KR102370131B1 - 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(ai) 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 재고량 검출 및 제어 시스템을 활용한 AI 통합 생산관리 시스템으로 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하며, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하고, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경과 될수록 작업자의 행동을 학습하는 시스템으로 진화하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어할수 있는 시스템으로 사용할수 있는 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 본 발명은 차량의 무게를 감지하는 입차스케일러, 출차 차량의 무게를 감지하는 출차 스케일러로 구성되는 트럭스케일과, 곡물이나 사료 또는 비료를 포함하는 원료가 저장되는 복수의 원료저장탱크와, 원료가 분쇄, 배합, 성형 및 포장된 후의 제품을 이송하는.원료&제품 이송설비와, 복수의 원료저장탱크의 재고량을 각각 검출하는 복수의 재고량 검출 시스템으로 구성되는 플랜트 설비들(Part); 상기 원료저장탱크와 재고량 검출 시스템의 설비 데이터를 수집하고, 제어하는 복수의 설비데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC)과, 상기 원료저장탱크의 재고량을 검출하는 복수의 재고량 검출 시스템과, 차량인식카메라로 구성되는 측정 제어하드웨어들(Part); 원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링하고, 원료의 이송을 자동화하며, 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하와 관련하여 인공지능으로 생산관리를 수행하고, 원료의 분쇄, 배합, 성형 및 포장을 하는 생산설비를 관리하며, 이상원인분석을 수행하고, 3차원(3D) 센서를 통해 무인 재고를 수행하며, 원료나 제품 운송차량의 자동배차를 수행하고, 창고내의 곡물이나 사료를 관리하며, 하치장의 재고현황을 파악하고, 원격 거래처의 사료 재고량을 실시간 측정하며, 자동주문 발주 및 원료나 재고의 소진을 예측하는 복수의 시스템들(Part); 원격지에서 생산관리와 비상상태에 대한 원격제어 관리를 수행하는 통합원격제어 및 모니터링 센터; 상기 복수의 재고량 검출 시스템, 상기 설비데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC)과 연계하여 실시간으로 제품 생산을 분석하는 실시간 데이터 서버; 및 통신망을 통해 상기 플랜트 설비들(Part)과, 측정 제어하드웨어들(Part)과, 복수의 시스템들(Part)과 상기 통합원격제어 및 모니터링 센터 및 실시간 데이터 서버와 연계하여 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하고, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하며, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경함에 따라 축적되는 빅데이터를 통해 작업자의 행동을 학습하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어하는 AI 통합 생산관리 서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 AI 통합 생산관리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재고량 검출 및 제어 시스템을 활용한 AI 통합 생산관리 시스템으로 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하며, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하고, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경과 될수록 작업자의 행동을 학습하는 시스템으로 진화하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어할수 있는 시스템으로 사용할수 있는 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 사료공장 또는 곡물저장소에서는, 저장되는 저장물(사료, 곡물 등)을 별도의 저장탱크(Silo)들에 각각 저장하여 보관하고 있다.
이때, 각각의 저장탱크들상에 저장된 저장물은, 별도의 처리공정을 수행할 때 소모되는 사용량에 따라, 내부에 저장된 저장물의 재고량을 각각 파악하게 된다.
즉, 신선한 재료의 적기수급, 저장된 재료의 부패관리, 재료의 사용량 및 재료의 적용대상(가축 등)과의 상관관계파악 등을 위해, 상기 저장탱크에 대한 빈 저장물의 저장상태를 실시간으로 파악하여 각각의 공정(단계)에서의 공정제어 및 재고량파악을 위해 저장물의 재고량을 측정하여 재고관리시스템을 구축하는 데이터로 사용되고 있다.
이러한 상기 저장탱크들에 저장된 각각의 저장물들의 각각의 재고량을 측정하는 검출장치로는, 각각의 상기 저장탱크 내에 저장된 저장물과 측정장비가 직접접하면서 측정하는 접촉식과; 접촉하지 않고 측정하는 비접촉식;이 있다.
상기에서 접촉식으로는, 각각의 상기 저장탱크 내에 설치된 로프에 의해 서로 연결된 두 개의 추를 이용하여 상기 저장탱크 내에 설치된 추가 분체원료위에 닿았을 때 상기 저장탱크 외부에 설치된 레벨 지시기가 가리키는 레벨 표시판을 보고 저장 탱크 내의 저장물의 저장량을 측정하는 방법과; 용기와 물질 사이에 전압을 걸어 충전되는 전기 용량이 저장물의 레벨에 따라 달라지는 성질을 이용하여 레벨값을 측정하는 방법이 있다.
상기에서 접촉식의 경우, 별도의 측정장치를 상기 저장탱크 내에 설치하기 어렵고, 저장물의 크기가 미세한 경우 정확한 저장량을 측정하기 어려운 문제점이 있으며; 비접촉식의 경우, 상기 저장탱크 내부에 저장물이 인입 또는 인출되는 경우, 저장물의 적재높이가 매우 불규칙하기 때문에 정확한 레벨 측정이 어려운 문제점이 있다.
한편 한국특허출원번호 제10-2018-0062457호(명칭 : 빅데이터 수집 기반의 사료 잔여랑 분석 기능 구축 및 태양광 에너지를 전원으로 한 피드 빈의 사료 관리 주문 시스템 및 사료 관리 주문 방법)에는 사료 급여를 위한 사료를 저장하는 피드 빈에 레이저센서와 온/습도 측정 센서가 부착된 피드 빈 모니터링 IoT Unit을 이용하여 피드 빈에 보관 중인 사료의 잔여량과 사료 보관 환경(온/습도) 상태를 측정하도록 하기 위한 빅데이터 수집 기반의 사료 잔여랑 분석 기능 구축 및 태양광 에너지를 전원으로 한 피드 빈의 사료 관리 주문 시스템 및 사료 관리 주문 방법이 기재되어 있다.
한국특허출원번호 제10-2016-0107061호(명칭: 3차원 스캐너/2016.08.23.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 제1 축을 중심으로 회전하는 제1 회전체; 상기 제1 축 방향으로 상기 제1 회전체에서 연장되는 차단판; 상기 차단판에서 상기 제1 축과 다른 제2 축을 중심으로 회전하는 제2 회전체; 상기 차단판의 일면에 위치하고, 상기 제2 회전체에 결합된 발광부; 그리고, 상기 차단판의 타면에 위치하고, 상기 제2 회전체에 결합된 수광부를 포함하는 3차원 스캐너가 기재되어 있다.
그리고 한국특허출원번호 제10-2014-0078977호(명칭: 분체 레벨 측정 장치/2014.06.26.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 분체를 저장하는 사일로에 설치되어 분체의 레벨을 측정하는 장치이고, 상기 사일로의 내측벽에 상부가 고정되어 분체의 중량을 감지하는 감지 센서; 원추 형상으로 형성되고, 상기 감지 센서의 하부에 케이블을 통하여 연결되어 상기 분체의 내부에 위치되는 원추 장치; 및 상기 사일로의 외측에 상기 감지 센서에 전기적으로 연결되도록 형성되고, 상기 감지 센서에 의하여 감지되는 상기 원추 장치의 외표면에 가해지는 분체의 중량 정보를 수신하여, 신호 처리한 후 외부로 전송하는 마이크로프로세서를 포함하는 분체 레벨측정 장치가 기재되어 있다.
한편, 한국실용신안출원번호 제20-2002-0008282호(명칭: 미곡종합처리장의 곡물 자동관리장치/2002.03.20.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 벼 등의 곡물을 저장할 수 있는 원통형상의 곡물저장탱크에 해당하는 종래의 사일로에 있어서; 상기 사일로의 밑면에 배치되도록 설치되고, 상기 사일로를 지지하는 하나이상의 유압실린더들이 설치되고, 상기 유압실린더들은 파이프로 차례차례 일렬로 연결되어 각각의 끝부분에 위치하는 유입실린더들은 서로 연결되지 않고 개방되어 있는 모양을 형성하고, 상기 유압실린더 및 상기 파이프 속에는 액체물질로 채워지고, 상기 끝부분에 위치하는 유압실린더들중 하나는 상기 액체물질이 유출될 수 있는 유출구를 형성하고 상기 유출구는 유출되는 액체물질의 양을 감지하고 측정하는 무게측정장치와 파이프를 통하여 연결되고, 상기 무게측정장치는 변화하는 액체물질의 양을 감지하고, 상기 감지된 액체물질의 양에 관한 데이터는 재고측정장치에 전달하도록 된 곡물 자동관리장치가 기재되어 있다.
또한, 한국특허출원번호 제10-1999-0033397호(명칭: 탱크 내의 분체원료의 3차원 적재측정방법/1999.08.13.)에서는, 공보에 공지된 바와 같이, 탱크 내에 적재되는 분체원료의 양을 다수 개의 포인트센서로 측정하는 분체원료의 3차원 적재측정방법에 있어서, 각각의 포인트센서로 분체원료의 레벨값을 측정하는 단계와, 적재된 분체원료의 이론적인 측정레벨값들을 수식모델링하는 단계와, 상기 수식모델링한 이론적인 측정레벨값들과 상기 포인트센서를 통해 측정한 레벨값을 비교하는 단계 및 상기 비교단계에서 상기 이론적인 측정레벨값들 중에 상기 포인트센서에 의해 측정한 레벨값이 일치하면, 상기 이론적인 측정레벨값을 3차원 적재형상으로 설정하는 단계를 포함하는 3차원 적재측정방법이 기재되어 있다.
그러나, 상기와 같은 빅데이터 수집 기반의 사료 잔여랑 분석 기능 구축 및 태양광 에너지를 전원으로 한 피드 빈의 사료 관리 주문 시스템 및 사료 관리 주문 방법은 작업자의 행동을 학습하여 관리자의 현장 작업을 지원하거나, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어할 수 없다는 문제점이 있었다.
또한 종래의 저장물의 재고량 검출장치 및 방법들은, 저장공간상에서 저장물이 점유하지 않는 빈공간에 대한 체적을 입체적으로 검출하지 못함에 따라 효율적인 재고관리시스템을 구축하는 것에 도움을 주지 못하는 문제점이 있었다.
이와 더불어, 검출센서 및 설비들이 저장물이 저장된 저장공간에 설치되도록 됨에 따라, 저장공간상에서 비산 및 부유하는 저장물의 입자체들에 의해 센서부들이 오염되도록 됨에 따라, 검출신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
그리고 검출설비들이 저장공간의 내부에서 저장물과 접촉되도록 됨에 따라, 저장물을 오염시켜 위생성 및 보관의 안전성이 침해되는 문제점이 있었다.
또한, 다수의 저장공간들에 대하여 각각 별도의 검출수단(초고가)들을 각각 구비하고 있음에 따라, 비경제적인 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하게 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 재고량 검출 및 제어 시스템을 활용한 AI 통합 생산관리 시스템으로 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하며, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하고, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경과 될수록 작업자의 행동을 학습하는 시스템으로 진화하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어할수 있는 시스템으로 사용할수 있는 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 곡물이나 사료, 비료 등이 저장되는 탱크(사일로) 등과 같이 각각의 저장물이 저장된 다수의 저장공간들에 대하여 각각의 저장물들의 재고량을 검출하여 효율적인 관리를 수행하도록 된 것으로, 저장공간들에서 각각의 저장물들의 최상위 면적의 높이(레벨)를 각각 선별적으로 측정하여 각각의 저장물들이 각각 점유하지 않는 빈공간에 대한 체적을 입체적으로 검출하여 더욱 효율적인 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 저장공간들상에서 비산 및 부유하는 저장물의 입자체들에 의한 검출수단의 오염을 최소화하여 검출과정의 안정성 및 검출신뢰성을 확보할 수 있는 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법을 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 무게를 감지하는 입차스케일러, 출차 차량의 무게를 감지하는 출차 스케일러로 구성되는 트럭스케일과, 곡물이나 사료 또는 비료를 포함하는 원료가 저장되는 복수의 원료저장탱크와, 원료가 분쇄, 배합, 성형 및 포장된 후의 제품을 이송하는.원료&제품 이송설비와, 복수의 원료저장탱크의 재고량을 각각 검출하는 복수의 재고량 검출 시스템으로 구성되는 플랜트 설비들(Part); 상기 원료저장탱크와 재고량 검출 시스템의 설비 데이터를 수집하고, 제어하는 복수의 설비데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC)과, 상기 원료저장탱크의 재고량을 검출하는 복수의 재고량 검출 시스템과, 차량인식카메라로 구성되는 측정 제어하드웨어들(Part); 원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링하고, 원료의 이송을 자동화하며, 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하와 관련하여 인공지능으로 생산관리를 수행하고, 원료의 분쇄, 배합, 성형 및 포장을 하는 생산설비를 관리하며, 이상원인분석을 수행하고, 3차원(3D) 센서를 통해 무인 재고를 수행하며, 원료나 제품 운송차량의 자동배차를 수행하고, 창고내의 곡물이나 사료를 관리하며, 하치장의 재고현황을 파악하고, 원격 거래처의 사료 재고량을 실시간 측정하며, 자동주문 발주 및 원료나 재고의 소진을 예측하는 복수의 시스템들(Part); 원격지에서 생산관리와 비상상태에 대한 원격제어 관리를 수행하는 통합원격제어 및 모니터링 센터; 상기 복수의 재고량 검출 시스템, 상기 설비데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC)과 연계하여 실시간으로 제품 생산을 분석하는 실시간 데이터 서버; 및 통신망을 통해 상기 플랜트 설비들(Part)과, 측정 제어하드웨어들(Part)과, 복수의 시스템들(Part)과 상기 통합원격제어 및 모니터링 센터 및 실시간 데이터 서버와 연계하여 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하고, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하며, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경함에 따라 축적되는 빅데이터를 통해 작업자의 행동을 학습하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어하는 AI 통합 생산관리 서버;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 제공한다.
