KR20240126542A - 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 제조 시스템은 서로 연결되어, 제품을 순차적인 공정으로 제조하게 구성되는 복수 개의 공정 모듈; 복수 개의 상기 공정 모듈의 입력단 또는 출력단에 구비되어, 상기 제품이 상기 입력단 또는 상기 출력단에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 복수 개의 감지 센서; 및 상기 감지 센서와 통전 가능하게 연결되어, 생성된 상기 감지 정보를 이용하여 복수 개의 상기 공정 모듈 중 이상이 발생된 어느 하나 이상의 상기 공정 모듈에 대한 공정 정보를 연산하게 구성되는 연산부를 포함하며, 상기 연산부는, 복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 후행되는 어느 하나의 공정 모듈로부터, 상기 공정의 역순으로 나머지 상기 공정 모듈의 공정 정보를 각각 연산하게 구성될 수 있다.
Description
본 발명은 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 순차적으로 수행되는 공정 중 문제가 발생한 공정을 정확하게 식별할 수 있는 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
통상 단일의 제품을 제조하기 위해서는 복수 개의 공정이 요구된다. 제품은 컨베이어 벨트(conveyor belt) 등에 의해 이동되며, 공정을 수행하는 복수 개의 장치를 차례로 통과하여 제작되게 구성된다. 이때, 제품의 제조 과정을 모니터링하기 위해, 작업자는 컨베이어 벨트 또는 상기 복수 개의 장치에 인접하게 위치하여 공정의 수행 과정을 살피는 것이 일반적이다.
최근 AI 등 관련 기술의 발달에 따라, 스마트 팩토리(smart factory)가 화제가 되고 있다. 스마트 팩토리는 설계, 개발, 제조 등 생산 과정에서 디지털 데이터와 ICT 기술을 결합하여 디지털 자동화 시스템으로 운영되는 제조 시스템을 통칭한다.
스마트 팩토리에 의해 제품을 제작할 경우, 작업자의 배치가 요구되지 않아 인건비가 절감될 수 있다. 또한, 제품을 제작하기 위한 복수 개의 공정이 연속적으로 수행되어, 제품의 제작 속도 및 제작 단가가 절감될 수 있다.
스마트 팩토리에 의해 연속적인 공정이 수행될 경우, 제품의 소재가 투입되면 최종 공정을 거친 완성품이 획득될 수 있다. 복수 개의 공정 각각은 예정된 소요 시간만큼 수행되어, 제품의 소재 투입 후 완성품을 획득하기까지의 시간이 예상될 수 있다.
이때, 제품의 소재 투입 후 완성품을 획득하기까지의 시간이 증가될 경우, 복수 개의 공정 중 어느 하나 이상의 공정에 문제가 발생한 것으로 예상될 수 있다. 이 경우, 문제가 발생한 공정을 빠르게 파악하고 적절한 조치가 수행되지 않으면, 제품의 제조 과정이 중단되어 손해가 발생될 여지가 있다.
이에, 연속적으로 수행되는 복수 개의 공정 중 문제가 발생한 공정을 신속하게 파악하기 위한 방안이 요구된다.
한국등록특허문헌 제10-2436870호는 스마트팩토리 구현을 위한 머신 통합모니터링 시스템을 개시한다. 구체적으로, 공장에서 가동되는 각 운용 장비에 결합하여 작동상태를 모니터링, 제어하는 머시닝 센터를 이용하여 문제가 발생된 공정을 신속하게 파악할 수 있는 머신 통합모니터링 시스템을 개시한다.
그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 머신 통합모니터링 시스템은 각 운용 장비마다 구비되며, 운용 장비의 소모품 등을 교체하는 기능까지 수행하게 구성된다. 따라서, 각 운용 장비에 구비되는 머시닝 센터의 단가가 증가되고, 머시닝 센터를 구비하기 위한 구조가 복잡해질 우려가 있다.
한국공개특허문헌 제10-2022-0043094호는 스마트 공장에 적용가능한 스마트 밴드를 이용한 생산관리장치를 개시한다. 구체적으로, 공장 내의 각종 제조장치들에 복수의 센서를 구비하고, 복수의 센서에서 전송된 신호를 이용하여 각 제조장치들의 이상발생 여부를 판단하기 위한 생산관리장치를 개시한다.
