KR20190025859A - 사물인터넷 장치를 사용한 분산처리 공정관리 방법 및 그 스마트 팩토리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 생산 라인 각 단계의 공정에 분산처리 공정관리 IoT 장치를 장착하고, 각 IoT 장치는 전단계 및 후단계 공정에 장착된 IoT 장치들과 필터링된 정보를 송수신하도록 연결하고, 서버 장치로도 필터링된 정보를 업로드하게 함으로써, 네트워크 부하를 줄이고 동시에 메인 서버 장치의 정보 분석 부하를 줄여 공정 정보 처리 및 분석을 효율적으로 할 수 있다.

Description

사물인터넷 장치를 사용한 분산처리 공정관리 방법 및 그 스마트 팩토리 시스템{METHOD FOR DISTRIBUTED PROCESSING MANAGEMENT USING INTERNET OF THINGS DEVICE AND SMART FACTORY SYSTEM THEREOF}

본 발명은 IoT 장치를 사용한 분산처리 반도체 공정관리 방법과 IoT 장치 및 스마트 팩토리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체 제조 라인의 각 공정에서 검출된 정보를 서버 장치로 업로드하는 네트워크 부하를 줄이고 동시에 메인 서버 장치의 정보 분석 부하를 분산시켜 공정 정보 처리 및 분석을 효율적으로 할 수 있도록 하는 방법과, 각 반도체 공정에 장착되는 분산처리 공정관리 IoT 장치 및 상기 장치를 사용하는 스마트 팩토리 시스템의 제공에 관한 것이다.

제품, 예를 들어, 반도체 제품의 제조 설비를 갖춘 공장에는 자동화된 생산 공정(또는 라인)이 많이 도입되어 있다. 그리고 이러한 자동화된 공장은 IoT(Internet of Things) 장치를 각 단계의 공정에 도입하여 생산성, 부품의 노후화 판단 및 작업 효율성을 향상시키는 스마트 팩토리(smart factory)로 진화하고 있다.

이러한 스마트 팩토리 시스템은 분산처리 공정관리를 도입한 것으로서, 각 공정마다 IoT 장치를 장착하여, 공정별로 데이터 등의 정보를 수집하고, 이 정보를 서버 장치(또는 메인 서버)로 업로드를 한다. 서버 장치는 각 공정에서 수집된 데이터를 분석하여 생산성 및 작업 효율성을 향상시키는 조치를 취한다. 분산처리 공정관리와 관련된 발명으로는 US 7594220 등이 있다.

그런데 종래의 기술들은 각 공정에 장착된 IoT 장치가 검출한 정보를 필터링(또는 정제)하지 않고 모두 서버 장치에 업로드를 한다. 도 1은 종래의 분산처리 공정관리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, N개의 반도체 공정에 각각 장착되어 있는 N개의 IoT 장치(5)는 검출한 모든 정보를 필터링하지 않고 서버 장치(7)로 송신한다.

이렇게 수집된 정보는 종합적인 분석과 판단 및 이에 따른 조치를 취하기 위해 사용되지만, 수집된 정보의 상당 부분은 분석과 판단에 영향을 별로 주지 않는 경우가 많다. 특히 공정 단계가 많을수록 수집되는 정보의 양은 비례해서 커지고 이에 따른 분석 과정은 기하급수적으로 증가하게 된다. 따라서, 이러한 필터링되지 않은 모든 정보의 업로드는 서버와의 통신(8)에 과부하 문제를 유발시키고, 또한, 서버 장치는 막대한 양의 정보를 분석해야 하기 때문에 정보 처리 속도가 늦어지는 문제가 발생한다.

US 7594220

본 발명은 종래기술이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해, 반도체 제조 라인의 각 공정에서 검출된 정보를 서버 장치로 업로드하는 네트워크 부하를 줄이고 동시에 메인 서버 장치의 정보 분석 부하를 줄여 반도체 공정 정보의 처리 및 분석을 효율적으로 할 수 있도록 하는 분산처리 공정관리 방법과, 각 반도체 공정에 장착되는 분산처리 공정관리 IoT 장치 및 상기 장치를 사용하는 스마트 팩토리 시스템의 제공을 목적으로 하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연속된 단계의 공정들로 이루어진 반도체 제조 설비 시스템의 분산처리 공정관리를 위해 각 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치에 있어서, 특정 단계의 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치는, 상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 타 IoT 장치와 정보를 송수신하도록 연결되되, 상기 타 IoT 장치로부터 정보를 수신하는 수신부; 상기 특정 단계 공정의데이터를 검출하는 공정 데이터 검출부; 상기 수신된 정보 및 상기 검출된 공정 데이터를 분석하는 정보 분석부; 상기 정보 분석부의 분석 결과에 기초하여, 상기 타 IoT 장치로 각각 송신할 정보를 생성하는 제어부; 및 상기 생성된 정보를 상기 타 IoT 장치로 각각 송신하는 송신부를 포함하여 구성되는, 분산처리 공정관리용 IoT 장치가 제공된다.

