KR20190049107A - 차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열 관리 시스템, 생산라인에서 컨베이어로 이동되는 차량에 부착되며 부착된 차량정보(VIN)을 저장하는 스마트 태그, 상기 생산라인에 배치된 리더 안테나를 통해 상기 스마트 태그의 무선신호를 인식하여 공정영역 진입을 감지하는 태그 인식부 및 상기 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 배치된 차량의 서열정보를 저장하고, 상기 스마트 태그의 공정영역 진입으로 수신된 상기 스마트 태그의 차량정보(VIN)를 기초로 저장된 서열정보의 차량정보(VIN)를 조회하여, 실제 차량서열과 저장된 서열정보가 비매칭된 서열오류가 발생하면 상기 비매칭된 서열정보를 상기 실제 차량서열에 맞게 변경하는 서버를 포함한다.

Description

차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SEQUENCE MANAGEMENT OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공장에서 생산되는 차량의 서열이 변동되는 것을 관리하는 차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 공장의 생산라인에서는 컨베이어에 순서대로 이송되는 차량의 서열정보를 관리하고, 상기 서열정보와 매칭된 차량의 사양정보를 고려하여 조립 공정을 관리하고 있다.
MES(Manufacturing Execution System)는 컨베이어에 설치된 이동수단에 순서대로 탑재되는 차량의 서열정보를 관리하며, 차량은 공정 별 생산라인을 따라 이동하면서 조립된다.
도 1은 종래의 생산라인에서 차량의 서열정보를 관리하는 방법을 나타낸다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래에는 MES에서 차량의 서열정보를 설비단말로 전송하고, 설비단말에서는 상기 서열정보에 따른 사양정보를 고려한 해당 공정 작업을 수행한다. 이때, 하나의 생산라인에서 다양한 종류의 차량이 조립될 수 있으므로 상기 사양정보에 따라 차량에 적용되는 부품이 달라지거나 일부 부품의 조립이 추가 또는 생략될 수 있다.
한편, 상기 서열정보(C1, C2, C3)와 컨베이어의 차량 이동순서((C1), (C2), (C3))가 매칭된 정상상태에서는 상기 사양정보에 따른 차량 부품의 조립이 정상적으로 진행된다.
반면, 차량의 조립공정중 다양한 사유로 공피치가 발생되면 MES에서 전송된 서열정보(C1, C2, C3)와 컨베이어의 차량 이동순서((C1), (공피치), (C3))가 비매칭되는 서열오류가 발생된다. 여기서, 상기 공피치는 차량의 조립 공정 중 차량불량, 차체수작업, 공정불량 등의 다양한 사유로 차량이 제거되어 컨베이어의 이동수단이 빈상태로 흘러가는 것을 의미한다.
종래에는 공피치의 발생에 따른 차량 이동순서의 변경에 의해 서열정보가 틀어지는 경우 작업자가 수작업으로 일일이 서열정보를 변경하고 있다.
그러나, 작업자가 수작업으로 서열정보를 변경 시 오입력 등의 휴먼에러 및 누락이 발생될 수 있으며, 이는 공정라인에 진입하는 차량과 서열정보가 비매칭되어 부품이 오장착 또는 미장착으로 제품불량이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 실제 차량의 이동순서와 서열정보의 비매칭은 공정작업의 혼선을 유발하며 심각하게는 라인정지가 발생되어 생산라인의 수율이 저하되는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 생산라인에 투입되는 차량에 부착된 스마트 태그의 정보를 실시간으로 모니터링하여 공피치 발생에 따른 서열정보를 자동으로 변경하는 차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 서열 관리 시스템은, 생산라인에서 컨베이어로 이동되는 차량에 부착되며, 부착된 차량정보(VIN)을 저장하는 스마트 태그; 상기 생산라인에 배치된 리더 안테나를 통해 상기 스마트 태그의 무선신호를 인식하여 공정영역 진입을 감지하는 태그 인식부; 및 상기 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 배치된 차량의 서열정보를 저장하고, 상기 스마트 태그의 공정영역 진입으로 수신된 상기 스마트 태그의 차량정보(VIN)를 기초로 저장된 서열정보의 차량정보(VIN)를 조회하여, 실제 차량서열과 저장된 서열정보가 비매칭된 서열오류가 발생하면 상기 비매칭된 서열정보를 상기 실제 차량서열에 맞게 변경하는 서버를 포함한다.
또한, 상기 서열정보는 상기 스마트 태그가 부착된 순서의 차량정보(VIN), 사양정보 및 태그ID를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스마트 태그는 부착된 차량의 차량정보(VIN)를 자신의 태그ID로 수정할 수 있다.
또한, 상기 스마트 태그는, 상기 무선신호를 송신하는 RFID; 부착된 차량의 차량정보(VIN)로 구성된 태그ID(VIN)를 저장 메모리; 상기 스마트 태그의 작동을 위한 전원을 공급하는 배터리; 상기 스마트 태그의 이동에 따른 가속도를 측정하는 가속도 센서; 상기 스마트 태그의 각속도에 따른 이동방향을 측정하는 자이로 센서; 및 센서에서 측정된 속도, 가속도, 시간 및 방향을 포함하는 이동정보를 태그ID(VIN)를 통해 태그 인식부로 송신하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 태그 인식부는 상기 컨베이어를 통해 상기 공정영역으로 순차적으로 진입하는 상기 실제 차량서열을 감지할 수 있다.
