최근 뉴스에 보도됐듯이 2022년 기준 테슬라의 세계 전기 자동차 시장 점유율은 중국 BYD에 이어 2위지만 순수 전기차 시장 점유율은 18.2%로 여전히 1위다. 무엇보다 놀라운 점은 테슬라의 대당 마진율은 타 업체에 비해 최소 2배를 넘어 5배까지 압도적 우위를 점하고 있다는 것이다. 이 같은 성과의 비밀은 테슬라가 지속적으로 추구해온 혁신적인 자동차 제조 방식에 있다.그러나 테슬라도 이런 성과를 얻기까지 비용을 톡톡히 치렀다. 처음에는 모든 제조 과정을 로봇화해 사람의 개입을 최소화하는 전략을 취했으나 곧바로 모든 것을 단순히 자동화하는 것이 능사가 아니라는 것을 깨달았다. 아무리 작은 부분이라도 결함이 발생하면 전 공정이 중단돼 결국 생산성이 저하되는 어려움을 겪었기 때문이다.
이런 문제를 해결하기 위해 테슬라는 ‘소프트웨어 정의 공장(software-defined factory)’ 개념을 도입해 기가팩토리를 세웠다. 소프트웨어 정의 공장의 취지는 자동화, 데이터 분석 및 인공지능(AI)을 활용해 생산 과정을 최적화하고 전체적인 효율성을 향상하는 것이다. 이는 제조 공정에 혁신적인 기술을 도입하고 소프트웨어 시스템의 원활한 통합을 통해 전통적인 공정을 재정의하는 데만 그치지 않는다. 지속 가능하고 효율적인 생산을 가능케 하는 제조업을 위한 디지털 전환 전략이다.
미국 네바다에 있는 테슬라의 첫 번째 기가팩토리는 소프트웨어 정의 공장 개념을 완벽하게 구현했다. 각각의 생산 라인에서 소프트웨어 시스템과 결합된 로봇이 여러 복잡한 작업을 원활하게 조율하고 조립부터 품질 관리까지 완벽히 수행한다. 기계 학습 알고리즘을 이용한 예지 보전(anomaly detection)을 통해 잠재적인 결함을 예측해 공장의 비가동 시간을 최소화한다. 또 네트워크 센서와 데이터 분석을 기반으로 각 공정의 성능을 실시간으로 개선해 생산 흐름을 지속적으로 최적화한다.
이를 통해 육체노동에 의존하는 전통적인 자동차 제조업체와 달리 데이터 중심의 민첩한 접근 방식을 통해 전기차의 핵심인 EV 배터리 및 관련 부품을 적은 비용으로 더 많은 양을 생산할 수 있게 된 것이다. 더불어 신속한 의사 결정, 지속적인 공정 개선을 이뤄 시장 진입 시간이 단축됐다. 그 결과 9개월 만에 ‘모델 3’ 생산량을 주당 0대에서 5000대 이상으로 늘릴 수 있었다. 현재는 전 세계에 기가팩토리를 다섯 곳 이상 세워 지역 시장에서 요구하는 제품 수요에 빠르게 대처하고 있다.
테슬라의 기가팩토리는 소프트웨어 정의 접근 방식을 통해 제조 분야에서 패러다임 전환을 이뤘다. 자동화, 데이터 분석 및 AI를 활용해 생산 과정을 최적화했다. 이 혁신적인 공장은 테슬라가 전기차를 전례 없는 규모로 생산할 수 있도록 뒷받침했을 뿐 아니라 지속 가능하고 효율적인 제조업의 미래 모델로 자리매김하고 있다.
기가팩토리의 성공은 소프트웨어 정의 공장이 생산성, 품질 및 환경 지속 가능성을 향상할 수 있는 가능성을 보여주며, 다른 산업이 소프트웨어 정의 제조 방식으로 전환하도록 하는 원동력이 될 것이다. 또 현장의 데이터를 기반으로 다양한 태스크의 최적화를 이루고 실시간 상황에 민첩하게 대응하는 소프트웨어 정의 공장의 개념은 머지않아 전자제품, 의약품, 생활용품 및 항공우주 등 다양한 분야에 적용될 것이다.