상기 특정 단계의 공정이 상기 연속된 단계의 공정들 중에서 마지막 단계의 반도체 제조 공정인 경우에는, 상기 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 서버 장치에 연결될 수 있다.

상기 송수신하는 정보는 공정에서 검출된 데이터 또는 공정의 관리에 사용되는 커맨드를 포함할 수 있다.

상기 타 IoT 장치는 상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 IoT 장치들 중에서 하나 이상 선택될 수 있다.

상기 생성된 정보는, 상기 수신된 정보 및 상기 검출된 데이터를 필터링한 정보이고, 상기 필터링한 정보는, 상기 분석 결과에 기초하여 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요한 정보를 선별하고, 선별되지 않은 정보는 삭제한 것일 수 있다.

상기 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 서버 장치와 연결되되, 업로드 부하를 줄이기 위해 상기 필터링한 정보를 송신하는 것일 수 있다.

상기 분산처리 공정관리용 IoT 장치는 상기 분석 결과에 기초하여 상기 특정 단계의 공정을 관리 또는 제어하는 공정 관리부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 연속된 단계의 공정들로 이루어진 제조 설비 시스템의 분산처리 공정관리 방법에 있어서, 각 단계의 공정에는 각기 IoT 장치가 장착되고, 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 타 IoT 장치와 정보를 송수신하도록 연결되되, 상기 타 IoT 장치로부터 정보를 수신하는 과정; 상기 특정 단계 공정의 데이터를 검출하는 과정; 상기 수신된 정보 및 상기 검출된 공정 데이터를 분석하는 과정; 상기 분석 결과에 기초하여, 상기 타 IoT 장치로 각각 송신할 정보를 생성하는 과정; 및 상기 생성된 정보를 타 IoT 장치로 각각 송신하는 과정을 포함하는, IoT 장치를 사용하는 분산처리 공정관리 방법이 제공된다.

상기 특정 단계의 공정이 상기 연속된 단계의 공정들 중에서 마지막 단계의 공정인 경우에는, 상기 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 서버 장치에 연결될 수 있다.

상기 송수신하는 정보는 공정에서 검출된 데이터 또는 공정의 관리에 사용되는 커맨드를 포함할 수 있다.

상기 타 IoT 장치는 상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 IoT 장치들 중에서 하나 이상 선택될 수 있다.

상기 생성된 정보는, 상기 수신된 정보 및 상기 검출된 데이터를 필터링한 정보이고, 상기 필터링한 정보는, 상기 분석 결과에 기초하여 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요한 정보를 선별하고, 선별되지 않은 정보는 삭제한 것일 수 있다.

상기 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 서버 장치와 연결되되, 업로드 부하를 줄이기 위해 상기 필터링한 정보를 송신하는 것일 수 있다.

상기 IoT 장치를 사용하는 분산처리 공정관리 방법은 상기 분석 결과에 기초하여 상기 특정 단계 공정을 관리 또는 제어하는 과정을 더 포함할 수 있다.

또한, 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 각 방법에 따른, IoT 장치를 사용하는 분산처리 공정관리 방법을 실행하기 위해 설정된, 기록매체에 저장된 프로그램이 제공된다.

또한, 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 서버 장치; 및 연속된 단계의 공정들로 이루어진 제조 설비 시스템의 각 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치를 포함하여 구성되는 분산처리 공정관리 스마트 팩토리 시스템에 있어서, 특정 단계의 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치는, 상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 타 IoT 장치와 정보를 송수신하도록 연결되되, 상기 타 IoT 장치로부터 정보를 수신하고, 상기 특정 단계 공정의 데이터를 검출하고, 상기 수신된 정보 및 상기 검출된 공정 데이터를 분석하고, 상기 분석 결과에 기초하여, 상기 타 IoT 장치로 각각 송신할 정보를 생성하고, 상기 생성된 정보를 상기 타 IoT 장치로 각각 송신하는 것을 특징으로 하는, 분산처리 공정관리 스마트 팩토리 시스템이 제공된다.

