KR102404255B1 - 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 생산설비 품질관리를 위한 설비 운전에 관련된 운전정보를 생성하는 운전정보 출력부; 설비에 포함된 유닛의 개별 위치에 대응하는 유닛위치정보를 생성하여 해당 유닛의 위치별 조작을 수행할 수 있도록 하기 위한 유닛위치정보 생성부; 설비 일부에 구비되어 설비 동작에 따른 진동 주파수를 측정하기 위한 진동 센서부; 및 상기 진동 주파수를 기반으로 진동 발생 위치 분석을 수행하고 상기 운전정보 출력부와 연동되어 설비의 동작에 따른 주파수 범위를 구분하는 설비 진단부를 포함하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템을 제공한다.
따라서, 설계·개발, 제조 및 유통·물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산 공장인 스마트 팩토리를 구현하기에 최적화된 솔루션 시스템을 제공할 수 있다.

Description

생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템 {Solution System for production facilities quality management}
본 발명은 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설비 운용과정에서 각 설비들이 대상물을 이송 및 가공함에 있어 설비 자체의 품질관리를 효과적으로 수행하여 각 설비들이 취급하는 대상물에 대한 신뢰성 높은 가공을 가능하게 하며, 설비 자체의 자동화된 종합 진단을 가능케 해주는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템에 관한 것이다.
과거와 같이 위로부터 제조 납품지시가 내려지는 방식을 벗어나 미래에는 소비자로부터 공급이 출발되도록 하기 위한 스마트 팩토리가 대두되고 있다.
스마트 팩토리는 설계·개발, 제조 및 유통·물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산공장을 말한다.
스마트 팩토리의 구현을 위해서는 다양하고 복잡한 설비에 적용하여 각 설비의 품질을 관리할 수 있는 방안이 필수적이다. 그럼에도 스마트 팩토리에 최적화된 품질관리 솔루션 시스템이 부재한 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2019-0081242호
본 발명은, 설비 운용과정에서 각 설비들이 대상물을 이송 및 가공함에 있어 설비 자체의 품질관리를 효과적으로 수행하여 각 설비들이 취급하는 대상물에 대한 신뢰성 높은 가공이 가능케 하며, 설비 자체의 자동화된 종합 진단을 가능케 해주는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템으로서, 설비 운전에 관련된 운전정보를 생성하는 운전정보 출력부(110); 설비에 포함된 유닛의 개별 위치에 대응하는 유닛위치정보를 생성하여 해당 유닛의 위치별 조작을 수행할 수 있도록 하기 위한 유닛위치정보 생성부(115); 설비 일부에 구비되어 설비 동작에 따른 진동 주파수를 측정하기 위한 진동 센서부(120); 및 상기 진동 주파수를 기반으로 진동 발생 위치 분석을 수행하고 상기 운전정보 출력부(110)와 연동되어 설비의 동작에 따른 주파수 범위를 구분하는 설비 진단부(125)를 포함하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템을 제공할 수 있다.
또한 설비에 포함된 부품들을 모니터링하여 각 부품의 한계수명 도래에 따른 알림정보를 출력하는 부품한계수명정보 생성부(130)와, 설비 운영에 관련된 운영정보를 생성하는 운영정보 생성부(135)와, 설비 설계에 따라 기 저장된 설비 설계시의 초기 부품정보와 현재 설비에 구비 현재 부품정보가 저장되며 누락부품여부를 체크하기 위하여 상기 초기 부품정보와 상기 현재 부품정보를 매칭시켜 누락부품정보를 출력하는 부품 매칭부(140)를 더 포함할 수 있다.
또한 설비에 구비된 전장과 대응하+는 BOM(Bills of Material)자동 생성하는 자재발주부(1452)와, AI분석을 기반으로 EOL(End of Line)설비의 측정데이터에 인공지능 분석을 적용하여 설비 신뢰성을 검증하기 위한 EOL설비 검증부(150)를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 EOL설비 검증부(150)는 현재 진동 센서로부터 취득되는 소음과 진동정보를 기반으로 설비신뢰성을 확인 및 예지보전을 통해 다운 타임(DOWN TIME)을 감소시키기 위한 것일 수 있다.
또한 상기 EOL설비 검증부(150)는 AI모델과 설비 IIoT Data를 활용하여 FP(False positiv)영역과 FN(False negativ)영역을 감소시키기 위한 것일 수 있다.
또한 상기 운전정보는, 대상 설비의 3D 배치상태정보와, 현재기종, 에어입력, 에어리어센서 정상동작 여부를 포함하는 설비정보와, 자동기동, 자동정지, 부저정지, 램프체크에 대응하는 정보인 조작버튼정보를 포함하여 설비 관리상의 작화 시인성 및 직관성 및 기능성을 향상시키기 위한 것일 수 있다.
또한 상기 유닛위치정보 생성부(115)는, 설비 전체 레이아웃을 통해 기기 위치를 선택하고 해당 위치기기를 수동 조작할 수 있도록 하기 위한 것일 수 있다.
또한 설비별 3D 이미지를 생성하여 출력하고, 해당 설비별 수집 정보를 별도로 출력하되, 출력되는 설비별 3D 이미지에 수집되는 정보의 생성위치를 표시하여 설비에 대한 판정 결과 확인 및 분석을 수행하도록 하기 위한 설비정보 판정부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 부품한계수명정보 생성부(130)의 상기 알림정보는, 공정명, 부품명, 교환조건, 보증기간, 사용치. 교환필요여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한 상기 자재발주부(145)는, 업체별 자재원가 DB정보가 등록되는 업체별 자재원가 DB부(1451)와, 업체별 자재를 발주하기 위한 BOM 생성부(1452)를 포함하며, 상기 업체별 자재원가 DB정보를 기반으로 상기 BOM(Bills of Material)정보를 자동 생성하는 것일 수 있다.
또한 설비의 상태 품질 분석과 상태 변화에 따른 설비 예지보전을 위하여 장착되는 진단타겟부품을 회전시켜 진동데이터를 분석하되, FET 분석 기법 및 MT 거리 분석 기법을 통한 진동 센서 트렌드 분석으로 설비 예지보전을 수행하기 위한 진동데이터 분석부(160)를 더 포함할 수 있다.
또한 설비의 플랫(flat)한 영역에 부착되어 해당 설비의 오작동 여부를 감지하여 시각적 또는 청각적으로 알리기 위한 오작동 탐지부(310)를 더 포함하며, 상기 오작동 탐지부(310)는, 탐지 대상 설비에 탈부착이 가능하도록 부착면에 대응되는 형상으로 만들어진 고정부분(3111) 및 탐지 대상의 진동을 전달하는 결합 소자(3112)로 이루어진 장착 수단(311)과, 장착 수단(311)에 고정되는 진동 전달 유닛(12)과, 진동 전달 유닛(12)의 진동을 수신하여 분석하는 진동 센서 모듈(313)과, 진동 센서 모듈(313)로부터 분석된 결과에 따라 작동되는 경보 발생 유닛(314)과, 진동 센서 모듈(313)로부터 데이터를 전달받고 경보 발생 유닛의 작동 여부를 결정하는 제어 유닛과, 전력 공급을 위한 전원(S); 및 보호 캡(H)을 포함하며, 상기 고정부분(3111)은, 일측에 구비되며 하부로 제1 장착돌기(4111)가 구비되어 대상 설비의 표면에 삽입 장착되는 제1 장착몸체부(411)와, 타측에 구비되며 하부로 제2 장착돌기(5111)가 구비되어 대상 설비의 표면에 삽입 장착되는 제2 장착몸체부(511)가 구비되며, 상기 제1 장착몸체부(411)는 상기 제1 장착돌기(4111)가 상기 대상 설비 표면에 삽입 장착된 상태에서 상기 고정부분(3111)의 내부측으로 슬라이딩 방식으로 후퇴 유동하여 오작동탐지유닛과 상기 대상 설비간의 고정력을 발생시키며, 상기 제2 장착몸체부(511)는 상기 제2 장착돌기(5111)가 상기 대상 설비 표면에 삽입 장착된 상태에서 상기 고정부분(3111)의 내부측으로 슬라이딩 방식으로 후퇴 유동하여 오작동탐지유닛과 상기 대상 설비간의 고정력을 발생시키는 것일 수 있다.