그런데, 상기 선행문헌이 개시하는 생산관리장치는 각 제조장치마다 복수 개의 센서가 구비되어야 한다. 따라서, 생산관리장치 자체의 비용 증가 및 이에 따른 제품 제작 비용의 증가가 유발될 우려가 있다.
더 나아가, 상기 선행문헌들이 개시하는 머신 통합모니터링 시스템 또는 생산관리장치는 오로지 장비의 이상 유무만을 판단하기 위해 구비된다. 즉, 상기 선행문헌들은 제작 시간 등 제품의 제작 공정 전체를 관리하기 위해 활용되는 인자를 이용하여 문제가 발생된 공정을 파악하기 위한 방안을 제공하지 못한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이상 여부를 용이하게 판단할 수 있는 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이상이 발생된 공정을 정확하게 판단할 수 있는 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명은 발생된 이상의 유형을 용이하게 판단할 수 있는 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이상 여부를 판단하기 위한 인자를 간명하게 구성할 수 있는 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제조 효율이 향상될 수 있는 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 연결되어, 제품을 순차적인 공정으로 제조하게 구성되는 복수 개의 공정 모듈; 복수 개의 상기 공정 모듈의 입력단 또는 출력단에 구비되어, 상기 제품이 상기 입력단 또는 상기 출력단에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 복수 개의 감지 센서; 및 상기 감지 센서와 통전 가능하게 연결되어, 생성된 상기 감지 정보를 이용하여 복수 개의 상기 공정 모듈 중 이상이 발생된 어느 하나 이상의 상기 공정 모듈에 대한 공정 정보를 연산하게 구성되는 연산부를 포함하며, 상기 연산부는, 복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 후행되는 어느 하나의 공정 모듈로부터, 상기 공정의 역순으로 나머지 상기 공정 모듈의 공정 정보를 각각 연산하게 구성되는, 스마트 제조 시스템이 제공된다.
이때, 상기 연산부는, 복수 개의 상기 공정 모듈에 대해 생성된 상기 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 각각 연산하는 차이 정보 연산 모듈; 및 복수 개의 상기 공정 모듈에 대해 연산된 상기 차이 정보와 기 설정된 지연 시간 정보를 비교하여 복수 개의 상기 공정 모듈의 상태에 대한 상태 정보를 각각 연산하는 상태 정보 연산 모듈을 포함하는, 스마트 제조 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 연산부는, 연산된 상기 상태 정보와 기 설정된 이상 정보를 비교하여, 상기 상태 정보가 상기 이상 정보에 포함될 경우 상기 어느 하나의 공정 모듈로부터 상기 공정의 역순으로 나머지 상기 공정 모듈의 공정 정보를 각각 연산하는 공정 정보 연산 모듈을 포함하는, 스마트 제조 시스템이 제공될 수 있다.
이때, 복수 개의 상기 감지 센서는, 복수 개의 상기 공정 모듈의 상기 출력단에 각각 인접하게 위치되어, 상기 제품이 복수 개의 상기 공정 모듈을 통과하는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성되는, 스마트 제조 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 제품을 제조하는 복수 개의 공정을 순차적으로 수행하기 위한 제작부가 준비되는 단계; (b) 감지부가 상기 제품이 상기 제작부를 통과하기 전 및 상기 제작부를 통과한 후 중 어느 하나 이상의 위치에서의 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계; (c) 연산부가 생성된 상기 감지 정보를 이용하여 상기 제작부의 이상 여부에 대한 상태 정보를 연산하는 단계; 및 (d) 상기 연산부가 연산된 상기 상태 정보를 이용하여 상기 제작부를 구성하는 복수 개의 공정 모듈 중 상기 상태 정보에 상응하는 어느 하나 이상의 공정 모듈에 대한 공정 정보를 연산하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
이때, 상기 (a) 단계는, (a1) 복수 개의 공정 모듈을 포함하는 제조 설비가 준비되는 단계; (a2) 복수 개의 상기 공정 모듈 중 서로 인접한 상기 공정 모듈이 이동 라인에 의해 서로 연결되는 단계; 및 (a3) 상기 제품의 소재가 복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 선행되는 어느 하나의 상기 공정 모듈로 전달되는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈에 인접하게 복수 개의 감지 센서가 각각 위치되는 단계; (b2) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈에 인접한 일 지점에 상기 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계; 및 (b3) 복수 개의 상기 감지 센서가 생성한 상기 감지 정보를 상기 연산부에 전달하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
