KR20180079893A - 스마트 팩토리 시스템 - Google Patents

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KR20180079893A
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Abstract

본 발명은 유무선 통신으로 전송된 각 공정에 따른 작업시간의 신뢰도를 파악하여 공정에 적합한 통신방식을 확인할 수 있으므로, 최적의 시스템을 설계할 수 있는 스마트 팩토리 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품을 생산하는 동안의 시간을 인식하여 인식신호를 생성하고, 상기 인식신호에 기초하여 산출된 작업시간정보를 포함하는 공정별 작업시간 데이터를 생성하는 스마트 팩토리 장치; 상기 스마트 팩토리 장치와 유선 및 무선으로 통신하여 상기 공정별 작업시간 데이터를 수신하고, 상기 공정별 작업시간 데이터를 정해진 기준에 따라 작업군 작업시간 데이터로 취합하는 내부 작업군서버; 및 인터넷망을 통해 상기 내부 작업군서버로부터 취합된 상기 작업군 작업시간 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 작업군 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출하여 모니터링하는 외부 메인서버를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

스마트 팩토리 시스템 {Smart factory system}
본 발명은 스마트 팩토리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유무선 통신으로 전송된 각 공정에 따른 작업시간의 신뢰도를 파악하여 공정에 적합한 통신방식을 확인할 수 있으므로, 최적의 시스템을 설계할 수 있는 스마트 팩토리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 작업시간을 측정하는 것은 보다 더 효율적인 작업방법을 위한 연구뿐만 아니라 작업자와 공정의 관리 및 원가 관리를 위해서도 필수적인 과정이다.
한편, 공장에 설치되는 작업시간 측정장치를 서버에 유선으로 연결하는 것은 작업시간 데이터의 신뢰도를 극대화할 수 있으나, 전기 공급이나 배선이 어려운 장소에 위치할 때에는 설치비용이 급격하게 상승하게 되고, 공장의 구조가 변경될 때마다 작업시간 측정장치의 설치 위치를 변경하여야 해서 새로운 배관, 배선이 필요하고, 배관 배선이 늦어지면 정보의 차이가 생겨서 정확한 작업시간을 파악하기에 어려운 단점이 있다.
또한, 공장에 설치되는 작업시간 측정장치를 서버에 무선으로 연결하는 것은 전기 공급을 위한 설치비용을 절감할 수 있고, 공장의 구조가 변경될 때마다 작업시간 측정장치의 설치 위치를 변경하지 않아도 사용 가능한 장점이 있으나, 무선 주파수 간섭현상이 발생하여 작업시간 데이터가 누락되는 등 작업시간 데이터의 신뢰도가 다소 낮아지는 단점이 있다.
따라서, 공정별로 측정된 작업시간 데이터가 누락되는 것을 최소화하여 데이터의 높은 신뢰도를 확보하면서, 설치비용을 절감할 수 있는 스마트 팩토리 시스템의 개발이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1154521호(2012년 06월 01일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공정별로 측정된 작업시간 데이터가 누락되지 않게 하고, 작업시간 측정장치 및 서버의 적합한 통신방식을 파악함으로써. 공정별로 측정된 작업시간 데이터가 누락되는 것을 최소화하여 데이터의 높은 신뢰도를 확보하면서 설치비용을 절감할 수 있는 스마트 팩토리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트 팩토리 시스템은 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품을 생산하는 동안의 시간을 인식하여 인식신호를 생성하고, 상기 인식신호에 기초하여 산출된 작업시간정보를 포함하는 공정별 작업시간 데이터를 생성하는 스마트 팩토리 장치; 상기 스마트 팩토리 장치와 유선 및 무선으로 통신하여 상기 공정별 작업시간 데이터를 수신하고, 상기 공정별 작업시간 데이터를 정해진 기준에 따라 작업군 작업시간 데이터로 취합하는 내부 작업군서버; 및 인터넷망을 통해 상기 내부 작업군서버로부터 취합된 상기 작업군 작업시간 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 작업군 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출하여 모니터링하는 외부 메인서버;를 포함한다.
