KR102608721B1 - 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템 - Google Patents
태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 시각화 모니터링 시스템으로서, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 비전 카메라를 통한 태양광 셀 또는 태양광 모듈 이미지 데이터, 래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터, 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 포함하는 실시간 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부에서 수집된 실시간 데이터를 처리해 시각화하는 시각화 처리부; 상기 시각화 처리부에서 시각화된 실시간 데이터를 복수의 패널로 구성되는 모니터링 화면으로 출력하는 제어부; 및 상기 모니터링 화면을 구성하는 패널별로 표시되는 실시간 데이터의 종류와 표시 방식에 관한 정보를 포함하는 패널별 설정 정보를 저장 및 관리하며, 상기 복수의 패널을 그룹화하여 관리하는 패널 관리부를 포함하며, 상기 시각화 처리부는, 상기 데이터 수집부에서 수집된 실시간 데이터를 상기 패널별 설정 정보에 따라 가공하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에 따르면, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 실시간 데이터를 수집하고, 패널별 설정 정보에 따라 실시간 데이터를 처리해 시각화하여 복수의 패널로 구성되는 모니터링 화면으로 출력함으로써, 태양광 제조 공정에 최적화하여 시각화된 패널을 통해 모니터링 효율성을 높일 수 있고, 복수의 패널을 그룹화하여 관리함으로써 태양광 모듈 제조 공정에서 수집되는 대량의 데이터를 체계적으로 통합 모니터링할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에 따르면, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 실시간 데이터를 수집하고, 패널별 설정 정보에 따라 실시간 데이터를 처리해 시각화하여 복수의 패널로 구성되는 모니터링 화면으로 출력함으로써, 태양광 제조 공정에 최적화하여 시각화된 패널을 통해 모니터링 효율성을 높일 수 있고, 복수의 패널을 그룹화하여 관리함으로써 태양광 모듈 제조 공정에서 수집되는 대량의 데이터를 체계적으로 통합 모니터링할 수 있다.
Description
본 발명은 시각화 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 일실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
태양광 모듈(Solar Module)은 태양전지를 종 및 횡으로 연결하여 결합한 형태로, 개별 태양전지에서 생산된 전기가 모듈에 동시에 모이게 된다. 태양전지를 많이 붙일수록 태양광 모듈의 발전 용량은 커지게 되는데, 점차 대형화 추세에 있다.
태양광 모듈의 제조 공정은 여러 개의 태양전지를 배열해 래미네이션(Lamination)을 통해 모듈을 제조하는 과정으로 이루어진다. 태양광 모듈은 여러 단계로 구성된 연속적인 과정을 통해 제조되므로, 앞 공정의 불량이 뒤 공정의 불량과 직결되므로, 최종 생산된 태양광 모듈의 품질을 관리하는 것뿐만 아니라 중간 단계에서의 품질관리도 매우 중요하다. 이와 같이 제조업에서의 품질은 기업의 경쟁력 및 생산성을 유지하기 위한 중요 요소일 뿐만 아니라 기업의 이익에도 영향을 미치므로, 제조 공정에서의 각종 데이터 수집 및 모니터링은 중요하다.
최근 사물인터넷 기술의 발달과 함께, 태양광 모듈의 제조 현장에도 다양한 센서가 적용되어 각종 제조 설비로부터 데이터를 수집해 관리할 수 있게 되었다. 이러한 데이터의 활용을 극대화하기 위해서는, 데이터를 처리, 가공, 관리하고 한 눈에 확인할 수 있도록 시각화하는 기술이 필요하다.
한편, 본 발명과 관련된 선행기술로, 등록특허 제10-1567550호(발명의 명칭: 제조업에서의 데이터 수집 및 제공 방법, 등록일자: 2015년 11월 03일) 등이 개시된 바 있다.