또한, 상기 태그 인식부는 상기 컨베이어의 시작점을 기준으로 상기 스마트 태그의 이동거리를 계산하고, 상기 이동거리를 생산라인의 지도정보에 매칭하여 컨베이어 경로상의 위치좌표를 도출할 수 있다.
또한, 상기 서버는 상기 서열정보를 저장하는 데이터베이스(DB); 부착된 차량정보로 구성된 상기 스마트 태그의 태그ID(VIN)와 위치좌표를 수신하는 통신부; 생산관리시스템(MES)에서 추가 수신된 서열정보를 업데이트하는 서열 관리부; 상기 리더 안테나를 통해 RTLS(Real-time locating system) 기반 상기 스마트 태그의 위치좌표를 추적하는 위치 추적부; 및 상기 태그 인식부에서 상기 스마트 태그의 무선신호가 감지되면, 상기 스마트 태그의 위치좌표를 생산라인의 지도와 비교하여 공정영역 내에 존재하지 확인하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 서열오류가 발생하면, DB에 저장된 서열정보에서 비매칭된 차량정보(VIN)의 순번을 화면에 표시하여 서열오류정보를 알람할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 서열정보에서 공피치가 발생된 상기 컨베이어 이동수단의 순번을 블랭크(Blank)로 표시할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 블랭크(Blank) 상태의 이동수단에 차량이 재진입 되면, 상기 서열정보를 상기 블랭크(Blank)에서 재진입 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)로 변경할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 생산라인에 설비된 서버가 차량에 부착된 스마트 태그를 통해 차량의 서열을 관리하는 방법은, a) 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 배치된 차량의 서열정보(VIN)를 저장하는 단계; b) 태그 인식부의 리더 안테나를 통해 상기 스마트 태그의 무선신호를 인식하여 공정영역 진입을 감지하는 단계; 및 c) 상기 스마트 태그의 태그ID(VIN)를 기초로 저장된 차량정보(VIN)를 조회하여 실제 차량서열과 저장된 서열정보의 매칭여부를 확인하는 단계; 및 d) 상기 실제 차량서열과 저장된 성가 서열정보가 비매칭된 서열오류가 발생하면 상기 비매칭된 서열정보를 상기 실제 차량서열에 맞게 변경하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 a) 단계이전에, 상기 스마트 태그의 태그ID를 부착된 차량의 차량정보(VIN)로 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 태그 인식부에서 감지된 상기 태그ID(VIN)와 그 위치좌표를 수신하여, 상기 상기 태그ID(VIN)의 위치좌표가 생산라인의 지도상 공정영역에 존재하면 진입된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치좌표는, 상기 컨베이어의 시작점을 기준으로 상기 스마트 태그의 이동거리를 산출하고, 상기 스마트 태그의 이동거리를 생산라인의 지도정보에 매칭하여 도출할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 서열오류가 발생되면 저장된 상기 서열정보에서 비매칭된 차량정보(VIN)를 추출하고, 상기 비매칭된 차량정보(VIN)의 순번을 화면에 표시하여 서열오류정보를 알람하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 d) 단계는, 상기 서열정보에서 공피치가 발생된 이동수단의 순번을 블랭크(Blank)로 변경하는 단계; 및 상기 블랭크의 이동수단에 차량이 재배치되면 상기 블랭크를 재진입 스마트 태그의 태그ID(VIN)로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, RTLS(Real-time locating system) 기반 상기 스마트 태그의 위치좌표를 측정하여 지상으로부터 일정 기준높이 미만인 것을 검출하면 낙하 이벤트를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 스마트 태그로부터 중력가속도로 떨어진 이동정보를 수신하면 낙하 이벤트를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 전방차량과의 차간거리가 설정된 기준거리를 초과하는 스마트 태그가 검출되면 컨베이어 밖으로 떨어진 이탈 이벤트를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 b) 단계는, 상기 태그 인식부에서 마지막으로 수신된 스마트 태그의 위치좌표 수신시간 간격이 설정 기준시간을 초과하면, 스마트 태그의 고장 또는 분실 이벤트를 발생하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 스마트 태그를 통해 생산라인에서의 실제 차량의 이동순서가 변경된 것을 파악하여 서열정보를 자동으로 변경함으로써 오입력이나 누락으로 인한 서열정보 오류를 예방할 수 있다.