또한, 상기 공정별 작업시간 데이터는 각 공정의 고유식별정보를 더 포함하며, 상기 내부 작업군서버는 상기 공정별 작업시간 데이터를 유선 및 무선 통신방식에 따라 분류하고, 상기 공정의 고유식별정보에 따라 작업군으로 그룹화하여 작업군 작업시간 데이터를 생성하는 제1 취합부와, 복수의 상기 제1 취합부로부터 상기 작업군 작업시간 데이터를 수신하고, 미리 저장된 각 작업군의 고유식별정보에 따라 그룹화하여 팩토리 작업시간 데이터를 생성하는 제2 취합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부 메인서버는 상기 제2 취합부로부터 상기 팩토리 작업시간 데이터를 수신하고, 유선통신방식을 기준으로 상기 팩토리 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출하는 신뢰도 산출부와, 상기 팩토리 작업시간 데이터를 상기 공정의 고유식별정보를 활용한 공정별로 분류하여 상기 무선신뢰도와 함께 저장하는 작업환경 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 현장의 온도 및 습도를 감지하여 온도데이터 및 습도데이터를 생성하고, 유선 또는 무선통신을 통해 상기 온도데이터 및 습도데이터를 상기 외부 서버로 전송하는 온도감지부 및 습도감지부를 포함하는 작업환경 감지장치;를 더 포함하며, 상기 외부 메인서버는 온도 및 습도에 따른 상기 무선신뢰도 데이터를 생성하여 저장 또는 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트 팩토리 장치는 본체부와, 상기 본체부와 연결되고, 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품에 따라 시간을 포함하는 인식신호를 생성하는 센서부와, 상기 본체부의 내부에 설치되며, 상기 인식신호에 기초하여 산출한 공정의 작업시간을 포함한 작업시간정보를 생성하는 작업시간 산출부와, 상기 본체부의 내부에 설치되며, 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 작업시간정보를 외부 서버로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부는 부품이 진입하는 각 공정라인별 생산장비의 일단에 설치되고, 생산장비 상에 놓여지는 부품을 인식하여 작업개시시간을 포함하는 제1 인식신호를 생성하는 제1 센서와, 부품이 진출하는 각 공정라인별 생산장비의 타단에 설치되고, 생산장비의 타단에 접근하는 부품을 인식하여 작업종료시간을 포함하는 제2 인식신호를 생성하는 제2 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 스마트 팩토리 시스템은 공정별 작업시간 데이터를 토대로 하여 작업군 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출할 수 있으므로, 해당 작업군에서 무선 통신방식이 적합한지 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 스마트 팩토리 시스템은 내부 작업군서버의 제1 취합부 및 제2 취합부를 통해, 유선 통신방식으로 분류된 공정별 작업시간 데이터를 통해 무선신뢰도 산출을 위한 기준을 보다 명확히 파악할 수 있도록 하며, 무선 통신방식으로 분류된 공정별 작업시간 데이터를 통해 무선신뢰도를 정확하게 산출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 스마트 팩토리 시스템은 작업환경 감지장치를 통해 현장의 온도 및 습도를 감지하여 모니터링할 수 있으므로, 온도 및 습도의 상승에 따른 생산장비의 오작동과 손상을 방지하여 보다 더 정확한 작업시간을 확인할 수 있고, 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템의 내부 작업군서버를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템의 스마트 팩토리 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템은 스마트 팩토리 장치(100), 내부 작업군서버(300) 및 외부 메인서버(500)를 포함한다.
스마트 팩토리 장치(100)는 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품을 생산하는 동안의 시간을 인식하여 인식신호를 생성하고, 인식신호에 기초하여 산출된 작업시간정보를 포함하는 공정별 작업시간 데이터를 생성한다. 스마트 팩토리 장치(100)는 부품에 따라 인식신호를 자동으로 생성하여 부품을 생산하는 동안의 시간을 편리하게 측정할 수 있게 하는데, 이에 따른 구체적인 설명은 후술할 도 5에서 하기로 한다.
내부 작업군서버(300)는 스마트 팩토리 장치(100)와 유선 및 무선으로 통신하여 공정별 작업시간 데이터를 수신하고, 공정별 작업시간 데이터를 정해진 기준에 따라 작업군 작업시간 데이터로 취합한다. 이때, 공정은 제품을 생산하는 과정에서 거쳐야 하는 하나하나의 작업 단계를 말하고, 작업군은 다수의 공정으로 이루어지는 하나의 군을 말하며, 공장은 다수의 작업군으로 이루어진다.