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 실시간 데이터를 수집하고, 패널별 설정 정보에 따라 실시간 데이터를 처리해 시각화하여 복수의 패널로 구성되는 모니터링 화면으로 출력함으로써, 태양광 제조 공정에 최적화하여 시각화된 패널을 통해 모니터링 효율성을 높일 수 있고, 복수의 패널을 그룹화하여 관리함으로써 태양광 모듈 제조 공정에서 수집되는 대량의 데이터를 체계적으로 통합 모니터링할 수 있는, 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있고, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템은,
시각화 모니터링 시스템으로서,
태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 비전 카메라를 통한 태양광 셀 또는 태양광 모듈 이미지 데이터, 래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터, 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 포함하는 실시간 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
상기 데이터 수집부에서 수집된 실시간 데이터를 처리해 시각화하는 시각화 처리부;
상기 시각화 처리부에서 시각화된 실시간 데이터를 복수의 패널로 구성되는 모니터링 화면으로 출력하는 제어부; 및
상기 모니터링 화면을 구성하는 패널별로 표시되는 실시간 데이터의 종류와 표시 방식에 관한 정보를 포함하는 패널별 설정 정보를 저장 및 관리하며, 상기 복수의 패널을 그룹화하여 관리하는 패널 관리부를 포함하며,
상기 시각화 처리부는,
상기 데이터 수집부에서 수집된 실시간 데이터를 상기 패널별 설정 정보에 따라 가공하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 데이터 수집부가 수집하는 실시간 데이터는,
태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 수집되는 시계열 데이터 및 생산관리시스템에서 수집되는 품질 데이터를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 시각화 처리부는,
래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 그래프로 시각화하되, x축을 LOT, 제1 y축을 가교율, 제2 y축을 모듈 출력률로 하는 그래프를 작성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 시각화 처리부는,
x축을 정상 불량 정보, y축을 가교율로 하는 그래프를 작성할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 시각화 처리부는,
분산형 차트(scatter plot), 선 차트(line plot), 히트맵(heatmap), 게이지 차트(gauge plot), 파이 차트(pie chart) 및 간트 차트(gantt plot) 중 어느 하나의 그래프로 상기 실시간 데이터를 시각화할 수 있다.
바람직하게는, 상기 패널 관리부는,
패널 생성 신호를 입력받아 새로운 패널을 생성하는 패널 생성 모듈;
상기 패널별 설정 정보를 입력받아 패널별로 관리하는 패널 설정 모듈; 및
그룹화 정보를 입력받고, 그룹화 정보에 따라 복수의 패널을 그룹화하여 관리하는 그룹 관리 모듈을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 그룹 관리 모듈이 그룹화하여 관리하는 복수의 패널을 묶어서 그룹별로 상기 모니터링 화면으로 출력할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 복수의 패널의 색상을 그룹별로 서로 상이하게 표시할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에 따르면, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 실시간 데이터를 수집하고, 패널별 설정 정보에 따라 실시간 데이터를 처리해 시각화하여 복수의 패널로 구성되는 모니터링 화면으로 출력함으로써, 태양광 제조 공정에 최적화하여 시각화된 패널을 통해 모니터링 효율성을 높일 수 있고, 복수의 패널을 그룹화하여 관리함으로써 태양광 모듈 제조 공정에서 수집되는 대량의 데이터를 체계적으로 통합 모니터링할 수 있다.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 모니터링 화면을 예를 들어 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 모니터링 화면의 실시예를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 시각화 처리부에서 작성한 그래프를 예를 들어 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에서, 패널 관리부의 세부적인 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에서, 패널 관리 메뉴를 예를 들어 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에서, 패널 관리 메뉴의 실시예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 모니터링 화면을 예를 들어 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 모니터링 화면의 실시예를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템의 시각화 처리부에서 작성한 그래프를 예를 들어 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에서, 패널 관리부의 세부적인 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에서, 패널 관리 메뉴를 예를 들어 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템에서, 패널 관리 메뉴의 실시예를 도시한 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수 있다. 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
특히, 본 발명의 각 실시예에 따른 시스템을 실행시키기 위한 수단으로는 애플리케이션(Application), 또는 웹 서버일 수 있으며, 이 애플리케이션, 또는 웹 서버를 기록한 기록매체를 읽을 수 있는 수단인 단말로는, 일반적인 데스크톱이나 노트북 등의 일반 PC뿐만 아니라, 스마트 폰, 태블릿 PC, 등의 모바일 단말기를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)은, 데이터 수집부(110), 시각화 처리부(120), 제어부(130) 및 패널 관리부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 모니터링 화면(10)을 예를 들어 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 모니터링 화면(10)의 실시예를 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)은, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 수집되는 실시간 데이터를 시각화하여 모니터링 화면(10)으로 출력할 수 있다. 이때, 모니터링 화면(10)은 복수의 패널(11)과 패널 관리 메뉴(13)를 포함하여 구성될 수 있으며, 복수의 패널(11)은 그룹(12)으로 관리될 수 있다. 이러한 모니터링 화면(10)을 통해 관리자 등 사용자는 실시간 데이터를 여러 가지 방식으로 시각화하여 모니터링할 수 있으며, 설비의 상태를 파악하고 진단하며, 이상을 감지 및 예측할 수 있다.