또한, 차량의 서열정보 오류를 예방함으로써 생산라인에서의 부품 오장착이나 미장착에 따른 제품불량을 줄이고 라인정지를 예방하여 수율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 자가진단을 통한 스마트 태그의 부착상태 및 작동상태를 모니터링함으로써 스마트 태그 기반 차량의 서열정보 관리의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 생산라인에서 차량의 서열정보를 관리하는 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열정보를 관리하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 위치좌표 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 점검을 위한 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 낙하/이탈 이벤트 상태를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 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 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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 사용된 차량은 완성차량뿐 아니라 생산라인에서 조립중인 차체(Body In White)를 포함하며, 차량이 이동된다는 것은 자체동력이 아닌 컨베이어와 같은 이동수단에 의해 이동되는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열 관리 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열정보를 관리하는 방법을 나타낸 개념도이다.
첨부된 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열 관리 시스템 스마트 태그(10), 태그 인식부(20) 및 서버(30)를 포함한다.
스마트 태그(10)는 차량이 조립되는 생산라인의 컨베이어를 통해 이동되는 순서에 따라 제1 차랑(C1), 제2 차량(C2) 및 제3 차량(C3) 등의 차체에 각각 부착된다.
스마트 태그(10)는 자신이 부착된 차량의 차대번호(VIN)를 태그ID로 저장하고, 태그ID(VIN)를 통해 차량의 서열정보 관리에 필요한 이동정보를 송신한다.
스마트 태그(10)는 차량의 식별을 위해 자신의 태그ID를 부착된 차량의 차대번호(VIN)로 수정하여, 이후 자신과 차량의 통합된 식별정보 활용할 수 있다. 그러므로, 이하 설명에 있어서 상기 태그ID는 VIN 정보로 구성된 태그ID로써 "태그ID(VIN)"로 병기한다.
스마트 태그(10)는 컨베이어를 통한 차량의 이동 중 근접하는 태그 인식부(20)와 무선통신을 연결하여 태그ID(VIN)를 전송한다.
또한, 스마트 태그(10)는 부착된 차량의 이동에 따른 속도, 가속도, 시간 및 방향 중 적어도 하나를 포함하는 이동정보를 측정하여 태그 인식부(20)로 송신할 수 있다.
태그 인식부(20)는 상기 생산라인의 길이방향으로 배치된 복수의 리더 안테나(21)를 포함한다.
태그 인식부(20)는 리더 안테나(21)를 통해 스마트 태그(10)의 무선신호를 인식하여 해당 차량이 공정영역으로 진입하는 것을 감지한다. 이때, 태그 인식부(20)는 컨베이어를 통한 차량의 이동순서에 따라 스마트 태그(10)를 인식함으로써 공정영역에 순차적으로 진입된 실제 차량서열을 감지할 수 있다.
태그 인식부(20)는 공정에 진입된 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)와 속도, 가속도, 시간 및 방향의 수신에 따른 위치좌표를 계산하여 서버(30)로 전달할 수 있다.
여기서, 종래 생산라인에서는 차량이 공정영역에 진입하는 것을 작업자가 바코드 스캐너를 통해 읽어 들여 차량정보 및 사양정보를 확인했기 때문에 작업 공수 발생 및 휴먼에러로 바코드의 인식이 누락되는 단점이 존재하였다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 태그 인식부(20)의 무선신호 인식에 따른 스마트 태그(10)의 공정영역 진입 감지와 위치좌표의 측정으로 서열검증을 지원함으로써 상기 단점을 보완할 수 있는 이점이 있다.
서버(30)는 공장 내 생산관리시스템(Manufacturing Execution System, MES)과 연동하는 미들웨어로써 공정설비에 각각 구성되며, 생산라인을 따라 진입되는 차량의 서열정보와 사양정보에 따른 공정작업을 관리한다.
서버(30)는 MES로부터 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 배치된 차량의 서열정보를 수신하여 데이터베이스(DB)에 저장한다.
상기 서열정보는 스마트 태그(10)가 부착된 순서의 차량정보(VIN), 사양정보 및 태그 ID를 포함할 수 있다. 여기서, 하나의 차량에 대한 태그ID(VIN)와 차량정보(VIN)는 스마트 태그(10)와 서버(30)에 각각 저장된 정보를 구분하기 위한 것으로 동일한 차대번호를 의미한다.
또한, 상기 사양정보는 차량의 종류(모델), 차종 별 편의사향, 내수용, 수출용, 판매지역 등을 고려하여 차량마다 공정작업에 적용되는 옵션을 구분하기 위한 정보를 의미한다.
서버(30)는 태그 인식부(20)를 통해 스마트 태그(10)의 진입이 감지되면, 스마트 태그(10)의 위치좌표를 생산라인의 지도정보에서 확인하여 해당 공정영역의 진입 여부를 확인(검증)한다.
서버(30)는 스마트 태그(10)의 공정영역 진입을 확인하면 수신된 태그ID(VIN)를 기초로 DB에 저장된 차량정보(VIN)를 조회하여 실제 차량서열과 DB에 저장된 서열정보의 매칭여부를 확인한다. 이때, 서버(30)는 실제 차량서열과 DB에 저장된 서열정보가 비매칭된 서열오류가 발생하면 상기 비매칭된 서열정보를 실제 차량서열에 맞게 자동으로 변경한다.