여기서, 상기 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템(300)은, 원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링함과 함께 자동으로 계근이 이루어지며, 출입하는 화물차의 출입을 통제하되 카메라로 인식된 차량번호를 이미 해당 설비에 출입한 기록에 의해 정리된 차량번호의 빅데이터와 대비하여 정확한 차량 번호를 인식하여 차량의 출입을 통제하는 것을 특징으로 한다.
그리고 복수의 시스템들(Part)은, 원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링하는 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템과, 원료의 이송을 자동화하는 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템과, 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하와 관련하여 인공지능으로 생산관리를 수행하는 AI 생산관리 시스템과, 원료의 분쇄, 배합, 성형 및 포장을 하는 생산설비를 관리하고, 이상원인분석을 수행하는 AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)과, 3차원(3D) 센서를 통해 무인 재고를 수행하는 3D 공장재고 관리시스템과, 원료나 제품 운송차량의 자동배차를 수행하는 배차관리시스템과, 창고내의 곡물이나 사료를 관리하는 창고관리시스템과, 하치장(영업소)의 재고현황을 파악하는 하치장 관리 시스템 및 원격 거래처의 사료 재고량을 실시간 측정하고, 자동주문 발주 및 원료나 재고의 소진을 예측하는 원격재고관리시스템을 하나 이상 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
한편 AI 통합 생산관리서버(1100)는 생산설비(원료&제품 이송설비, 분쇄, 배합, 성형 및 포장 설비)의 상태를 실시간 모니터링(감시) 하고, 설비의 상태를 인식하고 분석하는 AI 예측을 통해 각 설비의 암페어, 알피엠, 온도, 습도, 진동, 압력에 대한 자료를 실시간 수집 분석하여 설비의 이상 및 비가동 상태를 미리 예측하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 복수의 원료저장탱크, 트럭스케일, 원료이송설비, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 원료&제품 이송설비를 포함하는 플랜트 설비파트와, 트럭스케일, 원료이송설비, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 원료&제품 이송설비에 대한 설비 데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC) 및 복수의 원료저장탱크(Silo)에 대한 재고량 검출시스템을 포함하는 측정 및 제어하드웨어 파트와, 원료저장탱크 무인계근 자동화 시스템, 원료저장탱크 이송 자동화 시스템, AI 생산관리시스템, AI 관리 시스템(AMS), 3D 공장재고관리 시스템, 배차관리, 창고관리, 하치장 관리 및 원격재고관리 시스템을 포함하는 시스템 파트를 구축하는 단계(S100); ERP 서버, 실시간 데이터 서버, 통합원격제어 및 모니터링 센터와 AI 통합 생산관리 서버를 구축하는 단계(S110); 원료공급처에서 원료입고시 입고차량은 원료에 대하여 차량별 송장정보를 RFID, QR 코드나 바코드 중 하나의 무선식별코드로 발행하는 단계(S120); 입고차량에 대하여 차량인식카메라로 차량인식하고, 트럭스케일로 차량의 무게를 감지하는 단계(S130); 원료이송설비를 통해 원료저장탱크에 입고차량의 원료투입 시 상기 송장정보의 무선식별코드가 상기 AI 통합 생산관리서버로 전송되고, 재고량 검출 시스템에 의해 원료저장탱크에 투입되는 원료의 재고량이 검출되어 AI 통합 생산관리서버로 전송되는 단계(S140); 상기 AI 관리 시스템은 원료&제품 이송설비, 분쇄, 배합, 성형 및 포장설비를 통해 원료를 포장하도록 관리하고, 재고량 검출시스템은 원료저장탱크의 재고량을 검출하여 상기 AI 통합 생산관리 서버로 전송하는 단계(S160); 상기 포장설비를 통해 포장된 제품은 배차관리시스템, 창고관리 시스템을 통해 선입, 선출되어 납품처로 배송되 시 RFID, QR 코드나 바코드 중 하나의 무선식별코드를 통해 출하가 관리되는 단계(S170); 상기 하치장 관리 시스템은 무인계근관리를 통해 실시간 영업소 재고관리, 배차, 운송계획을 관리하고, 원격재고관리 시스템을 통해 납품처 재고량을 실시간 측정하는 것에 따라 상기 AI 통합생산관리 시스템은 자동주문을 발주하고, 납품처의 재고 소진을 예측하는 단계(S180); 및 상기 AI 통합 생산관리서버의 생산패턴 데이터 학습부는 복수의 원료저장탱크, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기, 제1내지 제n 고객사 단말기, 통합 원격제어 및 모니터링 센터와 연동하여 수집된 생산패턴에 대하여 학습하고, 학습된 학습 데이터를 생산패턴 학습 데이터 저장부에 저장하는 단계(S200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 이용한 통합 생산관리방법을 제공한다.
여기서, 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 이용한 통합 생산관리방법은, 원료저장탱크와, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비 및 포장설비에 대한 운용정보는 미리 설정된 주기 또는 이상 발생 시 설비데이터 수집장치(DAQ)에서 검출되고, 이상 발생 시에는 상기 AI 통합 생산관리서버(1100)에서 관리자 정보 저장부(1104)의 관리자 정보를 참조하여 해당 관리자 단말기(1200)로 점검을 요청하는 단계(S150)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 및 그를 이용한 통합 생산관리방법은 재고량 검출 및 제어 시스템을 활용한 AI 통합 생산관리 시스템으로 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하며, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하고, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경과 될수록 작업자의 행동을 학습하는 시스템으로 진화하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 사용자 및 자동제어에 의한 선택적인 구동수단과 운동수단의 구동에 따라 다수의 곡물탱크(사일로) 등과 같이 저장물이 각각 저장된 다수의 저장공간들에 대하여 진입되는 검출수단을 선택된 저장공간의 검출개구에 위치시킨 상태에서 저장공간으로 진입시킨 후, 저장물의 재고량을 검출하도록 됨에 따라, 다수의 저장공간들에 대한 효율적인 통합 생산관리시스템 및 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
이때, 검출수단을 구성하는 라이다센서를 통해 각각의 저장공간들에 대한 각각의 저장물의 최상위 면적의 높이(레벨)를 3차원측정방식으로 측정하여 저장물이 점유하지 않는 빈공간에 대한 체적을 입체적으로 각각 검출하도록 됨에 따라, 검출데이터의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.
아울러, 검출수단의 미사용시에는 운동수단의 역구동에 따라 저장공간의 외부에 위치되도록 되어, 저장공간상에서 분진(소입자)형태로 비산 및 부유하는 저장물의 입자체들에 의해 오염되는 것을 방지하도록 됨에 따라, 구조적 안정성을 확보할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도,
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 I2 솔루션을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합 생산관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 자동 이송 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 제품 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 입출고 재고 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 원료 공급처와 고객사를 상세히 설명하기 위한 실시예를 나타낸 도면,
도 8은 도 1에 나타낸 AI 통합 생산관리서버의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 생산관리방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도,
도 10은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합생산관리 중 원료저장탱크의 재고량 검출에 대한 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스의 실시예 중 사료공정의 설비 설정과 설비 모니터링의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 보인 개략 예시도,
도 16 내지 도 21은 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템의 작용상태를 보인 개략 예시도,
도 22 내지 도 25는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 구성하는 구동수단의 작용상태를 보인 개략 예시도,
도 26은 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 구성하는 개폐수단의 다른 적용 예를 보인 개략 예시도,
도 27 내지 도 32는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 구성하는 개폐수단의 다른 적용 예의 작용상태를 보인 개략 예시도,
도 33은 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템의 제어를 위한 블록 구성도의 실시예다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 I2 솔루션을 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합 생산관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 자동 이송 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 제품 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 입출고 재고 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 원료 공급처와 고객사를 상세히 설명하기 위한 실시예를 나타낸 도면,
도 8은 도 1에 나타낸 AI 통합 생산관리서버의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 생산관리방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도,
도 10은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합생산관리 중 원료저장탱크의 재고량 검출에 대한 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스의 실시예 중 사료공정의 설비 설정과 설비 모니터링의 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 보인 개략 예시도,
도 16 내지 도 21은 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템의 작용상태를 보인 개략 예시도,
도 22 내지 도 25는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 구성하는 구동수단의 작용상태를 보인 개략 예시도,
도 26은 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 구성하는 개폐수단의 다른 적용 예를 보인 개략 예시도,
도 27 내지 도 32는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템을 구성하는 개폐수단의 다른 적용 예의 작용상태를 보인 개략 예시도,
도 33은 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템의 제어를 위한 블록 구성도의 실시예다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 I2 솔루션을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f), 복수의 재고량 검출 시스템(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f), 차량인식카메라(210), 복수의 DAQ, PLC(제어시스템)(220a. 220b, 220c, 220d), 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템(300), 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템(310), AI 생산관리 시스템(320), AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)(330), 3D 공장재고관리시스템(340), 배차관리시스템(350), 창고관리시스템(360), 하치장 관리 시스템(370), 원격재고관리시스템(380), 트럭스케일(400), 원료이송설비(500), 원료&제품 이송설비(600), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640), 통신망(700), 통합원격제어 및 모니터링 센터(), ERP 서버(900), 실시간 데이터 서버(1000) 및 AI 통합 생산관리 서버(1100)를 포함하여 구성된다. 또한 관리자 단말기(1200)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 관리자 단말기(1200)은 스마트 기기로, 스마트 폰이나 스마트 패드 등으로 구성될 수 있다.
여기서 복수의 원료저장탱크(Silo)(100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f)는 곡물이나 사료 또는 비료가 저장된다.
또한 본 발명에서 곡물이나 사료 또는 비료는 원료 또는 원재료로 기재될 수도 있고, 원료저장탱크는 사일로(Silo)로 기재될 수도 있다.
복수의 재고량 검출 시스템(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f)은 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f)의 재고량을 검출한다. 이에 대하여는 도 12 내지 도 33을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
차량인식카메라(210)는 곡물이나 사료를 이송하는 차량을 인식한다.
복수의 DAQ, PLC(제어시스템)(220a. 220b, 220c, 220d)은 설비 데이터 수집장치(DAQ)와 제어 시스템으로, 제어시스템은 PLC(프로그램 로직 컨트롤러)로 구성된다.
사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템(300)은 원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라, 자동으로 계근이 이루어짐에 따라 인건비를 절감할 수 있고, 출입하는 화물차의 출입을 통제할 수 있게 하되, 카메라로 인식된 차량번호를 이미 해당 설비에 출입한 기록에 의해 정리된 차량번호의 빅데이터와 대비하여 정확한 차량 번호를 인식하여 차량의 출입을 통제할 수 있게 한 무인 계근 시스템이다. 이에 대하여는 본 출원인의 등록특허 10-2131603호(무인 계근 자동화 시스템)을 이용할 수 있으며, 그와 같은 경우 차량인식카메라(210)와 후술되는 트럭 스케일러(400) 역시 해당 등록특허의 기술을 이용할 수 있다.