또한 상기 고정부분(3111)은, 상기 제1 장착몸체부(411)의 외측으로 슬라이딩 방식으로 출몰가능하게 구비되며 하부로 대상설비의 표면으로 삽입 장착되는 출몰식의 제1 서브장착돌기(4121)가 구비되는 제1 서브장착몸체부(412)와, 상기 제2 장착몸체부(511)의 외측으로 슬라이딩 방식으로 출몰가능하게 구비되며 하부로 대상설비의 표면으로 삽입 장착되는 출몰식의 제2 서브장착돌기(5121)가 구비되는 제2 서브장착몸체부(512)가 구비되며, 상기 제1 서브장착몸체부(412) 상기 제1 서브장착돌기(4121)가 대상설비의 표면으로 삽입 장착된 상태에서 상기 제1 장착몸체부(411)측으로 후퇴 유동하여 상기 대상 설비에 대한 가압고정힘을 발생시키며, 상기 제2 서브장착몸체부(512) 상기 제2 서브장착돌기(5121)가 대상설비의 표면으로 삽입 장착된 상태에서 상기 제2 장착몸체부(511)측으로 후퇴 유동하여 상기 대상 설비에 대한 가압고정힘을 발생시키는 것일 수 있다.
또한 상기 제1 장착돌기(4111)는 상기 제1 장착몸체부(411)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며,상기 제2 장착돌기(5111)는 상기 제2 장착몸체부(511)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며, 상기 제1 서브장착돌기(4121)는 상기 제1 서브장착몸체부(412)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며, 상기 제2 서브장착돌기(5121)는 상기 제2 서브장착몸체부(512)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하는 것일 수 있다.
또한 상기 오작동 탐지부(310)는, 대상 설비 일측 외곽에 구비되며 상기 제1 장착몸체부(411)와 상기 제1 서브장착몸체부(412)를 외부로부터 보호하도록 덮으면서 내부측으로 푸시하는 제1 가고정모듈과, 대상 설비 타측 외곽에 구비되며 상기 제2 장착몸체부(511)와 상기 제2 서브장착몸체부(512)를 외부로부터 보호하도록 덮으면서 내부측으로 푸시하는 제2 가고정모듈이 구비되어, 상기 오작동 탐지부(310)가 대상 설비에 설치된 상태에서 외부의 물리적 충격에 보호되도록 하며 이탈이 방지되도록 고정되는 하는 것일 수 있다.
또한 상기 제1 가고정모듈은, 기 구비된 대상설비의 제1 삽입체(T1)에 외삽되 고정되는 제1 구동몸체(413)와, 상기 제1 구동몸체(413)로부터 제1 진퇴바(414)를 매개로 상기 제1 서브장착몸체부(412)의 상부를 덮으면서 상기 제1 장착몸체부(411)의 측면부를 누르는 제1 마감체(415)와, 상기 제1 마감체(415)의 상방 단부에 구비되어 상기 제1 장착몸체부(411)의 상면부를 덮으며 상기 고정부분(3111)의 측면부 일부를 접촉하며 누르는 제1 서브마감체(416)가 구비되며, 상기 제2 가고정모듈은, 기 구비된 대상설비의 제2 삽입체(T2)에 외삽되 고정되는 제2 구동몸체(513)와, 상기 제2 구동몸체(513)로부터 제2 진퇴바(514)를 매개로 상기 제2 서브장착몸체부(512)의 상부를 덮으면서 상기 제2 장착몸체부(511)의 측면부를 누르는 제2 마감체(515)와, 상기 제2 마감체(515)의 상방 단부에 구비되어 상기 제2 장착몸체부(511)의 상면부를 덮으며 상기 고정부분(3111)의 측면부 일부를 접촉하며 누르는 제2 서브마감체(516)가 구비될 수 있다.
이때, 상기 오작동 탐지부(310)는 대상 설비가 정방형 또는 장방형의 사각 구조물이라 가정했을 때, 상면부, 일측면부, 타측면부 및 후면부 중 적어도 어느 한 곳에 설치되는 것일 수 있다.
또한 상기 제1 구동몸체(413)와 상기 제1 마감체(415) 사이에는 엘라스토머 재질의 제1 완충체(417)가 구비되어 가고정상태의 유지를 보조하도록 끼움 상태로 구비되되, 상기 제1 완충체(417)는 상기 제1 구동몸체(413)와 상기 제1 서브마감체(416)의 상부에 안착되는 제1 상방플랜지부(4151)와, 상기 제1 상방플랜지부(4151)의 하부로 연장되는 제1 하방연장부(4152)로 구비되며, 상기 제1 하방연장부(4152)는 상기 제1 진퇴바(414)가 경유되는 제1 중공부가 형성되되, 상기 제1 중공부는 외부로 연장되어 개구된 개방형으로 구비되어 상기 제1 진퇴바(414)의 장착과 탈거가 가능하도록 구비되며, 상기 제2 구동몸체(513)와 상기 제2 마감체(515) 사이에는 엘라스토머 재질의 제2 완충체(517)가 구비되어 가고정상태의 유지를 보조하도록 끼움 상태로 구비되되, 상기 제2 완충체(517)는 상기 제2 구동몸체(513)와 상기 제2 서브마감체(516)의 상부에 안착되는 제2 상방플랜지부(5171)와, 상기 제2 상방플랜지부(5171)의 하부로 연장되는 제2 하방연장부(5172)로 구비되며, 상기 제2 하방연장부(5172)는 상기 제2 진퇴바(514)가 경유되는 제2 중공부가 형성되되, 상기 제2 중공부는 외부로 연장되어 개구된 개방형으로 구비되어 상기 제2 진퇴바(514)의 장착과 탈거가 가능하도록 구비되는 것일 수 있다.
또한 대상 설비는 하부 일측부에 제1 지지구조물(612)이 구비되고, 하부 중간부에 제2 지지구조물(611)이 구비되며, 하부 타측부에 제3 지지구조물(613)이 구비되며, 상기 대상 설비는 상기 제1 지지구조물(612) 내지 상기 제3 지지구조물(613)을 매개로 안착되는 지지안착유닛이 구비되며, 상기 지지안착유닛은, 베이스플레이트모듈부(711)와, 상기 베이스플레이트모듈부(711)의 일측에 구비되는 제1 가벽모듈부(712)와, 상기 베이스플레이트모듈부(711)의 타측에 구비되는 제2 가벽모듈부(713)와, 상기 베이스플레이트모듈부(711)의 상면에 구비되며 상기 제1 지지구조물(612) 내지 상기 제3 지지구조물(613)이 삽입되어 안착되는 엘라스토머 재질의 안착부(714)를 포함하며, 상기 베이스플레이트모듈부(711)는 상기 안착부(714)를 관통하여 상기 제1 지지구조물(612)과 상기 제2 지지구조물(611) 사이로 진입하는 제1 진입모듈(717)과, 상기 안착부(714)를 관통하여 상기 제3 지지구조물(613)과 상기 제2 지지구조물(611) 사이로 진입하는 제2 진입모듈(718)이 구비되며, 상기 제1 진입모듈(717)은 양측으로 제1 푸시수단(7171, 7172)이 내부에서 외부로 출몰하여 각각 상기 제1 지지구조물(612)과 상기 제2 지지구조물(611)을 푸시하며, 상기 제2 진입모듈(718)은 양측으로 제2 푸시수단(7181, 7182)이 내부에서 외부로 출몰하여 각각 상기 제3 지지구조물(613)과 상기 제2 지지구조물(611)을 푸시하며, 상기 제1 가벽모듈부(712)은 상기 제1 지지구조물(612)의 외측으로 전진하며 누르는 제1 누름체(7121)가 구비되며, 상기 제2 가벽모듈부(713)는 상기 제2 지지구조물(611)의 외측으로 전진하며 누르는 제2 누름체(7131)가 구비되며, 상기 제1 가벽모듈부(712)은 상부로 제1 연장체(715)가 구비되어 일정범위로 상하간에 승하강 유동되되, 상기 제1 연장체(715)는 다수의 제1 고정돌기(7151, 7152)를 통해 설비의 외측에 장착되도록 구비된 상태로 구비되며, 상기 제2 가벽모듈부(713)는 상부로 제2 연장체(716)가 구비되어 일정범위로 상하간에 승하강 유동되되, 상기 제2 연장체(716)는 다수의 제2 고정돌기(7161, 7162)를 통해 설비의 외측에 장착되도록 구비된 상태로 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템에 의하면 설계·개발, 제조 및 유통·물류 등 생산과정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산 공장인 스마트 팩토리를 구현하기에 최적화된 솔루션 시스템을 제공할 수 있다. 또한 설비 운용과정에서 각 설비 자체의 품질관리를 효과적으로 수행하여 각 설비들의 대상물에 대한 신뢰성 높은 취급이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 따른 구성들 중 운전정보 출력부의 출력을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 구성들 중 유닛위치정보 생성부의 출력을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 구성들 중 운영정보 생성부의 출력을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 따른 구성들 중 부품한계수명정보 생성부의 출력을 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 따른 구성들 중 부품 매칭부의 출력을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 구성들 중 진동 센서부를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1에 따른 구성들 중 진동데이터 분석부에 관한 부분을 도시한 도면이다.