예컨대, 도 3의 <A>와 같이, 서버(30)는 태그 인식부(20)에서 검출된 실제 차량서열((C1), (C2), (C3))을 DB에 저장된 서열정보(C1, C2, C3)와 순차적으로 비교하여 일치하면 상기 서열정보가 매칭된 정상상태로 판단할 수 있다.
또한, 도 3의 <B>와 같이, 서버(30)는 공피치 발생시 태그 인식부(20)에서 검출된 실제 차량서열((C1), (Blank), (C3))이 DB에 저장된 서열정보(C1, C2, C3)와 비매칭되는 서열오류가 발생할 수 있다.
이때, 서버(30)는 상기 공피치로 인한 이동수단의 블랭크(Blank)를 인식하여 상기 서열정보를 상기 실제 차량서열에 맞게 자동으로 변경함으로써 공정작업을 정상상태로 유지할 수 있다.
또한, 서버(30)는 선행 공정 중 공피치 발생으로 인해 제2 차량(C2)의 이동 순서(실제 차량서열)가 변경되더라도 상기 제2 차량(C2)에 부착된 스마트 태그(10)의 저장된 차량정보와 사양정보가 같이 이동되므로 항상 차량의 순서를 확인할 수 있다.
또한, 서버(30)는 공정상의 불량으로 차량이 컨베이어의 경로 상에서 이탈(제거) 되더라도 스마트 태그(10)의 위치추적을 통해 현재 위치를 파악하여 처리상황 및 생산라인의 재진입 여부를 모니터링 할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그(10)는 RFID(11), 메모리(12), 배터리(13), 가속도 센서(14), 자이로 센서(15) 및 제어모듈(16)을 포함한다.
이러한, 스마트 태그(10)는 하우징(17)의 일면에 형성된 자석(18)에 의해 차체에 부착될 수 있다.
RFID(Radio Frequency Identification)(11)는 배터리(13)로 전원이 공급되는 능동형 소자로 구성되며 태그ID(VIN)를 통해 데이터를 송신하는 통신모듈로서의 기능을 수행한다.
메모리(12)는 부착된 차량의 차대번호(VIN)를 태그ID로 저장 한다. 상기 태그ID(VIN)는 바코드 스캐너를 통해 읽어들인 차체의 바코드의 차대번호를 무선통신으로 수신하여 저장될 수 있다.
배터리(13)는 스마트 태그(10)의 작동을 위한 전원을 공급한다.
가속도 센서(14)는 스마트 태그(10)의 이동에 따른 속도와 가속도를 측정한다.
자이로 센서(15)는 스마트 태그(10)의 각속도에 따른 이동방향을 측정한다. 상기 각속도의 변경은 스마트 태그(10)의 차량 부착상태의 변경 등을 파악하는데 활용될 수 있다.
또한, 상기 가속도와 각속도는 추후 차량의 이동에 따른 컨베이어 경로상의 스마트 태그(10) 위치좌표 및 낙하 이벤트 판단을 위한 중력가속도 등을 측정하는데 활용될 수 있다.
제어모듈(16)은 스마트 태그(10)의 전반적인 제어를 위한 알고리즘이 저장된 MCU(Micro Controller Unit)로 구성된다.
제어모듈(16)은 상기 센서들(14, 15)로부터 측정된 속도, 가속도, 시간 및 방향을 포함하는 이동정보를 태그 인식부(20)의 스마트 태그(10) 위치좌표 계산을 위해 송신할 수 있다.
또한, 제어모듈(16)은 상기 센서들(14, 15)로부터 측정된 정보에 기초한 스마트 태그(10)의 자가점검 로직을 수행하여 차량의 부착상태를 파악하고, 차량으로부터 이탈된 이벤트를 검출하여 서버(30)로 송신할 수 있다.
예컨대, 제어모듈(16)은 스마트 태그(10)의 각속도가 변경되어 수직하향의 기준 가속도(예; 9g)를 초과한 중력가속도로 떨어지는 것을 감지하면 상기 낙하 이벤트를 발생할 수 있다.
이때, 제어모듈(16)은 상기 각속도가 변경된 것으로 스마트 태그(10)의 부착상태 또는 부착자세가 변경된 것을 검출할 수 있으나 상기 중력가속도 미만의 이동이 감지된 경우 작업자에 의해 부착위치가 변경된 상황으로 판단할 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서버의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 서버(30)는 통신부(31), 서열 관리부(32), 위치 추적부(33), 데이터베이스(34) 및 제어부(35)를 포함한다.
통신부(31)는 태그 인식부(20)를 통해 스마트 태그(10)의 무선신호가 감지되면, 태그ID(VIN)와 위치좌표를 수신한다.
서열 관리부(32)는 MES로부터 추가 수신된 차량의 서열정보를 업데이트한다.
즉, 서열 관리부(32)는 컨베이어의 시작점에서 일정간격으로 로딩되는 차량에 순차적으로 부착된 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)를 DB의 서열정보에 업데이트할 수 있다.