사일로(Silo) 이송 자동화 시스템(310)은 곡물이나 사료의 이송을 자동화하는 시스템으로, QR코드나 바코드 또는 RFID를 통해 원료저장탱크에 투입되는 원료의 종류, 원료의 투여량 등을 관리할 수 있도록 한다.
AI 생산관리 시스템(320)은 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하와 관련하여 인공지능으로 생산관리를 수행한다. 이를 통해 주문대비 최적의 생산계획을 수립하여 생산계획 원료 소요량 산출원료 자동이송이 가능하고, 제품 자동 배합 생산이 가능하다.
AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)(330)은 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)를 포함하는 생산설비에 대하여 설비 이상원인분석을 수행한다.
3D 공장재고 관리시스템(340)은 공장의 재고에 대하여 3차원(3D) 센서(라이다 센서)를 통해 브릿지 및 오염 방지를 관리한다.
배차관리시스템(350)은 운송차량의 자동배차를 수행하는 시스템으로 차량의 GPS를 통해 차량정보를 서비스 한다. 또한 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템(310)과 연계하여 자동출하되도록 한다.
창고관리시스템(360)은 창고내의 곡물이나 사료를 관리하는 시스템으로 원료 및 재료에 대하여 선입선출되도록 하고, 렉지정 관리하며, RFID나.QR 코드 또는 바코드 등의 발급을 통해 출하를 관리한다.
하치장 관리 시스템(370)은 하치장(영업소)의 재고현황을 파악할 수 있도록 하는데 이용되는 것으로 실시간 영업소 재고 관리, 배차계획 및 운송계획 관리등이 수행된다.
원격재고관리시스템(380)은 원격 거래처(예를 들면 축산가)의 사료 재고량 등을 실시간 측정하고, 그에 따른 자동주문 발주 및 거래처의 재고 소진을 예측한다.
이러한 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템(300), 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템(310), AI 생산관리 시스템(320), AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)(330), 3D 공장재고관리시스템(340), 배차관리시스템(350), 창고관리시스템(360), 하치장 관리 시스템(370) 및 원격재고관리시스템(380)은 후술되는 AI 통합 생산관리서버(1100)에서 생산계획 및 공정현황과 설비 현황을 분석하여 작업자의 단말기(PC, 스마트 기기 등)로 제공된다.
트럭스케일(400)은 차량의 무게를 감지하는 입차스케일러, 출차 차량의 무게를 감지하는 출차 스케일러로 구성된다.
원료이송설비(500)는 원료저장탱크(100a)로부터 곡물이나 사료와 같은 원료를 이송하는 설비이다.
원료&제품 이송설비(600)는 곡물이나 사료와 같은 원료와 곡물이나 사료가 분쇄, 배합, 성형 및 포장된 후의 제품을 이송하는 설비이다.
분쇄설비(610)는 곡물이나 사료를 분쇄하는 장비이다.
배합설비(620)는 분쇄된 곡물이나 사료를 배합하는 장비이다.
성형설비(630)는 배합된 곡물이나 사료를 성형하는 장비이다.
포장설비(640)는 성형된 곡물이나 사료를 포장하는 장비이다.
통신망(700)은 통상의 인터넷 유무선 통신망이거나 사내 통신망 등 유무선 통신이 가능한 망이다.
통합원격제어 및 모니터링 센터(800)는 원격지에서 관리자 등에 의해 원격제어 및 생산관리와 비상상태에 대한 관리를 수행한다.
ERP 서버(900)는 기준정보에 대한 인터페이스를 수행한다.
실시간 데이터 서버(1000)는 복수의 재고량 검출 시스템(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f), 복수의 DAQ, PLC(제어시스템)(220a. 220b, 220c, 220d), 원료&제품 이송설비(600), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640)와 연계하여 시계열 데이터 형태로 실시간 저장된다.
AI 통합 생산관리 서버(1100)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f), 복수의 재고량 검출 시스템(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f), 차량인식카메라(210), 복수의 DAQ, PLC(제어시스템)(220a. 220b, 220c, 220d), 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템(300), 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템(310), AI 생산관리 시스템(320), AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)(330), 3D 공장재고관리시스템(340), 배차관리시스템(350), 창고관리시스템(360), 하치장 관리 시스템(370), 원격재고관리시스템(380), 트럭스케일(400), 원료이송설비(500), 원료&제품 이송설비(600), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640), 통신망(700), 통합원격제어 및 모니터링 센터(800), ERP 서버(900) 및 실시간 데이터 서버(1000)와 연계하여 실시간으로 데이터를 분석하고, 생산계획 및 공정현황과 설비 현황을 분석하여 작업자의 단말기(PC, 스마트 기기 등)로 제공된다. 그에 따라 본 발명 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템에서는 작업자의 현장 작업 지원이 더욱 원할하고, 긴급 상황 발생시 AI 통합 생산관리 서버(1100)에서 생산계획 및 공정현황과 설비 현황을 분석하여 작업자의 단말기(PC, 스마트 기기 등)로 제공됨은 물론 생산을 스스로 제어할 수 있다.
한편 관리자 스마트폰(1200)은 기본적으로는 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)의 관리자들의 스마트폰일 수 있는데, 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)의 이상 발생 시 통합 원격제어 및 모니터링 센터(800)나 AI 통합 생산관리 서버(1100)에서 해당 설비의 이상을 점검할 것을 요청한다.
한편 도 1에 나타낸 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 I2 솔루션을 도 2를 참조하여 설명하면, 무인계근 자동화 시스템(300)을 통해 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f)에 저장된 곡물이나, 사료, 비료 등의 저장물에 대하여 사일로(Silo) 무인 계근 자동화가 가능하고, 저장물에 대한 제품 출하 시 RFID나, QR코드, 바코드 등을 이용한 송장을 발행한다. 이러한 RFID나, QR코드나 바코드 송장에는 제품명, 제품무게, 출하일, 출하지, 목적지 등이 발행되어 무인계근 관리가 가능하고, 운전자 대기 시간을 감소할 수 있다. 또한 제품운송 위치 추적이 가능하다. 이를 통해 관리인원을 3명정도 감소(성인화)시킬 수 있다.
또한 원료저장탱크(Silo) 이송 자동화 시스템(310)을 통해 RFID나, QR코드나 바코드 송장을 통한 자동 원료 투입 관리를 통해 운전자 하차시간을 감소함에 따라 작업자 1명을 감소시킬 수 있고, 3D 센서로 브릿지 및 오염을 방지하여 3D 공장재고관리 시스템(340)를 통한 무인재고관리가 가능하여 관리 인원 역시 1명 감소시킬 수 있다.
그리고 AI 생산관리 시스템(320)을 통해 주문대비 최적의 생산계획을 수립하여 생산계획 원료 소요량 산출원료 자동이송이 가능하고, 제품 자동 배합 생산, 제품 LOT 추적관리, 원료자동이송, 실시간 재고측정 관리가 수행된다.
한편, AI 관리 시스템(AMS)(330)를 통해서는 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)를 포함하는 생산설비에 대하여 설비 이상원인분석을 수행하는 것에 따라 작업자의 스마트폰으로 설비 이상원인을 분석제공한다.
한편 3D 공장재고 관리시스템(340)은 공장의 재고에 대하여 3차원(3D) 센서를 통해 브릿지 및 오염 방지를 관리한다. 그에 따라 무인재고관리가 가능하다.
그리고 배차관리시스템(350)을 이용하여 운송차량의 자동 배차가 가능하고, GPS 차량 정보 서비스, 계근자동화와 연계한 자동 출하가 가능하도록 할 수 있다.
또한 WMS(창고관리시스템)(360)을 통해서는 원료 및 제품 선입선출, 렉지정 관리, RFID와 QR 코드, 바코드 등을 통한 출하 관리가 가능하다.
그리고 하치장 관리 시스템(370)을 통해 하치장의 무인 계근 관리와 실시간 영업소 재고관리 및 배차계획 및 운송계획 관리가 가능하다.
한편 원격 재고관리 시스템(380)은 축산가의 사료 재고량을 실시간 측정할 수 있으므로 자동 주문 발주 및 거래처의 재고 소진이 예측가능하며, 하치장관리와 연동하여 원격 재고관리를 원활히 할 수 있다.
도 3은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합 생산관리의 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 자동 이송 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 제품 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 입출고 재고 관리의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합 생산관리의 실시예는 도 3에 나타낸 바와 같은데, 도 1에 나타낸 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템에서 AI 통합 생산관리 서버(1100)의 통합 생산관리 시 사이로·분쇄 PLC, 계량· 배합 PLC, 펠렛 PLC, 포장 PLC, 벌크 출하 PLC에 대하여 OPC 서버를 통해 각각의 PLC 장비에서 데이터를 받아, 빅데이터 서버와 설비별 취합정보를 저장한다. 이러한 정보는 장비별 암페어(Ampere), Rpm, 온도, 압력, 스팀, 습도, 진동, 전력량, 설비가동시간, 설비이상정보, 호퍼재고량, 기타 정보를 포함한다. 그리고 빅데이터 서버의 정보는 AI 생산정보분석, AI 공정정보 분석 및 AI 설비정보 분석에 이용된다.
참고로 기존의 HMI 시스템을 통해 배합 계량 실적 정보 취합, 제품 계량 실적 정보 취합, 공정 라인 관리 빈관리, 스케일관리, 생산 실적 관리, 수율 관리 및 약품 수불 관리 등의 공정별 취합 정보가 수집된다.
이렇게 수집된 정보는 ERP 시스템에서 품질팀의 PC를 통해 베스트 믹스 시스템에 적용되고, 품질팀의 PC를 통해 공장별 배합비가 수정되어 AI 통합 생산관리 서버(1100)로 전송된다. 이러한 정보에 따라 제품출하 계량 및 실시간 재고량 관리(벌크빈, 포장빈, 지대, 타이콘 현황 등)에 이용되고, 제품출하(CS 팀)의 무인계근 자동화 시스템 인터페이스를 통해 무인계근 자동화에 적용된다.
한편 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 자동 이송 관리의 실시예는 도 4에 나타낸 바와 같은데, 자동 이송 공정은 인테이크, 사이로 이송, 분쇄이송, 부원료 투입 이송, 계량 배합 및 설비 데이터 취합을 포함한다.
그리고 이송 프로세스를 설명하면, 우선 인테이크 공정의 이송 프로세스는 계근자동화와 연계하여 원료 사이로의 사이로 재고량을 산정한다.
사이로 이송과 분쇄이송은 전체 적정 재고가 미달된 빈 우선으로 계산하여 우선순위 결정하며, 원료 별 비중, RPM별 시간당 이송량을 사용하여 목적 빈 재고로 합산한다. 그리고 인출 빈 원료가 같을 시 빈 우선순위별로 이송하게 된다.
한편 부원료 투입 이송은 전체 적정재고가 미달된 빈 우선으로 계산하여 우선순위 결정하는데, 톤백 투입으로 입고량을 수동으로 입력하여 목적빈 재고로 합산하며, 원료가 같을시에는 미리 설정된 빈 우선순위별로 이송되도록 한다. 작업범위는 부원료 터치 프로그램과, 부원료 투입 HMI(Human Man Interface)에 의해 설정된다.
계량 배합 이송 프로세스는, 작업지시 있을시 -> 사용되는 빈에 대하여 우선 이송이고, 작업지시 없을시 -> 원료재고가 가장 미달되는 원료부터 이송되도록 한다. 또한 원료별 비중, RPM별 시간당 이송량을 사용, 재고 합산하며, 인출빈 원료가 같을시에는 빈 우선순위별로 이송되도록 프로세스가 설정된다.
설비 데이터 취합 프로세스는 각 공정별 중요 설비 RPM 로그기록 관리에 대하여 각 설비별 주의, 경보, 위험으로 표시한다. 그리고 부하로 인한 설비 정지 시에는 위험 상황 발생시 공정별 설비를 긴급 정지하도록 된다.