외부 메인서버(500)는 인터넷망을 통해 내부 작업군서버(300)로부터 취합된 작업군 작업시간 데이터를 수신하여 저장하고, 작업군 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출하여 모니터링한다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 공정별 작업시간 데이터를 토대로 하여 작업군 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출할 수 있으므로, 해당 작업군에서 무선 통신방식이 적합한지 용이하게 파악할 수 있다.
이때, 무선신뢰도 산출의 기준을 지정하기 위해 스마트 팩토리 장치(100)와 내부 작업군서버(300)를 무선과 함께 유선으로도 연결하는 것이 바람직한데, 이에 관해서는 도 4에서 자세하게 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템의 내부 작업군서버를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템은 스마트 팩토리 장치(100), 내부 작업군서버(300) 및 외부 메인서버(500)를 포함하며, 내부 작업군서버(300)는 제1 취합부(310) 및 제2 취합부(320)를 포함한다.
이때, 공정별 작업시간 데이터는 각 공정의 고유식별정보를 더 포함한다. 예를 들어, 공정의 고유식별정보는 공정이 이루어지는 위치, 해당 공정에서 사용되는 부품의 정보 등이 포함될 수 있다.
제1 취합부(310)는 공정별 작업시간 데이터를 유선 및 무선 통신방식에 따라 분류하고, 공정의 고유식별정보에 따라 작업군으로 그룹화하여 작업군 작업시간 데이터를 생성한다.
제2 취합부(320)는 복수의 제1 취합부(310)로부터 작업군 작업시간 데이터를 수신하고, 미리 저장된 각 작업군의 고유식별정보에 따라 그룹화하여 팩토리 작업시간 데이터를 생성한다. 예를 들어, 작업군의 고유식별정보는 해당 작업군을 이루는 공정의 수, 해당 작업군에서 생산되는 제품정보 등이 포함될 수 있다.
도 3을 참조하여 제1 취합부(310) 및 제2 취합부(320)를 구체적으로 살펴보면, 제1 취합부(310)에 a1, a2, a3 공정으로 이루어지는 A 작업군에서의 작업군 작업시간 데이터가 저장된 예시를 확인할 수 있다.
제1 취합부(310)는 공정별 작업시간 데이터(a1 공정 작업시간 데이터, a2 공정 작업시간 데이터, a3 공정 작업시간 데이터)를 수신하면, 유선 및 무선 통신방식에 따라 분류하고, 작업군 작업시간 데이터(A 작업군 작업시간 데이터)로 그룹화한다.
이때, 제1 취합부(310)는 작업군별로 다수 개 형성되어 A 작업군 뿐만 아니라 b1, b2, b3 공정으로 이루어지는 B 작업군, c1, c2, c3 공정으로 이루어지는 C 작업군 등 다수의 작업군에 대한 작업군 작업시간 데이터를 각각 저장할 수 있다.
제2 취합부(320)는 다수의 작업군 작업시간 데이터(A 작업군 작업시간 데이터, B 작업군 작업시간 데이터)를 수신 및 취합하여 팩토리 작업군 작업시간 데이터를 생성한다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 제1 취합부(310) 및 제2 취합부(320)를 통해 유선 통신방식으로 분류된 공정별 작업시간 데이터를 통해 무선신뢰도 산출을 위한 기준을 보다 명확히 파악할 수 있도록 하며, 무선 통신방식으로 분류된 공정별 작업시간 데이터를 통해 무선신뢰도를 정확하게 산출할 수 있다.
도 4은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템은 스마트 팩토리 장치(100), 내부 작업군서버(300) 및 외부 메인서버(500)를 포함하며, 외부 메인서버(500)는 신뢰도 산출부(510) 및 작업환경 데이터베이스(520)를 포함한다.
신뢰도 산출부(510)는 제2 취합부(320)로부터 팩토리 작업시간 데이터를 수신하고, 유선통신방식을 기준으로 팩토리 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출한다. 이때, 유선통신방식을 기준으로 무선신뢰도를 산출하는 것은, 유선으로 데이터를 전송할 시 데이터가 누락될 확률이 적어 항상 무선신뢰도보다 높을 것이기 때문이다.
