KR102334694B1 - Cloud server for managing defect determination algorithm applied to manufactured products and smart factory management system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 제조업을 수행하는 대규모의 산업 단지 내에서 각 현장에 배치된 공정 설비들을 효율적으로 운용하고, 제품의 품질을 유지시키기 위한 알고리즘 관리방법과 이를 수행하는 클라우드 서버 및 스마트 공장 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an algorithm management method for efficiently operating process facilities arranged at each site in a large-scale industrial complex performing manufacturing and maintaining product quality, and a cloud server and a smart factory management system for performing the same .
최근 사물 인터넷(IoT), 무선 통신, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 증강현실 등의 ICT(Information and Communication Technology) 기술을 다양한 산업과 융합하는 시도가 늘어나고 있다. Recently, attempts to converge ICT (Information and Communication Technology) technologies such as Internet of Things (IoT), wireless communication, big data, cloud computing, and augmented reality with various industries are increasing.
이중 제조 산업의 경우, 인공지능(AI) 소프트웨어를 활용하여 스스로 제조 제품 및 설비를 모니터링하고 분석 및 판단하여, 자율 관리가 가능한 스마트 공장의 구축이 개발이 진행되고 있다. In the case of the manufacturing industry, development of a smart factory capable of autonomous management by monitoring, analyzing, and judging manufactured products and facilities by itself using artificial intelligence (AI) software is being developed.
대표적인 예로, 공장에서 발생하는 다양한 에러 상황(설비오류, 생산부하, 네트워크 오류 등)에 대해 실시간으로 모니터링하고, 스스로 대처하고 판단하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.As a representative example, many studies are being conducted to monitor various error situations (facility error, production load, network error, etc.) occurring in a factory in real time, and to cope with and judge by themselves.
그에 따라, 제품의 생산 효율을 일정하게 유지시키기 위한 다양한 알고리즘과 학습 모델이 개발되었으나, 공장을 제어하는 개별 서버가 수시로 변화하는 동적인 제조 환경에서 문제점을 개선하기에는 한계가 있다. Accordingly, various algorithms and learning models have been developed to keep the production efficiency of products constant, but there is a limit to improving problems in a dynamic manufacturing environment in which individual servers controlling a factory change frequently.
특히, 24시간 구동 중인 공장에서 발생하는 방대한 양의 데이터를 저장하고 관리하기에는 연산 처리에 대한 부담이 크기 때문에 서버가 소수의 샘플을 추출하여 에러를 파악할 수밖에 없으며, 결국 에러 판단의 정확도가 떨어지게 된다. In particular, since the burden of computation is high to store and manage a large amount of data generated in a factory that is running 24 hours a day, the server has no choice but to identify errors by extracting a small number of samples, which in turn lowers the accuracy of error determination.
발명의 배경이 되는 기술은 본 발명에 대한 이해를 보다 용이하게 하기 위해 작성되었다. 발명의 배경이 되는 기술에 기재된 사항들이 선행기술로 존재한다고 인정하는 것으로 이해되어서는 안 된다.The description underlying the invention has been prepared to facilitate understanding of the invention. It should not be construed as an admission that the matters described in the background technology of the invention exist as prior art.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 개별 서버의 연산 한계를 극복하고, 공장의 효율적인 운영을 위해 공정, 설비에서 수집/생성되는 모든 산업 데이터(예. 롱텀 제조 데이터, 대용량 품질 데이터)를 저장하고, 이를 분석하여 다양한 현장에 적합한 알고리즘을 추천 및 관리하는 방법과 이를 수행하는 클라우드 서버 및 관리 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to overcome the computational limitations of individual servers, and to store all industrial data (eg, long-term manufacturing data, large-capacity quality data) collected/generated in processes and facilities for efficient operation of factories, and , to provide a method for recommending and managing algorithms suitable for various sites by analyzing them, and a cloud server and management system that performs them.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 실시간으로 현장에 배치된 현장 서버에 의해 공정/설비의 관리자 진행되는 동안, 현장 서버와 연동된 클라우드 서버로부터 정형화된 데이터 외에 비정형화된 데이터(에러 데이터)를 수집하더라도 이에 대한 장애 여부와 해결을 위한 알고리즘을 빠르게 제안할 수 있는 방법과 이를 수행하는 클라우드 서버 및 관리 시스템을 제공하는 것이다. Another problem to be solved by the present invention is to collect unstructured data (error data) in addition to the standardized data from the cloud server linked with the on-site server while the process/facility manager is in progress by the on-site server deployed on the site in real time However, it is to provide a method that can quickly suggest whether there is a problem and an algorithm for solving it, as well as a cloud server and management system that performs it.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 서버를 제공한다. 상기 서버는, 저장부, 통신부, 상기 저장부, 상기 통신부와 동작 가능하게 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 제조 현장에 배치된 현장 서버로부터 공정 프로세스에서 취득된 품질 데이터를 수신하고, 상기 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 대입하여, 상기 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 합불 판정 정확도를 계산하며, 상기 합불 판정 정확도를 기초로 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하고, 선정된 불량 판정 알고리즘을 상기 현장 서버로 제공하도록 구성된다. In order to solve the above problems, there is provided a cloud server according to an embodiment of the present invention. The server includes a storage unit, a communication unit, the storage unit, and a processor operatively connected to the communication unit, wherein the processor receives quality data obtained in a process process from a field server disposed at a manufacturing site, and the quality By substituting data into a plurality of pre-stored defect determination algorithms, the pass/fail determination accuracy of the product generated through the process process is calculated, and a defect determination algorithm applicable to the process process is selected based on the pass/fail determination accuracy and provide the determined failure determination algorithm to the on-site server.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 현장 서버로부터 공정 프로세스의 종류, 운전 조건, 공정 프로세스를 통해 제조되는 제품의 표준 이미지 및 속성 중 적어도 하나의 공정 데이터를 수신하고, 상기 공정 데이터를 기초로 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 설정할 수 있다. According to a feature of the present invention, the processor receives, from the on-site server, process data of at least one of a type of process process, an operating condition, and a standard image and attribute of a product manufactured through the process process, and based on the process data can set the type of product defect that may occur in the process process.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 공정 프로세스가 신규 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 합불 판정 정확도가 가장 높은 불량 판정 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 알고리즘으로 선정할 수 있다. According to another feature of the present invention, when the process process is a new process process, the defect determination algorithm having the highest pass/fail determination accuracy for each defective type of the product may be selected as an algorithm applicable to the process process. have.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 공정 프로세스가 기존에 등록된 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에서 생산된 제품에 대한 합불 판정 정확도를 수신하고, 수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위이면, 해당 불량 종류에 대한 합불 판정 기준을 유지시키거나, 수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 해당 불량 종류에 대한 불량 판정 알고리즘을 새롭게 선정할 수 있다. According to another feature of the present invention, the processor, when the process process is a previously registered process process, receives the pass/fail determination accuracy for the product produced in the process process from the on-site server for each defective type of the product and, if the difference between the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms is within a preset range, maintain the pass/fail determination criterion for the type of failure, or maintain the received pass/fail determination accuracy and the When the difference from the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms is out of a preset range, a failure determination algorithm for the corresponding failure type may be newly selected.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 현장 서버에 의해 소정 기간 수집된 장기 품질 데이터 또는 지정된 크기를 초과하는 대용량 품질 데이터를 수신할 수 있다. According to another feature of the present invention, the processor may receive long-term quality data collected by the on-site server for a predetermined period or large-capacity quality data exceeding a specified size.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 품질 데이터는, 어느 하나의 공정 프로세스를 통해 생산된 제품의 이미지 및 상기 현장 서버에 기 저장된 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함할 수 있다. According to another feature of the present invention, the quality data may include an image of a product produced through any one process process and a pass/fail determination result of the corresponding product pre-stored in the on-site server.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 통신부를 통해 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에 적용된 불량 판정 알고리즘에 따라 계산된 제품의 불량률을 수신하고, 수신된 불량률이 기 설정된 값 이하인지 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 수신된 불량률이 기 설정된 값 이하인 경우, 상기 통신부를 통해 상기 현장 서버로부터 해당 공정 프로세스에 연계된 설비를 점검하기 위한 제조 데이터를 수신하고, 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘을 이용하여 해당 설비의 점검 주기 변경 여부를 결정할 수 있다. According to another feature of the present invention, the processor receives the defective rate of the product calculated according to the defect determination algorithm applied to the process process from the on-site server through the communication unit, and monitors whether the received defective rate is less than or equal to a preset value and when the received defective rate is less than or equal to a preset value according to the monitoring result, manufacturing data for checking the equipment related to the process process is received from the on-site server through the communication unit, and a plurality of pre-stored predictive maintenance algorithms are used. Therefore, it is possible to determine whether to change the inspection period of the relevant equipment.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 통신부는, 상기 공정 프로세스에 따라 어느 하나의 제품이 생산된 시점을 기준으로 상기 현장 서버로부터 주기적으로 수신할 수 있다. According to another feature of the present invention, the communication unit may periodically receive from the field server based on the time when any one product is produced according to the process process.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 불량 판정 알고리즘 관리 방법을 제공한다. 상기 방법은, 클라우드 서버가 제조 제품의 공정 별로 불량 판정 알고리즘을 관리하는 방법으로서, 제조 현장에 배치된 엣지 서버로부터 공정 프로세스에서 취득된 품질 데이터를 수신하는 단계, 상기 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 대입하여, 상기 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 합불 판정 정확도를 계산하는 단계, 상기 합불 판정 정확도를 기초로 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하는 단계 및 선정된 불량 판정 알고리즘을 상기 엣지 서버로 제공하는 단계를 포함하도록 구성된다. In order to solve the above problems, there is provided a method for managing a failure determination algorithm according to another embodiment of the present invention. The method is a method in which a cloud server manages a defect determination algorithm for each process of a manufactured product, comprising: receiving quality data acquired in a process process from an edge server disposed at a manufacturing site; Substituting into the determination algorithm, calculating the pass/fail determination accuracy of the product generated through the process process, selecting a failure determination algorithm applicable to the process process based on the pass/fail determination accuracy, and the selected failure determination algorithm and providing to the edge server.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 스마트 공장 관리 시스템을 제공한다. 상기 시스템은, 제조 제품의 공정 프로세스 별로 제조 제품의 불량을 판단하는 현장 서버 및 상기 현장 서버로부터 어느 하나의 제조 제품에 대한 품질 데이터를 수신하고, 상기 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 적용하여, 해당 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하는 클라우드 서버를 포함하도록 구성된다. In order to solve the above problems, there is provided a smart factory management system according to another embodiment of the present invention. The system receives quality data for any one manufactured product from the field server and the field server that determine the defect of the manufactured product for each process process of the manufactured product, and applies the quality data to a plurality of pre-stored defect determination algorithms Thus, it is configured to include a cloud server that selects a failure determination algorithm applicable to the corresponding process process.