그리고 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 제품 관리의 실시예는 도 5에 나타낸 바와 같은데, 도 4에서의 계량 배합 펠렛공정 시 펠렛 예비빈 잔량처리를 요구하며 제어실에서 승인 프로세스를 거쳐 재고에 반영한다. 또한 벌크, 포장, 톤백(마대), 타이콘 재고관리는 차량출하, 지대포장, 타이콘 포장 시 작업자 및 운전자, 찬량처리 요구하며, 제어실에서 승인 프로세스를 거쳐 재고에 반영한다.
한편 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템 중 입출고 재고 관리의 실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 계근자동화, 제어자동화 및 WMS 창고관리가 연동되는 3단계로 입출고 및 현장재고관리가 수행된다.
도 7은 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 원료 공급처와 고객사를 상세히 설명하기 위한 실시예를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 1에 나타낸 AI 통합 생산관리서버의 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 다른 실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)에 대하여 검출수단(2)이 레일을 통해 이동하면서 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)의 재고량을 AI 통합 생산관리서버(1100)로 전송하면 AI 통합 생산관리서버(1100)에서 해당 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)의 재고량을 관리를 포함하는 AI 통합 생산관리를 하는 것으로, 이러한 AI 통합 생산관리 시스템의 실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), AI 통합 생산관리서버(1100), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640), 관리자 단말기들(1200), 제1내지 제n 고객사 단말기(1300, 1310, 1320) 및 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기(1400, 1410, 1420)를 포함하여 구성된다.
복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)는 곡물이나 사료의 원료가 저장된다. 이러한 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)는 검출수단(2)에 의해 저장물의 재고량이 검출됨은 물론 저장탱크 내부에 별도의 하한 감지센서가 더 구성되어, 하한 감지센서에서 재고량의 하한이 감지되는 것에 따라 AI 통합 생산관리서버(1100)에서 원료에 대한 발주가 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기(1400, 1410, 1420)로 자동적으로 이루어지도록 할 수 있다. 즉 하한 센서 감지시 해당 원료 저장탱크의 원료 공급처 단말기로 해당 원료에 대하여 미리 설정된 양만큼 자동 발주가 이루어지도록 할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 분쇄설비(610)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)의 곡물이나 사료의 원료를 고객사(납품처)의 요청에 맞는 제품으로 제조하기 위하여 분쇄하는 장치이고, 배합설비(620)는 분쇄설비(610)에서 분쇄된 곡물이나 사료를 고객사(납품처)의 요청에 맞는 제품으로 제조하기 위하여 배합하는 장치이며, 성형설비(630)는 배합설비(620)에서 배합된 곡물이나 사료를 고객사(납품처)납품처의 요청에 맞는 제품으로 제조하기 위하여 성형하는 장치이고, 포장설비(640)는 성형설비(630)에서 성형된 곡물이나 사료를 납품처의 요청에 맞는 제품으로 납품하기 전 포장하는 장치이다
관리자 단말기들(1200)은 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)를 관리하는 관리자들의 단말기로 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)에 이상이 발생한 경우 현장에서 해당 이상을 처리하는 관리자의 단말기로 스마트 기기(스마트 패드, 스마트폰) 중 하나로 구성된다.
제1 내지 제n 고객사 단말기(1300, 1310, 1320)는 곡물이나 사료를 납품받는 발주사의 단말기로, PC, 서버, 스마트 기기(스마트패드, 스마트폰) 중 하나로 구성될 수 있다.
그리고 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기(1400, 1410, 1420)는 곡물이나 사료의 원료를 원료저장탱크로 공급하는 공급처의 단말기로, PC, 서버, 스마트 기기(스마트패드, 스마트폰) 중 하나로 구성될 수 있다.
AI 통합 생산관리서버(1100)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)에 대한 재고량 검출을 제어하고, 미리 설정된 재고량 하한시 원료 공급처의 단말기로 원료를 자동주문하며, 고객사 단말기로부터 납품요청이 오면 배차관리 시스테템(350), 창고관리 시스템(360) 및 하치장 관리 시스템(370)을 통해 제품의 출하를 자동으로 제어한다.
또한 AI 통합 생산관리서버(1100)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)에서 분쇄설비(610)로 원료가 자동배출되어 분쇄되도록 하고, 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640) 역시 자동공정이 이루어지도록 하는 스마트 팩토리(제조실행시스템(MES : Manufacturing Execution System))를 적용하며, 미리 설정된 주기로 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640)에 대한 이상을 주기적으로 검출하고, 이상 검출 시 관리자 단말기들(1200)들로 이상발생에 대한 점검을 요청한다.
한편 AI 통합 생산관리서버(1100)는 생산관리 일정과 재고현황과 예상 소요 물량에 따라 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)의 원료를 분쇄설비(610)로 배출 시 전력요금을 절약(SAVE) 할 수 있도록 야간 시간에 이송 및 분쇄하도록 할 수 있는데, 그와 같은 경우 최대부하와 경부하시 전력량 요금을 30 내지 70% 절감할 수 있다. 또한 통합 원격제어 및 모니터링 센터(800)과 연동되어 원격제어를 수행받고 생산현장에 대한 제어를 수행할 수 있으며, 비상상태에 대응될 수 있다.
즉 AI 통합 생산관리서버(1100)는 고객(파트너)의 납품처 재고현황과, 일간, 소요량 및 발주 예상 일자를 파악하고, 원료공급사의 재고현황 및 납기를 예상하며, 창고(물류센터)와 하치장의 재고현황, 배차 및 배송현황과 예상 소요물량에 대한 관리를 수행하여, 원부재료 발주 시점 분석, 제품 소요량 분석 및 예측, 최적 생산 계획 수립, 설비 부하 및 능력 분석(최적 운전 조건 분석) 및 설비 패턴 분석 고장 예측을 수행하는 한편 생산계획 및 공정현황과 설비 현황을 분석하여 작업자의 단말기(PC, 스마트 기기 등)로 제공한다.
한편 AI 통합 생산관리서버(1100)는 원료 공급처에 대하여는 원료공급처의 원료저장탱크(Silo)의 재고 측정과 야적 및 창고 재고 또한 연계한다. 그리고 재고관리 시 AI를 분석을 통한 원부재료 소요 시점을 산출하며, 자동 발주를 요청한다. 이에 대하여는 첨부된 도 8 내지 도 9를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
또한 AI 통합 생산관리서버(1100)는 원료저장탱크에 대한 재고 측정 모듈을 통해 실시간 데이터 연계 생산계획 반영하고, 재고 측정 모듈이 없는 경우에도 AI 및 누적된 빅데이터 패턴 분석을 통해 납품처 재고소요시점, 추가물량 주문 시점, 현재고 현황을 생산 계획에 반영하게 된다.
그리고 AI 통합 생산관리서버(1100)는 제품 생산시 공정별 작업자의 설비 제어 패턴을 실시간 데이터화 하여 AI 시스템의 빅 데이터 자료로 활용한다. 또한 AI 시스템 에서는 생성된 데이터를 기준으로 시뮬레이션을 통해 최적의 생산 패턴을 산출해 시스템에 적용할 수 있다.
이러한 AI 통합 생산관리서버(1100)는 시간이 경과될수록 작업자의 행동을 학습하는 시스템으로 진화하여 관리자의 현장 작업을 지원하며 또한 긴급상황 발생시 스스로 생산을 제어할수 있는데 이용될 수 있다.
또한 AI 분석을 통해 클라이언트의 소요 예측된 물량을 바탕으로 공정별 생산계획 수립하며 수주내역은 실시간 변동이 가능하므로 납기일자 및 유통기한, 원료의 재고 현황등을 기반으로 시뮬레이셔을 통해 최적의 생산계획 실시간 도출한다. 그리고 도출된 자료는 관리자의 승인을 통해 원료의 자동이송, 생산계획 수립 및 작업지시 가능하다
한편 생산설비의 상태를 실시간 모니터링 하는 감시 파트와 설비의 상태를 인식하고 분석하는 AI 예측 파트로 구성되며 예측 파트는 각 설비의 암페어(Ampere), 알피엠(RPM), 온도, 압력, 스팀, 습도, 진동, 전력량, 설비가동시간, 설비이상정보, 호퍼 재고량, 기타 정보 등에 대한 자료를 실시간 수집 분석하여 설비의 이상 및 비가동 상태를 미리 예측할수 있도록 한다.
그리고 AI 통합 생산관리서버(1100)는 생산설비(원료&제품 이송설비, 분쇄, 배합, 성형 및 포장 설비)의 상태를 실시간 모니터링(감시) 하고, 설비의 상태를 인식하고 분석하는 AI 예측을 통해 각 설비의 암페어, 알피엠, 온도, 습도, 진동, 압력에 대한 자료를 실시간 수집 분석하여 설비의 이상 및 비가동 상태를 미리 예측할 수 있다.
이러한 AI 통합 생산관리서버(1100)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 통신부(1101), 원료저장탱크 정보 저장부(1102), 분쇄/배합/성형/포장 설비 정보 저장부(1103), 관리자 정보 저장부(1104), PLC(프로그램 로직 컨트롤러)/설비데이터 수집장치(DAQ) 정보 저장부(1105), 원료공급처/납품처 정보 저장부(1106), 원료 요청/납품정보 저장부(1107), 생산패턴 학습 데이터 저장부(1108), 하치장/창고관리 데이터 저장부(1109), 차량배차/송장정보 저장부(1110), AI 생산관리정보 저장부(1111), AI 관리 시스템(AMS) 정보 저장부(1112), 차량배차/송장정보 수집부(1113), 저장탱크별 재고량 데이터 수집 분류부(1115), 이공지능(AI) 생산관리정보 수집부(1116), AMS 시스템정보 수집부(1117), 생산패턴 데이터 학습부(1118). 납품처 요청주기 계산부(1119), 분쇄/배합/성형/포장설비 운용정보 검출부(1120), 이상발생설비 정비 요청부(1121), 하치장/창고 데이터 수집부(1122), 날씨정보 수집부(1123) 및 제어부(1124)를 포함하여 구성된다.
통신부(1101)는 AI 통합 생산관리서버(1100)가 통합 원격 제어 및 모니터링 센터(800), ERP 서버(900) 및 실시간 데이터 서버(100)와 통신하고, 통신망(700)을 통해 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템(300), 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템(310), AI 생산관리 시스템(320), AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)(330), 3D 공장재고관리시스템(340), 배차관리시스템(350), 창고관리시스템(360), 하치장 관리 시스템(370), 원격재고관리시스템(380)을 통해 트럭스케일(400), 원료이송설비(500), 원료&제품 이송설비(600), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640)로부터 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 수집할 수 있도록 통신한다.
원료저장탱크 정보 저장부(1102)는 원료저장탱크(100a, 100b,···100f) 각각의 저장용량, 저장탱크별 저장물의 종류 등이 저장될 수 있다.
분쇄/배합/성형/포장 설비 정보 저장부(1103)는 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장 설비의 제조사 정보, 연식정보, 처리량 정보, 이상발생 정보 등이 저장될 수 있다.
관리자 정보 저장부(1104)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640), PLC(프로그램 로직 컨트롤러)/설비데이터 수집장치(DAQ) 등에 대한 관리자 정보를 저장하는데, 장비 관리자 이름, 스마트폰 번호 등이 저장된다.
PLC(프로그램 로직 컨트롤러)/설비데이터 수집장치(DAQ) 정보 저장부(1105)는 PLC(프로그램 로직 컨트롤러)/설비데이터 수집장치(DAQ)의 프로그램 정보나 데이터 수집 장치의 정보가 저장된다.
원료공급처/납품처 정보 저장부(1106)는 원료를 공급하는 공급처와 납품처의 회사명, 담당자명, 원료공급양, 주기 등의 약정내용 등이 저장된다. 또한 주소정보, 납품주기, 납품량, 납품자 연락정보(이메일, 스마트폰 번호 등)가 저장된다.
원료 요청/납품정보 저장부(1107)는 원료를 요청한 경우에 대한 정보와, 납품을 요청받은 정보 및 납품한 정보 등이 저장된다. 이러한 정보에 따라 추후 금융서버를 통한 비용결제에 이용된다.
생산패턴 학습 데이터 저장부(1108)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640), 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기(1400, 1410, 1420), 제1내지 제n 고객사 단말기(1300, 1310, 1320), 통합 원격제어 및 모니터링 센터(800) 등과 연동하여 수집된 생산패턴에 대하여 생산패턴 데이터 학습부(1118)에서 학습된 빅데이터가 저장된다. 이러한 생산패턴에 대한 학습 수행은 추후 자동주문 발주나 재고 소진 예측 등에 이용된다.
