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[TECH REPORT-AI검사장비④] L사 차단기 외관에 트윔의 AI검사 도입 사례

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헬로티 임근난 기자 |

 

AI비전검사 전문기업 트윔이 2018년 첫 개발한 이래 짧은 시간 동안 다양한 산업군에 인공지능(AI)비전검사 장비를 구축했다. 기획 연재의 네 번째 성공사례로, 트윔이 진행했던 L사의 차단기 외관 AI비전검사기 구축사례를 소개한다.

 

고객사 소개

 

1974년에 설립된 L사는 전력과 자동화 산업을 개척해온 산 증인이라고 할 만큼 이 분야에서 국내는 물론 글로벌 시장에서도 높은 인지도와 기술력을 인정받고 있다.

 

그 결과 포춘코리아 선정 500대 초고속 성장기업 수상, 톰슨로이터 선정 세계 100대 혁신기업 최초 수상 등 세계 유수의 기업과 어깨를 나란히 하고 있다.

 

시작은 전력, 자동화 사업이지만, 오늘날에는 전력, 자동화 기술 컨버전스의 산물인 스마트에너지, 즉 스마트그리드, 마이크로그리드, ESS, 태양광 등의 분야에서도 글로벌 시장을 주도하고 있다.

 

고객사의 공정 환경

 

L사의 생산 공정은 자동화가 진행되어 있었으나, 최종 검사 라인에는 인력이 배치되어 육안 검사를 하고 있는 상황이었다. 사실 검사까지 자동화를 시도하였으나 기존 설비 검출력이 현저히 떨어지는 문제점이 있어 운영을 안하고 있었다. 특히 발생해서는 안 되는 양품을 불량으로 배출하는 가성불량율이 상당히 높았으며, 심지어 불량을 양품으로 배출하는 미검까지 발생하는 수준이었다.

 

고객사가 트윔을 선택하게 된 이유

 

L사에는 브랜드 인지도가 높은 글로벌 기업 제품으로 최종 VISION 검사기가 설치되어 있었다. 하지만, 안타깝게도 이 제품에 검사 선별 능력이 전혀 없어(양품을 불량으로, 불량을 양품으로 배출) 고객사에서는 VISION 검사기의 전원을 내리고 검사원들이 육안 검사를 진행 중이었다.

 

높은 비용으로 VISION 검사기를 도입했으나, 사용은 못하고 있는 그런 아이러니한 상황에서 고객사는 제품 특성에 맞게 검사 노하우를 적용하고 있는 트윔과 성과 검증을 진행하였고, 만족할 만한 결과로 트윔을 선택하게 되었다.

 

트윔의 기술적 제안

 

◇ Mission 1. Rule과 AI를 접목하라

L사의 차단기 제품은 제조 과정을 거친 후 제품의 7면에 대해 트윔의 인공지능 비전 검사소프트웨어인 MOAI를 이용한 AI검사를 진행하는 것으로 초기 구상했다.

 

광학 구성은 1가지로 로봇에 부착하여 각 티칭 포인트에 맞춰 촬영하여 검사를 진행한다. 하지만 각 면의 검사 항목은 최소 2개에서 최대 7가지의 불량 유형들에 대해서 검사를 진행해야 했고, MOAI로 정밀한 검사를 위해서는 같은 면이더라도 여러 방법으로 촬영하여 검사를 진행해야 했으나 택 타임(Tact Time) 문제로 촬영 포인트를 더 가지고 가기에는 문제가 있었다.

 

 

트윔은 기존에 Rule 방식 검사 프로젝트를 많이 해 본 경험을 바탕으로 해당 차단기 검사에 Rule 검사까지 접목하여 검사를 진행한다면 MOAI로 검사하기 힘든 부분도 검사가 가능하고 택 타임(Tact Time) 문제도 해결할 수 있다고 판단했다. 그래서 Rule 기반 검사와 MOAI(AI), 이 두 가지 검사 방식을 접목하여 검사를 진행했으며 고객사에서 만족할 만한 검출율을 달성했다.

 

 

◇ Mission 2. 투자비를 절감하라

관리자 입장에서는 동시에 7포인트 검사를 위해 카메라 7대를 설치를 하면 좋겠지만, 앞서 언급했듯이 L사는 이미 글로벌 기업의 제품을 구매하여 상당한 투자비를 쓴 상황에서 추가 투자비를 확보하기엔 무리였고, 모든 고객사가 그렇듯 최소의 투자를 통해 최대의 효과를 내기를 원했다.

 

제품 생산되는 택(Tac) 내에 카메라 수량을 최소화로 적용한 검사 방안을 고민하였고, 그 결과 다관절 6축 로봇을 이용한 검사를 적용했다. 하지만 택 타임(Tact-Time)내 7번 촬상으로 인해 로봇의 이동 및 영상 촬영까지 진행하기엔 시간이 빠듯했다.

 

이를 해결하기 위해 앞서 언급한 룰-베이스(Rule-base)와 AI를 접목하여 빠른 시간 내에 검사가 가능하게 했다. 아울러 6축 로봇까지 직접 제어를 하여 고객사에서 불편함이 없도록 진행을 했다.

 

현재 공정 상황

 

초기 ABN 라인 4개의 검사 횡 전개 이후 EBN 라인 2개의 신규 검사 횡 전개를 통해 총 6개의 라인에서 차단기 검사를 진행하고 있으며 각 라인에서 하루 2천개 이상의 제품이 검사가 이루어지고 있다.

 

국내, 수출, 가정용 등 다양한 제품에 대해 검사가 진행되고 있으며 평균 95%~ 98% 이상의 검사 직행률을 나타내고 있다. 또, 트윔의 비전검사가 들어오기 전에는 각 라인마다 검사원이 배치되어 라인을 관리했다면, 지금은 무인으로 운영하여 인력 절감의 효과를 얻고 있다.

 

고객사의 검사 장비 담당자는 “차단기 불량 유형 이미지를 취득하여 학습을 업데이트 하여 추가적으로 학습을 진행 중에 있어서 앞으로 AI검사의 정확도와 신뢰성이 높아질 것” 라고 기대했다.

 

결 과

 

L사는 2018년도에 첫 번째 장비를 도입한 후 검사 능력이 검증되어 동일 제품의 설비들에 횡 전개가 되었고, 이후 2년간 다른 제품 라인에도 모두 적용이 완료됐다.

 

현재는 육안 검사자가 모두 다른 생산적인 업무로 전화 배치되어, 해당 라인은 완전한 스마트 팩토리 공장으로 전환한 대표 사례가 됐다. 또, 이 설비를 통해 세계경제포럼(WEF)으로부터 2021년 등대공장으로 선정되는 성과를 이뤄냈다.

 

트윔의 정해주 사장은 “트윔 입장에서는 국내 순수 기술로 글로벌 기업의 제품을 이긴 사례가 되었고, 또 이로 인해 고객사가 글로벌에서 인정해주는 상을 받게 되어 의미가 깊다”고 말했다.




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