기타 실시 예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명은 제조 현장을 제어하는 다수의 현장 서버와 연동되어 있는 클라우드 서버가 제조 현장에서 생성되는 산업 데이터 및 운영/제어 데이터를 저장 및 분석하고, 공장 자동화 운영을 위한 빅 데이터를 형성하여, 공장들의 생산, 품질, 설비, 에너지 데이터를 관리할 수 있는 스마트 공장을 구축할 수 있다. The present invention stores and analyzes industrial data and operation/control data generated at the manufacturing site by a cloud server linked with a plurality of field servers that control the manufacturing site, and forms big data for factory automation operation, A smart factory can be built that can manage production, quality, equipment, and energy data.
본 발명은, 클라우드 서버가 공장들의 생산, 품질, 설비, 에너지 데이터를 기초로 제조 현장 별로 제조되는 제품에 대한 품질을 유지하기 위한 알고리즘, 공장 설비의 노후화 및 손상을 방지하기 위한 예지보전 알고리즘을 선정하고, 이를 각 현장에 배치된 현장 서버로 제공할 수 있다. 특히, 공장 자동화를 새롭게 시행하여, 각종 문제 상황에 대한 대비책이 마련되어 있지 않은 신규 현장에서도 클라우드 서버를 이용하여 공장 자동화를 구현할 수 있으며, 많은 종류의 생산 설비로 인해 대량의 산업 데이터를 생성하는 현장에서도 클라우드 서버가 데이터를 빠르게 처리해 줌으로써, 공장의 효율적인 운용이 가능할 수 있다. The present invention selects an algorithm for the cloud server to maintain the quality of products manufactured for each manufacturing site based on production, quality, equipment, and energy data of factories, and a predictive maintenance algorithm to prevent deterioration and damage of factory equipment and it can be provided to a field server deployed at each site. In particular, by newly implementing factory automation, factory automation can be implemented using the cloud server even at new sites that do not have countermeasures for various problem situations, and even at sites that generate large amounts of industrial data due to many types of production facilities. As the cloud server processes data quickly, efficient operation of the factory may be possible.
본 발명은, 클라우드 서버가 저장하고 있는 다양한 알고리즘을 공장 설비, 프로세스 별로 제공하기 전, 성능 평가를 추가 수행함으로써, 무분별한 알고리즘의 적용을 막고, 적절한 알고리즘 적용에 따른 공장 생산 효율을 높일 수 있다. According to the present invention, by additionally performing performance evaluation before providing various algorithms stored in the cloud server for each factory facility and process, reckless application of algorithms can be prevented and factory production efficiency can be increased according to appropriate algorithm application.
본 발명은, 클라우드 서버가 각종 산업 데이터(생산, 품질, 설비, 에너지 데이터 등의 제조 데이터, 품질 데이터)를 수집하고, 이를 시각적으로 분석할 수 있는 인터페이스를 제공하여, 스마트 공장에 설립된 제조 공장들 맞춤형 분석 컨설팅을 제공할 수 있다. The present invention provides an interface for the cloud server to collect various industrial data (manufacturing data, quality data, such as production, quality, equipment, energy data, etc.) and visually analyze it, and a manufacturing factory established in a smart factory We can provide you with customized analysis consulting.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.The effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 공장 관리 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 서버에서 구현되는 산업 데이터 분석 인터페이스를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 불량 판정 알고리즘 관리방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 도 4에 도시된 S130 단계를 구체화한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예지보전 알고리즘 관리방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 6에 도시된 S230 단계를 구체화한 순서도이다. 1 is a schematic diagram for explaining a smart factory management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a cloud server according to an embodiment of the present invention.
3A to 3D are schematic diagrams for explaining an industrial data analysis interface implemented in a cloud server according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for managing a failure determination algorithm according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating step S130 illustrated in FIG. 4 .
6 is a flowchart illustrating a method for managing a predictive maintenance algorithm according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating step S230 illustrated in FIG. 6 .
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호가 사용될 수 있다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like components.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this document, expressions such as "have," "may have," "includes," or "may include" refer to the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.In this document, expressions such as “A or B,” “at least one of A or/and B,” or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together. . For example, "A or B," "at least one of A and B," or "at least one of A or B" means (1) includes at least one A, (2) includes at least one B; Or (3) it may refer to all cases including both at least one A and at least one B.
본 문서에서 사용된 "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.As used herein, expressions such as "first," "second," "first," or "second," may modify various elements, regardless of order and/or importance, and refer to one element. It is used only to distinguish it from other components, and does not limit the components. For example, the first user equipment and the second user equipment may represent different user equipment regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of rights described in this document, the first component may be named as the second component, and similarly, the second component may also be renamed as the first component.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.A component (eg, a first component) is "coupled with/to (operatively or communicatively)" to another component (eg, a second component); When referring to "connected to", it will be understood that the certain element may be directly connected to the other element or may be connected through another element (eg, a third element). On the other hand, when it is said that a component (eg, a first component) is "directly connected" or "directly connected" to another component (eg, a second component), the component and the It may be understood that other components (eg, a third component) do not exist between other components.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~ 를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된)프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.The expression "configured to (or configured to)" as used in this document, depending on the context, for example, "suitable for," "having the capacity to ," "designed to," "adapted to," "made to," or "capable of." The term “configured (or configured to)” may not necessarily mean only “specifically designed to” in hardware. Instead, in some circumstances, the expression “a device configured to” may mean that the device is “capable of” with other devices or parts. For example, the phrase "a processor configured (or configured to perform) A, B, and C" refers to a dedicated processor (eg, an embedded processor) for performing the corresponding operations, or by executing one or more software programs stored in a memory device. , may mean a generic-purpose processor (eg, a CPU or an application processor) capable of performing corresponding operations.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in this document are only used to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in this document. Among terms used in this document, terms defined in a general dictionary may be interpreted with the same or similar meaning as the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this document, ideal or excessively formal meanings is not interpreted as In some cases, even terms defined in this document cannot be construed to exclude embodiments of this document.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention may be partially or wholly combined or combined with each other, and as those skilled in the art will fully understand, technically various interlocking and driving are possible, and each embodiment may be implemented independently of each other. It may be possible to implement together in a related relationship.
본 명세서의 해석의 명확함을 위해, 이하에서는 본 명세서에서 사용되는 용어들을 정의하기로 한다.For clarity of interpretation of the present specification, terms used herein will be defined below.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 공장 관리 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.1 is a schematic diagram for explaining a smart factory management system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 스마트 공장 관리 시스템(1000)은 모든 현장을 관리하는 클라우드 서버(Cloud Server)(100), 각 현장마다 배치된 복수의 현장 서버(엣지 서버, Edge Server)(200), 현장 서버(200)가 제어하는 공장(300) 및 공장(300)에 설치된 복수의 공정 설비(350)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, the smart