도 9는 도 1에 따른 진동 센서부와 진동데이터 분석부가 적용되는 레이아웃을 도시한 도면이다.
도 10은 도 1에 따른 구성들중 EOL설비 검증부에 관한 부분을 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 16은 도 1에 따른 구성들 중 오작동 탐지부의 구성들을 도시한 도면들이다.
도 17 내지 도 18은 도 1에 따른 구성들 중 오작동 탐지부의 다른 실시예를 도시한 도면들이다.
도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템(이하. “솔루션 시스템”이라고 함(100))의 구성에 관한 블록도가 도시되어 있다. 도 2 내지 도 16에는 도 1에 따른 각 구성 및 출력상태가 도시되어 있다. 도 2에는 도 1에 따른 구성들 중 운전정보 출력부(110)의 출력이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면 운전정보 출력부(110)는 설비 운전에 관련된 운전정보를 생성할 수 있다.
도 1 을 참조하면 솔루션 시스템은 운전정보를 생성하는 운전정보 출력부(110), 유닛위치정보 생성부(115), 진동 센서부(120), 설비 진단부(125), 부품한계수명정보 생성부(130), 운영정보 생성부(135), 부품 매칭부(140), 자재발주부(145) EOL설비 검증부(150), 오작동 탐지부(310) 및 진동데이터 분석부(160), 설비정보 판정부(165)를 포함한다. 자재발주부(145)는 업체별 자재원가 DB부(1451) 및 BOM 자동생성부(1452)를 포함한다.
운전정보 출력부(110)는 설비 운전에 관련된 운전정보를 생성할 수 있다. 운전정보 출력을 통해 예컨대 Touch Screen 작화 시인성/직관성 및 기능 향상 템플릿 통일화로 사용자 작동 편의성 향상 Design Upgrade (Telstar Color)을 도모할 수 있다(도 1 및 도 2 참조).
여기서 운전정보는 대상 설비의 3D 배치상태정보와, 현재기종, 에어입력, 에어리어센서 정상동작 여부를 포함하는 설비정보와, 자동기동, 자동정지, 부저정지, 램프체크에 대응하는 정보인 조작버튼정보를 포함할 수 있다. 이를 통해 설비 관리상의 작화 시인성 및 직관성 및 기능성을 향상시킬 수 있는 것이다.
유닛위치정보 생성부(115)는 설비에 포함된 유닛의 개별 위치에 대응하는 유닛위치정보를 생성하여 해당 유닛의 위치별 조작을 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다(도 1 및 도 2 참조).
기존 조작 화면구분은 유닛 별 이름으로 구분되어 비숙련자는 쉽게 조작할 수 없는 문제가 있었으나 유닛위치정보 생성부(115)의 출력을 통해 설비의 전체 레이아웃을 통해 기기의 위치를 선택하여, 해당 위치의 기기를 수동 조작할 수 있도록 직관성이 개선될 수 있다. 이러한 유닛위치정보 생성부(115)는, 설비 전체 레이아웃을 통해 기기 위치를 선택하고 해당 위치기기를 수동 조작할 수 있도록 하기 위한 것이다(도 1 및 도 3 참조).
한편 운영정보 생성부(135)는 설비 운영에 관련된 운영정보를 생성한다. 기존의 경우 조작 판넬에서 관장하는 설비들의 데이터가 한 화면에 표시측정 데이터가 어느 위치에서 생성되는지 비숙련자는 확인이 어려움이 있는 문제점이 있다(도 1 및 도 4 참조).
그러나 운영정보 생성부(135)에 의하면 설비 별 수집되는 주요 DATA 화면을 별도 구성 설비의 3D 그림에 DATA 생성 위치를 표시하여 기기에서 수집되는 데이터를 표시하고 판정 결과에 대하여 확인 및 분석이 용이해지는 효과가 도출된다(도 1 및 도 4 참조).
부품한계수명정보 생성부(130)는 설비에 포함된 부품들을 모니터링 하여 각 부품의 한계수명 도래에 따른 알림정보를 출력할 수 있다. 이를 통해 한계수명 모니터링을 통한 예방보전을 가능하며 설비의 이상이 발생하기 전 Down Time을 최소화하기 위한 THC 예방보전 솔루션 적용이 가능해진다(도 1 및 도 5 참조).
여기서 부품한계수명정보 생성부(130)의 알림정보는, 공정명, 부품명, 교환조건, 보증기간, 사용치. 교환필요여부에 대한 정보를 포함하는 것일 수 있다.
또한 부품 매칭부(140)는 설비 설계에 따라 기 저장된 설비 설계시의 초기 부품정보와 현재 설비에 구비 현재 부품정보가 저장되며 누락부품여부를 체크하기 위하여 초기 부품정보와 현재 부품정보를 매칭시켜 누락부품정보를 출력할 수 있다(도 1 및 도 6 참조).
기존의 경우 CAD를 통한 전장 설계 진행(전장 배치도와 배선도 상의 수량이 상이 발생 가능)한 문제점이 있다(도 1 및 도 6 참조).
그러나 부품 매칭부(140)는 Electric P8을 통한 전기 설계(전장 배치도와 회로도의 부품 매칭을 통한 부품 누락 ZERO화)를 기반으로 부품 DB를 활용한 전기 설계 시간 단축 및 BOM 자동 생성을 통한 인적 오류 및 재고 최소화 및 전기 설계 시 부품에 대한 다양한 정보 수집/활용 등이 가능하다(도 1 및 도 6 참조).
BOM 생성부(145)는, 업체별 자재원가 DB정보가 등록되는 업체별 자재원가 DB부(1451)와, 업체별 자재를 발주하기 위한 자재발주부(1452)를 포함하며, 업체별 자재원가 DB정보를 기반으로 BOM(Bills of Material)정보를 자동 생성할 수 있다.
또한 자재발주부(1452)는 설비에 구비된 전장과 대응하는 BOM(Bills of Material)자동 생성할 수 있다. 기존 BOM을 수기로 체크하여 기록, 발주 진행하기 때문에 휴먼 에러로 인한 자재 부족/과다 현상 발생될 수 있는 문제점이 있다. 자재발주부(1452)에 의하면 BOM 자동 생성을 통한 인적 오류 및 재고 최소화를 가능하게 할 수 있는 효과가 있다(도 1 및 도 6 참조).
한편 진동 센서부(120)는 설비 일부에 구비되어 설비 동작에 따른 진동 주파수를 측정하기 위한 것이다. 이를 위한 진동센서 진단 솔루션 구성안으로서 BASE, CPU, POWER NETWORK ANALOG INPUT HMI 진동 분석 툴 등이 구비될 수 있다(도 1, 도 7 및 도 9 참조).
이러한 진동 센서부(120)의 기반하는 진동 센서 진단 솔루션을 통해 진동센서 데이터 수집/분석 후 강도와 기준치를 비교하여 설비 상태를 판단할 수 있고, AI 분석을 통한 설비 품질 관리가 가능하며, 측정 데이터와 설비 데이터를 인공지능을 통한 분석으로 예지보전 실시가 가능해지는 효과가 있다(도 1, 도 7 및 도 9참조).
