KR101857341B1 - 제조업 설비 생산 정보 모니터링 시스템 - Google Patents

제조업 설비 생산 정보 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조 기반 중소기업의 생산설비 상태, 생산량, 자재, 생산인력 등 생산관련 정보에 특화된 생산정보 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 외국산이나 노후 장비에 적용하여 정보 획득이 가능한 데이터 로거를 구비하므로 저비용으로 중소기업의 제조 설비를 전산화할 수 있다. 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 처리량이 많은 리얼타임 데이터를 중간서버에서 저장 관리하고, 생산관리에 필요한 이벤트 타임 데이터만을 메인 서버에서 저장 및 관리하는 계층 구조를 취하고 있어 관리 및 모니터링에 효율적이다.
본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 정확한 생산량 및 작업현황 파악으로 설비 가동의 효율을 높일 수 있으며, 리얼타임 데이터 및 이벤트 타임 데이터를 획득하여 관리할 수 있으므로 Data의 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

제조업 설비 생산 정보 모니터링 시스템{Production Information Monitering System for manufacturing process }
본 발명은 제조업 설비 생산 정보 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조 기반 중소기업의 생산설비 상태, 생산량, 자재, 생산인력 등 생산관련 정보에 특화된 생산정보 모니터링 시스템에 관한 것이다.
IT기술을 기반으로 대부분의 산업, 특히 제조업 분야는 정보화 또는 디지털화로의 전환이 빠르게 진행되고 있다. 그러나 대부분 중소기업에서는 초기 투자 비용이 증가되어 이를 추진하지 못하는 실정이다. 우리나라 중소기업의 경우 자본의 취약성으로 인해 필요로 하는 기능에 맞춰 생산 현장이나 경영/자원 관리를 위한 시스템으로 맞춤화 해 적용하는데 드는 시간과 비용을 감당하기 어려운 것이 현실이다. 그리고 많은 상용화 된 IT솔루션이 국내 대기업 또는 외국 기업 수준에 맞추어 개발된 제품들로 소개되고 있어, 우리나라 중소기업 실정에 적합하지 않은 경우가 대부분이다.
또한, 실제 제조 현장에서 다루고 있는 제조 기술이나 생산기반기술은 현장 설비에 대한 경험을 통해 습득하고 전달되는 특성 때문에 이를 극복한 지식관리시스템을 마련하는 것이 까다롭다. 전문적인 지식이 없이도 정보를 효율적으로 사용할 수 있는 기술이나, 신입 직원들(전담부서 부재 및 높은 이직률)도 손쉽게 정보시스템을 활용할 수 있는 시스템 구축이 필요하다.
한국공개특허 10-2010-0025941호는 센서노드, 이를 관리하는 (중앙)서버 및 이들 사이를 중계하는 게이트웨이를 중계하는 생산관리 시스템을 공개하고 있다. 하지만, 상기 공개특허는 중앙서버에 불필요한 정보까지 집중되므로 관리 효율이 떨어지는 반면 비용은 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 중소 제조 기업에 설치되어 가동중인 생산설비나 관리장비를 전산으로 관리 및 모니터링 할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 관리 및 모니터링에 필요한 정보만을 메인서버에 제공하여 저비용으로 관리 효율을 높일 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 외국산 설비나 노후 설비를 저비용으로 전산화할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
하나의 양상에서 본 발명은
생산설비나 관리 설비에 부착된 센서 또는 바코드 리더기를 포함하는 데이터 획득부 ;
상기 데이터 획득부로부터 데이터를 실시간으로 수신하며, 노이즈 제거를 통해 유효 데이터를 획득하는 데이터 로거 ;
상기 데이터 로거로부터 수집되는 유효데이터를 리얼 타임 데이터와 기 입력한 생산 조건이나 가동 조건에 의해 발생되는 이벤트 타임 데이터로 분류하여 전송하는 로거 데이터 처리부 ;
상기 데이터 처리부로부터 전송받은 리얼 타임 데이터를 저장하고 모니터링하는 중간 서버 ; 및
상기 데이터 처리부로부터 전송받은 이벤트 타임 데이터를 저장하고 이를 모니터링하는 메인 서버 ;
를 포함하는 생산정보 모니터링 시스템에 관련된다.