위치 추적부(33)는 태그 인식부(20)에서 수신되는 위치좌표와는 별개로, 리더 안테나(21)를 통해 스마트 태그(10)의 위치를 파악하기 위하여 이중화된 실시간 위치 추적 시스템(Real-time locating system, RTLS)이다.
위치 추적부(33)는 리더 안테나(21)의 배치 좌표를 저장하고, 리더 안테나(21)의 무선신호에 수신에 따른 삼각측량에 의해 스마트 태그(10)의 위치좌표(x, y, z)를 파악할 수 있다.
위치 추적부(33)의 위치 추적기능은 스마트 태그(10)에서 수신되는 위치좌표와 병행될 수 있으며, 스마트 태그(10)의 고장 이벤트로 위치좌표가 수신되지 않는 경우 해당 태그ID(VIN)에 대한 위치정보를 제공할 수 있다.
데이터베이스(34)는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열관리를 위한 각종 프로그램과 데이터를 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 데이터를 저장한다.
제어부(35)는 생산라인에서 차량의 서열관리를 위한 전반적인 동작을 제어하는 중앙처리장치(CPU)이다.
제어부(35)는 태그 인식부(20)에서 차량에 부착된 스마트 태그(10)의 무선신호가 감지되면, 스마트 태그(10)의 위치좌표를 통해 공정영역 진입을 확인한다.
제어부(35)는 공정영역에 진입된 스마트 태그(10)의 실제 차량서열과 DB에 저장된 서열정보의 매칭여부를 검증하여 비매칭되는 경우 상기 서열정보를 실제 차량서열에 맞게 자동으로 변경한다.
이하, 도 6을 통해, 본 발명의 제어부(35)가 생산라인에서 발생되는 차량의 서열정보 오류를 검출하여 자동으로 수정하는 차량의 서열관리 방법을 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 6을 참조하면, 제어부(35)는 MES로부터 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 로딩되는 차량의 서열정보를 수신하여 데이터베이스(DB)에 저장한다(S101).
제어부(35)는 태그 인식부(20)에서 차량에 부착된 스마트 태그(10)의 무선신호가 감지되면(S102), 태그 인식부(20)에서 감지된 태그ID(VIN)와 위치좌표를 수신하여(S103), 공정영역 진입진입 여부를 판단한다(S104).
이때, 제어부(35)는 스마트 태그(10)의 위치좌표와 생산라인의 지도를 비교하여 상기 공정영역 내에 존재하지 않으면(S104; 아니오), 태그 인식부(20)에 연결된 통신목록에서 삭제한다.
반면, 제어부(35)는 상기 스마트 태그(10)의 위치좌표가 공정영역에 존재하여 진입된 것으로 판단되면(S104; 예), 상기 태그ID(VIN)를 기초로 DB에 저장된 차량정보(VIN)를 조회하여 실제 차량서열과 DB에 저장된 서열정보의 매칭여부를 확인한다(S105).
이때, 제어부(35)는 실제 차량서열과 저장된 서열정보가 매칭되어 서열오류가 발생되지 않으면(S106; 아니오), 시작 단계로 리턴 한다.
반면, 제어부(35)는 실제 차량서열과 저장된 서열정보가 비매칭되어 서열오류가 발생되면(S106; 예), DB에 저장된 서열정보에서 비매칭된 차량정보(VIN)를 추출한다(S107).
제어부(35)는 상기 비매칭된 차량정보(VIN)의 순번을 화면에 표시하여 서열오류정보를 알람하고(S108), 오류 발생 서열정보를 실제 차량서열에 맞게 자동으로 수정한다(S109). 이때, 제어부(35)는 비매칭된 차량정보(VIN)의 자동수정 여부(Y/N)를 질의하는 단계를 포함하여, 입력된 명령에 따라 서열정보를 자동으로 수정할 수 있으며 그 수정된 결과를 화면에 표시할 수 있다.
예컨대, 제어부(35)는 상기 도 3에서와 같이, 공피치가 발생된 이동수단의 순번을 블랭크(Blank)로 표시할 수 있다. 이때, 제어부(35)는 상기 공피지로 생산라인(컨베이어)에서 제거된 스마트 태그(10)의 위치추적 하여 처리상황 및 생산라인의 재진입 여부를 모니터링 할 수 있다.
또한, 제어부(35)는 블랭크(Blank) 상태의 이동수단에 공피치로 제거후 복구된 차량이 재배치되는 경우 서열정보를 상기 블랭크(Blank)에서 재진입 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)로 수정할 수 있다.
이후, 제어부(35)는 변경된 차량의 서열정보를 MES 및 공정설비의 타 서버로 전송하고, 그 모니터링 정보를 공유함으로써 전체 생산라인에서 관리되는 서열정보를 일치시킨다.
한편, 서버(30)는 도 6의 S104 단계에서, 태그 인식부(20)에서 감지된 태그ID(VIN)와 위치좌표 계산에 따른 공정영역 진입진입 여부를 판단하고 있다.