아울러 설비 진단부(125)는 진동 주파수를 기반으로 진동 발생 위치 분석을 수행하고 운전정보 출력부(110)와 연동되어 설비의 동작에 따른 주파수 범위를 구분할 수 있다(도 1, 도 7 내지 도 9 참조).
이를 위하여 설비 진단부(125)는 터치스크린패널(I1), 제어반(C1), 설비 중 적어도 일부에 설치되는 진동 센서부(120)와, 진동데이터 분석부(160)가 구비될 수 있다(도 1, 도 7 내지 도 9 참조).
진동데이터 분석부(160)는 설비의 상태 품질 분석과 상태 변화에 따른 설비 예지보전을 위하여 장착되는 진단타겟부품을 회전시켜 진동데이터를 분석하되, FET 분석 기법 및 MT 거리 분석 기법을 통한 진동 센서 트렌드 분석으로 설비 예지보전을 수행할 수 있다(도 1 및 도 8 참조).
EOL설비 검증부(150)는 AI분석을 기반으로 EOL(End of Line)설비의 측정데이터에 인공지능 분석을 적용하여 설비 신뢰성을 검증할 수 있다(도 1, 도 10(a) 내지 도 10(g) 참조).
다시말해 EOL설비 검증부(150)는 현재 진동 센서로부터 취득되는 소음과 진동정보를 기반으로 설비신뢰성을 확인 및 예지보전을 통해 다운 타임(DOWN TIME)을 감소시키는 것이 가능하다(도 1, 도 10(a) 내지 도 10(g) 참조).
설비 구축에 있어 해당 장비의 성능에 따라 필드 클레임 발생의 리스크가 존재(판정이상 시 NG 제품의 출하로 이어짐)할 수 있는 문제점이 있다. 따라서 EOL 검사장비의 측정데이터에 인공지능 분석을 활용하여 설비 신뢰성 검증을 수행할 필요가 있다(도 1, 도 10(a) 내지 도 10(g) 참조).
예컨대, 소음/진동 검사기에 제품 1개 당 총 163종류의 Data 취득 하여 중설비 신뢰성 확인 및 예지보전을 통한 DOWNTIME 감소를 가능케 할 수 있다(도 1, 도 10(a) 내지 도 10(g) 참조).
또한 EOL설비 검증부(150)는 AI모델과 설비 IIoT Data를 활용하여 FP(False positiv)영역과 FN(False negativ)영역을 감소키시도록 하는 것이 가능하다(도 1, 도 10(a) 내지 도 10(g) 참조).
설비정보 판정부는 설비별 3D 이미지를 생성하여 출력하고, 해당 설비별 수집 정보를 별도로 출력하되, 출력되는 설비별 3D 이미지에 수집되는 정보의 생성위치를 표시하여 설비에 대한 판정 결과 확인 및 분석을 수행할 수 있다(도 1 참조).
오작동 탐지부는 설비의 플랫(flat)한 영역에 부착되어 해당 설비의 오작동 여부를 감지하여 시각적 또는 청각적으로 알릴 수 있다. 오작동 탐지부(310)는, 탐지 대상 설비에 탈부착이 가능하도록 부착면에 대응되는 형상으로 만들어진 고정부분(3111) 및 탐지 대상의 진동을 전달하는 결합 소자(3112)로 이루어진 장착 수단(311)이 구비될 수 있다.
또한 장착 수단(311)에 고정되는 진동 전달 유닛(12)과, 진동 전달 유닛(12)의 진동을 수신하여 분석하는 진동 센서 모듈(313)과, 진동 센서 모듈(313)로부터 분석된 결과에 따라 작동되는 경보 발생 유닛(314)과, 진동 센서 모듈(313)로부터 데이터를 전달받고 경보 발생 유닛의 작동 여부를 결정하는 제어 유닛과, 전력 공급을 위한 전원(S); 및 보호 캡(H)이 구비될 수 있다.
고정부분(3111)은, 일측에 구비되며 하부로 제1 장착돌기(4111)가 구비되어 대상 설비의 표면에 삽입 장착되는 제1 장착몸체부(411)와, 타측에 구비되며 하부로 제2 장착돌기(5111)가 구비되어 대상 설비의 표면에 삽입 장착되는 제2 장착몸체부(511)가 구비될 수 있다.
제1 장착몸체부(411)는 제1 장착돌기(4111)가 대상 설비 표면에 삽입 장착된 상태에서 고정부분(3111)의 내부측으로 슬라이딩 방식으로 후퇴 유동하여 오작동탐지유닛과 대상 설비간의 고정력을 발생시킬 수 있다.
그리고 제2 장착몸체부(511)는 제2 장착돌기(5111)가 대상 설비 표면에 삽입 장착된 상태에서 고정부분(3111)의 내부측으로 슬라이딩 방식으로 후퇴 유동하여 오작동탐지유닛과 대상 설비간의 고정력을 발생시킬 수 있다.
고정부분(3111)은, 제1 장착몸체부(411)의 외측으로 슬라이딩 방식으로 출몰가능하게 구비되며 하부로 대상설비의 표면으로 삽입 장착되는 출몰식의 제1 서브장착돌기(4121)가 구비되는 제1 서브장착몸체부(412)와, 제2 장착몸체부(511)의 외측으로 슬라이딩 방식으로 출몰가능하게 구비되며 하부로 대상설비의 표면으로 삽입 장착되는 출몰식의 제2 서브장착돌기(5121)가 구비되는 제2 서브장착몸체부(512)가 구비될 수 있다.
여기서 제1 서브장착몸체부(412) 제1 서브장착돌기(4121)가 대상설비의 표면으로 삽입 장착된 상태에서 제1 장착몸체부(411)측으로 후퇴 유동하여 대상 설비에 대한 가압고정힘을 발생시킬 수 있다.
제2 서브장착몸체부(512) 제2 서브장착돌기(5121)가 대상설비의 표면으로 삽입 장착된 상태에서 제2 장착몸체부(511)측으로 후퇴 유동하여 대상 설비에 대한 가압고정힘을 발생시킬 수 있다.
또한 제1 장착돌기(4111)는 제1 장착몸체부(411)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며, 제2 장착돌기(5111)는 제2 장착몸체부(511)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압할 수 잇다.
제1 서브장착돌기(4121)는 제1 서브장착몸체부(412)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며, 제2 서브장착돌기(5121)는 제2 서브장착몸체부(512)상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압할 수 있다.
도 11 내지 도 16에는 도 1에 따른 구성들 중 오작동 탐지부의 구성들이 도시되어 있다. 도 11 내지 도 16을 참조하면 진동 센서에 의한 오작동 탐지 장치(310)는 탐지 대상에 탈부착이 가능한 장착 수단(311); 장착 수단(311)에 고정되는 진동 전달 유닛(312); 진동 전달 유닛(312)의 진동을 수신하여 분석하는 진동 센서 모듈(313); 진동 센서 모듈(313)로부터 분석된 결과에 따라 작동되는 경보 발생 유닛(314); 진동 센서 모듈(313)로부터 데이터를 전달받고 경보 발생 유닛(314)의 작동 여부를 결정하는 제어 유닛; 전력 공급을 위한 전원(3S); 및 보호 캡(H)을 포함할 수 있다.
여기서 진동 전달 유닛(312)은 장착 수단(311)의 진동을 전달할 수 있는 진동 전달인자를 가지는 것을 특징으로 한다. 여기서 장착 수단(311)은 탐지 대상에 부착되는 고정부분(3111)과 탐지 대상의 진동을 진동 전달 유닛(312)으로 전달하는 결합 소자(3112)로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 탐지 장치(310)는 탐지 대상에 대한 고정부분(3111)의 부착을 위하여 고정부분(3111)은 탐지 대상의 부착 면에 대응되는 형상을 가질 수 있고 자석과 같은 것이 될 수 있다.
고정부분(3111)은 탐지 대상의 진동을 직접 전달을 받는 부분이 되므로 일체형으로 만들어지면서 충분한 강도를 가지는 소재로 만들어지는 것이 유리하다. 고정부분(3111)은 탐지 대상의 부착 면에 대응되는 형상을 가질 수 있고 부착 면은 절연성 코팅이 될 수 있다.
