[해외 DS] 건설업의 장기 인력난에 단비가 되어줄 디어 AI

[해외DS]는 해외 유수의 데이터 사이언스 전문지들에서 전하는 업계 전문가들의 의견을 담았습니다. 저희 데이터 사이언스 경영 연구소 (GIAI R&D Korea)에서 영어 원문 공개 조건으로 콘텐츠 제휴가 진행 중입니다.

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농업 장비 회사로 가장 잘 알려진 존디어는 최근 몇 년 동안 공격적인 기술 투자로 데이터 기반 농업 컨설팅 회사로 탈바꿈하는데 성공했다. 그 기반으로 전 세계 현장에서 얻은 교훈을 적용하여 건설 현장에서도 접목할 수 있는 기술들을 Applied Intelligence Live! 기조연설을 통해 소개했다.

농업에서 얻은 노하우를 건설업에도 적용

존디어의 건설 및 산림 부문 기술 책임자 앤드류 칼러는 먼저 이미지 인식으로 구동되는 건설 차량용 상황 인식 도구를 시연했다. 해당 이미지 인식 기술은 트럭의 360도 내 어느 지점에서든 물체를 식별할 수 있으며, 경고음으로 운전자의 주의를 환기해 근처에 사람이 있는지 빠르게 파악할 수 있도록 돕는다. 심지어 눈이나 비가 오거나 안개가 낀 날, 바위나 모래가 배경인 날에 상관없이 사람을 안정적으로 감지할 수 있다고 덧붙였다.

안전사고를 줄일 뿐만 아니라 작업 효율도 향상하는 기술도 소개됐다. 건설에서 중요한 작업 중 하나는 지반을 높은 수준의 정밀도로 평평하게 준비하되 배수가 올바르게 이루어지도록 하는 것이다. 이를 흙이나 경사면을 조각하는 작업이라고 하는데, 존디어는 SmartGrade라는 경사 제어 시스템을 사용하여 숙련된 작업자에게도 어려웠던 작업을 자동화해서 초보 작업자도 더 빨리 효과적인 작업을 수행할 수 있게 했다. SmartGrade 시스템에는 실시간 운동 위치(RTK) 보정 기능이 있는 위성항법 시스템(GNSS) 수신기가 장착되어 있고, 관성 측정 장치와 여러 로봇 공학 기술을 사용하여 작업 현장에서 경사도를 설정하거나 흙을 이동하는 블레이드의 정밀도와 미세 제어를 가능하게 만들었다. 골프공 크기 정도의 단위(1.2 인치)로 정밀도를 제공한다.

건설업에 기술 혁신이 필요한 이유, 만성 인력 부족

존디어는 고객의 문제 해결을 비즈니스의 핵심으로 삼고 있다. 칼러에 따르면 건설업의 가장 큰 문제는 많은 인력이 단기간에 은퇴할 가능성이 높다는 사실이다. 건설 업계 종사자의 약 25%가 5~7년 이내에 은퇴할 예정이므로 상황은 더욱 악화할 것이라고 강조했다. 존디어의 많은 계약 업체가 비즈니스를 성장시키고 더 많은 일을 맡고 싶어도 일할 사람을 찾을 수 없다고 우려를 표했으며, 업계의 많은 관계자들이 건설업에 관심을 두도록 가능한 모든 곳에서 채용을 진행하고 있지만 만성적인 인력 문제가 단기간에 해결되지는 않을 전망이다. 주어진 인력으로 더 많은 작업을 수행할 수 있도록 어려운 작업을 자동화하고 생산 효율을 높이는 것에 집중해야 하는 시기다.

자동화를 통해 수집한 데이터도 활용처가 다양하다. 특히 대리점을 통해 고객 경험을 개선하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어 한 고객이 255대의 장비를 보유하고 있는데 이 중 10대의 가동률이 지난 두 달 동안 10%에 불과하다고 가정할 때, 기계에 문제가 있는지 파악하거나 재배치를 통해 활용 빈도를 높이는 대안을 고려해 볼 수 있다. 아니면 이러한 자산을 처분하고 더 유용할 수 있는 곳에 투자할 기회도 생긴다. 이러한 유형의 인사이트는 고객이 직접 활용할 수 있을 뿐만 아니라 대리점에서 고객을 지원하는 데에도 유용하다.