상기 특정 단계의 공정이 상기 연속된 단계의 공정들 중에서 마지막 단계의 공정인 경우에는, 상기 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 상기 서버 장치에 연결될 수 있다.

상기 송수신하는 정보는 공정에서 검출된 데이터 또는 공정의 관리에 사용되는 커맨드를 포함할 수 있다.

상기 타 IoT 장치는 상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 IoT 장치들 중에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.

상기 생성된 정보는, 상기 수신된 정보 및 상기 검출된 데이터를 필터링한 정보이고, 상기 필터링한 정보는, 상기 분석 결과에 기초하여 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요한 정보를 선별하고, 선별되지 않은 정보는 삭제한 것일 수 있다.

상기 특정 단계의 공정에 장착되는 IoT 장치는 상기 서버 장치와 연결되되, 업로드 부하를 줄이기 위해 상기 필터링한 정보를 송신하는 것일 수 있다.

상기 분산처리 공정관리 스마트 팩토리 시스템은, 상기 특정 단계의 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치가 상기 분석 결과에 기초하여 상기 특정 단계의 공정을 관리하는 기능을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 반도체 생산 라인 각 단계의 공정에 분산처리 공정관리 IoT 장치를 장착하고, 각 IoT 장치는 다른 단계의 공정에 장착된 IoT 장치들과 필터링된 정보를 송수신하도록 연결하고, 서버 장치로도 필터링된 정보를 업로드하게 함으로써, 네트워크 부하를 줄이고 동시에 메인 서버 장치의 정보 분석 부하를 줄여 공정 정보 처리 및 분석을 효율적으로 할 수 있다.

도 1은 종래의 분산처리 공정관리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치를 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치를 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, IoT 장치를 사용하는 분산처리 공정관리 방법의 구체적인 일례를 나타낸
순서도(S20)이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략하였다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우만을 한정하는 것이 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 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 의미한다.

설명의 간략함을 위해, 본 명세서에서는 예시를 들어 순서도 또는 플로우 차트의 형태로 하나 이상의 방법이 일련의 단계로서 도시되고 기술되어 있지만, 본 발명이 단계들의 순서에 의해 제한되지 않는데 그 이유는 본 발명에 따라 본 명세서에 도시되고 기술되어 있는 것과 다른 순서로 또는 다른 단계들과 동시에 행해질 수 있기 때문이라는 것을 잘 알 것이다. 또한, 예시된 모든 단계들이 본 발명에 따라 방법을 구현해야만 하는 것은 아닐 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템은, N개의 연속된 단계의 반도체 제조 공정(1, 2, 3, 이하, 제조 공정이라 칭한다)에 각각 장착된 N개의 IoT 장치(10) 및 서버 장치(7) 및 데이터를 분산하여 저장하는 데이터 분산 저장 장치(미도시)를 포함하여 구성된다.

IoT 장치(10)는 본 발명에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치로서 세부 기능에 대하여는 도 4 및 도 5에서 자세히 설명하기로 한다. IoT 장치(10)는 각 단계의 공정에 한 개씩 장착되고, 장착된 공정에서 데이터를 검출할 수 있다. 검출하는 데이터는 공정에 장착되어 있는 각종 센서, 예를 들면 온도 센서, 소음 센서, 진동 센서, 압력 센서, 전압 센서, 전류 센서, 오염 센서, 및 사이클 시간 센서 등으로부터 검출 또는 측정되는 데이터일 수 있고, 정지 영상 또는 동영상 데이터일 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다. 또한, IoT 장치(10)는 모듈일 수도 있고 단말기일 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

연속된 단계의 공정들 중에서, IoT 장치(10)가 장착되어 있는 특정 단계의 공정을 현단계 공정이라고 하기로 한다. 또한, 공정 단계의 순서상 특정 단계 이전 순서의 단계를 전단계라고 하고, 특정 단계 이후 순서의 단계를 후단계라고 하기로 한다.

IoT 장치(10)는 현단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 타 IoT 장치들과 정보를 송수신하도록 연결될 수 있다. 타 IoT 장치는 현단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 모든 IoT 장치들일 수도 있고, 그 중에서 선택된 하나 이상의 IoT 장치일 수도 있다. 전체 공정에 N개의 IoT 장치가 장착되어 있으면 현단계에 설치되어 있는 IoT 장치는 최대 (N-1)개의 IoT 장치와 연결될 수 있다.