절연성 코팅은 예를 들어 아노다이징(3anodizing)과 같은 것이 될 수 있다. 절연성 코팅은 탐지 대상의 전하가 오작동 탐지 장치(310)로 흐르는 것을 방지하면서 이와 동시에 고정 면(3111a)이 적절한 표면 조도를 가지도록 만드는 기능을 가진다.
여기서 고정 면(3111a)이 적절한 표면 조도를 가지도록 하기 위하여 수지 코팅이 될 수 있다. 이와 같이 고정 면(3111a)은 아노다이징 또는 수지 코팅과 같은 절연성 코팅이 될 수 있다.
또한 장착 수단(311)에 형성된 결합 소자(3112)는 장착 수단(311)을 진동 전달 유닛(312)에 결합하면서 이와 동시에 탐지 대상의 진동을 진동 전달 유닛(312)으로 전달될 수 있도록 하는 기능을 가질 수 있다.
탐지 대상에서 발생된 진동은 장착 수단(311)을 통하여 전달되고 그리고 다시 진동 전달 유닛(312)을 경유하여 진동 센서 모듈(313)로 전달될 수 있다. 대안으로 탐지 대상에서 발생된 진동은 장착 수단을 경유하거나 또는 다른 경로를 통하여 결합 소자(3112)로 전달되고 다시 진동 전달 유닛(312)의 정해진 경로를 통하여 진동 센서 모듈(313)로 전달될 수 있다.
진동 전달 유닛(312)은 예를 들어 단일체로 형성된 적절한 탄성을 가진 합성수지와 같은 것이 될 수 있고 결합소자(3112)는 돌출된 원형의 단면을 가진 막대 형상이 될 수 있다. 결합 소자(3112)는 접착에 의하여 진동 전달유닛(312)에 고정이 되거나 또는 나사 방식에 의하여 진동 전달 유닛(312)에 고정될 수 있다.
다수 개의 결합 소자(3112)가 형성될 수 있고 각각의 결합 소자(3112)는 장착 수단(311)의 진동을 전달할 수 있는 다양한 방법으로 진동 전달 유닛(312)에 결합될 수 있다. 진동 전달 유닛(312)은 장착 수단(311)의 위쪽 표면에 결합될 수 있고 예를 들어 플라스틱 또는 실리콘과 같은 소재로 만들어질 수 있다.
진동 전달 유닛(312)은 장착 수단(311) 또는 결합 소자(3112)의 진동을 진동 센서 모듈(313)로 전달하면서 이와 동시에 탐지 장치(310) 전체를 안정적으로 유지하는 기능을 가질 수 있다. 진동 전달 유닛(312)은 진동을 흡수할 수 있는 소재로 만들어질 수 있지만 적어도 일부는 미리 정해진 일정 범위의 탄성을 가진 소재로 만들어질 수 있다.
진동 전달 유닛(312)에 적절한 수용 홈이 형성되어 배터리와 같은 전원(3S)이 수용될 수 있다. 진동은 전원(3S)에 전달되지 않는 것이 유리하므로 전원(3S)이 수용되는 홈에 진동 흡수를 위한 완충재 또는 완충 공간이 형성될 수 있다. 대안으로 진동 전달 유닛(312)에 진동 전달 경로(3121)를 형성하고 진동 전달 유닛(312)의 나머지 부분은 진동 흡수 소재로 만들어질 수 있다.
진동 전달 경로(3121)는 일정한 탄성을 가진 경고한 소재로 만들어질 수 있고 결합 소자(3112)와 연결될 수 있다. 진동 전달 경로(3121)는 결합소자(3112)와 동일 또는 유사한 소재로 만들어지거나 또는 일체형으로 만들어질 수 있다.
대안으로 아래에서 설명이 되는 것처럼 진동 전달 경로(3121)는 광섬유와 같은 진동 전달 매개체로 이루어질 수 있다. 진동 전달 유닛(312)의 위쪽에 진동 센서 모듈(313)이 설치될 수 있다.
진동 센서 모듈(313)은 트랜스듀서(3131)와제어 유닛(3132)으로 이루어질 수 있다. 트랜스듀서는 예를 들어 피에조(Piezo) 진동자와 압전 방식을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않고 예를 들어 관성 방식, 진자 방식, 진동 방식 또는 자이로 방식과 같은 다양한 가속도 센서 또는 진동 센서를 포함할 수 있다.
트랜스듀서(3131)는 전달된 진동을 전기적 신호로 변환하는 기능을 가질 수 있고 변환된 신호는 제어 유닛(3132)으로 전달될 수 있다. 제어 유닛(3132)은 전달된 신호를 분석하여 탐지 대상의 오작동 여부를 결정하고 이에 따라 경보 발생 유닛(314)의 작동을 제어할 수 있다. 제어유닛(3132)은 마이크로프로세서를 포함할 수 있고 경보 발생 유닛(314)은 예를 들어 다수 개의 엘이디가 배치된 엘이디 모듈이 될 수 있다.
필요에 따라 경보음 발생을 위한 경보음 발생 장치를 포함할 수 있다. 탐지 장치(310)는 보호 캡(H)을 가질 수 있고 보호 캡(H)은 하우징 형태로 금속 소재, 고무, 실리콘 또는 합성수지로 만들어질 수 있다.
보호 캡(H)은 탐지 장치(310)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있는 임의의 구조를 가질 수 있다. 탐지 대상으로부터 발생된 진동은 예를 들어 진폭, 주파수 또는 형태와 같이 정해진 인자에 의하여 구별되어 진동 센서 모듈(311)로 전달될 수 있고 반드시 발생된 진동 그 자체가 진동 센서 모듈(311)로 전달될 필요가 없다.
이와 같은 점을 고려하면 진동 센서는 예를 들어 광섬유 진동 센서 또는 멤스 센서가 될 수 있다. 광섬유 진동 센서가 사용되는 경우 광섬유 진동 센서는 장착 유닛(311)에 설치되거나 또는 진동 센서 모듈(311)에 설치될 수 있다.
멤스 센서는 실리콘 기층(3151a, 151b)과 실리콘 삽입 층(3151c)에 각각 금속 필름 층(3154a, 3154b)을 배치하고 그리고 실리콘 기층(3151a, 151b)에 금속 필름 연결 층(3153a, 153b)을 형성하는 방법으로 만들어질 수 있다.
멤스 센서는 예를 들어 기판 마이크로머시닝 가공 기술(3Bulk Micromachining Technology), 표면마이크로머시닝 가공 기술 또는 LIGA 가공 기술과 같은 것을 이용하여 만들어질 수 있다.
제시된 실시 예와 같이 멤스 센서는 실리콘 기판을 이용하여 만들어질 수 있지만 필요에 따라 니켈, 니켈-철, 니켈-인 또는 니켈-코발트와 같은 금속 또는 폴리머를 이용하여 만들어질 수 있다.
장착 수단(311)에 멤스 센서가 설치되어 장비 또는 기계로부터 전달되는 진동은 정전 용량의 차이를 발생시켜 전기적 신호로 변환이 되어 내부에 배치된 마이크로소자로 전달될 수 있다.
대안으로 금속 필름(3154a, 3154b)을 대신하여 ZnS, PZT, Cds 또는 수정(3Quartz)과 같은 압전 소자가 사용될 수 있다. 멤스 센서와 마이크로소자는 하나의 칩 구조로 만들어질 수 있고 마이크로소자는 진동 센서 모듈(313)과 통신 가능한 형태로 배치되고 그리고 진동 센서 모듈(313)은 전달된 신호를 제어 유닛으로 전송할 수 있다.
제시된 실시 예는 정전 용량 방식의 멤스 소자에 해당되지만 예를 들어 공진 가속도 센서 또는 주파수 변화 검출 방식의 가속도 센서와 같이 다양한 방식의 진동 또는 가속도 센서가 본 발명에 따른 탐지 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 아래에서 다른 형태의 진동 센서에 대하여 설명된다.
도 13을 참조하면, 광섬유 진동 센서는 탐지 대상의 표면 또는 장착 수단에 고정되는 고정 발 및 진동광섬유(V)로 이루어질 수 있다. 진동 광섬유 한쪽 끝으로 예를 들어 경보 발생 장치(314) 또는 다른 적절한 수단에 의하여 발생된 입사 광(L)이 유입될 수 있고 그리고 다른 한쪽 끝으로 검출 광(D)이 전송될 수 있다.