이때, 상기 (b1) 단계는, (b11) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈의 입력단 측에 각각 인접하게 위치되어, 상기 제품이 복수 개의 상기 공정 모듈로 진입되는 시각에 대한 상기 감지 정보를 생성하는 단계; 및 (b12) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈의 출력단 측에 각각 인접하게 위치되어, 상기 제품이 복수 개의 상기 공정 모듈에서 배출되는 시각에 대한 상기 감지 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (b2) 단계는, (b21) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈 각각의 입력단 측에 상기 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계; 및 (b22) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈 각각의 출력단 측에 상기 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
이때, 상기 (c) 단계는, (c1) 감지 정보 입력 모듈이 상기 감지부가 생성한 상기 감지 정보를 전달받는 단계; (c2) 차이 정보 연산 모듈이 상기 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 연산하는 단계; (c3) 상태 정보 연산 모듈이 연산된 상기 차이 정보와 기 설정된 지연 시간 정보를 비교하여 상기 상태 정보를 연산하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (c1) 단계는, (c11) 상기 감지 정보 입력 모듈이 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈의 입력단 측에 인접하게 위치되는 복수 개의 감지 센서로부터 상기 제품의 입력 시각에 대한 감지 정보를 전달받는 단계; 및 (c12) 상기 감지 정보 입력 모듈이 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈의 출력단 측에 인접하게 위치되는 복수 개의 감지 센서로부터 상기 제품의 출력 시각에 대한 감지 정보를 전달받는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
이때, 상기 (c2) 단계는, (c21) 상기 차이 정보 연산 모듈이 상기 제품의 입력 시각에 대한 감지 정보와 상기 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈 각각에서의 차이 정보를 연산하는 단계; 및 (c22) 상기 차이 정보 연산 모듈이 상기 제품의 출력 시각에 대한 감지 정보와 상기 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈 각각에서의 차이 정보를 연산하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (c3) 단계는, (c31) 상기 상태 정보 연산 모듈이 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈 각각에 대해 연산된 상기 차이 정보를 상기 지연 시간 정보와 매칭(matching)하는 단계; 및 (c32) 상기 상태 정보 연산 모듈이 매칭 결과를 이용하여 복수 개의 상기 공정 모듈 각각에 대해 상기 상태 정보를 연산하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
이때, 상기 (d) 단계는, (d1) 공정 정보 연산 모듈이 복수 개의 공정 모듈 각각에 대해 연산된 상기 상태 정보를 기 설정된 이상 정보와 비교하는 단계; (d2) 연산된 상기 상태 정보가 상기 이상 정보에 포함될 경우, 상기 공정 정보 연산 모듈이 복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 후행하는 어느 하나의 공정 모듈에 대한 상기 공정 정보를 연산하는 단계; (d3) 상기 공정 정보 연산 모듈이 연산된 상기 상태 정보가 상기 이상 정보에 포함되지 않을 때까지 상기 복수 개의 공정의 역순으로 복수 개의 상기 공정 모듈에 대한 상기 공정 정보를 연산하는 단계; 및 (d4) 상기 공정 정보 연산 모듈이 연산된 상기 공정 정보를 데이터베이스부에 전달하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계 이후에, (e) 데이터베이스부가 생성된 상기 감지 정보, 연산된 상기 상태 정보 및 상기 공정 정보를 저장하는 단계를 포함하는, 스마트 제조 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법은 이상 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
스마트 제조 시스템에는 제품을 제작하기 위한 제작부가 구비된다. 제작부는 제품을 제작하기 위한 공정을 수행하는 복수 개의 공정 모듈을 포함한다. 복수 개의 공정 모듈은 이동 라인에 의해 서로 연결되어, 제품은 복수 개의 공정 모듈을 차례로 통과하며 순차적, 연속적으로 제조될 수 있다.
공정 모듈에 인접하게 감지부가 구비된다. 감지부는 공정 모듈의 입력단 및 출력단 중 어느 하나 이상에 구비되어, 제품이 공정 모듈의 입력단 및 출력단 중 어느 하나에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성한다.