태양광 모듈 제조 공정은, 태빙(Tabbing), Lay-up, Auto bussing, Front EL(Electroluminescence), Lamination, Trimming, Visual inspection, Frame, Auto soldering, potting, Solar Simulator, Final EL로 구성될 수 있다. 여기서, 태빙 공정은 여러 개의 태양전지를 연결하는 공정으로, 태버(Tabber) 설비를 사용해 처리될 수 있다. Lay-up은 태빙 공정을 거친 태양전지를 모듈로 만들기 위한 모듈 배열 공정이다. 래미네이션 공정에 들어가기 전에 태양전지의 간격과 배열을 일정하게 유지하며, EL 테스터를 이용해 크랙 유무 등을 확인할 수 있다(Auto busing, Front EL). 래미네이션(Lamination) 공정에서는, 적층된 모듈 소재를 래미네이터를 이용해 고온 고압으로 경화해 모듈로 제작할 수 있다. Trimming 공정에서는, 래미네이션 공정에서 제작된 모듈을 정해진 크기로 절단하게 된다. 프레임(Frame) 공정에서는 절단된 모듈에 프레임을 조립할 수 있다. 솔라 시뮬레이터 공정에서는, 모듈이 정상 작동하는지 인공 광원을 이용해 모듈의 품질을 검사하고, 불량 모듈을 선별할 수 있다. Final EL에서는 EL 테스터를 사용해 최종 검사를 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)은, 전술한 바와 같은 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 수집되는 실시간 데이터를 관리하고 한눈에 확인할 수 있도록 사용자 정의에 따라 시각화해 출력하여, 실시간 데이터를 쉽고 체계적으로 모니터링할 수 있도록 한다. 이때, 관리 및 시각화하는 실시간 데이터는, 설비의 상태를 파악하고 진단하며 이상을 감지 및 예측하기 위한 설비 관리 데이터와, 제조되는 태양광 모듈의 품질을 예측한 품질 예측 데이터가 포함될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 각 구성에 대해 상세히 설명하도록 한다.
데이터 수집부(110)는, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 비전 카메라를 통한 태양광 셀 또는 태양광 모듈 이미지 데이터, 래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터, 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 포함하는 실시간 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 데이터 수집부(110)가 수집하는 실시간 데이터는, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 수집되는 시계열 데이터 및 생산관리시스템에서 수집되는 품질 데이터를 더 포함할 수 있다. 즉, 데이터 수집부(110)는, 태양광 모듈 제조 공정에서 수집되는 실시간 데이터를 수집하고, 표준화하여 관리할 수 있다.
데이터 수집부(110)에서 수집하는 실시간 데이터에는, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 수집되는 설비별 데이터가 포함될 수 있다. 즉, 데이터 수집부(110)는, 태양광 모듈 제조 공정에서, 각 공정의 설비에 설치된 여러 종류의 센서에서 측정되는 설비별 데이터를 수집하고, 설비별, 데이터 종류별로 TSDB (Time Series Database, 시계열 데이터베이스)에 저장할 수 있다.
여기서, 설비별 데이터는, 설비별로 정해진 데이터 수집 포인트에서 측정된 온도, 압력, 서보 좌표, 전륫값 및 자재 투입량을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 시계열 데이터를 포함하여 구성될 수 있다. 태양광 모듈 제조 공정에서는, 각 공정별, 설비별로 데이터가 수집되는데, 한 공정에서도 여러 개의 데이터 수집 포인트가 존재하며, 태양광 모듈 제조 공정 전체에서는 20개 이상의 데이터 수집 포인트가 있을 수 있다. 예를 들어, 래미네이션 공정에서, 래미네이션 설비(래미네이터)가 여러 대가 있을 수 있고, 각각의 래미네이션 설비마다 데이터 수집 포인트가 복수 있을 수 있다. 또한, 하나의 태버 설비에서도 센서가 설치된 방향에 따라 Side A, Side B와 같이 나뉠 수 있고, 같은 방향에서도 센서 설치 위치에 따라 PreHeat Temperature, Solder Temperature, Cooling Temperature 등 여러 종류의 온도를 측정해 수집할 수 있다. 실시예에 따라서, 래미네이션 공정 설비 중 하나의 데이터 수집 포인트에서는 Table Temperature, Lower Pressure, Upper Pressure, Heatertank Temperature, Lower Vacuum, 복수의 Present value of heater Temperature 등, 하나의 데이터 수집 포인트별로 수십 개에서 수백 개의 서로 종류가 다른 시계열 데이터를 수집할 수 있다.