이때, 태그 인식부(20)가 스마트 태그(10)의 위치좌표를 측정하는 방법을 아래의 도 7을 통해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 위치좌표 측정방법을 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 7을 참조하면, 태그 인식부(20)는 감지된 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)를 수신하고(S201), 스마트 태그(10)에서 측정된 속도, 가속도, 시간 및 각속도 중 적어도 하나를 수집한다(S202).
태그 인식부(20)는 상기 속도, 가속도, 시간 및 각속도 중 적어도 하나에 기초하여 생산라인/컨베이어의 시작점(즉, 원점)을 기준으로 스마트 태그(10)의 이동거리를 계산한다(S203). 예컨대, 태그 인식부(20)는 상기 시작점에서부터 차량이 이동하면 시간에 따른 가속도로 속도를 계산하고, 상기 속도를 시간 따라 적분하여 시작점을 기준으로 스마트 태그(10)의 이동거리를 산출할 수 있다.
태그 인식부(20)는 위에서 계산된 스마트 태그(10)의 이동거리를 생산라인의 지도정보에 매칭하여 컨베이어 경로상의 위치좌표를 도출한다(S204). 이때, 차량은 컨베이어의 시작점에 로딩된 후 컨베이어의 경로를 벗어날 수 없으며 그 경로를 따라 이동되므로 상기 이동거리를 컨베이어 경로상 길이에 대응시키면 상기 위치좌표를 도출할 수 있다.
태그 인식부(20)는 스마트 태그(10)의 감지 순서대로 도출된 위치좌표를 대응되는 태그ID(VIN)와 함께 서버(30)로 전송할 수 있다(S205).
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서열정보 관리 방법은 차량에 부착된 스마트 태그(10)의 위치좌표 모니터링 기반으로 관리되므로, 차량에 스마트 태그(10)가 정상적으로 부착된 상태에서 정상 작동되는 것을 전제로 한다.
차량의 생산공정 중 스마트 태그(10)가 차량으로부터 떨어지는 사례로는 작업상의 이유로 작업자가 의도적으로 스마트 태그(10)를 떼어 다른 위치에 부착하거나 외부 충격에 의해 의도치 않게 떨어지는 낙하 이벤트를 들 수 있다.
상기 낙하 이벤트의 경우에는 차량으로부터의 스마트 태그(10)가 이탈되어 차량과의 비매칭 오류를 발생하거나 스마트 태그(10)의 분실로 서열오류를 유발할 수 있다.
그러므로, 서버(30)는 스마트 태그(10)의 센서들(14, 15)로부터 측정된 정보에 기초하여 스마트 태그(10)가 부착위치로부터 떨어지는 낙하 이벤트를 검출함으로써 스마트 태그(10)의 정상 부착상태 및 동작상태를 관리할 수 있다.
즉, 서버(30)는 자가점검 로직을 통해 스마트 태그(10)의 부착상태와 작동상태를 모니터링 할 수 있으며, 이를 다음의 도 8을 통해 구체적으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 점검을 위한 모니터링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 태그의 낙하/이탈 이벤트 상태를 나타낸다.
첨부된 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 서버(30)는 스마트 태그(10)가 부착된 차량의 서열정보에 따른 태그ID(VIN) 감시리스트를 저장한다(S301).
서버(30)는 태그 인식부(20)를 통해 차량에 부착된 순서에 따른 태그ID(VIN)의 위치좌표를 파악한다(S302). 동시에, 서버(30)는 위치 추적부(33)를 통해 RTLS기반 스마트 태그(10)의 위치를 측정할 수 있다.
이를 기반으로, 서버(30)는 컨베이어를 통해 나란히 이동되는 차량의 부착 순서에 따른 스마트 태그(10)의 위치기반 이동정보와 부착상태를 감시할 수 있다.
예컨대, 서버(30)는 RTLS 기반 스마트 태그(10)의 위치가 지상으로부터 일정 기준높이(예; 50cm) 미만인 것을 검출하면(S303; 예), 해당 스마트 태그(10)의 낙하 이벤트를 발생할 수 있다(S304).
또한, 서버(30)는 위와 별개로 스마트 태그(10)가 중력가속도로 떨어진 상기 낙하 이벤트를 확인하여 해당 스마트 태그(10)의 낙하 이벤트를 발생할 수 있다(S304).
이때, 서버(30)는 상기 낙하 이벤트가 발생된 태그 ID(VIN)의 최종위치를 추적하여(S311), 상기 태그ID(VIN)의 낙하 이벤트를 알람하고 그 최종위치를 화면에 표시할 수 있다(S312).
한편, 서버(30)는 차량에 부착된 순서에 따른 태그ID(VIN)의 위치좌표 차이를 계산하여 차간거리를 계산한다(S305).
이때, 서버(30)는 상기 태그ID(VIN)의 전방 태그ID(VIN)와의 차간거리가 설정된 기준거리(예; 8M)를 초과하면(S306; 예), 해당 태그 ID에 매칭된 스마트 태그(10)가 컨베이어 밖으로 떨어진 이탈 이벤트를 발생한다(S307).