검출광(D)은 예를 들어 다시 광섬유에 의하여 진동 전달 경로(3121)를 통하여 진동 센서 모듈(313)로 전달되어 검출 및 분석이 될 수 있다. 도 1c의 (나)를 참조하면, 광섬유 진동 센서는 탐지 대상의 표면 또는 장착 수단에 고정되는 고정 판(F1) 및 고정 판(F1)에 압력을 가하는 압력 판(F2)으로 이루어질 수 있다.
그리고 고정 판(F1)과 압력 판(F2) 사이에 광섬유 센서(V)가 배치될 수 있다. 그리고 입사 광(L) 및 검출 광(D)은 위에서 설명된 것과 동일 또는 유사한 방법으로 유입, 전송 및 검출이 될 수 있다.
멤스 진동 센서가 본 발명에 따른 탐지 장치에 적용되는 경우 멤스 진동 센서는 진동 감지 센서(3113)의 구조로 만들어질 수 있고 탐지 대상의 표면 또는 장착 수단(311)에 설치될 수 있다. 그리고 진동 감지 센서(3113)에서 탐지 및 분석된 진동은 진동 센서 모듈(313)로 전달되어 제어 유닛(3132)에서 오작동 여부가 판단될 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 탐지의 작동 구조에 대한 실시 예를 블록으로 도시한 것이다. 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 오작동 탐지 장치는 탐지 대상에서 발생된 진동을 탐지 모듈(321)이 탐지하고, 탐지 모듈(321)에 의하여 탐지된 진동이 전달 모듈(321)을 통하여 전달되고, 전달된 진동이 분석 모듈(325)에 의하여 분석이 되고 분석 결과에 따라 오작동인 것으로 판단이 되면 경보 발생 모듈(327)에 의하여 경보가 발생되는 구조를 가질 수 있다.
탐지 모듈(321)은 광섬유 진동 센서(3211), 압전 진동자(3213) 또는 멤스 센서(3215)와 같은 탐지 센서에 의하여 진동을 탐지할 수 있고 탐지된 진동은 전기적 신호 또는 다른 적절한 신호로 변환이 될 수 있다.
또한 탐지 모듈(321)은 직접 탐지대상에 부착되거나 또는 탐지대상의 진동을 전달할 수 있는 적절한 진동 탐지 수단을 탐지 대상에 설치하여 진동을 탐지할 수 있다. 전달 모듈(323)은 전달 경로(3231) 또는 신호 전달(3233)을 통하여 탐지 모듈(321)에 의하여 탐지된 진동을 전송할 수 있다.
여기서 전달 모듈(323)을 통하여 전달되는 신호는 진동, 전기 신호 또는 광 신호와 같은 것이 될 수 있다. 직접 진동이 전달되는 것은 예를 들어 탐지 대상의 진동이 장착 수단에 전달되고 그리고 진동 전달 유닛을 통하여 진동 센서 모듈로 진동이 전달되는 구조를 가질 수 있다.
대안으로 장착 수단의 진동은 일정한 탄성 계수를 가진 진동 전달 경로를 통하여 진동 센서 모듈로 전달이 될 수 있다. 진동 전달 경로는 예를 들어 금속 와이어 또는 금속 막대와 같은 것은 진동 전달 유닛에 삽입하는 방법으로 형성될 수 있다. 전기 신호로 진동이 전달되는 것은 예를 들어 멤스 소자에 의하여 진동이 탐지되고 그리고 분석을 위하여 필요한 진동 신호가 추출이 되어 전기적 신호로 변환이 되어 적절한 케이블을 통하여 전달되는 구조로 이루어질 수 있다. 다른 한편으로 광 신호를 진동이 전달되는 것은 광 섬유 센서가 탐지 대상의 진동을 측정하여 광 섬유를 통하여 진동 신호가 전달되는 구조로 이루어질 수 있다.
전달 모듈(323)에 의하여 전달된 진동 신호는 분석 모듈(325)에 의하여 수신 되어 분석이 될 수 있다. 분석 모듈(325)은 전달된 진동 신호를 미리 저장된 진동 신호와 비교하는 비교 유닛(3251) 및 비교 유닛(3253)의 비교 결과에 따라 탐지 대상의 오작동 여부를 판단하는 제어 유닛(3253)을 포함할 수 있다.
비교 유닛(3251)은 탐지 대상에 따른 정상 작동 상태의 다양한 진동 신호를 예를 들어 데이터베이스에 저장된 데이터 형태로 가질 수 있다. 탐지 모듈(321)은 일정 주기로 진동 신호를 탐지하여 비교 유닛(3251)으로 전송할 수 있고 비교 유닛(3251)은 전송된 진동 신호를 미리 저장된 진동 신호와 비교할 수 있다. 그리고 만약 진동 신호가 정상 상태에서 발생되는 신호와 일치하는 범위가 미리 결정된 오차 범위를 벗어나는지 여부를 탐지할 수 있다.
그리고 비교 결과를 제어유닛(3253)으로 전달할 수 있다. 제어 유닛(3253)은 비교 유닛(3251)에서 발생된 비교 데이터로부터 탐지 대상의 오작동 여부를 판단할 수 있다. 다른 한편으로 제어 유닛(3253)은 장치 전체의 작동을 제어할 수 있고 예를 들어 경보 발생 모듈(327)의 작동을 제어할 수 있다.
제어 유닛(3253)은 다양한 인자에 기초하여 오작동 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 제어 유닛(3253)은 오차의 범위, 진동 파형, 특정 진동의 지속 시간 또는 주파수 대역별 변동 상황과 같은 인자에 기초하여 오작동여부를 판단할 수 있다.
이와 같은 오작동 판단을 위한 인자는 미리 프로그램 형태로 제어 유닛(3253)에 저장이 될 수 있다. 그리고 필요에 따라 이와 같은 인자는 적절한 수단에 의하여 갱신이 될 수 있다.
제어 유닛(3253)은 예를 들어 마이크로프로세서 또는 저장 수단을 포함할 수 있다. 제어 유닛(3253)의 판단 결과에 따라 경보 발생 모듈(327)의 작동 여부가 결정될 수 있다. 경보 발생 모듈(327)은 엘이디 유닛(3271), 경보음 발생 유닛(3273) 또는 무선 통신 칩(3275)을 포함할 수 있다.
엘이디 모듈은 다수 개의 엘이디 소자로 이루어질 수 있고 오작동 정도에 따라 서로 다른 색으로 발광되도록 조절이 될 수 있다. 일반적으로 장치가 정상 상태에 있는 것으로 판단이 되면 청색 엘이디의 발광이 지속될 수 있다. 그리고 예를 들어 장치의 작동이 중단되는 경우 붉은 색, 점검이 필요한 경우 노란 색 그리고 작동 오류로 판단된 경우 붉은 색이 계속적으로 점열이 되도록 조절이 될 수 있다.
또한 오작동이 발생한 것으로 탐지된 경우 경보음 발생 유닛(3273)에 의하여 경보음이 발생되도록 할 수 있다. 다른 한편으로 경보 발생 모듈(327)은 무선 통신 칩(3275)을 포함할 수 있고 오작동이 탐지된 경우 오작동 여부를 무선 통신으로 예를 들어 중앙 통제센터 또는 모바일 기기로 전송할 수 있다.
무선 통신 칩(3275)의 다른 기능은 제어 유닛(3253)에 저장된 프로그램을 갱신하는 것이다. 예를 들어 오작동 판단을 위한 진동 데이터가 무선 통신 칩(3275)을 통하여 이루어질 수 있다.
다른 한편으로 무선 통신 칩(3275)을 통하여 일정 주기로 발생되는 진동 탐지 신호를 외부의 정해진 장치로 전송할 수 있다. 전송된 전동 탐지 신호는 저장이 되고 차후 정밀한 진단을 위하여 사용될 수 있다.