클라우드 서버(100)는 공장(300)의 효율적인 운영을 위해 복수의 현장 서버(200)로부터 산업 데이터를 수집하고, 이를 기초로 공장(300)에서 제조된 제품의 품질을 관리하기 위한 알고리즘 또는 공장(300) 내 공정 설비(350)의 생산 효율을 유지시키기 위한 알고리즘을 관리할 수 있다. 여기서, 산업 데이터는 공정에서 취득된 제조 제품의 품질 데이터와 공정 설비(350)의 제조 데이터를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 품질 데이터는 어느 하나의 공정을 통해 생산된 제품의 이미지 및 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함하고, 제조 데이터는 공정 설비(350)에서 측정 가능한 PLC(Programmable Logic Controller) 제어 데이터, 소음, 진동, 온도, 습도, 분진, 가동 시간 및 제품 생산 개수 등을 포함할 수 있다. The
본 발명에서 “알고리즘”이란 산업 데이터를 분석하고, 분석 결과를 기초로 어떠한 항목에 대한 판단을 내리거나, 예측을 하는 시퀀스를 의미하며, 공장(300) 내 판단/예측 가능한 항목의 종류에 따라 불량 판정 알고리즘, 예지보전 알고리즘 등으로 정의될 수 있다. In the present invention, "algorithm" means a sequence that analyzes industrial data, makes a judgment on an item based on the analysis result, or makes a prediction, and is defective depending on the type of item that can be determined/predicted in the
또한, 본 발명에서 “알고리즘을 관리한다”는 것은 클라우드 서버(100)가 현장 서버(200)를 모니터링하면서, 현장 서버(200)가 알고리즘을 기초로 어떠한 항목에 대한 판단이나 예측을 하는 과정에서, 그 정확도가 떨어지는지 확인하고, 그에 따라 클라우드 서버(100)가 현장 서버(200)가 가지고 있는 알고리즘에 지정된 데이터 값을 조정하거나 새로운 알고리즘으로 변경 또는 추가하는 것으로 이해될 수 있다. In addition, in the present invention, "managing the algorithm" means that the
즉, 클라우드 서버(100)는 제품을 생산하는 공장(300) 별로 제품 불량을 검출하거나, 설비의 교체 주기를 진단해주는 알고리즘을 새롭게 생성하여 제공하는 것이 아니라, 클라우드 서버(100)에 기 저장된 알고리즘 및 산업 데이터(품질 데이터, 제조 데이터)를 기초로 공장(300) 또는 공정 설비(350)에 적합한 알고리즘을 추천할 수 있으며, 이에 자동화된 공장(300) 및 자동화된 공정 설비(350)를 운영하기에 한계가 있는 현장에 도움을 줄 수 있다. That is, the
구체적으로, 클라우드 서버(100)는 대량의 알고리즘 및 산업 데이터를 기반으로 공장(300) 또는 공정 설비(350)를 제어하는 현장 서버(200)에서는 불가능한, 산업 데이터의 빠른 분석 및 알고리즘 진단을 수행할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(100)는 각 제품 별, 공정 별로 불량을 검출하거나, 설비를 점검하기 위한 구체적이고 다양한 알고리즘(예. 불량 검출 알고리즘, 설비 점검(예지보전) 알고리즘)을 저장하여 방대한 설비/학습 데이터를 구축하고, 이후 현장 서버(200)로부터 수신하는 산업 데이터를 기초로 해당 공장(300) 및 공정 설비(350)에 적절한 알고리즘이 적용되어 있는지 판단할 수 있다. Specifically, the
또한, 클라우드 서버(100)는 제품을 생산하는 공장(300) 또는 공정 설비(350)에서 수집되는 산업 데이터(품질 데이터, 제조 데이터)를 실시간으로 수집하고, 동적 장애를 분석할 수 있으며, 분석 결과를 토대로 기 저장된 알고리즘을 업데이트할 수 있다.In addition, the
그에 따라, 이후 클라우드 서버(100)가 추천한 알고리즘에 따라서 공장(300) 또는 공정 설비(350)가 운영되는 동안 다양한 변수로 인해 발생할 수 있는 장애를 사전에 예방할 수 있다. Accordingly, it is possible to prevent failures that may occur due to various variables while the
현장 서버(200)는 공장(300) 내 공정 설비(350)를 제어하고 제품의 품질을 관리하는 현장 제어 서버, 엣지 서버(Edge Server)로서, 공정 설비(350)로부터 실시간으로 제조 데이터 및 품질 데이터를 수신하고, 공정 설비(350)를 관리할 수 있다. The on-
현장 서버(200)는 실시간으로 수신하는 산업 데이터(제조 데이터, 품질 데이터)를 클라우드 서버(100)로 송신할 수 있다. 실시 예에 따라, 현장 서버(200)는 모든 종류, 크기의 산업 데이터를 주기적으로 클라우드 서버(100)에 송신할 수 있으며, 송신 주기는 관리자의 설정에 따라 가변적이되, 송신을 시작하는 시점은 공정 설비(350)가 설치된 시점이거나 어느 하나의 제품이 생산된 시점일 수 있다. The
현장 서버(200)는 미리 지정된 불량 검출 알고리즘에 실시간으로 수집되는 품질 데이터를 대입하여 제품의 불량 여부를 판단할 수 있으며, 미리 지정된 예지보전 알고리즘에 실시간으로 수집되는 제조 데이터를 대입하여 공정 설비(350)의 점검 주기를 자체적으로 예측할 수 있다. 여기서, 현장 서버(200)에 지정된 알고리즘은 관리자에 의해 누적된 공정 설비(350)에 대한 제어 데이터를 기초로 수립된 알고리즘이거나 클라우드 서버(100)로부터 제공 받은 알고리즘일 수 있다. The on-
아울러, 현장 서버(200)는 고도의 데이터 분석이 필요하지 않은 산업 데이터에 한하여 분석을 수행할 수 있다. 구체적으로, 현장 서버(200)는 미리 학습하여 정형화된 산업 데이터 또는 저용량의 산업 데이터의 경우 실시간으로 분석할 수 있으며, 이외에 비정형화된 산업 데이터, 대용량의 산업 데이터 또는 장기간 수집되어야 하는 산업 데이터의 경우 클라우드 서버(100)로 분석을 요청할 수 있다. 여기서, 비정형화된 산업 데이터란 기존에 수집되지 않은 새로운 산업 데이터를 의미하며, 예를 들어, 산업 데이터는 제품의 품질을 확인할 수 없을 정도로 낮은 화소의 이미지 파일을 포함할 수 있다. In addition, the
또한, 현장 서버(200)는 산업 데이터의 종류에 따라 즉각 대응이 필요한 공정 설비(350)와 관련된 산업 데이터의 경우, 공정 설비(350)로부터 비정형화된 산업 데이터를 수신하더라도 분석을 진행할 수 있으며, 클라우드 서버(100)로 즉각적으로 분석을 요청할 수 있다. 이후, 현장 서버(200)는 클라우드 서버(100)가 송신한 분석 결과에 따라, 현재 설정된 불량 판정/예지보전 알고리즘을 유지하거나 변경할 수 있다. In addition, in the case of industrial data related to the
스마트 공장 관리 시스템(1000)에 포함되는 공장(300) 및 공장(300)에 설치된 공정 설비(350)는 제조업의 종류에 따라 다양할 수 있으며, 공정 설비(350) 내에서 진행되는 공정 프로세스도 다양할 수 있다. 예를 들어, 기계 분야에 해당하는 공장(300)의 경우, 반도체 장비 및 부품, 정밀기기, 중장비부품, 기계부품, 동 압연, 압출 및 연신제품, 기계공구, 반도체 제조용 기계, 용접기, 영상기기를 제조하기 위한 공정 설비(350)를 포함할 수 있으며, 전기 전자 분야에 해당하는 공장(300)의 경우, 전력, 자동화 사업, 변압기, 중전기부품, 정밀 광부품 및 소재, 전자부품, 전지, 전력기기 제품을 제조하기 위한 공정 설비(350)를 포함할 수 있으며, 철강/금속 분야에 해당하는 공장(300)의 경우, 제철, 제강, 압연 및 철강재, 금속표면처리강, 구조용 금속 판제품/공작물, 금속조립구조재를 제조하기 위한 공정 설비(350)를 포함할 수 있으며, 자동차 분야에 해당하는 공장(300)의 경우, 자동차 부품, 자동차 엔진, 기어, 동력전달장치, 조향장치, 엔진피스톤, 타이어 밸브, 노즐, 보텀 제조, 밴드, 산업용 플라스틱, 생산라인 부품, 사출성형 금형, 진공펌프기계, 산업용 비경화 고무를 제조하기 위한 공정 설비(350)를 포함할 수 있으며, 기타 다양한 분야에 속하는 공장(300)의 경우, 의료기기, 현미경, 식품 위생용 종이 상자, 용기, 일반용 도료, 직물 및 원단 염색 가공, 화장품, 소주, 식품 제조, 기초 무기 화학물질, 골프 장비, 요거트 및 유제품 등의 제품을 제조하기 위한 공정 설비(350)를 포함할 수 있다. The
상술한 공장(300) 및 공정 설비(350)는 밀집되어 있지 않고 분산 설치될 수도 있으며, 클라우드 서버(100)는 공장(300) 및 공정 설비(350)를 분야 별로 구분하고, 이후 현장 서버(200)로부터 수신된 산업 데이터를 분야 별 알고리즘에 대입함으로써 공장(300) 및 공정 설비(350)에 대한 알고리즘을 관리할 수 있다. The
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 공장 관리 시스템(1000)의 구성에 대하여 개략적으로 설명하였으며, 이하 공장(300) 및 공정 설비(350)에 적용 가능한 알고리즘을 관리할 수 있는 클라우드 서버(100)에 대하여 설명하도록 한다. So far, the configuration of the smart
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 서버의 구성을 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a cloud server according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 클라우드 서버(100)는 저장부(110), 통신부(120) 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
저장부(110)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)로부터 수신한 산업 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 산업 데이터는 공정 프로세스를 통해 취득된 제조 제품의 품질 데이터와 공정 설비(350)의 제조 데이터를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 품질 데이터는 어느 하나의 공정 프로세스를 통해 생산된 제품의 이미지 및 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함할 수 있으며, 제조 데이터는 공정 설비(350)에서 측정 가능한 PLC(Programmable Logic Controller) 제어 데이터, 소음, 진동, 온도, 습도, 분진, 가동 시간 및 제품 생산 개수 등을 포함할 수 있다. The
다른 예를 들어, 산업 데이터는 이외에 비정형화된 산업 데이터, 대용량의 산업 데이터 또는 장기간 수집 되어야 하는 산업 데이터를 포함하고, 저장부(110)는 테이터를 종류 별로 구분하여 저장할 수 있다. For another example, the industrial data may include unstructured industrial data, large-capacity industrial data, or industrial data to be collected for a long period of time, and the
또한, 저장부(110)는 현장 서버(200)에 미리 지정된 알고리즘, 제어 데이터들을 저장할 수 있으며, 공장(300) 및 공정 설비(350)에 따른 공정 프로세스에서 발생할 수 있는 다양한 결함/불량의 종류를 정의할 수 있다. 예를 들어, 저장부(110)는 랙 기어를 제조하는 기계 분야와 관련하여 표면의 톱니, 나사, 소켓, 구멍의 위치 및 배경에 관한 정보를 저장하고, 랙 기어 제조 과정에서 물리적 충격으로 인해 발생하는 스크래치, 기포, 찍힘/눌림, 이물질/칩 생성 등의 결함/불량 정보를 저장할 수 있다. In addition, the
이와 같이, 저장부(110)가 저장한 정보들은 다른 공장(300) 및 공정 설비(350)을 제어하는 현장 서버(200)로부터 산업 데이터(품질 데이터, 제조 데이터) 수신 시, 이를 학습하고 각각의 공장(300) 또는 공정 설비(350)에 적절한 알고리즘을 분석하는 과정에서 활용될 수 있다. As such, the information stored by the
저장부(110)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 불량 판정/예지보전 알고리즘을 제공하는 동작에 필요한 응용 프로그램, 데이터 및 명령어 중 어느 하나 이상을 저장할 수 있다. 실시 예에 따라, 저장부(110)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장 기기로 구현되거나, 인터넷(Internet)상에서 저장부(110)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage), 네트워크 저장 스토리지, 클라우드, 블록체인 데이터베이스 중 어느 적어도 하나의 타입으로 구현될 수 있다. The
통신부(120)는 유/무선 통신 네트워크를 이용하여 현장 서버(200)와 데이터를 주고 받을 수 있다. 구체적으로, 통신부(120)는 현장 서버(200)로부터 제조 현장에 설치된 공정 설비(350)의 산업 데이터(품질 데이터, 제조 데이터)를 수신할 수 있다. The
실시 예에 따라, 통신부(120)는 현장 서버(200)로부터 공정 프로세스가 진행됨에 따라 어느 하나의 제품이 생산된 시점을 기준으로 품질 데이터를 주기적으로 수신할 수 있다. 구체적으로, 품질 데이터는 공정 프로세스를 통해 생산된 제품의 이미지와 현장 서버(200)에 의해 판단된 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 품질 데이터는 현장 서버(200)가 자체적으로 즉각 대응할 수 없는 소정 기간 동안 수집된 장기 품질 데이터 또는 지정된 크기를 초과하는 대용량 품질 데이터를 포함할 수도 있다.According to an embodiment, the
다른 실시 예에 따라, 통신부(120)는 현장 서버(200)로부터 공정 설비(350)가 설치된 시점을 기준으로 제조 데이터를 주기적으로 수신할 수 있다. 즉, 통신부(120)는 공정 설비(350)의 노후화에 따른 제조 제품의 품질 저하를 예방하기 위해, 공정 설비(350)의 가동 시점부터 제조 데이터를 주기적으로 수신할 수 있다. 이외에도, 통신부(120)는 현장 서버(200)로부터 공장 설비(350)의 종류와 운전 조건을 수신하여, 공정 설비(350)의 점검 주기를 예측하기 위한 구체적인 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 제조 데이터도 현장 서버(200)가 자체적으로 즉각 대응할 수 없는 소정 기간 동안 수집된 장기 제조 데이터 또는 지정된 크기를 초과하는 대용량 제조 데이터를 포함할 수 있다.According to another embodiment, the
프로세서(130)는 저장부(110) 및 통신부(120)와 동작 가능하게 연결되어 클라우드 서버(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 저장부(110)에 저장된 어플리케이션 또는 프로그램을 구동하여 공장(300), 공정 설비(350) 및 공정 프로세스 별로 적용된 불량 판정/예지보전 알고리즘을 관리하기 위한 다양한 명령들을 수행할 수 있다. The