서버(30)는 이탈 이벤트가 발생된 상기 태그ID(VIN)의 최종위치를 추적하여(S311), 상기 태그ID(VIN)의 이탈 이벤트를 알람하고 그 최종위치를 화면에 표시할 수 있다(S312).
한편, 서버(30)는 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)를 통해 수신되는 위치좌표의 수신시간 차이(수신 간격)을 체크한다(S308).
서버(30)는 상기 위치좌표의 수신시간 간격이 설정된 기준시간(예; 10분)을 초과하여 수신되지 않으면(S309; 예), 상기 태그ID(VIN)에 매칭된 스마트 태그(10)에 고장/분실 이벤트를 발생한다(S310).
서버(30)는 감시리스트에서 상기 고장 이벤트가 발생된 태그ID(VIN)의 마지막으로 저장된 최종위치를 추적하여(S311), 상기 태그ID(VIN)의 고장/분실 이벤트를 알람하고 그 최종위치를 화면에 표시할 수 있다(S312).
반면, 서버(30)는 스마트 태그(10)의 모니터링 중 상기 낙하 이벤트, 이탈 이벤트 및 고장/분실 이벤트가 발생되지 않으면(S303, S306; S309; 모두 아니오), 리턴 하여 모니터링을 계속한다.
위 설명에서, 각 이벤트 판단을 위해 설정된 상기 기준높이, 기준거리 및 기준시간의 조건은 생산라인의 설비 및 그 운용상태에 따라 변경 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 스마트 태그를 통해 생산라인에서의 실제 차량의 이동순서가 변경된 것을 파악하여 서열정보를 자동으로 변경함으로써 오입력이나 누락으로 인한 서열정보 오류를 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량의 서열정보 오류를 예방함으로써 생산라인에서의 부품 오장착이나 미장착에 따른 제품불량을 줄이고 라인정지를 예방하여 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 자가진단을 통한 스마트 태그의 부착상태 및 작동상태를 모니터링함으로써 스마트 태그 기반 차량의 서열정보 관리의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
예컨대, 도 7에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 태그 인식부(20)가 시작점으로부터 스마트 태그(10)의 이동거리를 산출하여 컨베이어 경로상의 위치좌표를 측정하는 것으로 설명하였다.
그러나, 본 발명의 실시 에는 이에 한정되지 않으며, 스마트 태그(10)가 시작점으로부터 자신의 이동거리를 산출하여 컨베이어 경로상의 위치좌표를 측정하여 태그 인식부(20)를 통해 서버(30)로 제공할 수 있다.
또한, 서버(30)가 태그 인식부(20)를 통해 스마트 태그(10)의 속도, 가속도, 시간 및 각속도를 수신하여 상기 이동거리에 따른 위치좌표를 측정할 수 도 있다.
마찬가지로, 도 8에 도시한 본 발명의 실시 예에서는 서버(30)가 스마트 태그(10)의 낙하 및 이탈 이벤트를 검출하는 것으로 설명하였다.
그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 스마트 태그(10)가 자체점검 알고리즘에 따른 낙하 이벤트 또는 이탈 이벤트를 감지하고, 태그 인식부(20)를 통해 서버(30)로 제공할 수 있다.
따라서, 서버(30)에서는 스마트 태그(10)의 이벤트 신호에 따른 스마트 태그의 부착상태를 모니터링 할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 스마트 태그 11: RFID
12: 메모리 13: 배터리
14: 가속도 센서 15: 자이로 센서
16: 제어모듈 20: 태그 인식부
21: 리더 안테나 30: 서버
31: 통신부 32: 태그 관리부
33: 위치 추적부 34: 데이터베이스
35: 제어부

Claims (20)

  1. 생산라인에서 컨베이어로 이동되는 차량에 부착되며, 부착된 차량정보(VIN)을 저장하는 스마트 태그;
    상기 생산라인에 배치된 리더 안테나를 통해 상기 스마트 태그의 무선신호를 인식하여 공정영역 진입을 감지하는 태그 인식부; 및
    상기 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 배치된 차량의 서열정보를 저장하고, 상기 스마트 태그의 공정영역 진입으로 수신된 상기 스마트 태그의 차량정보(VIN)를 기초로 저장된 서열정보의 차량정보(VIN)를 조회하여, 실제 차량서열과 저장된 서열정보가 비매칭된 서열오류가 발생하면 상기 비매칭된 서열정보를 상기 실제 차량서열에 맞게 변경하는 서버;
    를 포함하는 차량의 서열 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서열정보는
    상기 스마트 태그가 부착된 순서의 차량정보(VIN), 사양정보 및 태그ID를 포함하는 차량의 서열 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 태그는
    부착된 차량의 차량정보(VIN)를 자신의 태그ID로 수정하는 차량의 서열 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스마트 태그는
    상기 무선신호를 송신하는 RFID;
    부착된 차량의 차량정보(VIN)로 구성된 태그ID(VIN)를 저장 메모리;
    상기 스마트 태그의 작동을 위한 전원을 공급하는 배터리;
    상기 스마트 태그의 이동에 따른 가속도를 측정하는 가속도 센서;
    상기 스마트 태그의 각속도에 따른 이동방향을 측정하는 자이로 센서; 및
    센서에서 측정된 속도, 가속도, 시간 및 방향을 포함하는 이동정보를 태그ID(VIN)를 통해 태그 인식부로 송신하는 제어 모듈;