한편, 데이터 수집부(110)는, 설비별 데이터를 산업 표준 프로토콜로 표준화하여 저장할 수 있다. 즉, 데이터 수집부(110)는, 태양광 모듈 제조 공정의 다양한 산업 설비 및 자동화 장비 프로토콜의 데이터를 수집하고, 산업용 표준 프로토콜로 전환하여 통합 관리할 수 있다. 보다 구체적으로, 데이터 수집부(110)는, 5G IOT 센서 네트워크와 IEC 61850, IOT 메시징 프로토콜(MQTT/COAP/DDS 등) 등의 데이터 스트림으로부터 수집 에이전트와 인터페이스 할 수 있도록 통신 드라이버를 제공하여 통신이 가능한 어떤 장비에서든 다양한 형식의 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 데이터 수집부(110)는, 각 데이터 발생원의 종류(4M1E), 데이터 표기 방식(디지털/아날로그), 데이터 값의 형태(수치/이미지/소리/신호/바코드 등) 등에 적합한 데이터 수집 기술을 활용할 수 있다.
데이터 수집부(110)는, 데이터 수집, 표준화 및 기록 프로세스를 처리하기 위해, Broker 역할을 하는 OPC-UA Server와 클라이언트 역할을 하는 Publish 및 Subscribe 등 3개의 모듈로 구성될 수 있다. Publish 모듈은 설비의 데이터를 읽어(READ) OPC-UA 브로커 모듈(OPC-UA Server)에 MESSAGE 형태로 발행(Publish)하고, Subscribe 모듈은 OPC-UA 브로커(OPC-UA Server)가 표준화한 데이터를 구독(Subscribe)하여 시계열 데이터베이스(TSDB)로 전송할 수 있다.
한편, 데이터 수집부(110)는, 생산관리 시스템을 통한 품질 정보, 머신비전을 통해 산출된 품질 정보, 래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 정보 및 솔라 시뮬레이터를 통한 태양광 모듈 출력률 정보를 포함하는 실시간 데이터를 수집할 수 있다.
여기서, 생산관리 시스템을 통한 품질 정보는, 최종적으로 생산된 태양광 모듈의 정상(양품)/불량 판정 데이터로, 관리자가 생산관리 시스템에 입력한 최종 품질 판정 정보일 수 있다. 데이터 수집부(110)는, 레거시 시스템에 수집 중인 데이터 중 품질 예측을 위한 최종 품질 판정 정보를 관계형 데이터베이스 관리 시스템(Relational DataBase Management System, RDBMS)에 수집할 수 있다.
머신비전을 통해 산출된 품질 정보는, 태양광 모듈 제조 공정 중 머신비전을 통한 품질 판정이 적용되는 태빙, Front EL, 래미네이션 및 프레임(Frame) 공정에서 수집되는 정보로서, 태빙, Front EL, 래미네이션, 프레임 공정 설비에 구비된 카메라에서 태양광 모듈을 촬영한 이미지를 이용해 기계학습/인공지능 모델로 태양광 모듈 또는 태양광 셀의 정상/불량 및 불량 종류(셀 미분리, 미솔더링, 이물질, 와이어 이탈, 셀투셀, 크랙 등)를 분류한 공정별 품질 판정 정보일 수 있다. 데이터 수집부(110)는, 기계학습/AI 머신비전 분석을 통한 양품/불량 판정 결과 데이터를 관계형 데이터베이스(Relational DataBase, RDB)에 수집할 수 있다.
또한, 이러한 머신비전에 사용되는 이미지로서, 데이터 수집부(110)는 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 비전 카메라를 통한 태양광 셀 또는 태양광 모듈 이미지 데이터를 실시간 데이터로 수집할 수 있다. 태양광 셀 또는 태양광 모듈의 비전 이미지 데이터를 파일 관리 시스템에 수집해 머신비전 분석을 위해 사용하고, 추후 머신비전 모델의 업데이트에도 활용할 수 있다.