하치장/창고관리 데이터 저장부(1109)는 창고와 하치장의 재고현황과, 배차 및 배송현황 및 예상소요 물량에 대한 데이터가 저장된다.
차량배차/송장정보 저장부(1110)는 차량배차/송장정보 수집부(1113)에서 수집된 차량배차 상황과 해당 차량에 발행된 송장정보 등이 저장된다.
AI 생산관리정보 저장부(1111)는 AI 생산관리정보 수집부(1116)에서 수집된 AI 생산관리정보가 저장된다.
AI 관리 시스템(AMS) 정보 저장부(1112)는 AMS 시스템정보 수집부(1117)에서 수집된 AI 관리 시스템(AMS) 정보가 저장된다.
저장탱크별 재고량 데이터 수집 분류부(1114)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)에 대한 저장물의 잔량 데이터를 재고량 검출 시스템으로부터 수집하여 이를 분류한다. 그에 따라 필요한 양만큼 원료공급업체로 필요한 양만큼 발주할 수 있게 된다.
납품처 요청주기 계산부(1119)는 고객사의 요청주기를 계산하여 필요한 만큼 미리 생산할 수 있도록 한다. 이는 미리 약정된 계약에 따라 정해질 수도 있다.
분쇄/배합/성형/포장설비 운용정보 검출부(1120)는 수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f)와 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630) 및 포장설비(640)에 대하여 미리 설정된 주기로 정상적으로 동작되는지, 이상이 있는지를 검출한다. 이러한 이상 검출시에는 장비의 암페어, 알피엠, 온도, 습도, 진동, 압력에 대한 자료를 실시간 수집 분석한다.
이상발생설비 정비 요청부(1121)는 이상이 발생된 장비에 대하여 관리자 정보 저장부(1104)에서 관리자 단말기 정보를 취득한 후 해당 장비의 관리자의 단말기로 정비를 요청한다.
하치장/창고 데이터 수집부(1122)는 창고와 하치장의 재고현황과 배차 및 배송현황을 관리하여, 예상 소요물량을 예측하는데 이용될 수 있도록 한다.
날씨정보 수집부(1123)는 기본적으로 온도, 습도 정보가 계절(봄, 여름, 가을, 겨울)별로 수집되며, 해당 데이터는 계속해서 누적되어 곡물이나 사료의 원료 공급 요청에 이용될 수 있다. 예를 들어 너무 많은 원료가 저장탱크에 오랜기간 저장된 경우에 발생될 수 있는 문제를 미리 예방하거나 해결할 수 있다.
제어부(1124)는 통신부(1101), 원료저장탱크 정보 저장부(1102), 분쇄/배합/성형/포장 설비 정보 저장부(1103), 관리자 정보 저장부(1104), PLC(프로그램 로직 컨트롤러)/설비데이터 수집장치(DAQ) 정보 저장부(1105), 원료공급처/납품처 정보 저장부(1106), 원료 요청/납품정보 저장부(1107), 생산패턴 학습 데이터 저장부(1108), 하치장/창고관리 데이터 저장부(1109), 차량배차/송장정보 저장부(1110), AI 생산관리정보 저장부(1111), AI 관리 시스템(AMS) 정보 저장부(1112), 차량배차/송장정보 수집부(1113), 저장탱크별 재고량 데이터 수집 분류부(1115), 이공지능(AI) 생산관리정보 수집부(1116), AMS 시스템정보 수집부(1117), 생산패턴 데이터 학습부(1118). 납품처 요청주기 계산부(1119), 분쇄/배합/성형/포장설비 운용정보 검출부(1120), 이상발생설비 정비 요청부(1121), 하치장/창고 데이터 수집부(1122) 및 날씨정보 수집부(1123)를 제어한다.
도 5는 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합 생산관리방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합 생산관리방법의 실시예는 도 5에 나타낸 바와 같은데, 도 1에 나타낸 바와 같은 복수의 원료저장탱크, 트럭스케일, 원료이송설비, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 원료&제품 이송설비를 포함하는 플랜트 설비파트와, 트럭스케일, 원료이송설비, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 원료&제품 이송설비에 대한 설비 데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC) 및 복수의 원료저장탱크(Silo)에 대한 재고량 검출시스템을 포함하는 측정 및 제어하드웨어 파트와, 원료저장탱크 무인계근 자동화 시스템, 원료저장탱크 이송 자동화 시스템, AI 생산관리시스템, AMS 시스템, 3D 공장재고관리 시스템, 배차관리, 창고관리, 하치장 관리 및 원격재고관리 시스템을 포함하는 시스템 파트를 구축(S100)하고, ERP 서버, 실시간 데이터 서버, 통합원격제어 및 모니터링 센터와 AI 통합 생산관리 서버를 구축한다(S110).
그리고원료공급처에서 원료입고시 입고차량은 원료에 대하여 차량별 송장정보를 RFID, QR 코드나 바코드 중 하나의 무선식별코드로 발행한다(S120).
입고차량은 차량인식카메라로 차량인식하고, 트럭스케일로 차량의 무게를 감지한다(S130).
원료이송설비를 통해 원료저장탱크에 입고차량의 원료투입 시 송장의 무선식별코드가 AI 통합 생산관리서버(1100)로 전송되고, 재고량 검출 시스템에 의해 원료저장탱크에 투입되는 원료의 재고량이 검출되어 AI 통합 생산관리서버(1100)로 전송된다(S140).
한편 원료저장탱크와, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비 및 포장설비에 대한 운용정보는 미리 설정된 주기 또는 이상 발생 시 설비데이터 수집장치(DAQ)에서 검출되고, 이상 발생 시에는 AI 통합 생산관리서버(1100)에서 관리자 정보 저장부(1104)의 관리자 정보를 참조하여 해당 관리자 단말기(1200)로 점검을 요청한다(S150). 이때, 문자메시지, 카카오톡 등으로 전송될 수 있는데, AI 통합 생산관리서버(1100)와 관리자 단말기(1200)간 미리 설정된 방식에 대하여는 특별히 한정할 필요는 없다.
그리고 AI 관리 시스템(330)은 원료&제품 이송설비, 분쇄, 배합, 성형 및 포장설비를 통해 원료를 포장하도록 관리하고, 재고량 검출시스템은 원료저장탱크의 재고량을 검출하여 AI 통합 생산관리 서버(1100)로 전송한다(S160). 이때, 재공량 검출시 복수의 원료저장탱크의 저장공간에 대한 재고량에 대서 레일을 통해 이동하면서 재고량을 검출한다. 참고로, 도 10은 본 발명에 따른 재고량 검출 시스템을 이용한 AI 통합 생산관리시스템의 통합생산관리 중 원료저장탱크의 재고량 검출에 대한 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, ··· 100f)에 대하여 하나의 검출수단(2)이 레일을 통해 이동하면서 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, ··· 100f)의 재고량을 검출하게 된다. 이때, 복수의 원료저장탱크(100a, 100b, ··· 100f) 내부에는 각각 하한센서를 구비하여 하한센서에 의해 혹시라도 재고량 검출 시스템의 오류를 방지하거나, 계획보다 빠르게 원료가 소진되는 경우 해당 하한센서를 통해 원료의 재고를 관리할 수도 있다.
한편 포장된 제품은 배차관리시스템, 창고관리 시스템을 통해 선입, 선출되어 납품처로 배송되고, 이와 같은 납품처 배송시에도 무선식별코드(QR코드, 바코드, RFID 등)를 통해 출하가 관리된다(S170).
또한 하치장 관리 시스템은 무인계근관리를 통해 실시간 영업소 재고관리, 배차, 운송계획을 관리하고, 원격재고관리 시스템을 통해 축산가 등의 납품처 재고량을 실시간 측정하는 것에 따라 AI 통합생산관리 시스템은 자동주문을 발주하고, 납품처의 재고 소진을 예측한다(S180).
그리고 복수의 원료저장탱크 각각에 대하여도 미리 설정한 재고량 부족분에 대하여 원료 공급처 단말기로 원료를 요청한다. 이때, 사료 요청주기 계산부(814)의 계산에 따른 기존 사료요청 주기정보에 따라 원료 공급처 단말기로 원료를 발주날씨정보 수집부(1123)로부터의 온도, 습도 및 계절 정보와 사료납품처에 대한 한다(S190).
한편 AI 통합 생산관리서버(1100)의 생산패턴 데이터 학습부(1118)는 복수의 원료저장탱크(100a, 100b,···100f), 분쇄설비(610), 배합설비(620), 성형설비(630), 포장설비(640), 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기(1400, 1410, 1420), 제1내지 제n 고객사 단말기(1300, 1310, 1320), 통합 원격제어 및 모니터링 센터(800) 등과 연동하여 수집된 생산패턴에 대하여 학습하고, 학습된 학습 데이터를 생산패턴 학습 데이터 저장부(1108)에 저장된다. 이러한 생산패턴에 대한 학습 수행은 추후 자동주문 발주나 재고 소진 예측 등에 이용된다(S200).
한편 본 발명에 따른 저장물의 재고량검출시스템의 통합관리를 위한 AI생산관리 시스템의 실시예 중 사료공정의 설비 설정과 설비 모니터링의 실시예는 도 1서와 같이 펠렛기와 믹서기, 분쇄기에서 각 설비의 설정 정보와 설비 모니터링의 예를 보여주고 있다. 또한 원료저장탱크(Silo)에서는 스크류를 통한 원료 이송 시 이송된 무게를 스케일 및 인디케이터를 통해 자동 계량할 수 있는 예를 나타내고 있다.
또한 각층별, 공정별 설비는 스팀의 사용량 및 대기(외부)온도, 스팀 라인의 구성(라인길이, 재질) 스팀 사용에 영향을 미치는 요인에 대해 AI 통합 생산관리 서버(1100)는 생산패턴 데이터 학습부(1118)를 통해 실시간 데이터화와 시뮬레이션을 통해 최적의 유틸리티(예:보일러) 제어 조건을 산출하도록 할 수 있다.
한편 본 발명은 도 1 내지 도 33과 같은 구성 통해 다수의 원료저장탱크(Silo)에 저장된 곡물이나, 사료, 비료 등의 저장물에 대하여 무인 계근 자동화가 가능하고, 저장물에 대한 제품 출하 시 출하제품에 대한 QR송장을 발행한다. 이러한 QR 송장에는 제품명, 제품무게, 출하일, 출하지, 목적지 등이 발행되어 무인계근 관리가 가능하고, 운전자 대기 시간을 감소할 수 있다. 또한 제품운송 위치 추적이 가능하다. 이를 통해 관리인원을 3명정도 감소(성인화)시킬 수 있다.
또한 저장탱크(Silo) 이송 자동화는 QR송장 자동 원료 투입 관리를 통해 운전자 하차시간을 감소함에 따라 작업자 1명을 감소시킬 수 있고, 3D 센서로 브릿지 및 오염을 방지하여 무인재고관리가 가능하여 관리 인원을 1명 감소시킬 수 있다.
그리고 AI 생산관리 시스템을 통해 주문대비 최적의 생산계획을 수립하여 생산계획 원료 소요량 산출원료 자동이송이 가능하고, 제품 자동 배합 생산이 가능하다.
한편 생산설비에 대하여 EMS(Equipment Management System)를 통해 작업자 설비 이상원인분석제공, 설비 고장 예지 보전을 통해 설비 비가동 요인을 감소시킬 수 있다.
그리고 하치장 & 물류센터에 대하여는 운송차량 자동배차, GPS 차량 정보 서비스, 계근자동화와 연계한 자동 출하가 가능하도록 할 수 있으며, 원료 및 제품 선입선출, 렉지정 관리, RFID와 QR을 통한 출하 관리를 통해 창고관리(WMS)가 가능하다.
한편 원료 공급 단말과 연동하여서는 축산가의 사료 재고량을 실시간 측정할 수 있으므로 자동 주문 발주 및 소진이 예측가능하여 하치장관리 역시 가능해진다.
도 8 내지 도 33은 본 발명에 따른 일 실시 예에 의한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 위한 재고량 검출시스템을 보인 도면으로, 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)은, 곡물이 저장되는 원료저장탱크(사일로) 등과 같이 저장물(곡물, 사료를 포함함)(10)이 저장된 다수의 저장공간(A)들에 대하여 각각의 저장물(10)의 재고량을 선택적으로 검출하여 원료저장탱크의 통합생산관리 시스템을 구축하는 것에 적용될 수 있다.