도 17 내지 도 18에는 도 1에 따른 구성들 중 오작동 탐지부의 다른 실시예를 도시한 도면들이다. 도 17 내지 도 18을 참조하면 오작동 탐지부(310)는 대상 설비 일측 외곽에 구비되며 제1 장착몸체부(411)와 제1 서브장착몸체부(412)를 외부로부터 보호하도록 덮으면서 내부측으로 푸시하는 제1 가고정모듈과, 대상 설비 타측 외곽에 구비되며 제2 장착몸체부(511)와 제2 서브장착몸체부(512)를 외부로부터 보호하도록 덮으면서 내부측으로 푸시하는 제2 가고정모듈이 구비되어, 오작동 탐지부(310)가 대상 설비에 설치된 상태에서 외부의 물리적 충격에 보호되도록 하며 이탈이 방지되도록 고정되도록 할 수 있다.
여기서 제1 가고정모듈은, 기 구비된 대상설비의 제1 삽입체(T1)에 외삽되 고정되는 제1 구동몸체(413)와, 제1 구동몸체(413)로부터 제1 진퇴바(414)를 매개로 제1 서브장착몸체부(412)의 상부를 덮으면서 제1 장착몸체부(411)의 측면부를 누르는 제1 마감체(415)와, 제1 마감체(415)의 상방 단부에 구비되어 제1 장착몸체부(411)의 상면부를 덮으며 고정부분(3111)의 측면부 일부를 접촉하며 누르는 제1 서브마감체(416)가 구비될 수 있다.
제2 가고정모듈은, 기 구비된 대상설비의 제2 삽입체(T2)에 외삽되 고정되는 제2 구동몸체(513)와, 제2 구동몸체(513)로부터 제2 진퇴바(514)를 매개로 제2 서브장착몸체부(512)의 상부를 덮으면서 제2 장착몸체부(511)의 측면부를 누르는 제2 마감체(515)와, 제2 마감체(515)의 상방 단부에 구비되어 제2 장착몸체부(511)의 상면부를 덮으며 고정부분(3111)의 측면부 일부를 접촉하며 누르는 제2 서브마감체(516)가 구비될 수 있다.
여기서 오작동 탐지부(310)는 대상 설비가 정방형 또는 장방형의 사각 구조물이라 가정했을 때, 상면부, 일측면부, 타측면부 및 후면부 중 적어도 어느 한 곳에 설치될 수 있다.
한편 제1 구동몸체(413)와 제1 마감체(415) 사이에는 엘라스토머 재질의 제1 완충체(417)가 구비되어 가고정상태의 유지를 보조하도록 끼움 상태로 구비되되, 제1 완충체(417)는 제1 구동몸체(413)와 제1 서브마감체(416)의 상부에 안착되는 제1 상방플랜지부(4151)와, 제1 상방플랜지부(4151)의 하부로 연장되는 제1 하방연장부(4152)로 구비될 수 있다.
제1 하방연장부(4152)는 제1 진퇴바(414)가 경유되는 제1 중공부가 형성되되, 제1 중공부는 외부로 연장되어 개구된 개방형으로 구비되어 제1 진퇴바(414)의 장착과 탈거가 가능하도록 구비될 수 있다.
또한 제2 구동몸체(513)와 제2 마감체(515) 사이에는 엘라스토머 재질의 제2 완충체(517)가 구비되어 가고정상태의 유지를 보조하도록 끼움 상태로 구비되되, 제2 완충체(517)는 제2 구동몸체(513)와 제2 서브마감체(516)의 상부에 안착되는 제2 상방플랜지부(5171)와, 제2 상방플랜지부(5171)의 하부로 연장되는 제2 하방연장부(5172)로 구비될 수 있다.
제2 하방연장부(5172)는 제2 진퇴바(514)가 경유되는 제2 중공부가 형성되되, 제2 중공부는 외부로 연장되어 개구된 개방형으로 구비되어 제2 진퇴바(514)의 장착과 탈거가 가능하도록 구비될 수 있다.
대상 설비는 하부 일측부에 제1 지지구조물(612)이 구비되고, 하부 중간부에 제2 지지구조물(611)이 구비되며, 하부 타측부에 제3 지지구조물(613)이 구비되며,
대상 설비는 제1 지지구조물(612) 내지 제3 지지구조물(613)을 매개로 안착되는 지지안착유닛이 구비될 수 있다.
여기서 지지안착유닛은, 베이스플레이트모듈부(711)와, 베이스플레이트모듈부(711)의 일측에 구비되는 제1 가벽모듈부(712)와, 베이스플레이트모듈부(711)의 타측에 구비되는 제2 가벽모듈부(713)와, 베이스플레이트모듈부(711)의 상면에 구비되며 제1 지지구조물(612) 내지 제3 지지구조물(613)이 삽입되어 안착되는 엘라스토머 재질의 안착부(714)를 포함할 수 있다.
베이스플레이트모듈부(711)는 안착부(714)를 관통하여 제1 지지구조물(612)과 제2 지지구조물(611) 사이로 진입하는 제1 진입모듈(717)과, 안착부(714)를 관통하여 제3 지지구조물(613)과 제2 지지구조물(611) 사이로 진입하는 제2 진입모듈(718)이 구비될 수 있다.
이때 제1 진입모듈(717)은 양측으로 제1 푸시수단(7171, 7172)이 내부에서 외부로 출몰하여 각각 제1 지지구조물(612)과 제2 지지구조물(611)을 푸시하며, 제2 진입모듈(718)은 양측으로 제2 푸시수단(7181, 7182)이 내부에서 외부로 출몰하여 각각 제3 지지구조물(613)과 제2 지지구조물(611)을 푸시하할 수 있다.
한편 제1 가벽모듈부(712)은 제1 지지구조물(612)의 외측으로 전진하며 누르는 제1 누름체(7121)가 구비되며, 제2 가벽모듈부(713)는 제2 지지구조물(611)의 외측으로 전진하며 누르는 제2 누름체(7131)가 구비되며, 제1 가벽모듈부(712)은 상부로 제1 연장체(715)가 구비되어 일정범위로 상하간에 승하강 유동되되, 제1 연장체(715)는 다수의 제1 고정돌기(7151, 7152)를 통해 설비의 외측에 장착되도록 구비된 상태로 구비될 수 있다.
제2 가벽모듈부(713)는 상부로 제2 연장체(716)가 구비되어 일정범위로 상하간에 승하강 유동되되, 제2 연장체(716)는 다수의 제2 고정돌기(7161, 7162)를 통해 설비의 외측에 장착되도록 구비된 상태로 구비될 수 있다.