래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기는 비파괴 방식의 측정 장비로 캡슐화 시트(Encapsulating sheet)(EVA, Polyolefin)의 분자 간 가교 정보를 측정하는 장비인데, 가교 측정기에서 측정한 가교율 정보를 품질 정보로 수집할 수 있다. 데이터 수집부(110)는, 래미네이션 공정의 EVA 가교율 품질 데이터를 RDB/TSDB에 수집할 수 있다.
솔라 시뮬레이터는 태양광 모듈의 전력 출력량을 시뮬레이션하고, 이를 출력할 수 있다. 데이터 수집부(110)는, 솔라 시뮬레이터를 통한 출력률 데이터를 RDB에 수집할 수 있다.
시각화 처리부(120)는, 데이터 수집부(110)에서 수집된 실시간 데이터를 처리해 시각화할 수 있다. 즉, 시각화 처리부(120)는, 실시간 데이터를 사용자 등이 쉽게 확인할 수 있도록 가공해 시각화하는 구성으로, 그래프, 통계, 테이블, 테이블과 그래프, 텍스트 등 다양한 형태로 실시간 데이터를 시각화할 수 있다.
제어부(130)는, 시각화 처리부(120)에서 시각화된 실시간 데이터를 복수의 패널(11)로 구성되는 모니터링 화면(10)으로 출력할 수 있다. 제어부(130)는, 시각화된 정보를 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 모니터링 화면(10)으로 출력할 수 있다. 또한, 제어부(130)는, 각 패널(11)로 출력되는 실시간 데이터를 감시하여, 사용자가 미리 설정한 값을 기준으로 알람을 출력할 수 있다. 이때, 알람은 알람 시 표시하기로 미리 설정된 색상으로 해당 패널(11)을 표시하여 출력할 수 있으며, 해당 패널(11)을 깜박이는 등으로 표시할 수 있다.
패널 관리부(140)는, 모니터링 화면(10)을 구성하는 패널별로 표시되는 실시간 데이터의 종류와 표시 방식에 관한 정보를 포함하는 패널별 설정 정보를 저장 및 관리하며, 복수의 패널(11)을 그룹화하여 관리할 수 있다. 이때, 표시 방식은, 그래프, 통계, 테이블, 테이블과 그래프, 텍스트 등 실시간 데이터를 가공하는 방식일 수 있다. 즉, 모니터링 화면(10)은 복수의 패널(11)로 구성되는데, 패널별 설정 정보는 각 패널(11)에 어떤 데이터를 어떻게 가공해 표시할지를 설정한 정보일 수 있다. 패널 관리부(140)의 세부적인 구성에 대해서는 도 6을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
시각화 처리부(120)는, 데이터 수집부(110)에서 수집된 실시간 데이터를 패널별 설정 정보에 따라 가공할 수 있다. 즉, 시각화 처리부(120)는, 다양한 시각화 툴을 사용해 실시간 데이터를 표시할 수 있다. 보다 구체적으로, 시각화 처리부(120)는, 분산형 차트(scatter plot), 선 차트(line plot), 히트맵(heatmap), 게이지 차트(gauge plot), 파이 차트(pie chart) 및 간트 차트(gantt plot) 중 어느 하나의 그래프로 실시간 데이터를 시각화할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 패널별 설정 정보에 따라 가공된 정보를 해당 패널(11)로 출력하며, 이에 따라 모니터링 화면(10) 내 각각의 패널(11)에는 표와 다양한 형태의 그래프로 시각화된 정보가 제공될 수 있다. 또한, 제어부(130)는 관리자 또는 사용자 등의 모니터링을 지원하기 위해, 그래프에 표시된 데이터의 구체적인 수치를 확인하거나, 추세선을 추가하는 등의 분석을 할 수 있는 그래프 분석 툴을 제공할 수 있다.
한편, 시각화 처리부(120)는, 래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 그래프로 시각화하되, x축을 LOT, 제1 y축을 가교율, 제2 y축을 모듈 출력률로 하는 그래프를 작성할 수 있다. 또한, 시각화 처리부(120)는, x축을 정상 불량 정보, y축을 가교율로 하는 그래프를 작성할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 시각화 처리부(120)에서 작성한 그래프를 예를 들어 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5의 그래프는 표 1의 예시 데이터를 그래프로 시각화한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 시각화 처리부(120)는, 도 4에 도시된 바와 같이, x축을 정상 불량 정보, y축을 가교율로 하여, LOT 별 가교율과 정상 불량 정보를 한눈에 확인할 수 있도록 시각화할 수 있다. 또한, 시각화 처리부(120)는, 도 5에 도시된 바와 같이, x축을 LOT, 제1 y축을 가교율, 제2 y축을 모듈 출력률로 하여, LOT 별 가교율과 모듈의 출력률을 시각화할 수 있다.