본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 외국산이나 노후 장비에 적용하여 정보 획득이 가능한 데이터 로거를 구비하므로 저비용으로 중소기업의 제조 설비를 전산화할 수 있다. 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 처리량이 많은 리얼타임 데이터를 중간서버에서 저장 관리하고, 생산관리에 필요한 이벤트 데이터는 메인 서버에서 저장 및 관리하는 계층 구조를 취하고 있어 관리 및 모니터링에 효율적이다.
본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 정확한 생산량 및 작업현황 파악으로 설비 가동의 효율을 높일 수 있으며, 리얼타임 데이터 및 이벤트 타임 데이터를 획득하여 관리할 수 있으므로 Data의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템의 적용예를 보여준다.
도 3은 본 발명의 데이터 로거 개념도이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 태양을 도면을 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 하기 실시 태양에 대한 설명 또는 도면에 제한되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템의 적용예를 보여주고, 도 3은 본 발명의 데이터 로거 개념도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 생산정보 모니터링 시스템은 데이터 획득부(10), 데이터 로거(20), 로거 데이터 처리부(30), 중간 서버(40) 및 메인 서버(50)를 포함한다.
상기 데이터 획득부(10)는 생산설비나 관리 설비에 부착된 센서 또는 바코드 리더기를 이용하여 데이터를 획득한다.
도 2를 참고하면, 상기 데이터 획득부(10)는 생산설비(예를 들면, 단조 설비)에 부착된 바코드 프린터, 바코더 리더기, 설비의 작동 횟수를 측정하는 카운트기, 각종 센서 등이 될 수 있다.
도 3을 참고하면, 상기 데이터 획득부(10)는 기 설치되어 가동중인 생산설비나 관리 장비에 부착된 하나 이상의 생산량 카운트 모듈, 상태 이상감지 모듈 또는 장비 운용 관리 모듈 등일 수 있다.
상기 데이터 로거(20)는 상기 데이터 획득부(10)로부터 데이터를 실시간으로 수신하며, 노이즈 제거를 통해 유효 데이터를 획득한다. 즉, 상기 데이터 로거(20)는 생산설비나 관리장비의 각종 정보를 상기 데이터 획득부를 통해 취득할 수 있다. 상기 데이터 로거(20)는 상기 데이터 획득부의 데이터 정보 수신을 위한 IN/OUT 보드, 수신받은 데이터로부터 디지털 노이즈를 제거하는 제어부 및 데이터 송신을 위한 통신부를 포함할 수 있다.
상기 데이터 로거의 제어부는 디지털 노이즈 제거를 위한 프로세스(알고리즘)를 구비하여 유효데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어부는 센서 전원 On 후 10ms에 1회 데이터를 측정하여 총 26회의 데이터를 획득한다. 총 26개의 데이터 중에서 먼저 취득한 20개의 데이터를 순차로 제거하고 나중에 취득한 6개의 데이터를 저장한다. 또한, 6개 데이터 중 최대, 최소값을 제거한 4개 데이터들의 평균값을 구하고, 이를 통신부를 통해 데이터 처리부(30)로 전송한다.
상기 로거 데이터 처리부(30)는 상기 데이터 로거로부터 수집되는 유효데이터를 리얼 타임 데이터와 기 입력한 생산 조건이나 가동 조건에 의해 발생되는 이벤트 타임 데이터로 분류하여 중간서버나 메인 서버로 각각 전송한다.