이렇게 산출된 무선신뢰도, 유선으로 전송된 작업군 작업시간 데이터의 유선신뢰도 및 미리 설정된 신뢰도 오차기준을 이용하여 해당 작업군에서 무선통신방식이 적합한지를 파악할 수 있다. 예를 들어, 무선신뢰도가 98%이고, 유선신뢰도가 100%이며, 신뢰도 오차기준이 3%일 경우, 유선신뢰도와 무선신뢰도의 차이 2%는 신뢰도 오차기준을 충족하므로, 해당 작업군에서는 무선 주파수 간섭현상이 발생하지 않아 무선통신방식이 적합한 것으로 판단할 수 있다.
이와 반대로, 무선신뢰도가 90%이고, 유선신뢰도가 100%이며, 신뢰도 오차기준이 3%일 경우, 유선신뢰도와 무선신뢰도의 차이 10%는 신뢰도 오차기준을 벗어나므로, 해당 작업군에서는 무선 주파수 간섭현상이 발생하여 무선통신방식이 부적합한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 무선 주파수 간섭현상은 각종 전자장 방사에 의하여 전자 장치 등이 적절히 작동하지 못하도록 간섭받는 현상을 말하며, 이에 따라 데이터의 누락 현상이 발생할 수도 있다. 주로 불필요한 전자장 에너지의 방사에 의하여 발생하고, 장비로 인입되는 전력선이나 기타 도선을 통해서도 발생할 수 있다.
작업환경 데이터베이스(520)는 팩토리 작업시간 데이터를 공정의 고유식별정보를 활용한 공정별로 분류하여 무선신뢰도와 함께 저장한다. 이에 따라, 작업시간 데이터를 공정별로 확인할 수 있으므로, 작업시간을 용이하고 편리하게 파악할 수 있는 이점이 있다.
한편, 온도나 습도가 높아지면 생산장비의 오작동이 발생하여 정밀한 작업이 어려워질 수 있고, 습도의 상승으로 절연 파괴나 녹 발생 등으로 기기의 손상을 일으켜 생산장비가 동작을 할 수 없는 상황이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 현장의 온도 및 습도를 감지하여 온도데이터 및 습도데이터를 생성하고, 유선 또는 무선통신을 통해 온도데이터 및 습도데이터를 외부 메인서버(500)로 전송하는 온도감지부 및 습도감지부를 포함하는 작업환경 감지장치(미도시)를 더 포함하는 것이 가능하다.
이때, 외부 메인서버(500)는 온도 및 습도에 따른 무선신뢰도 데이터를 생성하여 저장 또는 표시한다.
즉, 제품을 생산하는 현장의 온도와 습도를 실시간으로 모니터링 하면서, 일정 수준의 온도와 습도를 유지할 수 있으므로, 보다 더 정밀하게 작업을 수행할 수 있어 정확한 작업시간을 확인할 수 있고, 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템의 스마트 팩토리 장치를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템의 스마트 팩토리 장치(100)는 본체부(110), 센서부(120), 작업시간 산출부(130), 통신부(140)를 포함한다.
본체부(110)는 4~20mA의 4채널 디지털 입력포트로 구성되어 있으며, 입력포트에 연결된 장치들이 송신하는 신호를 수신할 수 있다.
센서부(120)는 본체부(110)와 연결되고, 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품에 따라 시간을 포함하는 인식신호를 생성한다. 센서부(120)를 이용하여 자동으로 부품을 인식하여 실시간으로 인식신호를 생성하는 것은 작업시간을 측정하기 위한 데이터를 수집하기 위함이다.
구체적으로, 센서부(120)는 제1 센서(122)와 제2 센서(124)를 포함할 수 있다.
제1 센서(122)는 부품이 진입하는 각 공정라인별 생산장비의 일단에 설치되고, 생산장비 상에 놓여지는 부품을 인식하여 작업개시시간을 포함하는 제1 인식신호를 생성한다. 예를 들어, 제1 센서(122)는 컨베이어 벨트의 시작지점 또는 생산장비의 입구에 설치될 수 있다.