프로세서(130)는 ASICs(Application Specific Integrated Circuit), DSPs(Digital Signal processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 제어기(Controllers), 마이크로 컨트롤러(Micro-controllers) 및 마이크로 프로세스(Microprocessors) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.The
프로세서(130)는 제조업에 속한 다수의 공장(300) 및 공정 설비(350)를 관리자 없이도 운영 가능하도록 공정 설비(350) 및 공정 프로세스 별로 알고리즘을 관리할 수 있으며, 이하 알고리즘을 기준으로 프로세서(130)가 수행하는 기능을 설명하도록 한다.The
[불량 판정 알고리즘][Bad Decision Algorithm]
실시 예에 따라, 프로세서(130)는 현장 서버(200)로부터 수신된 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 대입하여, 현장 서버(200)가 공정 프로세스 별로 제품의 품질을 유지하기 위한 적절한 알고리즘을 사용하고 있는지 모니터링할 수 있다. According to an embodiment, the
다만, 프로세서(130)가 알고리즘을 모니터링하기 위해서, 제품의 불량 종류를 정의하는 과정이 선행될 수 있다. 즉, 하나의 제품일지라도 다양한 불량 유형이 존재하고, 그에 따라서 다양한 품질 관리 조건이 적용될 수 있으므로, 프로세서(130)는 제품에서 발생하는 불량 종류 별로 불량 판정 알고리즘을 관리할 수 있다. However, in order for the
프로세서(130)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)로부터 품질 데이터와 함께 공정 프로세스에 따른 공정 설비(350)의 종류, 운전 조건, 이를 통해 제조되는 제품의 표준 이미지 및 속성 중 적어도 하나를 포함하는 공정 데이터를 수신하고, 공정 데이터를 기초로 공정 프로세스/공정 설비(350)에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 설정할 수 있다. The
불량 종류가 설정되었다면, 프로세서(130)는 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 대입하여 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 합불 판정 정확도를 계산할 수 있으며, 합불 판정 정확도를 기초로 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 기계 제품에서 발생될 수 있는 찍힘 불량, 연마 불량 각각의 건과 관련하여 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 합불 판정 정확도를 계산할 수 있다.If the defect type is set, the
여기서 만약, 공장(300)이 새롭게 신설되어 새로운 공정 프로세스가 운영된다면, 현장 서버(200)에 제품의 불량을 판정하기 위한 알고리즘이 지정되어 있지 않을 수 있다. 이에, 프로세서(130)는 제품의 불량 종류 별로 합불 판정 정확도가 가장 높은 불량 판정 알고리즘을 공정 프로세스에 적용 가능한 알고리즘으로 선정할 수 있다.Here, if the
이와 달리, 공장(300)이 기존에 등록된 공정 프로세스를 운영하게 된다면, 프로세서(130)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)로부터 제품의 불량 종류 별로 공정 프로세스를 통해서 생산된 제품에 대한 합불 판정 정확도를 수신할 수 있으며, 프로세서(130)는 이를 앞서 계산된 합불 판정 정확도와 비교할 수 있다. Contrary to this, if the
즉, 수신된 합불 판정 정확도와 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위이면, 현재 현장 서버(200)가 공정 프로세스에 적용시킨 알고리즘이 적합한 알고리즘이고, 그에 따라 제품의 합불 판정이 정확하게 진행되고 있는 것으로 이해될 수 있는 바, 프로세서(130)는 해당 불량 종류에 대한 합불 판정 기준을 유지시킬 수 있다. That is, if the difference between the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms is within a preset range, the algorithm currently applied to the process process by the on-
반대로, 수신된 합불 판정 정확도와 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 현재 현장 서버(200)가 공정 프로세스에 적용시킨 알고리즘이 부적합한 알고리즘이고, 그에 따라 제품의 합불 판정이 제대로 수행되고 있지 않은 것으로 이해될 수 있는 바, 프로세서(130)는 해당 불량 종류에 대한 불량 판정 알고리즘을 새롭게 선정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 신규 공정 프로세스에 불량 판정 알고리즘을 적용하는 방법과 동일하게, 합불 판정 정확도가 가장 높은 알고리즘을 해당 불량 종류에 대한 새로운 불량 판정 알고리즘으로 선정할 수 있다. Conversely, if the difference between the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through a plurality of failure determination algorithms is out of a preset range, the algorithm currently applied by the on-
한편, 비교 판단을 위한 기 설정된 범위는 클라우드 서버(100)를 관리하는 운영자에 의해 가변적으로 설정될 수 있다. Meanwhile, a preset range for comparison determination may be variably set by an operator who manages the
아울러, 프로세서(130)는 ROC(Receiver Operating Characteristics)를 통해 불량 종류 별로 복수의 불량 판정 알고리즘의 성능을 평가하고, 평가 결과에 따라 알고리즘을 선택적으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 불량 종류 A와 관련하여, 저장부(110)에 기 저장된 불량 판정 알고리즘 a, b, c, d가 존재한다고 가정하였을 때, 프로세서(130)는 a, b, c, d 알고리즘 별로 ROC Curve에서의 AUC(Area under the curve) 값이 가장 높은 알고리즘을 신규 공장(300)에 적용할 불량 판정 알고리즘으로, 또는 기존 공장(300)에 적용된 불량 판정 알고리즘과 비교할 불량 판정 알고리즘으로 선택할 수 있다. 이와 같이, 프로세서(130)가 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘 중에서도 ROC 곡선의 AUC 값이 가장 높은 알고리즘을 선정함으로써, 공장(300) 및 공정 설비(350)가 최적화된 성능을 가지는 알고리즘을 통해 운영될 수 있다. [예지보전 알고리즘]In addition, the
상술한 바와 같이, 프로세서(130)가 불량 판정 알고리즘을 관리하는 동안, 이와 동시에 프로세서(130)는 공정 설비(350)에 고장이 발생하지 않았는지 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)로부터 공정 프로세스에 적용된 불량 판정 알고리즘에 따라 계산되는 제품의 불량률을 수신하고, 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인지 모니터링함으로써, 공정 설비(350)의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다. As described above, while the
즉, 현장 서버(200)로 적합한 알고리즘을 제공함에도 제품의 불량률이 일정 값 이상이 된다면, 프로세서(130)는 공정 설비(350)에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 그에 따라, 프로세서(130)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)로부터 해당 공정 프로세스에 포함된 적어도 하나의 공정 설비(350)를 점검하기 위한 제조 데이터를 수신하고, 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘을 이용하여 공정 설비(350)의 점검 주기 변경 여부를 결정할 수 있다. That is, if the defective rate of the product is greater than or equal to a certain value even though the appropriate algorithm is provided to the on-
실시 예에 따라, 프로세서(130)는 현장 서버(200)로부터 수신된 공정 설비(350)의 제조 데이터를 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘에 대입하여, 현장 서버(200)가 공정 설비(350)들의 점검 주기를 맞추기 위한 적절한 알고리즘을 사용하고 있는지 모니터링할 수 있다. According to an embodiment, the
이때, 프로세서(130)는 공정 설비(350)에 적절한 알고리즘이 적용되었는지 판단하기 위해 추가로, 공정 설비(350)의 운전 조건을 확인할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 통신부(120)가 수신한 공정 설비(350)의 종류 및 운전 조건을 확인하고, 복수의 예지보전 알고리즘 별로 공정 설비(350)의 점검 주기 예측 결과를 획득할 수 있다. 여기서, 점검 주기 예측 결과란 공정 설비(350)의 수명, 고장 발생 가능성(%) 및 제조 제품의 생산 효율 중 어느 하나를 기준으로 도출될 수 있다. In this case, the
여기서 만약, 공정 설비(350)가 신규 공정 설비(350)라면 점검 주기를 예측하기 위한 데이터가 확보되어 있지 않을 수 있다. 이에, 프로세서(130)는 복수의 예지보전 알고리즘 별로 도출한 점검 주기 예측 결과의 평균 값을 계산하고, 평균 값과의 차이가 가장 작은 예지보전 알고리즘을 공정 설비(350)에 적용 가능한 예지보전 알고리즘으로 선정할 수 있다. Here, if the
이와 달리, 공정 설비(350)가 기존에 설치되어 있는 공정 설비(350)라면, 프로세서(130)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)로부터 공정 설비(350)에 대한 제어 데이터 또는 현장 서버(200)가 저장되어 있는 예지보전 알고리즘을 기초로 예측한 점검 주기 예측 일자를 수신하고, 이를 앞서 계산된 점검 주기 예측 결과와 비교할 수 있다. On the other hand, if the
즉, 수신된 점검 주기 예측 일자와 복수의 예지보전 알고리즘을 통해 획득한 점검 주기 예측 결과의 평균 값과의 차이가 기 설정된 범위이면, 현재 현장 서버(200)가 공정 설비(350)에 적용시킨 알고리즘이 적절한 예지보전 알고리즘이고, 그에 따라 공정 설비(350)가 제품의 품질, 생산 효율을 유지시킬 수 있는 점검 주기에 따라 관리되고 있는 것으로 이해될 수 있는 바, 프로세서(130)는 해당 공정 설비(350)에 대한 제어 정보를 유지시킬 수 있다. 여기서, 제어 정보는 현재 현장 서버(200)에 지정된 예지보전 알고리즘이거나 관리자에 의해 설정된 점검 주기를 포함할 수 있다. That is, if the difference between the received inspection period prediction date and the average value of the inspection period prediction results obtained through a plurality of predictive maintenance algorithms is within a preset range, the algorithm currently applied by the on-
반대로, 수신된 점검 주기 예측 일자와 복수의 예지보전 알고리즘을 통해 획득한 점검 주기 예측 결과의 평균 값과의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 현재 현장 서버(200)가 공정 설비(350)에 적용시킨 알고리즘이 부적절한 알고리즘이고, 그에 따라 공정 설비(350)를 통한 제품의 품질, 생산 효율 저하가 발생할 수 있는 것으로 이해될 수 있는 바, 프로세서(130)는 해당 공정 설비(350)에 적용 가능한 예지보전 알고리즘을 새롭게 선정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 신규 공정 설비(350)에 예지보전 알고리즘을 적용하는 방법과 동일하게, 점검 주기 예측 결과의 평균 값과 차이가 가장 작은 알고리즘을 해당 공정 설비(350)에 대한 새로운 예지보전 알고리즘으로 선정할 수 있다. Conversely, if the difference between the received inspection period prediction date and the average value of the inspection period prediction results obtained through a plurality of predictive maintenance algorithms is out of a preset range, the current on-
한편, 비교 판단을 위한 기 설정된 범위는 클라우드 서버(100)를 관리하는 운영자에 의해 가변적으로 설정될 수 있다. Meanwhile, a preset range for comparison determination may be variably set by an operator who manages the
아울러, 프로세서(130)는 ROC(Receiver Operating Characteristics)를 통해 공정 설비(350) 별로 예지보전 알고리즘의 성능을 평가하고, 평가 결과에 따라 알고리즘을 선택적으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 공정 설비 B와 관련하여, 저장부(110)에 기 저장된 예지보전 알고리즘 z, y, x, w가 존재한다고 가정하였을 때, 프로세서(130)는 z, y, x, w 알고리즘 별로 ROC Curve에서의 AUC(Area under the curve) 값이 가장 높은 알고리즘을 신규 공장(300)에 적용할 예지보전 알고리즘으로, 또는 기존 공장 설비(350)에 적용된 예지보전 알고리즘과 비교할 예지보전 알고리즘으로 선택할 수 있다. 이와 같이, 프로세서(130)가 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘 중에서도 ROC 곡선의 AUC 값이 가장 높은 알고리즘을 선정함으로써, 공장(300) 및 공정 설비(350)가 최적화된 성능을 가지는 알고리즘을 통해 운영될 수 있다.In addition, the
한편, 프로세서(130)는 제품을 생산하는 공장(300) 또는 공정 설비(350)로부터 실시간으로 수집되는 산업 데이터(품질 데이터, 제조 데이터)를 토대로 1)장애가 발생할 수 있는 잠재 위험도를 추정하고, 2)잠재 위험도에 따라 공장(300) 또는 공정 설비(350) 별 요소들의 상관 관계를 분석하고, 3)분석 결과를 토대로 근본 원인 분석하여 알고리즘을 업데이트할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 공장(300) 또는 공정 설비(350) 별로 시계열 변화 특성을 고려한 산업 데이터의 변화 특성 그래프를 획득할 수 있으며, 이후 프로세서(130)가 모니터링한 변화 특성 그래프가 점진적으로 증가하는 형태일 경우, 잠재 위험도 레벨을 “위험”으로 추정하고, 프로세서(130)가 모니터링한 변화 특성 그래프가 상승 값을 유지하는 형태일 경우, 잠재 위험도 레벨을 “유의”로 추정하고, 프로세서(130)가 모니터링한 변화 특성 그래프가 피크 값이 반복적으로 나타나는 형태일 경우, 잠재 위험도 레벨을 “심각”으로 추정할 수 있다. 여기서, 잠재 위험도 레벨은 위험>심각>경고>유의 순으로 지정될 수 있다. On the other hand, the