그런데, 모든 IoT 장치와 연결되었을 경우에는 연속된 단계로 이루어지는 공정의 특성상 굳이 필요하지 않은 정보를 송수신할 수 있게 되고 이는 불필요한 과부하를 발생시킬 수 있다. 따라서, 현단계 공정의 분석, 관리 또는 제어에 필요한 정보를 제공해줄 수 있는 공정 단계의 IoT 장치와 선택적으로 연결되는 것이 효율적이다.

또한, 현단계 공정의 분석 정보가 다른 단계 공정의 분석, 관리 또는 제어에 도움이 되는 경우에만 해당 IoT 장치에 선택적으로 연결되는 것이 효율적이다. 따라서, 연결할 IoT 장치의 선택은 이러한 정보 공유의 효율성 관점에서 판단하는 것이 바람직하다. 도 2에서는 공정1(1)과 공정3(3)이 연결되어 있지 않게 도시되어 있지만, 정보 공유가 필요하다면 연결하여 구성할 수도 있다.

또한, IoT 장치들이 서로 연결되어 있다 하더라도 반드시 정보를 주고 받을 필요가 없을 수도 있다. 즉, 연속된 공정의 특성만 정보가 한 방향으로만 전달되어도 무방한 경우가 많다. 도 2에서는 정보가 공정 단계의 순서와 같은 방향(22)으로만 전달되도록 구성되어 있다. 이와 비교하여, 도 3에서는 공정 단계의 순서와 반대 방향(23)으로도 정보가 전달되도록 구성되어 있다. 물론 이러한 구성으로만 반드시 한정되지는 않는다.

따라서, 정보 공유의 효율성 관점에서 IoT 장치들의 연결도 최적화하고, 정보의 전달도 최적화하는 것이 바람직하다.

IoT 장치(10)는 타 IoT 장치와 정보를 송수신할 수 있도록 연결되는데, 이더넷 같은 유선으로 연결될 수도 있고, 블루투스나 와이파이 같은 무선 통신으로 연결될 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

IoT 장치(10)는 타 IoT 장치로부터 정보를 수신하고, 현단계 공정의 데이터를 검출하고, 수신된 정보 및 검출된 공정 데이터를 분석할 수 있다.

IoT 장치(10)는 상기 분석 결과에 기초하여, 타 IoT 장치로 송신할 정보를 생성할 수 있다. 이 때 생성된 정보는, 수신된 정보 및 검출된 데이터를 필터링한 정보일 수 있다.

정보를 필터링한다는 것은, 분석 결과에 기초하여 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요할 경우 또는 기타 필요에 의해 정보를 선별하는 것을 의미한다. 또한, 선별되지 않은 정보는 삭제할 수 있다. 즉, 전송 또는 저장할 정보의 양을 줄이는 것이다. 이렇게 정보를 필터링하는 이유는 불필요한 데이터를 전송함으로써 발생하는 과부하를 줄이기 위한 것이다. 물론 경우에 따라서는 필터링을 안하고 모든 데이터(raw data)를 전송할 수도 있고, 전혀 데이터를 전송하지 않을 수도 있다.

IoT 장치(10)는 이렇게 생성된 정보를 타 IoT 장치로 송신할 수 있다. 따라서, 타 IoT 장치가 수신하는 정보는 현단계 공정에서 검출된 데이터 중의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.

또한, IoT 장치(10)는 상기 분석 결과에 기초하여 현단계 공정을 관리 또는 제어하는 기능을 추가로 포함할 수도 있다. IoT 장치(10)를 부품 노후화 판정 등의 검사 목적으로만 사용한다면 현단계 공정을 제어할 필요가 없지만, 그렇지 않다면 상기 분석결과를 현단계 공정의 관리 및 제어에 사용할 수 있다.

연속된 단계의 공정들 중에서, IoT 장치(10)가 마지막 단계의 공정(3)에 장착되어 있는 경우는, 서버 장치(7)와 연결(18)된다. 이 때, 서버 장치(7)로의 업로드 부하를 줄이기 위해 필터링한 정보를 송신하는 것이 바람직하다. 물론, 경우에 따라서는 필터링을 안하고 모든(raw) 정보를 전송할 수도 있고 전혀 정보를 전송하지 않을 수도 있다.