한편, 도 17 내지 도 18에서 대상설비의 개략적으로 사각의 형태로 도시되었으나 이는 그 폭과 높이는 다양하게 구비될 수 있다. 아울러 전술한 진퇴유동과 승하강유동은 공지된 모든 구동수단을 통해 구현되며, 회전구동 역시 공지된 기술 예컨대 모터 등의 수단을 기반으로 구현되는 것으로서 통상의 당업자에게 자명한 수준의 기술로서 구현되는 것이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 운전정보 출력부
115:　유닛위치정보 생성부
120:　진동 센서부
125: 설비 진단부
130: 부품한계수명정보 생성부
135: 운영정보 생성부
140: 부품 매칭부
145: 자재발주부
150: EOL설비 검증부

Claims (16)

  1. 설비 운전에 관련된 운전정보를 생성하는 운전정보 출력부;
    설비에 포함된 유닛의 개별 위치에 대응하는 유닛위치정보를 생성하여 해당 유닛의 위치별 조작을 수행할 수 있도록 하기 위한 유닛위치정보 생성부;
    설비 일부에 구비되어 설비 동작에 따른 진동 주파수를 측정하기 위한 진동 센서부; 및
    상기 진동 주파수를 기반으로 진동 발생 위치 분석을 수행하고 상기 운전정보 출력부와 연동되어 설비의 동작에 따른 주파수 범위를 구분하며,
    상기 진동 센서부의 기반하는 진동 센서 진단 솔류션을 통해 AI 분석을 통한 설비 품질 관리가 가능하며, 측정 데이터와 설비 데이터를 인공지능을 통한 분석이 가능한 설비 진단부를 포함하고,
    설비의 상태 품질 분석과 상태 변화에 따른 설비 예지보전을 위하여 장착되는 진단타겟부품을 회전시켜 진동데이터를 분석하되,
    FET 분석 기법 및 MT 거리 분석 기법을 통한 진동 센서 트렌드 분석으로 설비 예지보전을 수행하기 위한 진동데이터 분석부를 더 포함하고,
    설비의 플랫(flat)한 영역에 부착되어 해당 설비의 오작동 여부를 감지하여 시각적 또는 청각적으로 알리기 위한 오작동 탐지부를 더 포함하며,
    상기 오작동 탐지부는,
    탐지 대상 설비에 탈부착이 가능하도록 부착면에 대응되는 형상으로 만들어진 고정부분(111) 및 탐지 대상의 진동을 전달하는 결합 소자(112)로 이루어진 장착 수단(11)과, 장착 수단(11)에 고정되는 진동 전달 유닛(12)과, 진동 전달 유닛(12)의 진동을 수신하는 진동 센서 모듈(13)과, 진동 센서 모듈(13)로부터 센싱된 결과에 따라 작동되는 경보 발생 유닛(14)과, 진동 센서 모듈(13)로부터 데이터를 전달받고 경보 발생 유닛의 작동 여부를 결정하는 제어 유닛과, 전력 공급을 위한 전원(S); 및 보호 캡(H)을 포함하며,
    상기 고정부분은
    일측에 구비되며 하부로 제1 장착돌기가 구비되어 대상 설비의 표면에 삽입 장착되는 제1 장착몸체부와,
    타측에 구비되며 하부로 제2 장착돌기가 구비되어 대상 설비의 표면에 삽입 장착되는 제2 장착몸체부가 구비되며,
    상기 제1 장착몸체부는 상기 제1 장착돌기가 상기 대상 설비 표면에 삽입 장착된 상태에서 상기 고정부분의 내부측으로 슬라이딩 방식으로 후퇴 유동하여 오작동탐지유닛과 상기 대상 설비간의 고정력을 발생시키며,
    상기 제2 장착몸체부는 상기 제2 장착돌기가 상기 대상 설비 표면에 삽입 장착된 상태에서 상기 고정부분의 내부측으로 슬라이딩 방식으로 후퇴 유동하여 오작동탐지유닛과 상기 대상 설비간의 고정력을 발생시키고,
    상기 오작동 탐지부는,
    대상 설비 일측 외곽에 구비되며 상기 제1 장착몸체부와 제1 서브장착몸체부를 외부로부터 보호하도록 덮으면서 내부측으로 푸시하는 제1 가고정모듈과,
    대상 설비 타측 외곽에 구비되며 상기 제2 장착몸체부와 제2 서브장착몸체부를 외부로부터 보호하도록 덮으면서 내부측으로 푸시하는 제2 가고정모듈이 구비되어, 상기 오작동 탐지부가 대상 설비에 설치된 상태에서 외부의 물리적 충격에 보호되도록 하며 이탈이 방지되도록 고정되는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    설비에 포함된 부품들을 모니터링하여 각 부품의 한계수명 도래에 따른 알림정보를 출력하는 부품한계수명정보 생성부와,
    설비 운영에 관련된 운영정보를 생성하는 운영정보 생성부와,
    설비 설계에 따라 기 저장된 설비 설계시의 초기 부품정보와 현재 설비에 구비 현재 부품정보가 저장되며 누락부품여부를 체크하기 위하여 상기 초기 부품정보와 상기 현재 부품정보를 매칭시켜 누락부품정보를 출력하는 부품 매칭부를 더 포함하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    설비에 구비된 전장과 대응하는 BOM(Bills of Material)자동 생성하는 BOM 생성부와,
    AI분석을 기반으로 EOL(End of Line)설비의 측정데이터에 인공지능 분석을 적용하여 설비 신뢰성을 검증하기 위한 EOL설비 검증부를 더 포함하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 EOL설비 검증부는 현재 진동 센서로부터 취득되는 소음과 진동정보를 기반으로 설비신뢰성을 확인 및 예지보전을 통해 다운 타임(DOWN TIME)을 감소시키기 위한 것인 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 EOL설비 검증부는 AI모델과 설비 IIoT Data를 활용하여 FP(False positive)영역과 FN(False negative)영역을 감소키시도록 하기 위한 것인 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 운전정보는,
    대상 설비의 3D 배치상태정보와,
    현재기종, 에어입력, 에어리어센서 정상동작 여부를 포함하는 설비정보와,
    자동기동, 자동정지, 부저정지, 램프체크에 대응하는 정보인 조작버튼정보를 포함하여 설비 관리상의 작화 시인성 및 직관성 및 기능성을 향상시키는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유닛위치정보 생성부는,
    설비 전체 레이아웃을 통해 기기 위치를 선택하고 해당 위치기기를 수동 조작할 수 있도록 하기 위한 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    설비별 3D 이미지를 생성하여 출력하고, 해당 설비별 수집 정보를 별도로 출력하되,
    출력되는 설비별 3D 이미지에 수집되는 정보의 생성위치를 표시하여 설비에 대한 판정 결과 확인 및 분석을 수행하도록 하기 위한 설비정보 판정부를 더 포함하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 부품한계수명정보 생성부의 상기 알림정보는,
    공정명, 부품명, 교환조건, 보증기간, 사용치. 교환필요여부에 대한 정보를 포함하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 BOM 생성부는,
    업체별 자재원가 DB정보가 등록되는 업체별 자재원가 DB부와, 업체별 자재를 발주하기 위한 자재발주부를 포함하며,
    상기 업체별 자재원가 DB정보를 기반으로 상기 BOM(Bills of Material)정보를 자동 생성하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 고정부분은,
    상기 제1 장착몸체부의 외측으로 슬라이딩 방식으로 출몰가능하게 구비되며 하부로 대상설비의 표면으로 삽입 장착되는 출몰식의 제1 서브장착돌기가 구비되는 제1 서브장착몸체부와,
    상기 제2 장착몸체부의 외측으로 슬라이딩 방식으로 출몰가능하게 구비되며 하부로 대상설비의 표면으로 삽입 장착되는 출몰식의 제2 서브장착돌기가 구비되는 제2 서브장착몸체부가 구비되며,
    상기 제1 서브장착몸체는 상기 제1 서브장착돌기가 대상설비의 표면으로 삽입 장착된 상태에서 상기 제1 장착몸체부측으로 후퇴 유동하여 상기 대상 설비에 대한 가압고정힘을 발생시키며,
    상기 제2 서브장착몸체는 상기 제2 서브장착돌기가 대상설비의 표면으로 삽입 장착된 상태에서 상기 제2 장착몸체부측으로 후퇴 유동하여 상기 대상 설비에 대한 가압고정힘을 발생시키는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장착돌기는 상기 제1 장착몸체부상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며,
    상기 제2 장착돌기는 상기 제2 장착몸체부상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며,
    제1 서브장착돌기는 상기 제1 서브장착몸체부상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하며,
    제2 서브장착돌기는 상기 제2 서브장착몸체부상에서 모터회전방식에 기반하여 둘레방향 회전 유동힘을 발생시켜 대상설비의 내주면을 가압하는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가고정모듈은,
    기 구비된 대상설비의 제1 삽입체에 외삽되 고정되는 제1 구동몸체와,
    상기 제1 구동몸체로부터 제1 진퇴바를 매개로 상기 제1 서브장착몸체부의 상부를 덮으면서 상기 제1 장착몸체부의 측면부를 누르는 제1 마감체와,
    상기 제1 마감체의 상방 단부에 구비되어 상기 제1 장착몸체부의 상면부를 덮으며 상기 고정부분의 측면부 일부를 접촉하며 누르는 제1 서브마감체가 구비되며,
    상기 제2 가고정모듈은,
    기 구비된 대상설비의 제2 삽입체에 외삽되 고정되는 제2 구동몸체와,
    상기 제2 구동몸체로부터 제2 진퇴바를 매개로 상기 제2 서브장착몸체부의 상부를 덮으면서 상기 제2 장착몸체부의 측면부를 누르는 제2 마감체와,
    상기 제2 마감체의 상방 단부에 구비되어 상기 제2 장착몸체부의 상면부를 덮으며 상기 고정부분의 측면부 일부를 접촉하며 누르는 제2 서브마감체가 구비되는 생산설비 품질관리를 위한 솔루션 시스템.
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