한편, 실시예에 따라서, 비전 카메라를 통한 태양광 셀 또는 태양광 모듈 이미지 데이터와 기계학습/AI 머신비전 분석을 통한 양품/불량 판정을 할 수 있는데, 시각화 처리부(120)는 양품/불량 판정 시 도출된 픽셀별 결함 점수를 히트맵(heatmap)으로 작성해 시각화할 수 있다. 예를 들어, 결함 이미지를 RGB로 표현해 히트맵을 작성할 수 있다. 이때, 시각화 처리부(120)는, 양품으로 판정된 데이터는 히트맵을 작성하지 않고, 불량으로 판정된 태양광 셀 또는 태양광 모듈의 이미지 데이터만 히트맵을 작성해 시각화함으로써, 대다수를 차지하는 비슷한 상태의 정상 데이터는 생략하여 데이터의 시각화 가공을 신속하게 할 수 있고, 불량 판정 시 어떤 불량이 발생했는지 히트맵을 통해 사용자 등이 쉽고 빠르게 파악할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)에서, 패널 관리부(140)의 세부적인 구성을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)의 패널 관리부(140)는, 패널 생성 모듈(141), 패널 설정 모듈(142) 및 그룹 관리 모듈(143)을 포함하여 구성될 수 있으며, 메뉴 관리 모듈(144)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)에서, 패널 관리 메뉴(13)를 예를 들어 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)에서, 패널 관리 메뉴(13)의 실시예를 도시한 도면이다. 이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)에서, 패널 관리부(140)의 세부적인 구성을 상세히 설명하도록 한다.
패널 생성 모듈(141)은, 패널(11) 생성 신호를 입력받아 새로운 패널(11)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 관리자 등 사용자는 도 2에 도시된 바와 같은 모니터링 화면(10)에서 우측 상단의 패널 관리 메뉴(13) 중 “+”모양의 아이콘을 이용해 패널(11) 생성 신호를 입력할 수 있으며, 패널 생성 모듈(141)은 이러한 패널(11) 생성 신호에 따라 새로운 패널(11)을 생성할 수 있다.
패널 설정 모듈(142)은, 패널별 설정 정보를 입력받아 패널별로 관리할 수 있다. 즉, 패널(11) 생성 신호에 대응해 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같은 패널 관리 메뉴(13)가 표시될 수 있으며, 사용자는 새로운 패널(11)에 표시할 실시간 데이터의 종류와 표시 방식 등을 도 7 또는 도 8과 같은 패널 관리 메뉴(13)를 이용해 설정할 수 있다. 이러한 패널 관리 메뉴(13)는, 모니터링 화면(10)에서 특정 패널(11)을 선택했을 때 표시될 수도 있다. 패널(11) 설정 정보는, 실시간 데이터의 종류, 표시 방식, 그룹화 정보, 패널(11) 크기, 패널(11) 색상 등을 포함할 수 있다. 이때, 패널(11)에 표시할 실시간 데이터로는 복수의 종류를 선택할 수 있도록 하여, 각 실시간 데이터 간 비교 분석이 가능하도록 할 수 있다.
그룹 관리 모듈(143)은, 그룹화 정보를 입력받고, 그룹화 정보에 따라 복수의 패널(11)을 그룹화하여 관리할 수 있다. 제어부(130)는, 그룹 관리 모듈(143)이 그룹화하여 관리하는 복수의 패널(11)을 묶어서 그룹(12)별로 모니터링 화면(10)으로 출력할 수 있다. 또한, 제어부(130)는, 복수의 패널(11)의 색상을 그룹(12)별로 서로 상이하게 표시할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)에서는, 복수의 패널(11)을 묶어서, “그룹 1”, “그룹 2”, “그룹 3” 등으로 그룹(12)별로 모니터링 화면(10)에 출력할 수 있다. 각 그룹(12)은 사용자가 원하는 대로 설정할 수 있으며, 각 패널별로 설정 화면에서 그룹화 정보를 입력할 수 있다. 실시예에 따라서는, 모니터링 화면(10)에서 패널(11)을 드래그 앤 드롭하여, 그룹(12)에 넣기, 그룹(12)에서 빼기, 현재 속한 그룹(12)에서 다른 그룹(12)으로 그룹(12) 간 이동하기 등을 할 수 있다.