서버 장치와의 연결(18)은 다양한 방법이 있을 수 있는데, 이더넷 같은 유선으로 연결될 수도 있고, 블루투스나 와이파이 또는 이동통신망 같은 무선 통신으로 연결될 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

연속된 단계의 공정들 중에서, IoT 장치(10)가 첫번째 단계의 공정(1)에 장착되어 있는 경우에도 서버 장치(7)와 연결될 수 있다. 이러한 경우에는 서버 장치(7)로부터 시작이나 정지 커맨드 또는 기타 필요한 커맨드를 수신할 수도 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템은, 연결되어 있는 IoT 장치(10)들 간에 필터링된 정보를 전송하고, 마지막 단계의 공정에 장착되어 있는 IoT 장치에만 서버 장치(7)를 연결하여 필터링된 정보를 업로드하게 함으로써, 많은 정보로 인한 과부하를 방지하고, 분산화된 정보 분석을 통해 신속한 공정관리를 할 수 있도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 팩토리 시스템을 예시적으로 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 도 2와의 차이점은 (1) 연결된 IoT 장치들 간에 공정 단계 순서와 반대 방향의 정보 전송(23)이 추가되어 있다는 것과, (2) 마지막 IoT 장치처럼 나머지 IoT 장치들도 서버와 연결(16)되어 있다는 것이다. 이 차이점에 대하여만 설명하기로 한다.

도 3의 실시예는, 도 2의 실시예에 비교하여, 두가지 차이점인 역방향 정보전송(23)과 서버연결(16)을 동시에 추가하여 구성한 것으로 도시하였지만, 두가지 차이점 중에 한가지만을 추가로 사용하여 스마트 팩토리 시스템을 구성할 수도 있다.

도 2와의 차이점인 반대 방향의 정보 전송(23)에 대하여 설명을 하면, 현단계는 전단계 공정에서 검출된 데이터를 수신(22)한 상태이기 때문에 현단계에서 검출된 데이터와 함께 비교/교차 분석을 하면 전단계 공정이 정상적으로 동작하고 있는지를 판단할 수 있다. 따라서, 정상동작이 아니라고 판단이 되면, 전단계 공정에 보정 커맨드를 보낼 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 전단계 공정에 장착된 IoT 장치로 송신하는 정보, 즉 반대 방향 정보(23)는 전단계 공정의 관리 및 제어에 사용되는 커맨드를 포함할 수 있다.

또한, 마찬가지로 후단계 공정에 장착된 IoT 장치로부터 수신하는 정보는 현단계 공정의 관리 및 제어에 사용되는 커맨드를 포함할 수 있다. 그러면 IoT 장치가 현단계의 정보 분석을 할 때, 후단계 공정에서 수신한 커맨드도 포함함으로써, 더 심도 있는 정보 분석을 할 수 있는 것이다.

또 다른 실시예로서, 도 2의 실시예에 비교하여, 필요에 따라 각 IoT 장치들이 서버 장치(7)와 연결(16)되도록 스마트 팩토리 시스템을 구성할 수도 있다. 여기에서 종래 기술과의 차이점은 서버 장치(7)에 필터링된 정보를 업로드 한다는 점이다. 즉, 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요할 경우 또는 기타 필요에 의한 정보만을 선별하여 서버 장치(7)로 업로드함으로써, 네트워크의 과부하를 방지할 수 있다. 물론 경우에 따라서는 모든 정보를 업로드할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치를 예시적으로 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치(10)는, 수신부(15), 공정 데이터 검출부(17), 정보 분석부(14), 제어부(13) 및 송신부(11)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 공정 관리부(19)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 도 2 및 도 3에서 본 발명에 따른 IoT 장치에 대하여 이미 설명한 부분은 생략하기로 한다.

IoT 장치(10)는 다른 공정에 장착된 타 IoT 장치들과 정보를 송수신하도록 연결될 수 있다. 또한, IoT 장치(10)는, 미도시 하였지만, 서버 장치(7)와도 연결될 수도 있다.

수신부(15)는 하나 이상의 타 IoT 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 바람직하게는, 전단계 공정에 장착된 IoT 장치로부터는 데이터를 수신할 수 있고, 후단계 공정에 장착된 IoT 장치로부터는 현단계 공정의 관리에 사용되는 커맨드를 수신할 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

공정 데이터 검출부(17)는 현단계 공정의 데이터를 검출할 수 있다.

정보 분석부(14)는 수신된 정보 및 상기 검출된 공정 데이터를 종합하여 분석할 수 있다. 분석 결과에 따라 현단계 공정은 물론이고, 전단계 공정상의 문제가 있음을 감지할 수도 있다. 이런 경우에는 조치를 취하기 위해 전단계 공정에 장착된 IoT 장치에는 보정 또는 제어 커맨드를 발생시킬 수 있고, 후단계 공정에 장착된 IoT 장치에는 분석에 필요한 데이터를 전송할 수 있다.