즉, 프로세서(130)는 기존의 산업 데이터를 토대로 잠재 위험도를 추정하기 위한 기준이 되는 변화 특성 그래프를 획득하고, 실시간으로 수집 및 모니터링된 자원(산업 데이터)의 변화량이 기준 레벨 이상일 경우(예. 심각), 공장(300) 또는 공정 설비(350) 별로 변수들 간의 상관관계를 분석할 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 공정 설비(350)에서 변수들은 CPU, Memory, Net Traffic, Event Message, Sys Message, Net Message이고, 변수에서 획득되는 산업 데이터는 성능 로그, 이벤트 로그, 시스템 로그, 네트워크 로그일 수 있다. That is, the
프로세서(130)는 저장부(110)에 기 저장된 상관관계에 대한 사례를 토대로 현재 잠재 위험도와 가장 연관이 높은 변수를 선택할 수 있으며, 선택된 변수를 해결하기 위한 조치를 취할 수 있다. 일 예로서, 프로세서(130)는 통신부(120)를 통해 현장 서버(200)를 관리하는 관리자로 긴급 조치를 위한 알림과 함께 잠재 위험도와 연관이 높은 변수 정보를 송신하도록 제어할 수 있다. The
만약, 저장부(110)에 기 저장된 상관관계에 대한 사례가 없을 경우, 프로세서(130)는 근본 원인 분석(Root Cause Analysis)을 진행할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(130)는 잠재 위험도 레벨을 높인 변수에 대하여 변수 그룹 내 산업 데이터의 연속 측정 값 및 발생 빈도를 수집하고, 연속 측정값이 높거나, 발생 빈도가 잦은 요소를 근본 원인으로 선택하고, 이를 알고리즘 업데이트에 활용할 수 있다. 여기서, 변수 그룹이란 변수를 설명할 수 있는 설명 변수의 조합을 의미한다. 예를 들어, 변수가 Memory일 경우, 설명 변수인 Svr_Mem5, Net_Packet3, Event#2321MsgA, Svr_Cpu3_Rate, NEW IP 등이 설명 그룹을 이룰 수 있다. If there is no case of the correlation pre-stored in the
이와 같이, 프로세서(130)는 특정 상황이 발생하였을 때, 단순히 보여지는 문제를 해결하는 것뿐만 아니라, 공장(300) 및 공정 설비(350)에서 특정 상황을 구성하는 각종 산업 데이터 모두가 연관이 있음으로 가정하고, 알고리즘을 학습함으로써, 이후 발생한 적 없었던 문제들을 보다 빠르게 해결할 수 있다. In this way, when a specific situation occurs, the
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 서버(100)에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 클라우드 서버(100)는 공장(300)들의 생산, 품질, 설비 데이터를 기초로 제조 현장 별로 제조되는 제품에 대한 품질을 유지하기 위한 알고리즘, 공장 설비의 노후화 및 손상을 방지하기 위한 예지보전 알고리즘을 관리할 수 있어, 동적 변화에 따라 다양한 변수 데이터들이 생겨나는 공장(300)들의 완전한 자동화를 구축할 수 있다. So far, the
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 클라우드 서버에서 구현되는 산업 데이터 분석 인터페이스를 설명하기 위한 개략도이다. 3A to 3D are schematic diagrams for explaining an industrial data analysis interface implemented in a cloud server according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 클라우드 서버(100)를 관리하는 관리자는 복수의 현장 서버(200)로부터 수집된 산업 데이터를 데이터 타입에 적합한 분석 방법(Scatter plot, Numeric Fields, Categorical Fields)을 통해 분석하고, 그에 따라 알고리즘을 업데이트할 수 있다. Referring to FIGS. 3A to 3D , an administrator managing the
예를 들어, 도 3a와 같이 검색창(31)을 통해 클라우드 서버(100)를 관리하는 관리자는 기존에 존재하는 알고리즘을 검색하거나, 새롭게 등록 및 알고리즘 내 변수를 변경할 수 있으며, 검색된 알고리즘을 다른 공장(300) 또는 공정 설비(350)에 임의로 적용시킨 후, 공정의 효율적으로 운영되는지 모니터링할 수 있다. For example, an administrator who manages the
다른 예를 들어, 도 3b와 같이, 클라우드 서버(100)를 관리하는 관리자는, 알고리즘을 적용시킨 공장(300) 또는 공정 설비(350)의 산업 데이터를 산점도 행렬을 통해 확인하고, 변수들 사이에 관계를 왜곡시킬 수 있는 이상치를 발견하거나, 서로 영향을 줄 것으로 추정되는 음(-) 또는 양(+)의 상관 관계를 시각적으로 검토하여, 알고리즘을 개선하기 위한 근거를 발견할 수 있다.For another example, as shown in FIG. 3B , the manager who manages the
또 다른 예를 들어, 도 3c와 같이, 클라우드 서버(100)를 관리하는 관리자는, 도 3b에서 확인된 변수들의 함수적 관계를 시각화하고, 회기 분석 결과에 따른 지표 값을 확인하여, 두 변수 간의 관계성을 파악할 수 있다. For another example, as shown in FIG. 3C , the manager managing the
또 다른 예를 들어, 도 3d와 같이, 클라우드 서버(100)를 관리하는 관리자는 수치형 변수들과 관련성 있는 변수들을 통해 공장(300) 또는 공정 설비(350)의 효율 예측 값을 시각적으로 확인하고, 실제 공장(300) 또는 공정 설비(350)가 어떻게 운영되었는지 그 차이 값을 확인할 수 있다. 이와 같이, 관리자가 공장(300) 또는 공정 설비(350)의 효율 예측 값을 시각적으로 확인함으로써, 특정 공장(300) 또는 공정 설비(350)의 알고리즘 내 변수를 조정하거나, 새롭게 알고리즘을 선정할 수 있으며, 관리자는 이를 통해 스마트 공장 관리 시스템(1000)에 포함된 공장(300) 또는 공정 설비(350)의 공정 효율 개선을 위한 분석 서비스를 제공해 줄 수도 있다. As another example, as shown in FIG. 3D , the manager managing the
이하에서는, 상술한 클라우드 서버(100)를 통해 제조 제품의 불량을 판정하는 알고리즘을 관리하는 방법과 공정 설비(350)의 점검 주기를 유지하는 예지보전 알고리즘을 관리하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of managing an algorithm for determining a product defect through the above-described
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 불량 판정 알고리즘 관리방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 5는 도 4에 도시된 S130 단계를 구체화한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for managing a failure determination algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating step S130 illustrated in FIG. 4 .
도 4를 참조하면, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)로부터 공정 프로세스를 통해 취득된 품질 데이터를 수신한다(S110). 여기서, 품질 데이터는 공정에서 생산된 제품의 이미지와 현장 서버(200)에 의해 판정된 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the
실시 예에 따라, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)로부터 모든 종류, 크기의 품질 데이터를 주기적으로 수신할 수 있는데, 이 중에서도 현장 서버(200) 내에서 처리되지 못한 비정형화된 품질 데이터 또는 높은 연산량을 요구하는 품질 데이터는 실시간으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 높은 연산량을 요구하는 품질 데이터는 현장 서버(200)에 의해 소정 기간 동안 수집된 장기 제조 데이터나 지정된 크기를 초과하는 대용량 품질 데이터일 수 있다. According to an embodiment, the
한편, 클라우드 서버(100)가 현장 서버(200)로부터 품질 데이터를 수신하는 주기는 공정 프로세스에 따라 어느 하나의 제품이 생산된 시점을 기준으로 설정될 수 있으며, 클라우드 서버(100)는 품질 데이터를 수신하는 주기에 맞추어 공정 프로세스에 적합한 불량 판정 알고리즘이 적용되었는지 모니터링할 수 있다. On the other hand, the period at which the
S110 단계 이후, 클라우드 서버(100)는 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 대입하여 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 합불 판정 정확도를 계산한다(S120). 이때, 클라우드 서버(100)는 제품과 관련된 어느 하나의 불량 판정 유형에 따른 합불 판정 정확도를 계산하는 것이 아니라, 제품에서 발생할 수 있는 다양한 불량 유형에 따른 합불 판정 정확도를 계산할 수 있다. After step S110, the
즉, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)로부터 품질 데이터와 함께 공정 프로세스에 따른 공정 설비(350)의 종류, 운전 조건, 이를 통해 제조되는 제품의 표준 이미지 및 속성 중 적어도 하나를 포함하는 공정 데이터를 수신하고, 공정 데이터를 기초로 공정 프로세스/공정 설비(350)에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 설정할 수 있다. That is, the
불량 종류가 설정되었다면, 클라우드 서버(100)는 품질 데이터를 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘에 대입하여 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 합불 판정 정확도를 계산할 수 있다. If the defect type is set, the
S120 단계 이후, 클라우스 서버(100)는 계산된 합불 판정 정확도를 기초로 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정한다(S130). 여기서, 알고리즘을 선정하는 과정은 공정 프로세스가 신규인지 여부에 따라 달라질 수 있다. After step S120, the
도 5를 참조하면, 클라우드 서버(100)는 신규 공정 프로세스의 경우, 제품의 불량 종류 별로 합불 판정 정확도가 가장 높은 불량 판정 알고리즘을 공장(300)의 공정 프로세스에 적용 가능한 알고리즘으로 선정할 수 있다(S130-1).Referring to FIG. 5 , in the case of a new process process, the
반대로, 클라우드 서버(100)는 기존의 공정 프로세스의 경우, 현장 서버(200)로부터 제품의 불량 종류 별로 공정 프로세스를 통해서 생산된 제품에 대한 합불 판정 정확도를 수신하고(S130-10), 수신된 합불 판정 정확도 차이가 기 설정된 범위 내인지 비교할 수 있다(S130-20). 여기서, 비교 판단을 위한 기 설정된 범위는 클라우드 서버(100)를 관리하는 운영자에 의해 가변적으로 설정될 수 있다.Conversely, in the case of the existing process process, the
S130-20 단계에서의 비교 결과, 수신된 합불 판정 정확도와 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위이면, 현재 현장 서버(200)가 공정 프로세스에 적용시킨 알고리즘이 적합한 알고리즘이고, 그에 따라 제품의 합불 판정이 정확하게 진행되고 있는 것으로 이해될 수 있는 바, 클라우드 서버(100)는 해당 불량 종류에 대한 합불 판정 기준을 유지시킬 수 있다(S130-31, 예).As a result of the comparison in step S130-20, if the difference between the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms is within a preset range, the algorithm currently applied to the process by the on-
S130-20 단계에서의 비교 결과, 수신된 합불 판정 정확도와 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 현재 현장 서버(200)가 공정 프로세스에 적용시킨 알고리즘이 부적합한 알고리즘이고, 그에 따라 제품의 합불 판정이 제대로 수행되고 있지 않은 것으로 이해될 수 있는 바, 클라우드 서버(100)는 해당 불량 종류에 대한 불량 판정 알고리즘을 새롭게 선정할 수 있다(S130-32, 아니오). 예를 들어, 클라우드 서버(100)는 신규 공정 프로세스에 불량 판정 알고리즘을 적용하는 방법과 동일하게, 합불 판정 정확도가 가장 높은 알고리즘을 해당 불량 종류에 대한 새로운 불량 판정 알고리즘으로 선정할 수 있다. As a result of the comparison in step S130-20, if the difference between the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms is out of a preset range, the on-
S130-1, S130-31, S130-32 단계 이후에, 클라우드 서버(100)는 선정된 불량 판정 알고리즘을 현장 서버(200)로 제공한다(S140). 즉, 최종적으로 클라우드 서버(100)는 방대한 양의 품질 데이터 및 알고리즘을 기반으로, 다양한 변수가 발생하는 공장(300) 및 공장 설비(350) 내에서 현장 서버(200)가 적절한 알고리즘을 이용할 수 있도록 관리 감독할 수 있다. After steps S130-1, S130-31, and S130-32, the
아울러, 클라우드 서버(100)가 불량 판정 알고리즘을 관리하는 동안, 이와 동시에 클라우드 서버(100)는 공정 설비(350)에 고장이 발생하지 않았는지 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)로부터 공정 프로세스에 적용된 불량 판정 알고리즘에 따라 계산되는 제품의 불량률을 수신하고, 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인지 모니터링함으로써, 공정 설비(350)의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다. 즉, 현장 서버(200)로 적합한 알고리즘을 제공함에도 제품의 불량률이 일정 값 이상이 된다면, 클라우드 서버(100)는 공정 설비(350)에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 이에, 클라우드 서버(100)는 제조 데이터를 기초로 공정 설비(350)의 예지보전 알고리즘을 관리할 수 있다.In addition, while the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 예지보전 알고리즘 관리방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 7은 도 6에 도시된 S230 단계를 구체화한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a method for managing a predictive maintenance algorithm according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart illustrating step S230 illustrated in FIG. 6 .