제2 센서(124)는 부품이 진출하는 각 공정라인별 생산장비의 타단에 설치되고, 생산장비의 타단에 접근하는 부품을 인식하여 작업종료시간을 포함하는 제2 인식신호를 생성한다. 예를 들어, 제2 센서(124)는 컨베이어 벨트의 종료지점 또는 생산장비의 출구에 설치될 수 있다.
제1 센서(122) 및 제2 센서(124)는 부품을 인식할 수 있는 다양한 센서가 적용될 수 있으나, 본 발명의 일실시예들에서는 근접센서가 적용된 제1 센서(122) 및 제2 센서(124)를 사용한다.
이러한 센서부(120)에 의해 공정의 시작 및 종료시간을 자동으로 측정하므로, 기록하기 위한 별도의 시간측정자가 필요하지 않고, 작업시간을 측정하기 위한 번거로움을 해소할 수 있으며, 작업시간을 측정하기 위해 소요되는 측정시간을 절감할 수 있다.
작업시간 산출부(130)는 본체부(110)의 내부에 설치되며, 인식신호에 기초하여 산출한 공정의 작업시간을 포함한 작업시간정보를 생성한다.
통신부(140)는 본체부(110)의 내부에 설치되며, 유선 및 무선 통신을 통해 작업시간정보를 내부 작업군서버로 전송한다. 예를 들어, 무선 통신은 블루투스, 와이파이, 이더넷 등이 사용될 수 있으며, 유선 통신은 RS-485 통신이 사용될 수 있다.
이때, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 팩토리 장치는 오류판단부를 더 포함하고, 센서부는 제3 센서 및 제4 센서를 더 포함할 수 있다.
제3 센서는 제1 센서와 다른 종류로 형성되어 부품이 진입하는 각 공정라인별 생산장비의 일단에 설치되고, 생산장비 상에 놓여지는 부품을 인식하여 작업개시시간을 포함하는 제3 인식신호를 생성한다. 예를 들어, 제3 센서는 제1 센서와 동일 또는 유사한 위치에 설치될 수 있다.
제4 센서는 제2 센서와 다른 종류로 형성되어 부품이 진출하는 각 공정라인별 생산장비의 타단에 설치되고, 생산장비의 타단에 접근하는 부품을 인식하여 작업종료시간을 포함하는 제4 인식신호를 생성한다. 예를 들어, 제4 센서는 제2 센서와 동일 또는 유사한 위치에 설치될 수 있다.
이때, 제3 센서 및 제4 센서는 제1 센서 및 제2 센서와 다른 종류의 센서가 적용되나, 제3 센서 및 제4 센서를 이용하여 작업시간을 산출하는 방법은 제1 센서 및 제2 센서를 이용하는 방법과 동일하다.
오류판단부는 본체부의 내부에 설치되며, 제1 센서 및 제2 센서에 기초한 작업시간정보와, 제3 센서 및 제4 센서에 기초한 비교작업시간정보를 비교분석하여 오류를 판단한다.
이에 따라, 부품이 제1 센서 및 제2 센서에 의해 인식신호가 생성되지 않고, 제3 센서 및 제4 센서에 의해 인식신호가 생성되거나 그 반대의 상황이 발생한다면, 누락된 인식신호를 서로 보완하도록 하여 신뢰성 및 정확도를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 작업시간정보와 비교작업시간정보를 비교분석함으로써, 인식신호가 누락된 부품의 수가 적은 센서를 파악할 수 있어 각 공정라인의 생산장비의 특성에 적합한 센서를 확인할 수 있는 이점이 있다.
덧붙여, 도시하지는 않았으나, 스마트 팩토리 장치는 신호매칭부, 번호부여부 및 카메라부를 더 포함할 수 있다.
신호매칭부는 본체부의 내부에 설치되며, 제1 센서 및 제2 센서로부터 각각 제1 인식신호 및 제2 인식신호를 전송받으면, 부품별 제1 인식신호 및 제2 인식신호를 매칭한다. 그리고 작업시간 산출부는 신호매칭부에서 매칭된 제1 인식신호와 제2 인식신호에 기초하여 작업시간을 산출한다.
즉, 신호매칭부가 제1 인식신호 및 제2 인식신호를 매칭하여 작업개시시간 및 작업종료시간을 검출하면, 작업시간 산출부는 작업개시시간 및 작업종료시간에 기초하여 작업시간을 산출한다. 예를 들어, 신호매칭부가 제1 인식신호 및 제2 인식신호로부터 검출한 작업개시시간이 10시이고, 작업종료시간이 10시 40분이라면, 작업시간 산출부로 산출된 작업시간은 40분이다.