현재 기술 발전 속도로 건설업계에 10년 이내로 벌어질 대 퇴직 시기를 무사히 견뎌낼 수 있을지는 장담하지 못하지만 존디어가 농기계 회사에서 디지털 컨설턴트 회사로 변환한 것에 성공한 것처럼 앞으로의 혁신에도 기대를 모으고 있다.

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John Deere’s Precision Tech, Applied Intelligence Live! Austin 2023

Emerging technology is making construction sites safer, smarter and more sustainable

John Deere is best known for its agricultural equipment and has in recent years set about transforming the industry with innovative technology. It is now applying the lessons it learned in fields across the world to make construction sites safer, smarter and more sustainable while shifting dirt to a very high degree of precision.

Speaking on the keynote stage at Applied Intelligence Live! Austin, Andrew Kahler, technology solutions manager at John Deere’s worldwide construction and forestry division, began by demonstrating advanced situational awareness tools for construction vehicles powered by image recognition.

“It’s really easy for operators not to be at their very peak of situational awareness throughout the day,” he said. “This is a tool in the toolbox that they can use to help improve their confidence and be more aware of what’s around them on the job site. A lot of work went into making sure that this detection of people is reliable in the morning and evening day at night on snow and rain and fog, with backgrounds of rock or sand or, even when it’s snowing outside.”

Image recognition technology can identify an object at any point within 360 degrees of the truck and alerts the operator with an audible alert, which draws their attention to the monitor so they can quickly identify if there’s a person nearby. This leverages technology that originated from the agriculture side of the business and could even help plug the shortage of construction workers in the industry.

“We know that we don’t have enough people in the construction industry to do the work that needs to be done, and to make things worse, about 25% of the people in the construction industry today are going to be retiring in five to seven years so it’s probably going to get worse,” said Kahler.

“We do everything we can to make these machines as easy to operate and make the task easier for them to execute. You could take somebody that’s a novice to our industry, put them on tractors with our technology and make them very productive a lot more quickly than previously in the market.”

One of the most important tasks in construction is preparing the ground to be level to a high level of precision but enabling correct drainage.

“It’s what we call sculpting the dirt or gradient and it’s using our grade-control system called SmartGrade,” said Kahler. “This SmartGrade system has Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers that are Real-time kinematic positioning (RTK) corrective, either locally or through a network. It also uses inertial measurement units and several robotics technologies to enable the precision and control of a blade that’s responsible for setting the grade or moving the dirt on the job site.”

Kahler said the technology delivers a precision of 1.2 inches, or about the size of a golf ball, which has historically been difficult even for experienced operators. Automating this process with SmartGrade enables operators to do an effective job more quickly and gets people new to the industry sculpting land much more quickly.

Automation also provides John Deere with data, collected with permission, it can use to improve customer experience, especially through dealerships.

“Say you have a fleet of 255 machines, but it looks like 10 of these machines only have 10% utilization in the last two months, you want to know what’s going on with those machines. Should we maybe redeploy those machines? Or is it time to turn over those assets and invest in something that might be more useful? Those types of insights are really valuable for customers to use for themselves and also valuable for dealers to support customers,” said Kahler.

John Deere puts solving its customers’ problems at the heart of its business. According to Kahler, the first, second and third biggest problems in construction are “labor, labor and labor exacerbated by the fact much of the workforce is likely to retire in the short term.

“A number of our contractors have told us they would love to grow their business and take on more work but I can’t find the people to do the jobs in the center of the organization,” he said. “We, our customers and the industry are recruiting anywhere and everywhere that we can to get more people interested in coming into the construction industry. We’re also doing everything we can to enable our customers to get more done, automating difficult tasks, trying to improve productivity wherever possible.”

The other other problem is there is a lot of wasted rework happening on construction sites.

“Several studies suggest that as much as 30% of the time, energy and expense that are being deployed on civil construction sites are nothing more than rework. A lot of changes have to happen to make the work as accurate as needed,” said Kahler.

“Anything we can do to chip away at that helps solve that problem helps. To do that, we need to make our workforce more capable and more technology savvy.”