즉, 다수의 저장공간(A)들에 대하여 각각 대규모로 각각 저장되는 저장물(10)들에 대한 각각의 재고량들에 대하여 주기적 및 선택적으로 측정하여 자동제어를 통한 AI 통합생산관리 시스템을 구현함으로서, 생산성 및 경제성을 극대화하는 것에 적용될 수 있다.
이러한 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)은, 다수의 저장공간(A)들에 대하여 각각 외부와 공간적으로 연결되게 형성된 각각의 검출개구(101)들을 통해 각각의 상기 저장공간(A)들의 빈공간에 대한 체적을 연산하여 각각의 저장물(10)의 재고량을 각각 검출하여 각각의 재고량 데이터를 각각 확보하도록 된 것이다.
즉, 다수의 상기 저장공간(A)들에 대하여 빈공간에 대한 체적을 각각 선택적으로 연산하여 각각의 상기 저장물(10)의 3차원레벨측정값을 검출하도록 된 것이다.
이에 따라, 각각의 상기 저장공간(A)들에 대한 각각의 상기 저장물(10)들의 재고량들을 각각 측정하여 통합생산관리 시스템을 구축하는 재고량데이터를 획득하게 된다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)은, 상기 저장공간(A)의 상기 검출개구(101)의 상부에 배치되는 검출본체(23)와; 상기 검출본체(23)에 구비되며 각각의 상기 저장공간(A)들의 외부에서 각각의 상기 검출개구(101)를 관통하면서 각각의 상기 저장공간(A)들로 진입 및 퇴출되며 전원공급부(5)의 전원을 제어하는 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되면서 상기 저장물(10)의 재고량 검출데이터를 획득하도록 된 검출수단(2)과; 상기 검출본체(23)에 구비되며 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되어 상기 검출수단(2)을 상기 검출개구(101)측 방향으로 왕복운동시키도록 된 운동수단(3)과; 상기 검출본체(23)를 다수의 상기 저장공간(A)들의 상부에서 2축왕복운동을 통해 2차원적인 좌표상에서 선택적인 위치로 각각 배치운동시키도록 된 구동수단(7);을 포함하여 이루어진다.
즉, 사용자 및 자동제어에 따른 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 다수의 상기 저장공간(A)들에 대하여 선택적으로 상기 검출본체(23)를 상기 구동수단(7)의 선택적 구동에 따른 2차원적인 좌표이동운동을 수행하여 선택된 일 위치의 상기 저장공간(A)에 구비된 상기 검출개구(101)의 상부에 상기 검출수단(2)이 위치되도록 한 상태에서, 상기 제어수단(4)의 제어를 통한 상기 운동수단(3)의 구동에 따라 상기 검출수단(2)이 상기 저장공간(A)의 내부로 진입하고, 상기 제어수단(4)의 제어를 통한 상기 검출수단(2)의 구동에 따라 상기 저장공간(A)의 내부에 저장된 상기 저장물(10)의 재고량을 검출하게 된다.
이에 따라, 상기 제어수단(4)의 제어에 따른 각각의 상기 저장공간(A)들에 대한 각각의 재고량을 선택적으로 검출하여 더욱 효율적인 통합생산관리 시스템을 구축하는 것에 기반이 되는 재고량데이터를 선택적으로 획득하게 될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 검출본체(23)는, 상기 검출수단(2) 및 상기 운동수단(3)이 각각 구비되는 '프레임구조체'로 이루어질 수 있으며; 공지된 기술들 중에서 사용자에 의해 선택되어 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 검출수단(2)은, 상기 운동수단(3)에 의해 왕복운동하도록 된 검출몸체(21)와; 상기 검출몸체(21)에 구비되며 상기 제어수단(4)의 제어에 따라 구동되는 상기 저장공간(A)에 저장된 저장물(10)의 3차원레벨측정값의 검출을 통해 저장물(10)의 재고량을 측정하도록 된 3차원측정기(22);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 3차원측정기(22)가 상기 운동수단(3)을 통해 상기 저장공간(A)측 방향으로 왕복운동되면서 상기 저장공간(A)의 내부로 진입된 상태에서 상기 저장물(10)의 3차원레벨측정값을 검출하여 상지 저장물(10)의 재고량을 명확하게 측정하게 된다.
그리고 상기 저장물(10)의 재고량에 대한 측정이 완료되면 상기 운동수단(3)의 역구동을 통해 상기 검출몸체(21)가 역방향으로 이동되면서 상기 저장공간(A)에서 상기 3차원측정기(22)가 퇴출되면서 상기 저장공간(A)의 외부에 배치시키게 된다.
이에 따라, 상기 검출수단(2)이 상기 저장공간(A)상에서 분진(소입자)형태로 비산 및 부유하는 저장물(10)의 입자체들에 의해 오염되는 것을 방지하게 됨에 따라, 구조적 안정성이 확보될 수 있다.
상기에서 3차원측정기(22)는, '라이다센서(Lidar sensor)'(221)를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 라이다센서(221)를 통하여 상기 저장공간(A)에 대해 방출되는 전자파와 이에 대하여 상기 저장물(10)에 의한 반사파를 검출연산하여 상기 저장물(10)의 3차원레벨측정값을 검출연산하도록 될 수 있다.
상기에서 3차원측정기(221)는, 공지된 '라이다센서(Lidar sensor)'의 기술들중에서 사용자에 의해 선택되어 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 검출본체(23)에는, 상기 검출몸체(21)가 고정되면서 시설하게 될 수 있으며; 이때, 상기 검출본체(23)에는, 상기 검출몸체(21)에 구비된 안내관(211)이 관통하면서 슬라이딩되며 상기 검출몸체(21)의 운동방향으로 길이를 가지는 안내봉(231)이 구비될 수 있다.
즉, 상기 안내봉(231)상에서 상기 안내관(211)이 직선왕복운동하도록 되어 상기 검출몸체(21)의 직선왕복운동이 안정적으로 이루어져, 구동상태의 신뢰성을 확보하게 될 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 운동수단(3)은, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 회전력을 형성하도록 된 운동모터(31)와; 상기 운동모터(31)에서 발생된 회전력을 전달받아 회전운동하도록 되며 외주면에 나사산이 형성된 운동나사봉(32)과; 상기 검출수단(2)에 구비되며 상기 운동나사봉(32)과 나사결합되어 상기 운동나사봉(32)의 정역회전시 상기 운동나사봉(32)상에서 직선왕복운동하도록 된 운동너트관(33);을 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 상기 운동모터(31)가 구동되어 상기 운동나사봉(32)을 회전운동시키게 되면, 상기 검출몸체(21)에 구비는 상기 운동너트관(33)이 상기 운동나사봉(32)상에서 직선운동하여 상기 검출몸체(21)의 일위치에 구비된 상기 3차원측정기(22)가 상기 검출개구(101)를 관통하면서 상기 저장공간(A)의 내부에 대하여 진입 및 퇴출운동하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 3차원측정기(22)가 상기 저장공간(A)에 배치되어 상기 저장물(10)의 재고량을 검출하도록 됨은 물론, 상기 저장공간(A)의 외부에 위치되어 상기 저장공간(A)상에서 비산 및 부유하는 소입자에 의해 오염되는 것을 방지하게 될 수 있다.
따라서, 상기 검출수단(2)에 대한 신뢰성을 확보하게 될 수 있다.
상기에서 운동모터(31)는, 상기 검출본체(23)에 지지고정되며; 상기 운동나사봉(32)은, 상기 검출몸체(21)의 운동방향으로 길이를 가지면서 상기 검출본체(23)에 공회전가능하게 지지고정될 수 있다.
즉, 상기 운동나사봉(32)이 상기 검출본체(23)상에서 상기 운동모터(31)에서 발생된 회전력을 통해 축회전운동하면서 상기 검출몸체(21)를 직선왕복운동시키도록 될 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)은, 상기 제어수단(4)의 제어에 따라 구동되어 상기 저장공간(A)의 상기 검출개구(101)를 개폐하도록 된 개폐수단(6);을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되는 상기 개폐수단(6)에 의하여 상기 검출개구(101)를 선택적으로 개폐하게 될 수 있다.
이에 따라, 재고량을 측정하고자 하는 상기 저장공간(A)에 대하여 상기 저장물(10)의 재고량을 측정하고자 할 경우에는, 상기 개폐수단(6)을 통해 상기 검출개구(101)를 개방하고; 평상시에는, 상기 개폐수단(6)을 통해 상기 검출개구(101)를 폐쇄하여 외부에서 이물질이 상기 검출개구(101)를 통해 상기 저장공간(A)으로 유입되는 것을 방지하도록 됨에 따라, 재고관리의 신뢰성 및 저장물(10)에 대한 오염을 방지하게 될 수 있다.
상기에서 개폐수단(6)은, 상기 저장공간(A)의 외부에 구비되며 상기 검출개구(101)의 상단에서 측방향으로 직선이동운동하도록 구비되는 개폐문(61)과: 상기 저장공간(A)의 외부에 지지되면서 시설되며 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되어 상기 개폐문(61)을 직선운동시켜 상기 검출개구(101)를 개폐하도록 된 개폐부재(62);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)의 제어에 따라, 상기 개폐부재(62)가 구동되면서 상기 개폐문(61)을 직선이동시켜 상기 검출개구(101)를 개폐하게 될 수 있다.
상기에서 개폐부재(62)는, 로드의 종단이 상기 개폐문(61)의 일부위에 결속된 '공압실린더 구조체'로 이루어질 수 있다.
한편, 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 개폐수단(6)은, 도 26 내지 도 29에서 도시된 바와 같이, 상기 검출개구(101)가 회전반경 내측에 배치되도록 상기 저장탱크(100)에 축회전가능하게 축결합되며, 설정된 각도로 회전시 상기 검출개구(101)를 개방하도록 된 개폐공(631)들이 회전중심을 중심으로 하여 등각도를 가지면서 각각 배치되는 회전개폐판(63)과; 상기 회전개폐판(63)을 설정된 각도로 회전운동시키도록 된 회전부재(64);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 회전부재(64)를 통해 상기 회전개폐판(63)을 설정된 각도도 회전시켜 상기 검출개구(101)에 대하여 상기 개폐공(631)을 일치 및 불일치 시켜, 상기 검출개구(101)를 선택적으로 개폐하게 될 수 있다.
이에 따라, 재고량을 측정하고자 하는 상기 저장공간(A)에 대하여 상기 저장물(10)의 재고량을 측정하고자 할 경우에는, 상기 개폐공(631)을 통해 상기 검출개구(101)를 개방하고; 평상시에는, 상기 회전개폐판(63)의 표면으로 통해 상기 검출개구(101)를 폐쇄하여 외부에서 이물질이 상기 검출개구(101)를 통해 상기 저장공간(A)으로 유입되는 것을 방지하게 될 수 있다.
상기에서 회전개폐판(63)은, '원형판' 또는 1회전각도값을 등각도값으로 하여 외측방향으로 상기 검출개구(101)의 상부에 길이를 가지면서 형성되는 개폐편(632)들로 이루어질 수 있으며; 상기 개폐편(632)들에 상기 개폐공(631)이 선택적으로 형성되어, 상기 회전개폐판(63)의 순차적인 스탭회전에 따라 상기 개폐편(632)들이 순차적으로 상기 검출개구(101)의 상부에 각각 교대로 배치되도록 될 수 있다.
이때, 상기 개폐공(631)들이 상기 개폐편(632)들에 대하여 순차적으로 교대로 형성 및 미형성 되도록 될 수 있다.
이에 따라, 상기 회전개폐판(63)의 순차적인 스탭회전에 따라 상기 개폐편(632)들이 순차적으로 상기 검출개구(101)의 상부에 각각 교대로 배치되면서 상기 검출개구(101)의 상부에 상기 개폐공(631)들이 위치되거나 미위치되는 상태가 교대로 이루어져, 상기 검출개구(101)의 개폐상태를 선택적으로 수행하도록 될 수 있다.
따라서, 상기 검출개구(101)의 개폐를 선택적으로 제어할 수 있어, 자동화에 의한 제어가 가능하여 효율적인 생산관리 시스템을 구축할 수 있다.