메뉴 관리 모듈(144)은, 패널 관리 메뉴(13)를 설정하고 편집할 수 있다. 여기서, 패널 관리 메뉴(13)는 도 2의 오른쪽 위에 도시된 바와 같은 전체 모니터링 화면(10)에서 패널(11)을 관리하기 위한 메뉴, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 각 패널(11)을 관리하기 위한 메뉴를 포함하여 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 메뉴 관리 모듈(144)은, 열(Row), 그래프(Graph), 통계(Stat), 표(Table) 등의 기본적인 데이터 표시 방식의 컴포넌트로 패널 관리 메뉴(13)를 구성해 제공하면서, “사용자 정의” 메뉴를 함께 제공할 수 있다. 사용자는 “사용자 정의” 메뉴를 활용해 원하는 표시 방식을 추가해 새로운 컴포넌트를 추가할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 열(Row), 그래프(Graph), 통계(Stat), 표(Table) 외에, 표와 그래프(Table And Graph), 텍스트(Text), 웨이퍼 맵(Wafer Map), 사용량 통계(Usage Stat), 입자 이력(Particle History), 측정 이력(Measurement History), 센서 W2w(Sensor W2w(Wafer to wafer)), 입자 계측기(Particle Counter), 웨이퍼 등고선(Wafer Contour) 등의 표시 방식에 따른 컴포넌트를 패널 관리 메뉴(13)에 추가해 활용할 수 있다. 메뉴 관리 모듈(144)은 이러한 사용자의 패널 관리 메뉴(13)의 설정이나 편집 등을 처리하고 메뉴를 관리할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제안하고 있는 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100)에 따르면, 태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 실시간 데이터를 수집하고, 패널별 설정 정보에 따라 실시간 데이터를 처리해 시각화하여 복수의 패널(11)로 구성되는 모니터링 화면(10)으로 출력함으로써, 태양광 제조 공정에 최적화하여 시각화된 패널(11)을 통해 모니터링 효율성을 높일 수 있고, 복수의 패널(11)을 그룹화하여 관리함으로써 태양광 모듈 제조 공정에서 수집되는 대량의 데이터를 체계적으로 통합 모니터링할 수 있다.
본 발명의 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명된 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명된 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 모니터링 화면
11: 패널
12: 그룹
13: 패널 관리 메뉴
100: 시각화 모니터링 시스템
110: 데이터 수집부
120: 시각화 처리부
130: 제어부
140: 패널 관리부
141: 패널 생성 모듈
142: 패널 설정 모듈
143: 그룹 관리 모듈
144: 메뉴 관리 모듈
11: 패널
12: 그룹
13: 패널 관리 메뉴
100: 시각화 모니터링 시스템
110: 데이터 수집부
120: 시각화 처리부
130: 제어부
140: 패널 관리부
141: 패널 생성 모듈
142: 패널 설정 모듈
143: 그룹 관리 모듈
144: 메뉴 관리 모듈
Claims (8)
- 시각화 모니터링 시스템(100)으로서,
태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 비전 카메라를 통한 태양광 셀 또는 태양광 모듈 이미지 데이터, 래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터, 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 포함하는 실시간 데이터를 수집하는 데이터 수집부(110);
상기 데이터 수집부(110)에서 수집된 실시간 데이터를 처리해 시각화하는 시각화 처리부(120);
상기 시각화 처리부(120)에서 시각화된 실시간 데이터를 복수의 패널(11)로 구성되는 모니터링 화면(10)으로 출력하는 제어부(130); 및
상기 모니터링 화면(10)을 구성하는 패널별로 표시되는 실시간 데이터의 종류와 표시 방식에 관한 정보를 포함하는 패널별 설정 정보를 저장 및 관리하며, 상기 복수의 패널(11)을 그룹화하여 관리하는 패널 관리부(140)를 포함하며,
상기 시각화 처리부(120)는,
상기 데이터 수집부(110)에서 수집된 실시간 데이터를 상기 패널별 설정 정보에 따라 가공하고,
상기 제어부(130)는,
상기 패널별 설정 정보에 따라 상기 시각화 처리부(120)에서 가공된 정보를 해당 패널(11)로 출력하여, 모니터링 화면(10) 내 각각의 패널(11)에는 표나 그래프로 시각화된 정보가 제공되며, 그래프에 표시된 데이터의 구체적인 수치 확인 또는 추세선 추가를 포함하는 분석을 할 수 있는 그래프 분석 툴을 제공하며,