제어부(13)는 정보 분석부(14)의 분석 결과에 기초하여, 타 IoT 장치로 각각 송신할 정보를 생성할 수 있다. 생성된 정보는 필터링된 정보일 수도 있고 커맨드일 수도 있다. 생성된 정보는, 분석 결과에 기초하여 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요할 경우 또는 기타 필요에 의해 정보를 선별한 것일 수 있다. 또한, 선별되지. 않은 정보는 삭제할 수 있다. 이렇게 정보를 필터링하는 이유는 불필요한 데이터를 전송함으로써 발생하는 과부하를 줄이기 위한 것이다. 물론 경우에 따라서는 필터링을 안하고 모든 데이터를 전송할 수도 있고 전혀 데이터를 전송하지 않을 수도 있다.

바람직하게는, 전단계 공정에 장착된 IoT 장치로는 전단계 공정을 제어 또는 관리할 수 있는 커맨드를 송신할 수 있고, 후단계 공정에 장착된 IoT 장치로는 현단계에서 필터링된 데이터 또는 분석 결과를 송신할 수 있으나 이에 반드시 한정되지는 않는다.

송신부(11)는 생성된 정보를 타 IoT 장치로 각각 송신할 수 있다.

IoT 장치(10)는 공정 관리부(19)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 공정 관리부(19)는 정보 분석부(14)의 분석 결과에 기초하여 현단계 공정을 관리 또는 제어하는 기능을 할 수 있다. IoT 장치(10)를 부품 노후화 판정 등의 검사 목적으로만 사용한다면 현단계 공정을 제어할 필요가 없고, 그렇지 않다면 정보 분석부(14)의 분석결과를 현단계 공정의 관리 및 제어에 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치를 예시적으로 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산처리 공정관리용 IoT 장치(10)는, 도 4와 비교하면, 서버 장치(7)가 연결된 것이 차이점이다. 도 5의 IoT 장치(10)는 도 3의 구성에 사용된 IoT 장치일 수 있다.

도 5의 IoT 장치(10)는, 바람직하게는 연속된 단계의 공정들 중에서 마지막 단계의 공정에 장착될 수 있다. 연결된 서버 장치(7)로는 필터링(정제)되지 않은 모든 정보를 보낼 수도 있고, 또한 업로드 부하를 줄이기 위해 정제된 정보나 최종 분석 결과를 보낼 수도 있고, 아무런 정보를 보내지 않을 수도 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, IoT 장치를 사용하는 분산처리 공정관리 방법의 구체적인 일례를 나타낸 순서도(S20)이다. S20은 도 2 내지 도 5에서 설명한 본 발명에 따른 스마트 팩토리 시스템 및 IoT 장치에 사용되는 방법이기 때문에, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, S21 과정에서는 전단계 또는 후단계 공정에 장착된 IoT 장치, 또는 타 IoT 장치로부터 정보를 수신할 수 있다. 또한, 서버 장치(7)로부터 정보를 수신할 수도 있다.

S23 과정에서는 현단계 공정의 데이터를 검출할 수 있다. 도 6에서는 S21 과정과 S23 과정이 순서 있게 도시되어 있지만, 반대의 순서로 수행될 수도 있고, 동시에 또는 상시적으로 수행될 수도 있다.

S25 과정에서는 S21 과정에서 수신된 정보 및 S23 과정에서 검출된 공정 데이터를 분석할 수 있다.

S27 과정에서는 S25 과정의 분석 결과에 기초하여, 전단계 또는 후단계 공정에 장착된 IoT 장치, 또는 타 IoT 장치 또는 서버 장치(7)로 송신할 정보를 생성할 수 있다. 생성되는 정보는 데이터일 수도 있고 커맨드일 수도 있으나 이에 반드시 한정되지는 않는다. 생성된 정보는, 분석 결과에 기초하여 특이 상황이 발생하거나 세부 분석이 필요할 경우 또는 기타 필요에 의해 정보를 선별한 것일 수 있다. 또한 선별되지 않은 정보는 삭제할 수 있다. 이렇게 정보를 필터링하는 이유는 불필요한 데이터를 전송함으로써 발생하는 과부하를 줄이기 위한 것이다. 물론 경우에 따라서는 필터링을 안하고 모든 데이터를 전송할 수도 있고 전혀 데이터를 전송하지 않을 수도 있다.