일 실시 예에서, 감지부는 공정 모듈의 출력단에 위치되어, 제품이 해당 공정 모듈을 통과한 직후의 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다. 또한, 일 실시 예에서, 감지부는 어느 하나의 제품이 해당 위치를 통과한 후 다음 제품이 해당 위치에 도달될 때까지 소요되는 시간에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다.
스마트 제조 시스템에는 생성된 감지 정보를 이용하여 이상이 발생하였는지 여부에 대한 상태 정보를 연산하는 연산부가 구비된다. 연산부는 생성된 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 이상 여부에 대한 상태 정보를 연산할 수 있다.
따라서, 기 설정된 기준 시간 정보에 비해 생성된 감지 정보가 증가되었는지 여부를 이용하여 복수 개의 공정 모듈에 이상이 발생하였는지 여부가 용이하게 판단될 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법은 이상이 발생된 공정을 정확하게 판단할 수 있다.
연산부는 공정 정보 연산 모듈을 포함한다. 공정 정보 연산 모듈은 연산된 상태 정보가 이상 정보에 포함되는 공정 모듈, 즉 제품 제작 또는 이동이 지연되고 있는 공정 모듈에 대한 정보인 공정 정보를 연산한다.
복수 개의 공정 모듈이 구비되는 실시 예에서, 공정 정보 연산 모듈은 가장 후행하는 어느 하나의 공정 모듈로부터, 공정의 역순으로 공정 정보를 연산한다. 이때, 공정 정보 연산 모듈은 연산된 상태 정보가 이상 정보에 포함되지 않는 공정 모듈에 도달될 때까지 상기 과정을 반복한다. 즉, 이상이 발생된 공정 모듈 중 가장 선행하는 어느 하나의 공정 모듈의 직전에 위치되는 공정 모듈의 상태 정보는 이상 정보에 포함되지 않게 된다.
따라서, 제품의 제작 공정을 구성하는 복수 개의 공정 모듈 중 이상이 발생된 공정 모듈이 정확하게 판단될 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법은 발생된 이상의 유형을 용이하게 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 공정 정보 연산 모듈은 연산된 상태 정보가 기 설정된 이상 정보에 속하는지 여부를 연산할 수 있다. 기 설정된 이상 정보는, 연산된 차이 정보의 범위에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 기 설정된 기준 시간 정보와 감지 정보의 차이의 대소 여부에 따라, 발생된 이상의 유형이 판단될 수 있다.
따라서, 감지부가 생성한 감지 정보 및 이에 따라 연산되는 상태 정보를 이용하여, 발생된 이상의 유형이 정확하게 판단될 수 있다. 결과적으로, 발생된 이상에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법은 이상 여부를 판단하기 위한 인자를 간명하게 구성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 연산부는 어느 하나의 제품이 해당 위치를 통과한 후 다음 제품이 해당 위치에 도달될 때까지 소요되는 시간에 대한 감지 정보 또는 특정 위치에 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 이용하여 상태 정보 및 공정 정보를 연산한다.
즉, 연산부가 공정 모듈의 이상 여부를 판단하기 위해 추가적인 인자에 대한 감지 정보가 불요하다.
따라서, 시각 정보 또는 시간 정보만으로도 복수 개의 공정 모듈의 이상 여부 및 이상이 발생된 공정 모듈이 용이하게 판단될 수 있다.
또한, 상기의 구성에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법은 제작 효율이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제품의 제작 과정 중 이상이 발생되었는지 여부 및 제품을 제작하는 복수 개의 공정 모듈 중 이상이 발생되는 공정 모듈이 용이하게 판단될 수 있다.
