"5일 걸리던 걸 8시간 만에"···LGD, AX로 생산성 30% 향상 노린다(종합)

AI 생산체계 도입 효과, 연 2000억원 수익성 개선

AI 어시스턴트 '하이디' 도입, 사무 생산성 10% 상승

수율·원가·생산성 개선 동시 달성에 박차

사진=LG디스플레이 제공

LG디스플레이가 올해를 AX(AI TRANSFORMATION, AI 전환) 혁신의 원년으로 삼고 개발부터 생산, 사무 등 사업 전 영역 전반에 AI를 적용해 경쟁력 강화에 나선다. 특히 강화된 AX 도입으로 3년 내 업무 생산성을 30% 향상시키겠다는 목표도 세웠다.

LG디스플레이는 5일 'AX 온라인 세미나'를 통해 이같이 밝혔다.

LG디스플레이는 AX 확산을 통해 디스플레이 산업의 핵심 경쟁력인 적기 개발, 수율, 원가 등에서 생산성을 극대화해 차별화된 경쟁 우위를 확보해 나간다는 계획이다. 또한 OLED 중심의 사업구조를 강화하고 원가와 수익성을 개선해 지속 성장해 나간다는 전략이다.

LG디스플레이는 이미 지난해 AI 생산 체계를 도입했고 생산성 향상에 따라 약 2000억원 이상의 수익성 개선 효과를 낸 바 있다. 또한 AI 어시스턴트 시스템을 자체적으로 구축해 외부 설루션 도입 대비 100억 이상의 비용을 절감하고 있다. 올해 역시 이같은 비용 절감 효과가 기대된다.

LG디스플레이는 우선 제품 개발 단계부터 AI가 최적화된 설계 도면을 제안하는 '설계 AI'를 도입한다. 첫 단계로 지난 6월 이형(異形) 디스플레이 패널 '엣지(EDGE) 설계 AI 알고리즘' 개발을 완료했다.

이형 디스플레이는 정형(正形) 디스플레이와 달리 패널 외곽부 엣지 부분이 곡면이나 얇은 베젤(BEZEL)로 이뤄진다. 종전까지는 패널 엣지에 형성되는 보상 패턴을 디스플레이 외곽부 디자인에 맞춰 하나하나 다른 형태로 설계해야 하는 어려움이 있었다. 기존 이형 디스플레이 설계 시 외곽부 디자인을 수작업으로 매번 다른 구조의 보상 패턴을 설계해야 해 오류나 불량이 빈번했다. 이러한 불량이 발생하면 처음부터 다시 설계해야 했기 때문에 하나의 도면 생성에 평균 1개월 가량이 걸렸다.

이에 LG디스플레이는 이형 설계에 대응 가능한 '엣지 설계 AI 알고리즘'을 자체 개발했다. AI는 패널 엣지 부분에서 곡면이나 좁은 베젤에 필요한 패턴을 자동으로 설계해준다. 오류는 현저히 줄고 소요 시간도 8시간으로 대폭 감소했다. 담당자는 줄어든 시간만큼 도면의 적합성 판단, 설계 퀄리티 향상 등 고차원적인 업무에 집중할 수 있게 됐다.

광학 설계에도 AI를 도입했다. 광학 설계는 시야각에 따른 OLED 색 변동을 최적화하기 위해 쓰이는 기술이다. 최적의 광학 설계안을 위해서는 수차례 시뮬레이션을 수행해야 하기 때문에 기존에는 설계에 5일 이상 걸렸다. 그러나 AI를 도입함으로써 설계안 작성부터 검증, 제안까지의 전 과정을 AI가 스스로 수행해 최적화와 신속화를 이루었고 그 결과 8시간 만에 설계 완료가 가능해졌다.

LG디스플레이는 제품 품질 향상 효과가 빠르게 나타나는 패널 기판 설계에 AI 적용을 최우선으로 추진하고 이후 재료·소자, 회로, 기구 등으로 단계적 확대해 나갈 계획이다.

제조 경쟁력 혁신은 'AI 생산체계'가 핵심이다. LG디스플레이가 독자 개발한 'AI 생산 체계'는 OLED 제조 공정에 특화됐다. LG디스플레이는 모바일을 필두로 연내 TV, IT, AUTO 등 OLED 공정 전반에 'AI 생산체계'를 전면 적용해 나갈 계획이다.