상기 로거 데이터 처리부(30)는 상기 로거 데이터 처리부(30)는 작업자 인터페이스 PC에 탑재되어 상기 데이터 로거로부터 실시간으로 전달되는 리얼 타임 데이터로부터 기 입력된 조건에 따라 이벤트 타임 데이터를 추출하는 제어부(31)를 포함한다. 상기 데이터 처리부의 제어부(31)는 사용자의 입력 조건이나 프로세스(알고리즘)를 프로그램화하여 이벤트 타임 데이터 추출 할 수 있다
상기 로거 데이터 처리부(30)는 리얼 타임 데이터와 이벤트 타임 데이터로 분류하며, 상기 리얼타임 데이터는 중간서버(40)로 상기 이벤트 타임 데이터는 메인 서버로 전송한다.
상기 리얼 타임 데이터(real time data)는 상기 데이터 로거로부터 실시간으로 전달되는 유효 데이터이고, 상기 이벤트 타임 데이터(event time data)는 기 입력한 생산 조건이나 가동 조건에 의해 발생되는 데이터이다. 예를 들면, 상기 리얼 타임 데이터(real time data)는 단조설비의 프레스 작동 횟수를 실시간으로 카운팅한 수치이며, 이벤트 타임 데이터는 프레스 작동 횟수 100번에 한 번씩 카운팅되는 수치이다. 상기 리얼타임 데이터는 단조공정에서 생산되는 단위 제품의 총 개수를 나타낼 수 있고, 상기 이벤트 타임 데이터는 상기 단위 제품을 100개로 묶어 포장한 출고 생산량을 나타낼 수 있다. 상기 예에서, 매출이 포장 단위로 발생되므로 생산 제품의 관리(일, 주별, 월별 생산량, 제고 수량, 주문수량, 매출액)를 제품 100개가 포장된 포장 단위로 관리하는 것이 효율적이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 이벤트 타임 데이터는 생산관리에 필요하면서도 효율적인 데이터로서, 사용자가 기 입력한 조건에 따라 상기 리얼 타임 데이터로부터 (연산)추출되는 데이터이다.
상기 중간서버(40)는 상기 데이터 처리부로부터 전송받은 리얼 타임 데이터를 저장하고 모니터링한다.
상기 중간서버(40)는 상기 로거 데이터 처리부로부터 유효데이터를 실시간으로 수신 받아 이를 저장하는 리얼타임 데이터(real time data) 저장부(41) 및 상기 리얼타임 데이터를 체크하고 모니터링하는 제어부(42)를 포함한다. 상기 중간서버는 상기 데이터 처리부 및 메인서버와 네트워크 통신이 가능하도록 TCP/IP 소켓과 모니터링에 필요한 사용자 인터페이스 모듈(UI module) 및 리얼 타임 데이터가 실시간으로 표시되는 모니터링부를 구비한다.
상기 메인서버(50)는 상기 데이터 처리부로부터 전송받은 이벤트 타임 데이터를 저장하고 이를 모니터링할 수 있다.
상기 메인 서버(50)는 TCP/IP 소켓을 통해 데이터 처리부(30)의 이벤트 타임 데이터를 수신받아 이를 저장부(51)에 저장한다. 상기 메인서버(50)의 제어부(52)는 사용자의 요청이나 기 입력된 관리 조건에 따라 이벤트 타임 데이터를 각각의 관리부서 PC(53)에 전송할 수 있다.
상기 메인 서버(50)는 생산관리에 필요한 이벤트 타임 데이터만을 수신 받아 이를 처리하므로 메인 서버의 부하량을 낮출 수 있다. 한편, 상기 메인 서버의 제어부(52)는 일상적으로는 이벤트 타임 데이터를 처리하지만, 필요시 상기 메인 서버는 중간 서버에 접근하여 모든 리얼 타임 데이터를 모니터링 할 수 있다.