S29 과정에서는 생성된 정보를 전단계 또는 후단계 공정에 장착된 IoT 장치, 타 IoT 장치, 또는 서버 장치(7)로 송신할 수 있다.

S31 과정에서는 분석 결과에 기초하여 현단계 공정을 관리 또는 제어할 수 있다. 도 6에서는 S29 과정과 S31 과정이 순서 있게 도시되어 있지만, 반대의 순서로 수행될 수도 있고, 동시에 또는 상시적으로 수행될 수도 있다. 또한, S31 과정은 S25 과정 직후에 수행될 수도 있다. IoT 장치(10)를 부품 노후화 판정 등의 검사 목적으로만 사용한다면 S31 과정은 생략될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 스마트 팩토리 시스템을 제품 어셈블리 공정에 적용한 경우를 예시적으로 도시한 블록도이다.

도 7을 참조하면, 제품의 어셈블리 공정으로서 스크류를 체결하는 제품의 공정을 예로 들었다. 예시한 스크류 체결 공정은 3개의 연속된 공정(1, 2, 3)으로 구성되어 있다. 그리고, 각 공정에는 본 발명에 따른 IoT 장치(10.1, 10.2, 10.3)가 각각 장착되어 있다. 그리고, 각 IoT 장치는 공정 순서에 따라 직렬로 연결되어 있고, 두개의 IoT 장치(10.1, 10.3)는 서로 연결되어 있지 않은 구성이다.

스크류 체결 공정(1)에 장착된 IoT 장치(10.1)는 스크류가 체결될 때의 체결음을 검출할 수 있다. 여기에서는 전단계 공정이 없고, 후단계 공정(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)로부터 수신되는 정보는 없는 경우이다.

IoT 장치(10.1)는 검출된 스크류 체결음을 녹음할 수 있고, 이 체결음을 분석할 수 있다. 그리고, 검출된 체결음을 필터링한 데이터 및 분석 결과를 후단계 공정(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)로 송신할 수 있다. 또는 체결음 데이터 전체를 송신할 수도 있다.

공정2(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)는 전단계 공정(1)에 장착된 IoT 장치(10.1)로부터 체결음 데이터와 분석 결과를 수신하고, 현단계 공정인 카메라 공정(2)에서 영상 정보를 검출하여 녹화할 수 있다. 이 모든 정보를 토대로 스크류 체결이 성공적으로 수행되었는지를 분석 또는 판단할 수 있다. 그리고, 수신 받은 체결음 정보, 체결이 확인된 영상 정보 및 분석 결과를 후단계 공정(3)에 장착된 IoT 장치(10.3)로 송신할 수 있다.

공정3(3)에 장착된 IoT 장치(10.3)는 전단계 공정(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)로부터 수신한 데이터와 분석 결과를 기초로 하여 양품과 불량품을 분석 또는 판단할 수 있다. 분석 결과를 토대로 하여 최종 제품의 이송방향(양품, 불량품)을 정할 수 있다. 그리고 분석에 사용한 모든 정보 또는 상기 정보를 필터링한 정보를 서버 장치(7)로 송신할 수 있다. 또한, 양불 판정 결과도 서버 장치(7)로 송신할 수 있다.

또한, IoT 장치(10.3)는 최종 제품의 이송을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 스마트 팩토리 시스템을 SMT 공정에 적용한 경우를 예시적으로 도시한 블록도이다.

도 8을 참조하면, 제품의 SMT 공정은 3개의 연속된 공정(1, 2, 3)으로 구성되어 있다.

SMT 공정(1)에 장착된 IoT 장치(10.1)는 SMT 장비의 실시간 온도 프로파일을 검출할 수 있다. 그리고, 후단계 공정(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)로부터 온도 프로파일 조정 커맨드를 수신할 수 있다.

공정1(1)에 장착된 IoT 장치(10.1)는 검출된 온도 프로파일과 수신한 커맨드를 종합하여 분석을 수행할 수 있다. 그리고, 검출된 온도 프로파일을 필터링한 데이터 및 분석 결과를 후단계 공정(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)로 송신할 수 있다. 또는 온도 프로파일 데이터 전체를 송신할 수도 있다.

공정2(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)는 전단계 공정(1)에 장착된 IoT 장치(10.1)로부터 온도 프로파일 데이터와 분석 결과를 수신하고, 현단계 공정인 비젼 공정(2)에서 영상 정보를 검출하여 녹화할 수 있다. 이 모든 정보를 토대로 SMT가 정상적으로 수행되었는지를 분석할 수 있다. SMT가 정상적으로 수행되지 않았다면 온도 프로파일 조정 커맨드를 생성할 수도 있다.