상기에서 개폐편(632)들은 회전중심을 중심으로 하여 90˚의 등각도를 가지는 4개 1조로 형성되고, 상기 개폐공(631)들은, 서로 대칭되는 위치에 형성되는 2개 1조로 이루어질 수 있으며; 상기 회전부재(64)는, 상기 회전개폐판(63)을 1스탭회전운동 당 90˚의 회전각도로 등각도회전운동시키도록 되는 것이 바람직하다.
상기에서 회전부재(64)는, 상기 회전개폐판(63)의 상부에 형성되는 종동회전체(65)들과; 상기 저장탱크(100)상에서 상기 회전개폐판(63)의 상부를 주행하면서 상기 종동회전체(65)들중 주행궤도상에 위치되는 상기 종동회전체(65)를 가압하여 상기 회전개폐판(63)을 회전운동시키도록 된 가동체(66);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 가동체(66)를 선택적으로 상기 저장탱크(100)상에서 주행운동시키면 상기 종동회전체(65)가 가압되면서 상기 회전개폐판(63)이 1스탭회전운동을 하게 된다.
이에 따라, 상기 개폐편(632)들이 1스탭회전운동을 하게 되어, 상기 검출개구(101)의 상부가 폐쇄된 상태의 경우에는, 상기 개폐공(631)이 새로 위치하여 개방되며; 상기 검출개구(101)의 상부가 상기 개폐공(631)을 통해 개방된 상태의 경우에는, 상기 개폐공(631)이 미형성된 상기 개폐편(632)이 새로 위치하면서 폐쇄하게 된다.
따라서, 사용자의 선택제어에 따라, 상기 검출개구(101)의 개폐를 선택적으로 제어하게 될 수 있다.
상기에서 종동회전체(65)는, 상기 회전개폐판(63)의 상부에 공회전가능하게 축결합되는 '공회전롤러'를 포함하여 이루어져; 상기 가동체(66)에 의해 가압될 때, 상기 가압체(66)에 대하여 구름운동을 하면서 상기 회전개폐판(63)을 가압하도록 될 수 있는 것으로; 상기 종동회전체(65)의 구조 및 배치는 공지된 기술들 중에서 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기에서 가동체(66)는, 상기 검출본체(23)에 일단이 결속되어 상기 구동수단(7)에 의해 상기 검출본체(23)가 상기 저장탱크(100)에서 주행운동할 때 상기 회전개폐판(63)의 상부에서 상기 종동회전체(65)의 좌표상에서 동일한 주행운동을 하여 상기 종동회전체(65)를 가압하도록 된 '판(板;plate)'형상의 가동판(661)을 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 검출본체(23)의 선택적인 정역방향으로의 주행운동시 상기 가동판(6321)이 상기 저장탱크(100)의 상부에 형성되는 주행궤도상에서 정역방향으로의 1스탭주행운동하면서 상기 종동회전체(63)를 선택적인 정역방향으로 가압하여 상기 회전개폐판(63)을 1스탭회전의 정역회전운동을 수행하게 된다.
이에 따라, 상기 검출개구(101)이 선택적으로 개폐하게 될 수 있다.
한편, 상기 가동판(661)에는, 상기 회전개폐판(63)의 1스탭회전 후 정지상태에서 상기 개폐편(632)을 내부에 수용하도록 된 수용요부(662)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 수용요부(662)을 통해 상기 개폐편(632)을 수용하여 상기 회전개폐판(63)의 안정된 회전상태를 유지하게 될 수 있다.
이에 따라, 상기 검출개구(101)가 개방된 상태에서 상기 검출수단(2)의 상기 3차원측정기(22)가 상기 저장공간(A)의 내부로 진입하면서 상기 저장물(10)의 재고량을 검출하는 작업에 대한 안정성을 구현하게 될 수 있다.
아울러, 상기 저장물(10)의 재고량 검출작업이 완료된 후, 상기 검출개구(101)을 재 폐쇄하고자 상기 가동판(661)의 주행운동이 재시작되면, 상기 수용요부(661)의 내측단부가 상기 종동회전체(65)를 가압하여 상기 회전개폐판(63)이 1스탭회전하면서 상기 가동판(661)의 외부에 배치된다.
이에 따라, 상기 회전개폐판(63)의 회전이 중지되며, 이때, 다른 상기 개페편(632)가 상기 검출개구(101)를 폐쇄하게 된다.
상기에서 종동회전체(65)는 상기 개페편(632)의 종단 양측부에 각각 위치되어, 상기 가동판(661)의 양측단부들 및 상기 수용요부(662)의 내측단부들에 각각 접촉하면서 가압운동하도록 될 수 있는 것으로, 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 구동수단(7)은, 내부에 상기 저장공간(A)들이 배치되며 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 공급받는 전원을 통해 구동되어 각각의 상기 검출개구(101)들의 상부공간에서 상기 검출본체(23)가 직선왕복운동하도록 되는 X축운동부재(71)와; 내부에 상기 저장공간(A)들이 배치되며 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 공급받는 전원을 통해 구동되어 각각의 상기 검출개구(101)들의 상부공간에서 상기 X축운동부재(71)의 운동방향에 대하여 직교하는 방향으로 직선왕복운동하도록 되는 Y축운동부재(72);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 상기 X축운동부재(71) 및 상기 Y축운동부재(72)가 각각 선택적으로 구동되면서 상기 검출본체(23)의 위치를 선택적으로 배치하게 될 수 있다.
이에 따라, 재고량을 측정하고자 하는 상기 저장공간(A)의 상기 검출개구(101)의 상부에 상기 검출수단(2)이 위치되도록 상기 검출본체(23)를 상기 저장공간(A)들의 상부에서 2차원적인 좌표운동을 수행하도록 될 수 있다.
한편, 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 Y축운동부재(72)는, 상기 저장공간(A)들을 내부에 배치시키면서 외부를 감싸는 형태로 구비되는 Y축몸체(721)와; 상기 Y축몸체(721)에서 상기 Y축운동부재(72)의 운동방향에 대하여 직교하는 방향으로 구비되며 상기 X축운동부재(71)에 공회전가능하게 축결합되는 Y축슬라이드롤러(722)가 주행하도록 시설되는 Y축슬라이드레일(723)과; 상기 Y축몸체(721)에 구비되며 상기 제어수단(4)에 의한 제어를 통해 구동되어 상기 X축운동부재(71)를 직선왕복운동시키도록 된 Y축가압기(724);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)에 의한 제어에 따라 선택적으로 구동되는 상기 Y축가압기(724)를 통해 상기 Y축슬라이드롤러(722)가 상기 Y축슬라이드레일(723)상에서 공회전하는 주행을 통해 직선왕복운동하면서 상기 X축운동부재(71)가 상기 저장공간(A)들의 상부에서 Y축 좌표이동운동하게 될 수 있다.
이에 따라, 선택된 상기 저장공간(A)의 Y축 좌표선상에 상기 검출본체(23)를 위치시키게 될 수 있다.
상기에서 Y축몸체(721)는, 상기 저장공간(A)을 형성하는 저장탱크(100)에 지지되게 시설되는 '프레임구조체'로 이루어질 수 있으며; 공지된 기술들 중에서 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기에서 Y축가압기(724)는, 상기 Y축몸체(721)에서 Y축슬라이드레일(723)과 평행한 방향으로 길이를 가지면서 구비되는 Y축랙기어(7241)와; 상기 제어수단의 제어를 통해 구동되어 회전력을 형성하도록 된 Y축운동모터(7242)와; 상기 X축운동부재(71)에 구비된 Y축결속축(7244)에 회전가능하게 축결합되며 상기 Y축운동모터(7242)의 회전축과 연결되어 동일방향으로 회전운동하도록 되고 상기 Y축랙기어(7241)와 기어결합되는 Y축피니언기어(7243);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 상기 Y축운동모터(7242)가 구동되면 상기 Y축피니언기어(7243)가 회전운동하면서 상기 Y축랙기어(7241)상에서 직선왕복운동하고, 상기 Y축결속축(7244)과 연결된 상기 X축운동부재(71)가 상기 저장공간(A)들의 상부에서 Y축 좌표이동운동함으로써, 선택된 상기 저장공간(A)의 Y축 좌표선상에 상기 검출본체(23)를 위치시키게 될 수 있다.
상기에서 Y축가압기(724)는, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되어 상기 X축운동부재(71)를 상기 저장공간(A)들의 상부에서 Y축 좌표로 이동운동시키도록 된 '공압실린더 구조체'로 이루어질 수 있으며; 공지된 기술들 중에서 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어지는 본 실시 예에 의한 재고량 검출시스템(1)에서, 상기 X축운동부재(71)는, 상기 Y축몸체(721)에 이동가능하게 구비되는 X축몸체(711)와; 상기 X축몸체(711)에서 상기 Y축운동부재(72)의 운동방향에 대하여 직교하는 방향으로 구비되며 상기 검출본체(23)에 공회전가능하게 축결합되는 X축슬라이드롤러(712)가 주행하도록 시설되는 X축슬라이드레일(713)과; 상기 X축몸체(711)에 구비되며 상기 제어수단(4)에 의한 제어를 통해 구동되어 상기 검출본체(23)를 직선왕복운동시키도록 된 X축가압기(714);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)에 의한 제어에 따라 선택적으로 구동되는 상기 X축가압기(714)를 통해 상기 X축슬라이드롤러(712)가 상기 X축슬라이드레일(713)상에서 공회전하는 주행을 통해 직선왕복운동하면서 상기 검출본체(23)가 상기 저장공간(A)들의 상부에서 X축 좌표이동운동하게 될 수 있다.
이에 따라, 선택된 상기 저장공간(A)의 X축 좌표선상에 상기 검출본체(23)를 위치시키게 될 수 있다.
상기에서 X축몸체(711)는, 상기 Y축몸체(721)에 이동운동가능하게 지지되면서 시설되는 '프레임구조체'로 이루어질 수 있으며; 공지된 기술들 중에서 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상기에서 X축가압기(714)는, 상기 X축몸체(711)에서 X축슬라이드레일(723)과 평행한 방향으로 길이를 가지면서 구비되는 X축랙기어(7141)와; 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되어 회전력을 형성하도록 된 X축운동모터(7142)와; 상기 검출본체(23)에 구비된 X축결속축(7144)에 회전가능하게 축결합되며 상기 X축운동모터(7142)의 회전축과 연결되어 동일방향으로 회전운동하도록 되고 상기 X축랙기어(7141)와 기어결합되는 X축피니언기어(7143);를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 상기 X축운동모터(7142)가 구동하면 상기 X축피니언기어(7143)가 동일방향으로 회전운동하면서 상기 Y축랙기어(7241)상에서 직선왕복운동하고, 상기 X축결속축(7144)과 연결된 상기 검출본체(23)가 상기 저장공간(A)들의 상부에서 X축 좌표이동운동함으로써, 선택된 상기 저장공간(A)의 X축 좌표선상에 상기 검출본체(23)를 위치시키게 될 수 있다.