제1 센서 및 제2 센서에 의해 자동으로 측정된 작업개시시간 및 작업종료시간을 신호매칭부 및 작업시간 산출부를 통해 자동으로 작업시간을 산출할 수 있으므로 편리성을 극대화할 수 있다.
번호부여부는 본체부의 내부에 설치되며, 제1 센서에 의해 인식된 부품에 일련번호를 부여한다. 번호부여부를 통해 부품에 일련번호를 부여함으로써, 일련번호에 따라 제1 인식신호 및 제2 인식신호 매칭의 정확성을 극대화할 수 있으며, 각 공정라인에 투입된 부품의 수량, 생산된 제품의 수량 등을 편리하게 카운팅 할 수 있는 이점이 있다.
카메라부는 본체부와 연결되어 생산장비와 인접한 위치에 설치되며, 부품을 실시간으로 촬영한다.
여기서, 카메라부는 신호매칭부가 제1 인식신호 또는 제2 인식신호를 전송받지 못할 경우, 제1 인식신호 또는 제2 인식신호가 누락된 부품의 일련번호를 전달받아 해당 부품을 촬영하면서 실시간으로 영상을 저장하고, 통신부는 저장된 영상을 외부 서버로 전송한다.
특히, 카메라부는 다수 구비되어 제1 센서와 제2 센서의 사이, 공정이 완료되는 제2 센서의 옆에 설치되는 것이 바람직하며, 이는 제1 인식신호가 누락된 부품, 제2 인식신호가 누락된 부품, 제1 인식신호와 제2 인식신호가 모두 누락된 부품을 보다 용이하고 정확하게 촬영하기 위함이다.
예를 들어, 신호매칭부는 제1 인식신호를 전송받지 못하면, 제1 인식신호가 누락된 부품의 일련번호를 카메라부에 전송하고, 카메라부는 제1 인식신호가 누락된 해당 부품을 촬영하여 실시간으로 영상을 저장하며, 저장된 영상은 통신부를 통해 외부 서버로 전송된다. 이는 신호매칭부가 제2 인식신호를 전송받지 못한 경우와, 제1 인식신호 및 제2 인식신호 모두 전송받지 못한 경우에 인식신호가 누락된 부품을 검출하는 방법과 동일하다.
번호부여부는 인식신호가 누락된 부품 검출의 정확도와 신뢰성을 극대화할 수 있고, 카메라부는 인식신호가 누락된 부품의 영상만을 저장하므로 카메라의 메모리 및 프로세스 사용량을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
더 나아가, 스마트 팩토리 장치는 판단부, 복구부 및 전원출력제어부를 더 포함하는 것이 가능하다.
판단부는 본체부의 내부에 설치되며, 신호매칭부와 연동하여 제1 센서 또는 제2 센서가 정상 동작상태인지 여부를 판단한다.
복구부는 본체부의 내부에 설치되며, 판단부가 제1 센서 또는 제2 센서 중 적어도 어느 하나를 비정상 동작상태로 판단할 경우, 복구를 위한 디지털 출력신호를 생성한다.
구체적으로, 판단부는 신호매칭부가 제1 인식신호 또는 제2 인식신호를 주기적으로 전송받지 못할 경우, 제1 센서 또는 제2 센서를 비정상 동작상태로 판단하고, 복구부는 판단부에서 제1 센서 또는 제2 센서 중 적어도 어느 하나가 비정상 동작상태로 판단된 경우, 해당 제1 센서 또는 제2 센서를 리부팅 시키는 디지털 출력신호를 생성한다.
또한, 전원출력제어부는 제1 센서 및 제2 센서에 연결되어, 전원 공급을 제어한다.
본 발명의 제4 실시예에서의 리부팅은 컴퓨터의 전원을 끄지 않은 상태에서 시스템의 동작을 정지시키고 다시 시동하는 작업으로, 오류에 의해 시스템이 정지하거나 환경이 변경되었을 때 실행하는 것을 말한다.