따라서, 이상 발생시 즉각적이고도 효과적인 대응이 가능하여, 각 공정 모듈의 효율이 향상되고, 결과적으로 스마트 제조 시스템 전체의 제품 제작 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 스마트 제조 시스템의 구성을 도시하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 스마트 제조 시스템에 의해 제작되는 제품을 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템의 제어 방법의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 5는 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S100 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 6은 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S200 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S210 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 8은 도 6의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S220 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 9는 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S300 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 10은 도 9의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S310 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 11은 도 9의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S320 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 12는 도 9의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S330 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 13은 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S400 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 2는 도 1의 스마트 제조 시스템의 구성을 도시하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 스마트 제조 시스템에 의해 제작되는 제품을 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템의 제어 방법의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 5는 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S100 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 6은 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S200 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S210 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 8은 도 6의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S220 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 9는 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S300 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 10은 도 9의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S310 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 11은 도 9의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S320 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 12는 도 9의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S330 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
도 13은 도 4의 스마트 제조 시스템의 제어 방법 중 S400 단계의 흐름을 도시하는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원 시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형 예가 있을 수 있다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
1. 용어의 정의
이하의 설명에서 사용되는 "통전"이라는 용어는, 하나 이상의 부재가 서로 전류 또는 전기적 신호를 전달 가능하게 연결됨을 의미한다. 일 실시 예에서, 통전은 도선 부재 등에 의한 유선의 형태 또는 블루투스, Wi-Fi, RFID 등의 무선의 형태로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 통전은 "통신"의 의미를 포함할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "이상"이라는 용어는, 정상 상태가 아닌 임의의 상태를 의미한다. 일 실시 예에서, 이상은 성능 저하, 순간 정지, 고장 등 장치가 그 목적을 달성할 수 없는 임의의 상태를 지칭하기 위해 사용될 수 있다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)의 구성의 설명
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10) 및 상기 스마트 제조 시스템(10)에 의해 제작되는 제품(P)이 예시로서 도시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)은 복수 개의 공정에 의해 제작되는 임의의 제품(P)을 제조할 수 있다. 스마트 제조 시스템(10)은 복수 개의 상기 공정을 연속적으로 수행하게 구성된다. 즉, 제품(P)의 제조 과정에서, 작업자의 개입이 요구되지 않는다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)은 복수 개의 공정 각각의 예정 소요 시간과, 복수 개의 공정 각각으로 제품이 진입되는 시각 또는 복수 개의 공정 각각에서 제품이 배출되는 시각을 이용하여 이상 발생 여부를 파악할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)은 복수 개의 공정 중 이상이 발생한 공정을 신속하고 정확하게 판단할 수 있다. 이때, 스마트 제조 시스템(10)은 시간을 인자로 상기 과정을 수행할 수 있다. 따라서, 시간 외에 추가 정보를 감지하지 않더라도 복수 개의 공정의 이상 발생 여부 및 이상이 발생한 공정이 식별될 수 있다.
도 1 내지 도 2에 도시된 실시 예에서, 스마트 제조 시스템(10)은 제작부(100), 감지부(200), 연산부(300) 및 데이터베이스부(400)를 포함한다.
제작부(100)는 제품(P)을 제조하는 역할을 실질적으로 수행한다. 제작부(100)는 제품(P)의 소재를 전달받고, 이를 이용하여 제품(P)을 제작할 수 있는 임의의 장비로 구비될 수 있다.
제작부(100)에 인접하게 감지부(200)가 위치된다. 감지부(200)는 제작부(100)에서 이동, 제작되는 제품(P)의 위치 및 해당 위치에서의 시간에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다.
제작부(100)는 제품(P)을 제작하기 위한 복수 개의 공정을 수행할 수 있다. 또한, 제작부(100)는 복수 개의 공정을 연속적으로 수행할 수 있게, 각 공정으로 전달되는 제품(P) 또는 각 공정을 통과한 제품(P)을 이동시킬 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제작부(100)는 제조 설비(110) 및 이동 라인(120)을 포함한다.
제조 설비(110)는 제품(P)을 전달받아 기 설정된 공정을 통해 제품을 제작한다. 제조 설비(110)는 스마트 제조 시스템(10)의 외부와 연결되어 제품(P)의 소재를 전달받을 수 있다. 또한, 제조 설비(110)에 의해 제작된 제품(P)은 외부로 전달될 수 있다.
제조 설비(110)는 외부의 제어부(미도시)와 통전 가능하게 연결될 수 있다. 제조 설비(110)의 작동 및 제어는 상기 외부의 제어부(미도시)에 의해 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 제조 설비(110)는 그 외측에 구비되는 조작 패널(panel) 등에 의해 제어될 수 있다.
제조 설비(110)는 복수 개의 공정을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제조 설비(110)는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 포함할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제조 설비(110)는 제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 포함한다. 제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)은 제품(P)을 제조하기 위한 다양한 공정을 각각 수행하게 구성될 수 있다.