상기에서 X축가압기(714)는, 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되어 상기 검출본체(23)를 상기 저장공간(A)들의 상부에서 X축 좌표로 이동운동시키도록 된 '공압실린더 구조체'로 이루어질 수 있으며; 공지된 기술들 중에서 사용자의 선택에 따라 적합하게 적용되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 실시 예에 의한 저장물의 재고량 검출장치(1)는, 도 33에서와 같이 사용자 및 자동제어에 따른 상기 제어수단(4)의 제어를 통해 구동되는 상기 구동수단(7)을 통해 상기 검출수단(2)을 선택된 상기 저장공간(A)의 검출개구(101)로 위치시키고 상기 운동수단(3)의 구동을 통해 상기 검출수단(2)을 상기 저장공간(A)으로 진입 및 퇴출시키면서 상기 저장공간(A)에서의 상기 저장물(10)에 대한 3차원레벨측정값의 검출에 따른 상기 저장물(10)의 재고량을 선택적으로 측정하여 AI 통합생산관리 시스템의 기반데이터로 적용하도록 되는 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f : 원료저장탱크
200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f : 재고량 검출 시스템
210 : 차량인식카메라
220a. 220b, 220c, 220d : DAQ, PLC(제어시스템)
300 : 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템
310 : 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템
320 : AI 생산관리 시스템
330 : AI 관리 시스템(AMS)
340 : 3D 공장재고관리시스템
350 : 배차관리시스템 360 : 창고관리시스템
370 : 하치장 관리 시스템 380 : 원격재고관리시스템
400 : 트럭스케일 500 : 원료이송설비
600 : 원료&제품 이송설비 610 : 분쇄설비
620 : 배합설비 630 : 성형설비
640 : 포장설비 700 : 통신망
800 : 통합원격제어 및 모니터링 센터
900 : ERP 서버 1000 : 실시간 데이터 서버
1100 : AI 통합 생산관리 서버
1200 : 관리자 단말기
1300, 1310, 1320 : 원료 공급처 단말기
1400, 1410, 1420 : 고객사 단말기
1 : 재고량 검출시스템
10 : 저장물 100 : 저장탱크
101 : 검출개구 2 : 검출수단
21 : 검출몸체 211 : 안내관
22 : 3차원측정기 221 : 라이다센서
23 : 검출본체 231 : 안내봉
3 : 운동수단 31 : 운동모터
32 : 운동나사봉 33 : 운동너트관
4 : 제어수단 5 : 전원공급부
6 : 개폐수단 61 ; 개폐문
62 : 개폐부재 63 : 회전개폐판
631 : 개폐공 632 : 개폐편
64 : 회전부재 65 : 종동회전체
66 : 가동체 661 : 가동판
662 : 수용요부 7 : 구동수단
71 : X축운동부재 711 : X축몸체
712 : X축슬라이드롤러 713 : X축슬라이드레일
714 : X축가압기 7141 : X축랙기어
7142 : X축운동모터 7143 : X축피니언기어
7144 : X축결속축 72 : Y축운동부재
721 : Y축몸체 722 : Y축슬라이드롤러
723 : Y축슬라이드레일 724 : Y축가압기
7241 : Y축랙기어 7242 : Y축운동모터
7243 : Y축피니언기어 7244 : Y축결속축
A : 저장공간
200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f : 재고량 검출 시스템
210 : 차량인식카메라
220a. 220b, 220c, 220d : DAQ, PLC(제어시스템)
300 : 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템
310 : 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템
320 : AI 생산관리 시스템
330 : AI 관리 시스템(AMS)
340 : 3D 공장재고관리시스템
350 : 배차관리시스템 360 : 창고관리시스템
370 : 하치장 관리 시스템 380 : 원격재고관리시스템
400 : 트럭스케일 500 : 원료이송설비
600 : 원료&제품 이송설비 610 : 분쇄설비
620 : 배합설비 630 : 성형설비
640 : 포장설비 700 : 통신망
800 : 통합원격제어 및 모니터링 센터
900 : ERP 서버 1000 : 실시간 데이터 서버
1100 : AI 통합 생산관리 서버
1200 : 관리자 단말기
1300, 1310, 1320 : 원료 공급처 단말기
1400, 1410, 1420 : 고객사 단말기
1 : 재고량 검출시스템
10 : 저장물 100 : 저장탱크
101 : 검출개구 2 : 검출수단
21 : 검출몸체 211 : 안내관
22 : 3차원측정기 221 : 라이다센서
23 : 검출본체 231 : 안내봉
3 : 운동수단 31 : 운동모터
32 : 운동나사봉 33 : 운동너트관
4 : 제어수단 5 : 전원공급부
6 : 개폐수단 61 ; 개폐문
62 : 개폐부재 63 : 회전개폐판
631 : 개폐공 632 : 개폐편
64 : 회전부재 65 : 종동회전체
66 : 가동체 661 : 가동판
662 : 수용요부 7 : 구동수단
71 : X축운동부재 711 : X축몸체
712 : X축슬라이드롤러 713 : X축슬라이드레일
714 : X축가압기 7141 : X축랙기어
7142 : X축운동모터 7143 : X축피니언기어
7144 : X축결속축 72 : Y축운동부재
721 : Y축몸체 722 : Y축슬라이드롤러
723 : Y축슬라이드레일 724 : Y축가압기
7241 : Y축랙기어 7242 : Y축운동모터
7243 : Y축피니언기어 7244 : Y축결속축
A : 저장공간
Claims (6)
- 차량의 무게를 감지하는 입차스케일러, 출차 차량의 무게를 감지하는 출차 스케일러로 구성되는 트럭스케일과, 곡물이나 사료 또는 비료를 포함하는 원료가 저장되는 복수의 원료저장탱크와, 원료가 분쇄, 배합, 성형 및 포장된 후의 제품을 이송하는.원료&제품 이송설비와, 복수의 원료저장탱크의 재고량을 각각 검출하는 복수의 재고량 검출 시스템으로 구성되는 플랜트 설비들(Part);
상기 원료저장탱크와 재고량 검출 시스템의 설비 데이터를 수집하고, 제어하는 복수의 설비데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC)과, 상기 원료저장탱크의 재고량을 검출하는 복수의 재고량 검출 시스템과, 차량인식카메라로 구성되는 측정 제어하드웨어들(Part);
원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링하고, 원료의 이송을 자동화하며, 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하와 관련하여 인공지능으로 생산관리를 수행하고, 원료의 분쇄, 배합, 성형 및 포장을 하는 생산설비를 관리하며, 이상원인분석을 수행하고, 3차원(3D) 센서를 통해 무인 재고를 수행하며, 원료나 제품 운송차량의 자동배차를 수행하고, 창고내의 곡물이나 사료를 관리하며, 하치장의 재고현황을 파악하고, 원격 거래처의 사료 재고량을 실시간 측정하며, 자동주문 발주 및 원료나 재고의 소진을 예측하는 복수의 시스템들(Part);
원격지에서 생산관리와 비상상태에 대한 원격제어 관리를 수행하는 통합원격제어 및 모니터링 센터;
상기 복수의 재고량 검출 시스템, 상기 설비데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC)과 연계하여 실시간으로 제품 생산을 분석하는 실시간 데이터 서버; 및
통신망을 통해 상기 플랜트 설비들(Part)과, 측정 제어하드웨어들(Part)과, 복수의 시스템들(Part)과 상기 통합원격제어 및 모니터링 센터 및 실시간 데이터 서버와 연계하여 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하, 영업소 및 하치장, 고객사까지의 일련의 데이터를 빅데이터화 하여 분석하고, 일련의 패턴 정보를 산출해 생산공정 및 생산관리에 실시간 적용하며, 시계열 데이터(RealTime 데이터)를 관리하여 시간이 경함에 따라 축적되는 빅데이터를 통해 작업자의 행동을 학습하여 관리자의 현장 작업을 지원하고, 긴급 상황 발생시 생산을 스스로 제어하는 AI 통합 생산관리 서버;를 포함하여 구성되되,
상기 복수의 시스템들(Part)은,
원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링하는 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템과, 원료의 이송을 자동화하는 사일로(Silo) 이송 자동화 시스템과, 원료의 입고, 제품의 공정이동, 제품 생산 제품 출하와 관련하여 인공지능으로 생산관리를 수행하는 AI 생산관리 시스템과, 원료의 분쇄, 배합, 성형 및 포장을 하는 생산설비를 관리하고, 이상원인분석을 수행하는 AI 관리 시스템(AI Management System : AMS)과, 3차원(3D) 센서를 통해 무인 재고를 수행하는 3D 공장재고 관리시스템과, 원료나 제품 운송차량의 자동배차를 수행하는 배차관리시스템과, 창고내의 곡물이나 사료를 관리하는 창고관리시스템과, 하치장(영업소)의 재고현황을 파악하는 하치장 관리 시스템 및 원격 거래처의 사료 재고량을 실시간 측정하고, 자동주문 발주 및 원료나 재고의 소진을 예측하는 원격재고관리시스템을 하나 이상 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 사일로(Silo) 무인계근 자동화 시스템은,
원료의 입고와 제품의 출하를 실시간 모니터링함과 함께 자동으로 계근이 이루어지며, 출입하는 화물차의 출입을 통제하되 카메라로 인식된 차량번호를 이미 해당 설비에 출입한 기록에 의해 정리된 차량번호의 빅데이터와 대비하여 정확한 차량 번호를 인식하여 차량의 출입을 통제하는 것을 특징으로 하는 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 AI 통합 생산관리서버는 생산설비(원료&제품 이송설비, 분쇄, 배합, 성형 및 포장 설비)의 상태를 실시간 모니터링(감시) 하고, 설비의 상태를 인식하고 분석하는 AI 예측을 통해 각 설비의 암페어, 알피엠, 온도, 습도, 진동, 압력에 대한 자료를 실시간 수집 분석하여 설비의 이상 및 비가동 상태를 미리 예측하도록 구성된 것을 특징으로 하는 재고량 검출 시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템.
- 복수의 원료저장탱크, 트럭스케일, 원료이송설비, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 원료&제품 이송설비를 포함하는 플랜트 설비파트와, 트럭스케일, 원료이송설비, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 원료&제품 이송설비에 대한 설비 데이터 수집장치(DAQ)와 제어시스템(PLC) 및 복수의 원료저장탱크(Silo)에 대한 재고량 검출시스템을 포함하는 측정 및 제어하드웨어 파트와, 원료저장탱크 무인계근 자동화 시스템, 원료저장탱크 이송 자동화 시스템, AI 생산관리시스템, AI 관리 시스템(AMS), 3D 공장재고관리 시스템, 배차관리, 창고관리, 하치장 관리 및 원격재고관리 시스템을 포함하는 시스템 파트를 구축하는 단계(S100);
ERP 서버, 실시간 데이터 서버, 통합원격제어 및 모니터링 센터와 AI 통합 생산관리 서버를 구축하는 단계(S110);
원료공급처에서 원료입고시 입고차량은 원료에 대하여 차량별 송장정보를 RFID, QR 코드나 바코드 중 하나의 무선식별코드로 발행하는 단계(S120);
입고차량에 대하여 차량인식카메라로 차량인식하고, 트럭스케일로 차량의 무게를 감지하는 단계(S130);
원료이송설비를 통해 원료저장탱크에 입고차량의 원료투입 시 상기 송장정보의 무선식별코드가 상기 AI 통합 생산관리서버로 전송되고, 재고량 검출 시스템에 의해 원료저장탱크에 투입되는 원료의 재고량이 검출되어 AI 통합 생산관리서버로 전송되는 단계(S140);
상기 AI 관리 시스템은 원료&제품 이송설비, 분쇄, 배합, 성형 및 포장설비를 통해 원료를 포장하도록 관리하고, 재고량 검출시스템은 원료저장탱크의 재고량을 검출하여 상기 AI 통합 생산관리 서버로 전송하는 단계(S160);
상기 포장설비를 통해 포장된 제품은 배차관리시스템, 창고관리 시스템을 통해 선입, 선출되어 납품처로 배송되 시 RFID, QR 코드나 바코드 중 하나의 무선식별코드를 통해 출하가 관리되는 단계(S170);
상기 하치장 관리 시스템은 무인계근관리를 통해 실시간 영업소 재고관리, 배차, 운송계획을 관리하고, 원격재고관리 시스템을 통해 납품처 재고량을 실시간 측정하는 것에 따라 상기 AI 통합생산관리 시스템은 자동주문을 발주하고, 납품처의 재고 소진을 예측하는 단계(S180); 및
상기 AI 통합 생산관리서버의 생산패턴 데이터 학습부는 복수의 원료저장탱크, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비, 포장설비, 제1 내지 제n 원료 공급처 단말기, 제1내지 제n 고객사 단말기, 통합 원격제어 및 모니터링 센터와 연동하여 수집된 생산패턴에 대하여 학습하고, 학습된 학습 데이터를 생산패턴 학습 데이터 저장부에 저장하는 단계(S200);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리방법.
- 제 5항에 있어서;
상기 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 이용한 통합 생산관리방법은,
원료저장탱크와, 분쇄설비, 배합설비, 성형설비 및 포장설비에 대한 운용정보는 미리 설정된 주기 또는 이상 발생 시 설비데이터 수집장치(DAQ)에서 검출되고, 이상 발생 시에는 상기 AI 통합 생산관리서버(1100)에서 관리자 정보 저장부(1104)의 관리자 정보를 참조하여 해당 관리자 단말기(1200)로 점검을 요청하는 단계(S150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능(AI) 통합 생산관리시스템을 이용한 인공지능(AI) 통합 생산관리방법.
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