실시예 1
도 2와 도 3과 같이 단조장치에 생산량 카운팅 모듈, 장비운용 ID Check 모듈, 상태이상 감지 모듈을 부착하고, 제고입출관리 PC, 원소재 관리 PC에 바코드 리더기를 각각 설치하였다. 단조설비를 가동하여 30일 동안 제품 생산 현황을 관리하였다. 표 1은 생산관리 중 설비기능에 관련된 이벤트 타임 데이터들이다. 표 2는 성과 관리를 위한 판매계획, 실적, 생산 계획, 매출액에 관한 이벤트 타임 데이터들이다.
구분 이벤트 타임 데이터 관리 부서 PC
표시 내용
설비 가동현황 가동시간(5분 단위, 30분 단위, 1시간 단위, 1일 단위, 1개월 단위로 설비 가동 시간 표시) 가동시간에 따른 생산량, 불량수량, 정상수단 등 표시, 그래프화
단조 생산량 생산수량, 불량수량, 정상수량, 담당자, 생산일자
페이지 이벤트 타임 데이터 관리 부서 PC 표시 내용
판매계획 VS
실적(일간, 월간, 연간)		 기간별 판매 실적 vs
기입력된 기간별 판매계획 		기간별 판매실적 표시,
기간별 판매실적과 판매 계획 조회 및 그래프화
생산계획 VS 실적(일간, 월간, 연간 기간별 생산 실적 vs
기입력된 기간별 판매계획 		기간별 생산 실적 표시,
기간별 생산 실적과 생산 계획 조회 및 그래프화
표 1과 표 2는 생산관리에 필요한 이벤트 타임 데이터의 예를 나타낸다. 본 발명의 로거 데이터 처리부(30)는 상기 이벤트 타임 데이터를 리얼 타임 데이터로부터 추출하여 이를 메인 서버로 전송하면, 표 1과 2와 같이, 상기 메인 서버는 이벤트 타임 데이터를 처리 가공하여 그래프화하거나 계획과 실적을 비교할 수 있는 표나 그래프로 표시할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 예로 들어 상세하게 설명하였으나, 이러한 설명은 단순히 본 발명의 예시적인 실시예를 설명 및 개시하는 것이다. 당업자는 본 발명의 범위 및 요지로부터 벗어남이 없이 상기 설명 및 첨부 도면으로부터 다양한 변경, 수정 및 변형예가 가능함을 용이하게 인식할 것이다.

Claims (5)

  1. 생산설비나 관리 설비에 부착된 센서 또는 바코드 리더기를 포함하는 데이터 획득부 ;
    상기 데이터 획득부로부터 데이터 수신을 위한 IN/OUT 보드, 수신받은 데이터로부터 디지털 노이즈를 제거하여 유효데이터를 획득하는 제어부를 포함하는 데이터 로거 ;
    작업자 인터페이스 PC에 탑재되고, 사용자에 의해 기 입력된 생산조건이나 가동조건에 따라 상기 데이터 로거로부터 수집되는 유효데이터로부터 이벤트 타임 데이터를 추출하고, 실시간으로 수집되는 유효데이터인 리얼 타임 데이터와 상기 이벤트 타임 데이터를 분류하여 전송하는 로거 데이터 처리부 ;
    상기 로거 데이터 처리부로부터 전송받은 리얼 타임 데이터를 저장하고 모니터링하는 중간 서버 ; 및
    상기 로거 데이터 처리부로부터 전송받은 이벤트 타임 데이터를 저장하고 이를 모니터링하는 메인 서버를 포함하고,
    상기 중간서버는
    상기 로거 데이터 처리부로부터 유효데이터를 실시간으로 수신 받아 이를 저장하는 리얼타임 데이터(real time data) 저장부 및 상기 리얼타임 데이터를 체크하고 모니터링하는 제어부를 포함하는 생산정보 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 획득부는 기 설치되어 가동중인 생산설비나 관리 장비에 부착된 하나 이상의 생산량 카운트 모듈, 상태 이상 감지 모듈 또는 장비 운용 관리 모듈인 것을 특징으로 하는 생산정보 모니터링 시스템.


  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
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