리셋은 장치의 일부 또는 시스템 전체를 미리 정해진 원상태로 되돌리는 것을 말하며, 전원을 껐다가 다시 켜서 원상태로 돌아가게 할 수 있다.
이에 따라, 판단부는 디지털 출력신호의 출력 후 해당 제1 센서 또는 제2 센서의 비정상 동작상태 여부를 판단하고, 복구부는 해당 제1 센서 또는 제2 센서가 리부팅 후에도 비정상 동작상태로 판단되면, 해당 제1 센서 또는 제2 센서를 온/오프하기 위하여 전원출력제어부를 통해 리셋 신호를 전송한다.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 스마트 팩토리 장치
110: 본체부
120: 센서부
122: 제1 센서
124: 제2 센서
130: 작업시간 산출부
140: 통신부
300: 내부 작업군서버
310: 제1 취합부
320: 제2 취합부
500: 외부 메인서버
510: 신뢰도 산출부
520: 작업환경 데이터베이스

Claims (6)

  1. 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품을 생산하는 동안의 시간을 인식하여 인식신호를 생성하고, 상기 인식신호에 기초하여 산출된 작업시간정보를 포함하는 공정별 작업시간 데이터를 생성하는 스마트 팩토리 장치;
    상기 스마트 팩토리 장치와 유선 및 무선으로 통신하여 상기 공정별 작업시간 데이터를 수신하고, 상기 공정별 작업시간 데이터를 정해진 기준에 따라 작업군 작업시간 데이터로 취합하는 내부 작업군서버; 및
    인터넷망을 통해 상기 내부 작업군서버로부터 취합된 상기 작업군 작업시간 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 작업군 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출하여 모니터링하는 외부 메인서버;
    를 포함하는 스마트 팩토리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공정별 작업시간 데이터는 각 공정의 고유식별정보를 더 포함하며,
    상기 내부 작업군서버는
    상기 공정별 작업시간 데이터를 유선 및 무선 통신방식에 따라 분류하고, 상기 공정의 고유식별정보에 따라 작업군으로 그룹화하여 작업군 작업시간 데이터를 생성하는 제1 취합부와,
    복수의 상기 제1 취합부로부터 상기 작업군 작업시간 데이터를 수신하고, 미리 저장된 각 작업군의 고유식별정보에 따라 그룹화하여 팩토리 작업시간 데이터를 생성하는 제2 취합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 외부 메인서버는
    상기 제2 취합부로부터 상기 팩토리 작업시간 데이터를 수신하고, 유선통신방식을 기준으로 상기 팩토리 작업시간 데이터의 무선신뢰도를 산출하는 신뢰도 산출부와,
    상기 팩토리 작업시간 데이터를 상기 공정의 고유식별정보를 활용한 공정별로 분류하여 상기 무선신뢰도와 함께 저장하는 작업환경 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    현장의 온도 및 습도를 감지하여 온도데이터 및 습도데이터를 생성하고, 유선 또는 무선통신을 통해 상기 온도데이터 및 습도데이터를 상기 외부 서버로 전송하는 온도감지부 및 습도감지부를 포함하는 작업환경 감지장치;를 더 포함하며,
    상기 외부 메인서버는 온도 및 습도에 따른 상기 무선신뢰도 데이터를 생성하여 저장 또는 표시하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스마트 팩토리 장치는
    본체부와,
    상기 본체부와 연결되고, 각 공정라인별 생산 장비에 설치되며, 각 부품에 따라 시간을 포함하는 인식신호를 생성하는 센서부와,
    상기 본체부의 내부에 설치되며, 상기 인식신호에 기초하여 산출한 공정의 작업시간을 포함한 작업시간정보를 생성하는 작업시간 산출부와,
    상기 본체부의 내부에 설치되며, 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 작업시간정보를 내부 작업군서버로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 센서부는
    부품이 진입하는 각 공정라인별 생산장비의 일단에 설치되고, 생산장비 상에 놓여지는 부품을 인식하여 작업개시시간을 포함하는 제1 인식신호를 생성하는 제1 센서와,
    부품이 진출하는 각 공정라인별 생산장비의 타단에 설치되고, 생산장비의 타단에 접근하는 부품을 인식하여 작업종료시간을 포함하는 제2 인식신호를 생성하는 제2 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리 시스템.
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