그리고, 분석에 사용한 모든 정보 또는 상기 정보를 필터링한 정보 및 분석 결과를 후단계 공정(3)에 장착된 IoT 장치(10.3)로 송신할 수 있다.

또한, 생성된 온도 프로파일 조정 커맨드를 전단계 공정인 SMT 공정(1)에 장착된 IoT 장치(10.1)로 송신할 수 있다.

공정3(3)에 장착된 IoT 장치(10.3)는 전단계 공정(2)에 장착된 IoT 장치(10.2)로부터 수신한 데이터와 분석 결과를 수신할 수 있다. 또한, 현단계 공정의 회로 테스트(3)를 수행한 결과를 검출할 수 있다. 이렇게 수신 또는 검출한 모든 정보들을 기초로 하여 양품과 불량품을 분석할 수 있다. 분석 결과를 토대로 하여 최종 제품의 이송방향(양품, 불량품)을 정할 수 있다. 그리고, 분석에 사용한 모든 정보 또는 상기 정보를 필터링한 정보를 서버 장치(7)로 송신할 수 있다. 또한, 양불 판정 결과도 서버 장치(7)로 송신할 수 있다.

또한, IoT 장치(10.3)는 최종 제품의 이송을 수행할 수 있다.

이상에서 설명된, IoT 장치를 사용하는 분산처리 공정관리 방법의 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소들을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현될 수 있으며, 상기 프로그램 명령어는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수도 있다. 언급된 기록 매체는 ROM, 자기 디스크 혹은 콤팩트 디스크, 광 디스크 등 일 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.

이상과 같이, 본 실시예들에 의하면, 공장의 생산 라인 각 단계의 공정에 분산처리 공정관리 IoT 장치를 장착하고, 각 IoT 장치는 전단계 및 후단계 공정에 장착된 IoT 장치들과 필터링된 정보를 송수신하도록 연결하고, 서버 장치로도 필터링된 정보를 업로드하게 함으로써, 네트워크 부하를 줄이고 동시에 메인 서버 장치의 정보 분석 부하를 줄여 공정 정보 처리 및 분석을 효율적으로 할 수 있다.

이상에서와같이, 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.

1, 2, 3: 공정
5, 10, 10.1, 10.2, 10.3: IoT 장치
7: 서버 장치
8, 16, 18: IoT 장치와 서버 장치의 연결
11: 송신부
13: 제어부
14: 정보 분석부
15: 수신부
17: 공정 데이터 검출부
19: 공정 관리부
22, 23: 정보 전송 방향

Claims (2)

1. 연속된 단계의 반도체 공정들로 이루어진 제조 설비 시스템의 분산처리 공정관리를 위해 각 반도체 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치에 있어서,
   특정 단계의 반도체 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치는,
   상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 타 IoT 장치와 정보를 송수신하도록 연결되되,
   상기 특정 단계 공정의 데이터를 검출하는 공정 데이터 검출부;
   수신된 정보 및 상기 검출된 공정 데이터를 분석하는 정보 분석부;
   상기 정보 분석부의 분석 결과에 기초하여, 상기 타 IoT 장치로 각각 송신할 정보를 생성하는 제어부;
   송수신된 데이터를 분산 저장하는 분산 저장부; 및
   상기 생성된 정보를 상기 타 IoT 장치로 각각 송신하는 송신부를 포함하여 구성되는 분산처리 반도체 공정 관리용 IoT 장치.
2. 서버 장치; 및
   연속된 단계의 공정들로 이루어진 제조 설비 시스템의 각 공정에 장착되는 분산처리 반도체 공정관리용 IoT 장치를 포함하여 구성되는 분산처리 공정관리 스마트 팩토리 시스템에 있어서,
   특정 단계의 공정에 장착되는 분산처리 공정관리용 IoT 장치는,
   상기 특정 단계 외의 다른 단계 공정에 장착된 타 IoT 장치와 정보를 송수신하도록 연결되되,
   상기 타 IoT 장치로부터 정보를 수신하고,
   상기 특정 단계 공정의 데이터를 검출하고,
   상기 수신된 정보 및 상기 검출된 공정 데이터를 분석하고,
   상기 분석 결과에 기초하여, 상기 타 IoT 장치로 각각 송신할 정보를 생성하고,
   상기 생성된 정보를 상기 타 IoT 장치로 각각 송신하는 것을 특징으로 하는, 분산처리 공정관리 스마트 팩토리 시스템.

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