상기 제어부(130)는,
각 패널(11)로 출력되는 실시간 데이터를 감시하여 미리 설정된 값을 기준으로 알람을 출력하되, 알람 시 표시하기로 미리 설정된 색상으로 해당 패널(11)을 깜박이게 표시하여 알람을 출력하며,
상기 패널 관리부(140)는,
패널(11) 생성 신호를 입력받아 새로운 패널(11)을 생성하는 패널 생성 모듈(141);
상기 패널별 설정 정보를 입력받아 패널별로 관리하는 패널 설정 모듈(142);
그룹화 정보를 입력받고, 그룹화 정보에 따라 복수의 패널(11)을 그룹화하여 관리하는 그룹 관리 모듈(143); 및
전체 모니터링 화면(10)에서 상기 패널(11)을 관리하기 위한 메뉴와 개별 패널(11)을 관리하기 위한 메뉴를 포함하여 구성되는 패널 관리 메뉴(13)를 설정하고 편집하는 메뉴 관리 모듈(144)을 포함하며,
상기 제어부(130)는,
상기 그룹 관리 모듈(143)이 그룹화하여 관리하는 복수의 패널(11)을 묶어서 그룹(12)별로 상기 모니터링 화면(10)으로 출력하고, 상기 복수의 패널(11)의 색상을 그룹(12)별로 서로 상이하게 표시하며,
상기 모니터링 화면(10)에서 패널(11)을 드래그 앤 드롭하여, 그룹(12)에 넣기, 그룹(12)에서 빼기, 현재 속한 그룹(12)에서 다른 그룹(12)으로 그룹(12) 간 이동하기를 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100).
- 제1항에 있어서, 상기 데이터 수집부(110)가 수집하는 실시간 데이터는,
태양광 모듈 제조 공정의 설비에서 수집되는 시계열 데이터 및 생산관리시스템에서 수집되는 품질 데이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100).
- 제1항에 있어서, 상기 시각화 처리부(120)는,
래미네이션 공정에서 사용하는 가교 측정기를 통한 품질 데이터 및 솔라 시뮬레이터를 통한 모듈 출력률 데이터를 그래프로 시각화하되, x축을 LOT, 제1 y축을 가교율, 제2 y축을 모듈 출력률로 하는 그래프를 작성하는 것을 특징으로 하는, 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100).
- 제3항에 있어서, 상기 시각화 처리부(120)는,
x축을 정상 불량 정보, y축을 가교율로 하는 그래프를 작성하는 것을 특징으로 하는, 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100).
- 제4항에 있어서, 상기 시각화 처리부(120)는,
분산형 차트(scatter plot), 선 차트(line plot), 히트맵(heatmap), 게이지 차트(gauge plot), 파이 차트(pie chart) 및 간트 차트(gantt plot) 중 어느 하나의 그래프로 상기 실시간 데이터를 시각화하는 것을 특징으로 하는, 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템(100).
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230081490A KR102608721B1 (ko) | 2023-06-23 | 2023-06-23 | 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020230081490A KR102608721B1 (ko) | 2023-06-23 | 2023-06-23 | 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102608721B1 true KR102608721B1 (ko) | 2023-12-01 |
Family
ID=89124288
Family Applications (1)
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| KR1020230081490A KR102608721B1 (ko) | 2023-06-23 | 2023-06-23 | 태양광 모듈 제조 공정을 위한 시각화 모니터링 시스템 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102608721B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022121980A (ja) * | 2021-02-09 | 2022-08-22 | 株式会社東芝 | 情報処理装置、データ処理方法、及びデータ処理プログラム |
| KR102523701B1 (ko) * | 2023-01-19 | 2023-04-21 | (주)임픽스 | 인공지능을 이용한 태양광 모듈의 품질 예측 장치 및 방법 |
-
2023
- 2023-06-23 KR KR1020230081490A patent/KR102608721B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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