도 6을 참조하면, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)로부터 공정 설비(350)의 제조 데이터를 수신한다(S210). 여기서, 제조 데이터는 공정 설비설비에서 측정 가능한 PLC(Programmable Logic Controller) 제어 데이터, 소음, 진동, 온도, 습도, 분진, 가동 시간 및 제품 생산 개수 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the
실시 예에 따라, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)로부터 모든 종류, 크기의 제조 데이터를 주기적으로 수신할 수 있는데, 이 중에서도 현장 서버(200) 내에서 처리되지 못한 비정형화된 제조 데이터 또는 높은 연산량을 요구하는 제조 데이터는 실시간으로 수신할 수 있다.According to an embodiment, the
한편, 클라우드 서버(100)가 현장 서버(200)로부터 제조 데이터를 수신하는 주기는 공정 설비(350)가 설치된 시점을 기준으로 설정될 수 있으며, 클라우드 서버(100)는 품질 데이터를 수신하는 주기에 맞추어 공정 프로세스에 적합한 불량 판정 알고리즘이 적용되었는지 모니터링할 수 있다. On the other hand, the period in which the
S210 단계 이후, 클라우드 서버(100)는 제조 데이터를 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘에 대입하여, 공정 설비(350)의 점검 주기 예측 결과를 획득한다(S220). 이때, 클라우드 서버(100)는 현장 서버(200)를 통해 공정 설비(350)의 종류 및 운전 조건을 확인할 수 있으며, 복수의 예지보전 알고리즘 별로 공정 설비(350)의 점검 주기 예측 결과를 획득할 수 있다. 여기서, 점검 주기 예측 결과란 공정 설비(350)의 수명, 고장 발생 가능성(%) 및 제조 제품의 생산 효율 중 어느 하나를 기준으로 도출될 수 있다. After step S210 , the
S220 단계 이후, 클라우스 서버(100)는 점검 주기 예측 결과를 기초로 공정 설비(350)에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정한다(S230). 여기서, 알고리즘을 선정하는 과정은 공정 설비(350)가 신규인지 여부에 따라 달라질 수 있다. After step S220, the
도 7을 참조하면, 클라우스 서버(100)는 신규 공정 설비(350)의 경우, 점검 주기 예측 결과를 기초로 점검 주기 평균 값을 계산하고, 계산된 평균 값과 차이가 가장 작은 예지보전 알고리즘을 상기 설비에 적용 가능한 예지보전 알고리즘으로 선정할 수 있다(S230-1). Referring to FIG. 7 , in the case of the
반대로, 클라우드 서버(100)는 기존의 공정 설비(350)의 경우, 현장 서버(200)로부터 공정 설비(350)에 대한 제어 데이터 또는 현장 서버(200)가 저장되어 있는 예지보전 알고리즘을 기초로 예측한 점검 주기 예측 일자를 수신하고(S230-10), 이를 앞서 계산된 점검 주기 예측 결과와 비교할 수 있다(S230-20). 여기서, 비교 판단을 위한 기 설정된 범위는 클라우드 서버(100)를 관리하는 운영자에 의해 가변적으로 설정될 수 있다.Conversely, in the case of the existing
S230-20 단계에서의 비교 결과, 수신된 점검 주기 예측 일자와 복수의 예지보전 알고리즘을 통해 획득한 점검 주기 예측 결과의 평균 값과의 차이가 기 설정된 범위이면, 현재 현장 서버(200)가 공정 설비(350)에 적용시킨 알고리즘이 적절한 예지보전 알고리즘이고, 그에 따라 공정 설비(350)가 제품의 품질, 생산 효율을 유지시킬 수 있는 점검 주기에 따라 관리되고 있는 것으로 이해될 수 있는 바, 클라우드 서버(100)는 해당 공정 설비(350)에 대한 제어 정보를 유지시킬 수 있다(S230-31, 예).As a result of the comparison in step S230-20, if the difference between the received inspection period prediction date and the average value of the inspection period prediction results obtained through a plurality of predictive maintenance algorithms is within a preset range, the current on-
S230-20 단계에서의 비교 결과, 수신된 점검 주기 예측 일자와 복수의 예지보전 알고리즘을 통해 획득한 점검 주기 예측 결과의 평균 값과의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 현재 현장 서버(200)가 공정 설비(350)에 적용시킨 알고리즘이 부적절한 알고리즘이고, 그에 따라 공정 설비(350)를 통한 제품의 품질, 생산 효율 저하가 발생할 수 있는 것으로 이해될 수 있는 바, 클라우드 서버(100)는 해당 공정 설비(350)에 적용 가능한 예지보전 알고리즘을 새롭게 선정할 수 있다(S230-32, 아니오).As a result of the comparison in step S230-20, if the difference between the received inspection period prediction date and the average value of the inspection period prediction results obtained through a plurality of predictive maintenance algorithms is out of a preset range, the current on-
S230-1, S230-31, S230-32 단계 이후에, 클라우드 서버(100)는 선정된 예지보전 알고리즘을 현장 서버(200)로 제공한다(S240). 즉, 최종적으로 클라우드 서버(100)는 방대한 양의 제조 데이터, 제어 데이터 및 알고리즘을 기반으로, 다양한 변수가 발생하는 공장(300) 및 공장 설비(350) 내에서 현장 서버(200)가 적절한 알고리즘을 이용할 수 있도록 관리 감독할 수 있다. After steps S230-1, S230-31, and S230-32, the
한편, 클라우드 서버(100)가 불량 판정 알고리즘과 예지보전 알고리즘을 관리 감독하는 과정에서, 주기적으로(S140, S240 단계 이후에) 알고리즘을 업데이트할 수 있다. 실시 예에 따라, 클라우드 서버(100)는 ROC(Receiver Operating Characteristics)를 통해 불량 종류 별로 복수의 불량 판정 알고리즘의 성능을 평가하거나, 공정 설비(350) 별로 예지보전 알고리즘의 성능을 평가하고, 평가 결과에 따라 알고리즘을 선택적으로 이용할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 다른 실시 예에 따라, 클라우드 서버(100)가 불량 판정 알고리즘과 예지보전 알고리즘을 관리 감독하는 과정에서, 주기적으로(S140, S240 단계 이후에) 제품을 생산하는 공장(300) 또는 공정 설비(350)에서 수집되는 산업 데이터(품질 데이터, 제조 데이터)를 실시간으로 수집할 수 있으며, 이를 토대로 1)장애가 발생할 수 있는 잠재 위험도를 추정하고, 2)잠재 위험도에 따라 공장(300) 또는 공정 설비(350) 별 요소들의 상관 관계를 분석하고, 3)분석 결과를 토대로 근본 원인 분석하여 알고리즘을 업데이트할 수 있다.In addition, according to another embodiment, in the process in which the
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 알고리즘 관리 방법에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 클라우드 서버가 제조 현장에서 생성되는 산업 데이터 및 운영/제어 데이터를 저장 및 분석하고, 공장 자동화 운영을 위한 빅 데이터를 형성하여, 공장들의 생산, 품질, 설비, 에너지 데이터를 관리할 수 있는 스마트 공장을 구축할 수 있다. So far, an algorithm management method according to an embodiment of the present invention has been described. According to the present invention, the cloud server stores and analyzes industrial data and operation/control data generated at the manufacturing site, forms big data for factory automation operation, and manages production, quality, equipment, and energy data of factories. You can build a smart factory that can
이에, 공장 자동화를 새롭게 시행하여, 각종 문제 상황에 대한 대비책이 마련되어 있지 않은 신규 현장에서도 클라우드 서버(100)를 이용하여 공장 자동화를 구현할 수 있으며, 많은 종류의 생산 설비로 인해 대량의 산업 데이터를 생성하는 현장에서도 클라우드 서버(100)가 데이터를 빠르게 처리해 줌으로써, 공장의 효율적인 운용이 가능할 수 있다.Accordingly, by newly implementing factory automation, factory automation can be implemented using the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
1000: 스마트 공장 관리 시스템
100: 클라우드 서버
110: 저장부
120: 통신부
130: 프로세서
200: 현장 서버
300: 공장
350: 공정 설비1000: smart factory management system
100: cloud server
110: storage unit
120: communication department
130: processor
200: field server
300: factory
350: process equipment
Claims (17)
통신부;
상기 저장부, 상기 통신부와 동작 가능하게 연결된 프로세서; 를 포함하되,
상기 프로세서는,
상기 통신부를 통해 제조 현장에 배치된 현장 서버로부터 공정 프로세스에서 취득된 품질 데이터를 수신하고,
상기 통신부를 통해 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스의 종류, 운전 조건, 상기 공정 프로세스를 통해 제조되는 제품의 표준 이미지 및 속성을 포함하는 공정 데이터를 수신하며,
상기 공정 데이터를 기초로 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 설정하고,
상기 수신된 품질 데이터를 제품의 불량 종류 별로 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘-상기 복수의 불량 판정 알고리즘은 복수의 공장 또는 공정 설비를 제어하는 다른 현장 서버로부터 실시간으로 수신된 산업 데이터를 토대로 학습됨-에 대입하여, 상기 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 불량 종류 별 합불 판정 정확도를 계산하고,
상기 합불 판정 정확도를 기초로 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하되,
상기 공정 프로세스가 신규 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 합불 판정 정확도가 가장 높은 불량 판정 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 알고리즘으로 선정하고, 상기 공정 프로세스가 기존에 등록된 공정 프로세스인 경우, 상기 통신부를 통해 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에서 생산된 제품에 대한 합불 판정 정확도를 수신하여, 수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위이면, 해당 불량 종류에 대한 합불 판정 기준을 유지시키커나, 수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 해당 불량 종류에 대한 불량 판정 알고리즘을 새롭게 선정하며,
상기 프로세서는,
상기 합불 판정 정확도를 기초로 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하고, 선정된 불량 판정 알고리즘을 상기 현장 서버로 제공하고,
상기 현장 서버로부터 수신되는 공정 프로세스의 종류에 따라 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 확인하여, 상기 제품의 불량 종류 별로 상이한 복수의 불량 판정 알고리즘에서 수신자 조작 특성(Receiver Operating Characteristics)의 AUC(Area Under the Curve) 값이 가장 높은 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘으로 선정하며,
상기 통신부를 통해 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에 적용된 불량 판정 알고리즘에 따라 계산된 제품의 불량률을 수신하고, 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인지 모니터링하고,
모니터링 결과에 따라 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 통신부를 통해 상기 현장 서버로부터 해당 공정 프로세스에 연계된 공정 설비를 점검하기 위한 제조 데이터를 수신하고, 상기 제조 데이터를 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘에 대입하여, 상기 공정 설비의 점검 주기 예측 결과를 획득하고,
상기 공정 설비가 신규 공정 설비인 경우, 상기 점검 주기 예측 결과를 기초로 점검 주기 평균 값을 계산하고, 상기 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘 중 계산된 점검 주기 평균 값과 차이가 가장 작은 예지보전 알고리즘을 상기 공정 설비에 적용 가능한 예지보전 알고리즘으로 선정하거나,
상기 공정 설비가 기존의 공정 설비인 경우, 상기 계산된 점검 주기 평균 값과 상기 현장 서버로부터 수신된 점검 주기 예측 일자-상기 점검 주기 예측 일자는 상기 공정 설비에 대한 제조 데이터를 기초로 예측되거나 상기 현장 서버에 저장되어 있는 예지보전 알고리즘을 기초로 예측됨-와의 차이가 기 설정된 범위인지 여부에 따라 상기 공정 설비에 적용 가능한 새로운 예지보전 알고리즘의 선정 여부를 결정하고,
상기 선정된 예지보전 알고리즘을 상기 현장 서버로 제공하고, 상기 선정된 예지보전 알고리즘을 기초로 상기 공정 설비의 점검 주기 변경 여부를 결정하는, 클라우드 서버.storage;
communication department;
a processor operatively connected to the storage unit and the communication unit; including,
The processor is
Receive quality data acquired in the process process from the field server disposed at the manufacturing site through the communication unit,
Receives process data including the type of process process, operating conditions, standard images and attributes of products manufactured through the process process from the on-site server through the communication unit,
Based on the process data, the type of product defect that can occur in the process process is set,
A plurality of failure determination algorithms pre-stored for each defective type of the received quality data - The plurality of failure determination algorithms are learned based on industrial data received in real time from other field servers that control a plurality of factories or process equipment- By substituting in to calculate the pass/fail judgment accuracy for each defective type of the product generated through the process process,
Selecting a failure determination algorithm applicable to the process process based on the pass/fail determination accuracy,
When the process process is a new process process, a defect determination algorithm having the highest pass/fail determination accuracy for each defective type of the product is selected as an algorithm applicable to the process process, and when the process process is a previously registered process process , by receiving the pass/fail determination accuracy for the product produced in the process process from the on-site server for each defective type of the product through the communication unit, the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms If the difference is within a preset range, the pass/fail decision standard for the corresponding defect type is maintained, but the difference between the received pass/fail decision accuracy and the pass/fail decision accuracy calculated through the plurality of reject decision algorithms is within the preset range. If it does, a new defect determination algorithm for the type of defect is newly selected,