    을 포함하는 차량의 서열 관리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태그 인식부는
    상기 컨베이어를 통해 상기 공정영역으로 순차적으로 진입하는 상기 실제 차량서열을 감지하는 차량의 서열 관리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 태그 인식부는
    상기 컨베이어의 시작점을 기준으로 상기 스마트 태그의 이동거리를 계산하고, 상기 이동거리를 생산라인의 지도정보에 매칭하여 컨베이어 경로상의 위치좌표를 도출하는 차량의 서열 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서버는
    상기 서열정보를 저장하는 데이터베이스(DB);
    부착된 차량정보로 구성된 상기 스마트 태그의 태그ID(VIN)와 위치좌표를 수신하는 통신부;
    생산관리시스템(MES)에서 추가 수신된 서열정보를 업데이트하는 서열 관리부;
    상기 리더 안테나를 통해 RTLS(Real-time locating system) 기반 상기 스마트 태그의 위치좌표를 추적하는 위치 추적부; 및
    상기 태그 인식부에서 상기 스마트 태그의 무선신호가 감지되면, 상기 스마트 태그의 위치좌표를 생산라인의 지도와 비교하여 공정영역 내에 존재하지 확인하는 제어부;
    를 포함하는 차량의 서열 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 서열오류가 발생하면, DB에 저장된 서열정보에서 비매칭된 차량정보(VIN)의 순번을 화면에 표시하여 서열오류정보를 알람하는 차량의 서열 관리 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 서열정보에서 공피치가 발생된 상기 컨베이어 이동수단의 순번을 블랭크(Blank)로 표시하는 차량의 서열 관리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 블랭크(Blank) 상태의 이동수단에 차량이 재진입 되면, 상기 서열정보를 상기 블랭크(Blank)에서 재진입 스마트 태그(10)의 태그ID(VIN)로 변경하는 차량의 서열 관리 시스템.
  11. 생산라인에 설비된 서버가 차량에 부착된 스마트 태그를 통해 차량의 서열을 관리하는 방법에 있어서,
    a) 컨베이어의 이동수단에 순차적으로 배치된 차량의 서열정보(VIN)를 저장하는 단계;
    b) 태그 인식부의 리더 안테나를 통해 상기 스마트 태그의 무선신호를 인식하여 공정영역 진입을 감지하는 단계; 및
    c) 상기 스마트 태그의 태그ID(VIN)를 기초로 저장된 차량정보(VIN)를 조회하여 실제 차량서열과 저장된 서열정보의 매칭여부를 확인하는 단계; 및
    d) 상기 실제 차량서열과 저장된 성가 서열정보가 비매칭된 서열오류가 발생하면 상기 비매칭된 서열정보를 상기 실제 차량서열에 맞게 변경하는 단계;
    를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 a) 단계이전에,
    상기 스마트 태그의 태그ID를 부착된 차량의 차량정보(VIN)로 수정하는 단계를 더 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  13. 제11항 또는 12항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 태그 인식부에서 감지된 상기 태그ID(VIN)와 그 위치좌표를 수신하여, 상기 상기 태그ID(VIN)의 위치좌표가 생산라인의 지도상 공정영역에 존재하면 진입된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 위치좌표는,
    상기 컨베이어의 시작점을 기준으로 상기 스마트 태그의 이동거리를 산출하고, 상기 스마트 태그의 이동거리를 생산라인의 지도정보에 매칭하여 도출하는 차량의 서열 관리 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 서열오류가 발생되면 저장된 상기 서열정보에서 비매칭된 차량정보(VIN)를 추출하고, 상기 비매칭된 차량정보(VIN)의 순번을 화면에 표시하여 서열오류정보를 알람하는 단계를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    상기 서열정보에서 공피치가 발생된 이동수단의 순번을 블랭크(Blank)로 변경하는 단계; 및
    상기 블랭크의 이동수단에 차량이 재배치되면 상기 블랭크를 재진입 스마트 태그의 태그ID(VIN)로 변경하는 단계;
    를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    RTLS(Real-time locating system) 기반 상기 스마트 태그의 위치좌표를 측정하여 지상으로부터 일정 기준높이 미만인 것을 검출하면 낙하 이벤트를 발생하는 단계를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 스마트 태그로부터 중력가속도로 떨어진 이동정보를 수신하면 낙하 이벤트를 발생하는 단계를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    전방차량과의 차간거리가 설정된 기준거리를 초과하는 스마트 태그가 검출되면 컨베이어 밖으로 떨어진 이탈 이벤트를 발생하는 단계를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 태그 인식부에서 마지막으로 수신된 스마트 태그의 위치좌표 수신시간 간격이 설정 기준시간을 초과하면, 스마트 태그의 고장 또는 분실 이벤트를 발생하는 단계를 포함하는 차량의 서열 관리 방법.
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