KR20200084721A - 아이오티 기반의 데이터 자동수집시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각 관리대상기기에 각각 데이터 통신 가능하게 연결되면서 해당 관리대상기기의 동작을 제어함과 더불어 해당 관리대상기기의 동작에 따른 각종 상태 정보를 취득하도록 이루어진 각각의 피엘씨장치; 상기 각 피엘씨장치에 각각 연결되면서 상기 각 피엘씨장치로부터 각 관리대상기기의 정보 중 미리 지정된 정보를 지속적으로 취득하여 수집하도록 이루어진 각각의 데이터 수집기;를 포함하는 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템을 제공하며, 이를 통해 주요 생산 설비와 인터페이스를 통해 데이터를 자동으로 수집하고 생산 실적, 가동/비가동 상태를 실시간으로 모니터링하며, 생산설비의 효율분석과 불필요한 요소를 분석하여 생산에 저해되는 요인을 제거함으로써, 생산성 향상을 이루도록 한 것이다.

Description

아이오티 기반의 데이터 자동수집시스템{data collecting system based on IoT}

본 발명은 데이터 자동수집시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 주요 생산 설비와 인터페이스를 통해 데이터를 자동으로 수집하고 생산 실적, 가동/비가동 상태를 실시간으로 모니터링하며, 생산설비의 효율분석과 불필요한 요소를 분석하여 생산에 저해되는 요인을 제거함으로써, 생산성 향상을 이루도록 한 새로운 형태에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템에 관한 것이다.

현재 대부분의 중소 제조기업은 제품을 생산하는 과정에서 생산현장 작업자에 의한 작업일보의 수기작성에 의존하고 있다.

그러나, 이러한 수기작성 방식은 관리적인 측면에서 실시간 처리가 되지 않고 작업에 대한 인적자원과 설비자원의 부하상태를 확인할 수 없어, 수시로 현장을 방문하고 현황파악을 해야 한다는 불편함이 있었고, 뒤늦은 정보입력으로 인해 신속한 의사 결정이 이루어지기 어려웠던 단점이 있었다.

이에 최근에는 상기한 다양한 기기를 원격지에서 관리하고자 하는 다양한 기술들이 제공되고 있으며, 이에 관련하여는 등록특허 제10-1002213호, 등록특허 제10-1855679호, 등록특허 제10-1485759호 등에 제시되고 있는 바와 같다.

하지만, 전술된 종래 기술의 시스템들은 각 기기에 설치되는 각 센서들로부터 그의 센싱값을 제공받아 이를 토대로 한 관리 서비스를 제공하도록 이루어지기 때문에 각종 센싱 정보를 전달하는 도중 정보의 누락이 발생될 우려가 크다는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1002213호 등록특허 제10-1855679호 등록특허 제10-1485759호

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 주요 생산 설비와 인터페이스를 통해 데이터를 자동으로 수집하고 생산 실적, 가동/비가동 상태를 실시간으로 모니터링하며, 생산설비의 효율분석과 불필요한 요소를 분석하여 생산에 저해되는 요인을 제거함으로써, 생산성 향상을 이루도록 한 새로운 형태에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템을 제공하고자 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템은 각 관리대상기기에 각각 데이터 통신 가능하게 연결되면서 해당 관리대상기기의 동작을 제어함과 더불어 해당 관리대상기기의 동작에 따른 각종 상태 정보를 취득하도록 이루어진 각각의 피엘씨장치; 상기 각 피엘씨장치에 각각 연결되면서 상기 각 피엘씨장치로부터 각 관리대상기기의 정보를 지속적으로 취득하여 수집하고, 이 수집된 정보의 데이터를 무선 데이터 송신하도록 이루어진 각각의 데이터 수집기;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

여기서, 상기 각 데이터 수집기는 데이터 처리를 위한 중앙처리장치와, 데이터 저장을 위한 메모리와, 각종 정보 데이터의 입출력을 위한 입출력부와, 데이터 통신을 위한 인터페이스부와, 정보 디스플레이를 위한 디스플레이부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 입출력부는 디지털 데이터를 입력받는 복수의 디지털 입력용 채널 및 아날로그 데이터를 입력받는 복수의 아날로그 입력용 채널과, 디지털 데이터의 출력을 위한 복수의 디지털 출력용 채널을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 데이터 수집기가 피엘씨장치로부터 취득하는 관리대상기기의 상태 정보에는 가동율 및 장비효율, 지시 생산수량, 현재 생산수량, 양품 및 불량 수량, 실행 공정명, 공정 진행 여부, 작업 진행 여부가 포함됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 데이터 수집기는 유선 혹은, 무선 통신망을 통해 사내 관리 및 제어를 위한 관리서버에 상기 수집된 각 데이터를 제공하도록 이루어짐을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템은 작업장 내에 사용되는 하나 혹은, 둘 이상의 관리대상기기에 대한 각종 정보가 누락 없이 정확히 수집될 수 있어서 정확한 관리대상기기의 상태 확인이 가능하게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템을 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 블럭도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템 중 데이터 수집기를 구체적으로 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템을 이용한 관리 서비스방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도

이하, 본 발명의 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템을 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 블럭도이다.