LG디스플레이는 OLED 제조의 높은 복잡도를 극복하기 위해 OLED 제조 공정 도메인 지식을 'AI 생산체계'에 학습시켰다. AI는 OLED 제조 공정에서 발생 가능한 수많은 이상 원인의 경우의 수를 자동 분석하고 솔루션까지 제안한다. AI 도입으로 데이터 분석 능력은 무한대로 확장됐고 분석 속도와 정확도까지 획기적으로 향상됐다.

'AI 생산 체계' 도입으로 품질 개선에 걸리던 시간이 평균 3주에서 2일로 크게 단축됐고 양품 생산량 확대로 연간 2000억원 이상의 비용 효과도 창출했다. 실제 설계와 개발도 중요하지만 양품으로 잘 만들어내는 게 제조업 경쟁력의 핵심이고, 이를 나타내는 지표가 수율이다.

이영주 LG디스플레이 제조AI 실장은 "예를 들어 미터급 글래스에서 대략 200개 정도의 패널이 나오고 패널 하나에 대략 300만 개의 픽셀이 있다"며 "이중 1개의 픽셀이라도 불량이 발생하면 출하할 수 없다"고 말했다.

이어 "쉽게 말해 한반도만 한 면적에 야구공 하나 떨어진 걸 찾는 거랑 같은 문제"라며 "이에 숙련된 엔지니어들도 수율 개선에 어려움이 있지만 AI는 24시간, 365일 데이터를 분석할 수 있기 때문에 이상도를 즉시 감지, 원인 분석, 대책 등을 엔지니어에게 알려줘 수행함으로써 원샷으로 수율 개선이 될 수 있는 체계로 전환했다"고 강조했다.

이로 인해 임직원 업무 몰입도도 향상됐다. 기존에 수작업으로 수행하던 데이터 수집 및 분석 시간을 설루션 도출과 개선 방안 적용 등 고부가가치 업무에 몰입할 수 있게 됐다.

향후에는 AI가 스스로 판단해 생산성 개선 방안을 제안하고, 간단한 장비 개선도 알아서 제어하는 단계까지 개발할 계획이다. 또 LG AI연구원의 '엑사원(EXAONE)'과 결합해 보다 고도화하는 작업도 예정돼 있다.

사진=LG디스플레이 제공

생산직을 포함한 사무직 직원들의 업무 생산성 혁신을 위해 자체 개발한 AI 어시스턴트 '하이디(HI-D)'도 적용한다. 현재 '하이디'는 AI 지식 검색, 화상회의 실시간 번역, 회의록 작성, 메일 AI 요약 및 초안 작성 등의 서비스를 제공한다. 하반기에는 보고용 PPT 초안을 작성해 주는 문서 작성 어시스턴트 기능 등 보다 고난이도 AI 업무까지 확대할 계획이다.

'하이디' 도입으로 하루 평균 업무 생산성은 이전 대비 약 10% 향상됐다. LG디스플레이는 '하이디'를 지속 고도화해 3년 내 업무 생산성을 30% 이상으로 올릴 예정이다.

이 실장은 "중국 업체의 도전이 굉장히 거세다. 여기서 살아남고 지속적인 경쟁 우위를 확보함으로써 실적 턴어라운드를 넘어 다시 한 번 세계 1등 LG디스플레이가 될 수 있도록 많은 노력을 하고 있다"며 "이를 이루게 하는 가장 중요한 수단이 AI라고 생각한다. 그래서 정말 LG디스플레이의 AI에 진심이고, AI로 나아지는 모습을 실적으로 증명할 수 있도록 하겠다"고 강조했다.

LG디스플레이는 차별화된 AX 역량을 토대로 글로벌 디스플레이 시장에서의 경쟁력을 지속적으로 강화해 간다는 구상이다. 이를 통해 차세대 디스플레이 시장을 선도하고 프리미엄 OLED 제품의 글로벌 리더십을 확고히 할 계획이다.

LG디스플레이 정철동 CEO는 "AX를 전사로 확대 적용해 체질 개선, 원가 혁신, 수익성 개선 등의 성과가 나타나고 있다"며 "전사 차원의 AX 혁신을 추진해 사업의 근본 경쟁력을 높이고 LG디스플레이만의 차별적 고객가치를 제시해 나갈 것"이라고 강조했다.