The processor is
Selects a failure determination algorithm applicable to the process process based on the pass/fail determination accuracy, and provides the selected failure determination algorithm to the on-site server,
AUC (Receiver Operating Characteristics) in a plurality of defect determination algorithms that are different for each defective type by checking the defective types of products that can occur in the process process according to the type of process process received from the on-site server The algorithm with the highest Area Under the Curve) value is selected as the defect determination algorithm applicable to the process process,
Receives the defective rate of the product calculated according to the defect determination algorithm applied to the process process from the on-site server through the communication unit, and monitors whether the received defective rate is greater than or equal to a preset value,
When the received defective rate is greater than or equal to a preset value according to the monitoring result, manufacturing data for checking the process equipment related to the process process is received from the on-site server through the communication unit, and the manufacturing data is stored in a plurality of predictive maintenance By substituting into the algorithm, the inspection cycle prediction result of the process equipment is obtained,
When the process facility is a new process facility, the maintenance cycle average value is calculated based on the maintenance cycle prediction result, and a predictive maintenance algorithm with the smallest difference from the calculated maintenance cycle average value among the plurality of pre-stored predictive maintenance algorithms is used. Selected as a predictive maintenance algorithm applicable to the process equipment, or
When the process equipment is an existing process equipment, the calculated average value of the inspection period and the inspection period predicted date received from the on-site server-the inspection period predicted date are predicted based on the manufacturing data for the process equipment or the on-site Determining whether to select a new predictive maintenance algorithm applicable to the process equipment according to whether the difference from - predicted based on the predictive maintenance algorithm stored in the server is within a preset range;
A cloud server that provides the selected predictive maintenance algorithm to the on-site server, and determines whether to change the inspection period of the process equipment based on the selected predictive maintenance algorithm.
상기 프로세서는,
상기 통신부를 통해 상기 현장 서버에 의해 소정 기간 수집된 장기 품질 데이터 또는 지정된 크기를 초과하는 대용량 품질 데이터를 수신하는, 클라우드 서버.According to claim 1,
The processor is
A cloud server that receives, through the communication unit, long-term quality data collected by the on-site server for a predetermined period or large-capacity quality data exceeding a specified size.
상기 품질 데이터는,
어느 하나의 공정 프로세스를 통해 생산된 제품의 이미지 및 상기 현장 서버에 기 저장된 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함하는, 클라우드 서버.6. The method of claim 5,
The quality data is
A cloud server that includes an image of a product produced through any one process process and a result of determining whether or not the product is pre-stored in the on-site server.
상기 통신부는,
상기 공정 프로세스에 따라 어느 하나의 제품이 생산된 시점을 기준으로 상기 현장 서버로부터 주기적으로 수신하는, 클라우드 서버.According to claim 1,
The communication unit,
A cloud server that periodically receives from the on-site server based on the time when any one product is produced according to the process process.
제조 현장에 배치된 현장 서버로부터 공정 프로세스에서 취득된 품질 데이터를 수신하는 단계;
상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스의 종류, 운전 조건, 상기 공정 프로세스를 통해 제조되는 제품의 표준 이미지 및 속성을 포함하는 공정 데이터를 수신하는 단계;
상기 공정 데이터를 기초로 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 설정하는 단계;
상기 수신된 품질 데이터를 제품의 불량 종류 별로 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘-상기 복수의 불량 판정 알고리즘은 복수의 공장 또는 공정 설비를 제어하는 다른 현장 서버로부터 실시간으로 수집된 산업 데이터를 토대로 학습됨-에 대입하여, 상기 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 불량 종류 별 합불 판정 정확도를 계산하는 단계;
상기 합불 판정 정확도를 기초로 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하되,
상기 공정 프로세스가 신규 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 합불 판정 정확도가 가장 높은 불량 판정 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 알고리즘으로 선정하고,
상기 공정 프로세스가 기존에 등록된 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에서 생산된 제품에 대한 합불 판정 정확도를 수신하여,
수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위이면, 해당 불량 종류에 대한 합불 판정 기준을 유지시키커나,
수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 해당 불량 종류에 대한 불량 판정 알고리즘을 새롭게 선정하는 단계; 및
선정된 불량 판정 알고리즘을 상기 현장 서버로 제공하는 단계; 를 포함하고,
상기 제공하는 단계 이후에,
상기 현장 서버로부터 수신되는 공정 프로세스의 종류에 따라 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 확인하고,
상기 제품의 불량 종류 별로 상이한 복수의 불량 판정 알고리즘에서 수신자 조작 특성(Receiver Operating Characteristics)의 AUC(Area Under the Curve) 값이 가장 높은 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘으로 선정하는 단계,
상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에 적용된 불량 판정 알고리즘에 따라 계산된 제품의 불량률을 수신하고, 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인지 모니터링하는 단계, 와
모니터링 결과에 따라 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 현장 서버로부터 해당 공정 프로세스에 연계된 공정 설비를 점검하기 위한 제조 데이터를 수신하고, 상기 제조 데이터를 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘에 대입하여, 상기 공정 설비의 점검 주기 예측 결과를 획득하는 단계,
상기 공정 설비가 신규 공정 설비인 경우, 상기 점검 주기 예측 결과를 기초로 점검 주기 평균 값을 계산하고, 상기 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘 중 계산된 점검 주기 평균 값과 차이가 가장 작은 예지보전 알고리즘을 상기 공정 설비에 적용 가능한 예지보전 알고리즘으로 선정하거나,
상기 공정 설비가 기존의 공정 설비인 경우, 상기 계산된 점검 주기 평균 값과 상기 현장 서버로부터 수신된 점검 주기 예측 일자-상기 점검 주기 예측 일자는 상기 공정 설비에 대한 제조 데이터를 기초로 예측되거나 상기 현장 서버에 저장되어 있는 예지보전 알고리즘을 기초로 예측됨-와의 차이가 기 설정된 범위인지 여부에 따라 상기 공정 설비에 적용 가능한 새로운 예지보전 알고리즘의 선정 여부를 결정하고,
상기 선정된 예지보전 알고리즘을 상기 현장 서버로 제공하고, 상기 선정된 예지보전 알고리즘을 기초로 상기 공정 설비의 점검 주기 변경 여부를 결정하는 단계, 를 더 포함하는 제조 제품의 불량 판정 알고리즘 관리방법.As a method for a cloud server to manage a defect determination algorithm for each process of a manufacturing product,
receiving quality data acquired in the process process from a field server disposed at a manufacturing site;
receiving process data including a type of the process process, operating conditions, and standard images and attributes of products manufactured through the process process from the on-site server;
setting a defective type of a product that may be generated in the process process based on the process data;
A plurality of failure determination algorithms pre-stored for each defective type of the received quality data-The plurality of failure determination algorithms are learned based on industrial data collected in real time from other field servers that control a plurality of factories or process equipment- Calculating pass/fail determination accuracy for each defective type of the product generated through the process process by substituting it;
Selecting a failure determination algorithm applicable to the process process based on the pass/fail determination accuracy,
When the process process is a new process process, selecting a defect determination algorithm with the highest accuracy of pass/fail determination for each defective type of the product as an algorithm applicable to the process process;
If the process process is a previously registered process process, by receiving the pass/fail determination accuracy for the product produced in the process process from the on-site server for each defective type of the product,
If the difference between the received pass/fail decision accuracy and the pass/fail decision accuracy calculated through the plurality of reject decision algorithms is within a preset range, maintain the pass/fail decision standard for the corresponding defect type;
selecting a new failure determination algorithm for the corresponding failure type when a difference between the received pass/fail determination accuracy and the pass/fail determination accuracy calculated through the plurality of failure determination algorithms is out of a preset range; and
providing a selected failure determination algorithm to the on-site server; including,
After the step of providing,
Checking the types of product defects that may occur in the process process according to the process process type received from the on-site server,
Selecting an algorithm with the highest AUC (Area Under the Curve) value of Receiver Operating Characteristics (AUC) as a failure determination algorithm applicable to the process process in a plurality of failure determination algorithms different for each defective type of the product;
receiving the defective rate of the product calculated according to the defect determination algorithm applied to the process process from the on-site server, and monitoring whether the received defective rate is greater than or equal to a preset value; and