이를 토대로 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템은 크게 관리대상기기(100)와 피엘씨장치(200)와 데이터 수집기(300)를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 데이터 수집기(300)는 각 피엘씨장치(200)와 각각 데이터 통신을 수행하면서 해당 피엘씨장치(200)에 연결된 관리대상기기(100)의 각 상태 정보를 취득하여 수집할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 상기 관리대상기기(100)는 관리하고자 하는 대상기기이다.

이와 같은 관리대상기기(100)는 생산기기, 생산 로봇, 조립 기기 등 각 공정별로 사용되는 기기가 될 수 있으며, 해당 생산 현장 그 자체가 될 수도 있다.

또한, 상기한 각 관리대상기기(100)는 그의 동작에 따른 각종 상태의 확인을 위한 복수의 센서(101)를 포함하여 이루어진다.

다음으로, 상기 피엘씨장치(PLC:Programmable Logic Controller)(200)는 관리대상기기(100)의 동작 제어를 위해 제공되는 구성이다.

이와 같은 피엘씨장치(200)는 각각의 관리대상기기(100)에 각각 하나씩 구비되도록 이루어진다. 즉, 피엘씨장치(200)와 관리대상기기(100)는 일대 일의 관계로 각종 정보 데이터나 신호의 송수신이 이루어질 수 있도록 구축되는 것이다.

이때, 상기 피엘씨장치(200)와 관리대상기기(100)는 485통신을 통해 서로 간의 제어 데이터 혹은, 정보 데이터를 주고받을 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 피엘씨장치(200)는 해당 관리대상기기(100)의 동작을 제어함과 더불어 해당 관리대상기기(100)의 동작에 따른 각종 상태 정보를 취득하도록 이루어진다.

이때, 상기 피엘씨장치(200)는 그에 연결된 관리대상기기(100)의 동작에 따른 각종 상태 정보를 취득하도록 이루어지며, 이렇게 취득되는 정보에는 가동율 및 장비효율, 지시 생산수량, 현재 생산수량, 양품 및 불량 수량, 실행 공정명, 공정 진행 여부, 작업 진행 여부가 포함된다. 물론, 관리대상기기(100)의 각 센서(101)를 통해 센싱되는 정보(예컨대, 온도 정보, 속도 정보, 윤활유 정보 등)도 포함될 수 있다.

다음으로, 상기 데이터 수집기(300)는 상기 작업장 내의 각 피엘씨장치(200)로부터 각각의 관리대상기기(100)에 대한 정보 중 미리 지정된 정보를 수집하도록 이루어진 기기이다.

특히, 이와 같은 데이터 수집기(300)는 데이터 처리를 위한 중앙처리장치(310)와, 데이터 저장을 위한 메모리(320)와, 각종 정보 데이터의 입출력을 위한 입출력부(330)와, 데이터 통신을 위한 인터페이스부(340)와, 정보 디스플레이를 위한 디스플레이부(350)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 입출력부(330)는 디지털 데이터를 입력받는 복수의 디지털 입력용 채널(331) 및 아날로그 데이터를 입력받는 복수의 아날로그 입력용 채널(332)과, 디지털 데이터의 출력을 위한 복수의 디지털 출력용 채널(333)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 데이터 수집기(300)가 피엘씨장치(200)로부터 취득하는 정보는 가동율 및 장비효율, 지시 생산수량, 현재 생산수량, 양품 및 불량 수량, 실행 공정명, 공정 진행 여부, 작업 진행 여부가 포함된다.

이와 함께, 상기 각 데이터 수집기(300)는 유선 혹은, 무선 통신망을 통해 사내 관리 및 제어를 위한 관리서버(400)에 상기 수집된 각 데이터를 제공하도록 이루어진다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템을 이용한 서비스 과정을 첨부된 도 3의 순서도를 참조하여 각 과정별 순서대로 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 관리자의 필요에 따른 각 피엘씨장치(200)의 동작 제어가 이루어지면 이러한 피엘씨장치(200)의 동작 제어에 의해 각 관리대상기기(100)가 동작(S100)된다.

이때, 상기 각 피엘씨장치(200)는 작업자로부터 관리대상기기(100)를 이용한 생산수량, 실행 공정명 등을 각각 입력받고, 이렇게 입력받은 정보를 토대로 관리대상기기(100)의 동작을 제어하게 된다.

또한, 이러한 피엘씨장치(200)의 동작 제어에 의한 관리대상기기(100)의 동작이 이루어질 때에는 해당 관리대상기기(100)의 동작 정보뿐 아니라 이러한 동작에 따라 변동되는 다양한 센싱 정보가 상기 피엘씨장치(200)로 전송된다.