When the received defective rate is greater than or equal to a preset value according to the monitoring result, manufacturing data for checking the process equipment related to the process process is received from the on-site server, and the manufacturing data is substituted into a plurality of pre-stored predictive maintenance algorithms. , obtaining a prediction result of the inspection cycle of the process equipment;
When the process facility is a new process facility, the maintenance cycle average value is calculated based on the maintenance cycle prediction result, and a predictive maintenance algorithm with the smallest difference from the calculated maintenance cycle average value among the plurality of pre-stored predictive maintenance algorithms is used. Selected as a predictive maintenance algorithm applicable to the process equipment, or
When the process equipment is an existing process equipment, the calculated average value of the inspection period and the inspection period predicted date received from the on-site server-the inspection period forecast date are predicted based on the manufacturing data for the process equipment, or Determining whether to select a new predictive maintenance algorithm applicable to the process equipment according to whether the difference from - predicted based on the predictive maintenance algorithm stored in the server is within a preset range;
providing the selected predictive maintenance algorithm to the on-site server, and determining whether to change the inspection cycle of the process equipment based on the selected predictive maintenance algorithm;
상기 품질 데이터를 수신하는 단계는,
상기 현장 서버에 의해 소정 기간 수집된 장기 품질 데이터 또는 지정된 크기를 초과하는 대용량 품질 데이터를 수신하는 단계인, 제조 제품의 불량 판정 알고리즘 관리방법.10. The method of claim 9,
Receiving the quality data comprises:
Receiving the long-term quality data collected for a predetermined period by the on-site server or large-capacity quality data exceeding a specified size, the method for managing a manufacturing product defect determination algorithm.
상기 품질 데이터는,
상기 공정 프로세스에서 생산된 제품의 이미지 및 상기 현장 서버에 기 저장된 해당 제품의 합불 판정 결과를 포함하는, 제조 제품의 불량 판정 알고리즘 관리방법.14. The method of claim 13,
The quality data is
A manufacturing product defect determination algorithm management method, including an image of a product produced in the process process and a pass/fail determination result of the product stored in advance in the on-site server.
상기 품질 데이터를 수신하는 단계는,
상기 공정 프로세스에 따라 어느 하나의 제품이 생산된 시점을 기준으로 상기 현장 서버로부터 주기적으로 수신하는 단계인, 제조 제품의 불량 판정 알고리즘 관리방법.10. The method of claim 9,
Receiving the quality data comprises:
A method of managing a manufacturing product defect determination algorithm, which is a step of periodically receiving from the on-site server based on the time when any one product is produced according to the process process.
상기 현장 서버로부터 어느 하나의 제조 제품에 대한 품질 데이터를 수신하고, 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스의 종류, 운전 조건, 상기 공정 프로세스를 통해 제조되는 제품의 표준 이미지 및 속성을 포함하는 공정 데이터를 수신하며, 상기 공정 데이터를 기초로 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 설정하고, 상기 수신된 품질 데이터를 제품의 불량 종류 별로 기 저장된 복수의 불량 판정 알고리즘-상기 복수의 불량 판정 알고리즘은 복수의 공장 또는 공정 설비를 제어하는 다른 현장 서버로부터 실시간으로 수신된 산업 데이터를 토대로 학습됨-에 적용하여, 상기 공정 프로세스를 통해 생성된 제품의 불량 종류 별 합불 판정 정확도를 계산하고, 상기 합불 판정 정확도를 기초로 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘을 선정하되, 상기 공정 프로세스가 신규 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 합불 판정 정확도가 가장 높은 불량 판정 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 알고리즘으로 선정하고, 상기 공정 프로세스가 기존에 등록된 공정 프로세스인 경우, 상기 제품의 불량 종류 별로 상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에서 생산된 제품에 대한 합불 판정 정확도를 수신하여, 수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위이면, 해당 불량 종류에 대한 합불 판정 기준을 유지시키커나, 수신된 합불 판정 정확도와 상기 복수의 불량 판정 알고리즘을 통해 계산된 합불 판정 정확도와의 차이가 기 설정된 범위를 벗어나면, 해당 불량 종류에 대한 불량 판정 알고리즘을 새롭게 선정하도록 구성되는 클라우드 서버; 를 포함하며,
상기 클라우드 서버는,
상기 현장 서버로부터 수신되는 공정 프로세스의 종류에 따라 상기 공정 프로세스에서 발생 가능한 제품의 불량 종류를 확인하고,
상기 제품의 불량 종류 별로 상이한 복수의 불량 판정 알고리즘에서 수신자 조작 특성(Receiver Operating Characteristics)의 AUC(Area Under the Curve) 값이 가장 높은 알고리즘을 상기 공정 프로세스에 적용 가능한 불량 판정 알고리즘으로 선정하도록 구성되며,
상기 현장 서버로부터 상기 공정 프로세스에 적용된 불량 판정 알고리즘에 따라 계산된 제품의 불량률을 수신하고, 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인지 모니터링하고,
모니터링 결과에 따라 수신된 불량률이 기 설정된 값 이상인 경우, 상기 현장 서버로부터 해당 공정 프로세스에 연계된 공정 설비를 점검하기 위한 제조 데이터를 수신하고, 상기 제조 데이터를 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘에 대입하여, 상기 공정 설비의 점검 주기 예측 결과를 획득하고,
상기 공정 설비가 신규 공정 설비인 경우, 상기 점검 주기 예측 결과를 기초로 점검 주기 평균 값을 계산하고, 상기 기 저장된 복수의 예지보전 알고리즘 중 계산된 점검 주기 평균 값과 차이가 가장 작은 예지보전 알고리즘을 상기 공정 설비에 적용 가능한 예지보전 알고리즘으로 선정하거나,
상기 공정 설비가 기존의 공정 설비인 경우, 상기 계산된 점검 주기 평균 값과 상기 현장 서버로부터 수신된 점검 주기 예측 일자-상기 점검 주기 예측 일자는 상기 공정 설비에 대한 제조 데이터를 기초로 예측되거나 상기 현장 서버에 저장되어 있는 예지보전 알고리즘을 기초로 예측됨-와의 차이가 기 설정된 범위인지 여부에 따라 상기 공정 설비에 적용 가능한 새로운 예지보전 알고리즘의 선정 여부를 결정하고,
상기 선정된 예지보전 알고리즘을 상기 현장 서버로 제공하고, 상기 선정된 예지보전 알고리즘을 기초로 상기 공정 설비의 점검 주기 변경 여부를 결정하도록 구성된, 스마트 공장 관리 시스템.
an on-site server configured to determine a defect of a manufactured product for each process process of the manufactured product; and
Receive quality data for any one manufactured product from the field server, and receive process data including the type of process process, operating conditions, and standard images and attributes of products manufactured through the process process from the field server and, based on the process data, sets the defective types of products that can occur in the process process, and sets the received quality data for each defective type of product. It is learned based on industrial data received in real time from other field servers that control factories or process equipment, and calculates the pass/fail judgment accuracy for each defective type of product created through the process process, and calculates the pass/fail judgment accuracy. A defect determination algorithm applicable to the process process is selected based on the process process, but when the process process is a new process process, the defect determination algorithm with the highest pass/fail determination accuracy for each defective type of the product is selected as an algorithm applicable to the process process selected, and if the process process is a previously registered process process, by receiving the pass/fail decision accuracy for the product produced in the process process from the on-site server for each defective type of the product, the received pass/fail decision accuracy and the plurality of If the difference from the pass/fail determination accuracy calculated through the failure determination algorithm of a cloud server configured to newly select a failure determination algorithm for a corresponding failure type when the difference from the pass/fail determination accuracy is out of a preset range; includes,
The cloud server,
Checking the types of product defects that may occur in the process process according to the process process type received from the on-site server,
It is configured to select an algorithm having the highest AUC (Area Under the Curve) value of Receiver Operating Characteristics as a failure determination algorithm applicable to the process process in a plurality of failure determination algorithms that are different for each defective type of the product,
Receive the defective rate of the product calculated according to the defect determination algorithm applied to the process process from the on-site server, and monitor whether the received defective rate is greater than or equal to a preset value,
When the received defective rate is greater than or equal to a preset value according to the monitoring result, manufacturing data for checking the process equipment related to the process process is received from the on-site server, and the manufacturing data is substituted into a plurality of pre-stored predictive maintenance algorithms. , to obtain the inspection cycle prediction result of the process equipment,
When the process facility is a new process facility, the maintenance cycle average value is calculated based on the maintenance cycle prediction result, and a predictive maintenance algorithm with the smallest difference from the calculated maintenance cycle average value among the plurality of pre-stored predictive maintenance algorithms is used. Selected as a predictive maintenance algorithm applicable to the process equipment, or
When the process equipment is an existing process equipment, the calculated average value of the inspection period and the inspection period predicted date received from the on-site server-the inspection period forecast date are predicted based on the manufacturing data for the process equipment, or Determining whether to select a new predictive maintenance algorithm applicable to the process equipment according to whether the difference from - predicted based on the predictive maintenance algorithm stored in the server is within a preset range;
The smart factory management system, configured to provide the selected predictive maintenance algorithm to the on-site server, and to determine whether to change the inspection cycle of the process equipment based on the selected predictive maintenance algorithm.
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KR1020200144306A KR102334694B1 (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Cloud server for managing defect determination algorithm applied to manufactured products and smart factory management system including the same |
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