그리고, 상기 피엘씨장치(200)는 상기 전송받은 관리대상기기(100)의 동작 정보 및 센싱 정보를 토대로 해당 관리대상기기(100)의 상태를 확인(S200)하게 된다.

이때, 상기 관리대상기기(100)의 상태는 현재 생산수량, 양품 및 불량 수량, 공정 진행 여부, 작업 진행 여부가 포함된다. 물론, 관리대상기기(100)의 각 센서(101)를 통해 센싱되는 온도 정보, 속도 정보, 윤활유 정보도 포함된다.

그리고, 상기와 같이 피엘씨장치(200)로 전송된 해당 관리대상기기(100)의 각종 상태 정보 및 센싱 정보는 미리 입력받은 지시 생산수량 및 실행 공정명과 함께 데이터 수집기(300)의 입출력부를 통해 상기 데이터 수집기(300)로 제공(S300)된다.

또한, 상기 데이터 수집기(300)는 상기 제공받은 정보 데이터를 토대로 해당 관리대상기기(100)의 가동율과 장비효율을 각각 계산하여 디스플레이함과 더불어 지시 생산수량, 실행 공정명, 공정 진행 여부, 작업 진행 여부, 현재 생산수량, 양품 및 불량 수량, 작업자명, 누적 양품 수량, 누적 불량 수량, 싸이클타임 등과 같은 정보들을 디스플레이부(350)에 각각 디스플레이(S400)한다.

따라서, 사용자는 상기한 데이터 수집기(300)를 통해 현재 관리대상기기(100)에 관련한 다양한 정보를 정확히 인지할 수 있게 된다.

또한, 상기 데이터 수집기(300)에서는 상기한 각 정보들을 메모리(320)에 각각 저장하며, 이렇게 데이터 수집기(300)의 메모리(320)에 저장되는 정보는 인터페이스부(340)를 통해 유선 혹은, 무선 통신망으로 사내 관리 및 제어를 위한 관리서버(400)에 제공(S500)하도록 이루어진다.

이러한 정보의 제공은 주기적으로 이루어지도록 프로그래밍될 수도 있고, 관리서버(400)로부터의 요청 발생시에만 제공하도록 프로그래밍될 수 있다.

또한, 상기 데이터 수집기(300)는 작업자의 요청에 의해 상기 작업자가 가지는 무선 단말기로 상기 메모리에 저장된 정보를 제공할 수도 있다.

이때, 상기 작업자의 무선 단말기(도시는 생략됨)에는 각 정보 데이터를 디스플레이하기 위한 인터페이스가 설치되어 이루어진다.

물론, 상기 작업자의 무선 단말기로 제공되는 정보 데이터는 상기 관리서버(400)를 통해서도 제공될 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

결국, 본 발명의 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템은 작업장 내에 사용되는 하나 혹은, 둘 이상의 관리대상기기(100)에 대한 각종 정보가 누락 없이 정확히 수집될 수 있어서 정확한 관리대상기기(100)의 상태 확인이 가능하게 된다.

100. 관리대상기기 101. 센서
200. 피엘씨장치 300. 데이터 수집기
310. 중앙처리장치 320. 메모리
330. 입출력부 331. 아날로그 입력용 채널
332. 디지털 입력용 채널 333. 디지털 출력용 채널
340. 인터페이스부 350. 디스플레이부
400. 관리서버

Claims (5)

1. 각 관리대상기기에 각각 데이터 통신 가능하게 연결되면서 해당 관리대상기기의 동작을 제어함과 더불어 해당 관리대상기기의 동작에 따른 각종 상태 정보를 취득하도록 이루어진 각각의 피엘씨장치;
   상기 각 피엘씨장치에 각각 연결되면서 상기 각 피엘씨장치로부터 각 관리대상기기의 정보 중 미리 지정된 정보를 지속적으로 취득하여 수집하도록 이루어진 각각의 데이터 수집기;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 데이터 수집기는
   데이터 처리를 위한 중앙처리장치와, 데이터 저장을 위한 메모리와, 각종 정보 데이터의 입출력을 위한 입출력부와, 데이터 통신을 위한 인터페이스부와, 정보 디스플레이를 위한 디스플레이부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 입출력부는
   디지털 데이터를 입력받는 복수의 디지털 입력용 채널 및 아날로그 데이터를 입력받는 복수의 아날로그 입력용 채널과,
   디지털 데이터의 출력을 위한 복수의 디지털 출력용 채널을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 데이터 수집기가 피엘씨장치로부터 취득하는 관리대상기기의 미리 지정된 정보에는
   가동율 및 장비효율, 지시 생산수량, 현재 생산수량, 양품 및 불량 수량, 실행 공정명, 공정 진행 여부, 작업 진행 여부가 포함됨을 특징으로 하는 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 데이터 수집기는 유선 혹은, 무선 통신망을 통해 사내 관리 및 제어를 위한 관리서버에 상기 수집된 각 데이터를 제공하도록 이루어짐을 특징으로 하는 IoT 기반의 데이터 자동수집시스템.
   

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