제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)는 서로 연결될 수 있다. 어느 하나의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 통과한 제품(P)은 다른 하나의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)로 전달될 수 있다.
제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)는 순차적으로 제품(P)을 전달받을 수 있다. 도시된 실시 예에서, 외부로부터 전달된 제품(P)의 소재는 제1 공정 모듈(111), 제2 공정 모듈(112), 제3 공정 모듈(113), 제4 공정 모듈(114), 제5 공정 모듈(115) 및 제6 공정 모듈(116)을 차례로 통과하며 제품(P)으로 제작될 수 있다(도 2의 화살표 참조).
제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)은 이동 라인(120)에 의해 서로 연결된다.
이동 라인(120)은 제품(P)을 이송하는 구성이다. 이동 라인(120)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 서로 연결한다. 어느 하나의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 통과한 제품(P)은 이동 라인(120)에 의해 다른 하나의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)로 이동될 수 있다.
이동 라인(120)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 서로 연결하여 제품(P)을 이송함으로써, 제품(P)의 제조 공정을 연속적으로 수행시킬 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 이동 라인(120)은 컨베이어 벨트의 형태로 구비될 수 있다.
일 실시 예에서, 이동 라인(120)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 관통되게 연장될 수 있다. 따라서, 제품(P)은 이동 라인(120)을 따라 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 통과하며 연속적으로 제작될 수 있다.
이동 라인(120)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 각각 인접한 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 이동 라인(120)은 제1 내지 제6 이동 라인(121, 122, 123, 124, 125, 126)으로 구분된다.
제1 이동 라인(121)은 제1 공정 모듈(111)에 인접하게 위치된다. 제1 공정 모듈(111)이 제품(P)을 제조하기 위한 복수 개의 공정 중 최선공정을 수행하게 구성되는 실시 예에서, 제1 이동 라인(121)은 외부로부터 제품(P)의 소재를 전달받을 수 있다. 상기 실시 예에서, 제1 이동 라인(121)은 외부와 연결된다.
또한, 제1 이동 라인(121)은 제1 공정 모듈(111)을 통과한 제품(P)이 제2 공정 모듈(112)로 이동되는 경로의 일부를 형성한다. 상기 실시 예에서, 제1 이동 라인(121)은 제2 이동 라인(122)과 연결된다.
제1 이동 라인(121)은 제1 공정 모듈(111)을 기준으로 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 이동 라인(121)은 제1 공정 모듈(111)의 상류 측에 위치되는 제1 입력단(121a) 및 제1 공정 모듈(111)의 하류 측에 위치되는 제1 출력단(121b)을 포함한다.
제1 입력단(121a) 및 제1 출력단(121b) 중 어느 하나 이상에는 후술될 제1 감지 센서(210)가 구비될 수 있다. 제1 감지 센서(210)는 제품(P)이 제1 입력단(121a) 또는 제1 출력단(121b)에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성된다.
제2 이동 라인(122)은 제2 공정 모듈(112)에 인접하게 위치된다. 제2 공정 모듈(112)이 제품(P)을 제조하기 위한 복수 개의 공정 중 제1 공정 모듈(111)에 후행되되 제3 공정 모듈(113)에 선행되는 공정을 수행하게 구성되는 실시 예에서, 제2 이동 라인(122)은 제1 공정 모듈(111)로부터 제품(P)을 전달받을 수 있다. 상기 실시 예에서, 제2 이동 라인(122)은 제1 이동 라인(121)과 연결된다.
또한, 제2 이동 라인(122)은 제2 공정 모듈(112)을 통과한 제품(P)이 제3 공정 모듈(113)로 이동되는 경로의 일부를 형성한다. 상기 실시 예에서, 제2 이동 라인(122)은 제3 이동 라인(123)과 연결된다.
제2 이동 라인(122)은 제2 공정 모듈(112)을 기준으로 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제2 이동 라인(122)은 제2 공정 모듈(112)의 상류 측에 위치되는 제2 입력단(122a) 및 제2 공정 모듈(112)의 하류 측에 위치되는 제2 출력단(122b)을 포함한다.
제2 입력단(122a) 및 제2 출력단(122b) 중 어느 하나 이상에는 후술될 제2 감지 센서(220)가 구비될 수 있다. 제2 감지 센서(220)는 제품(P)이 제2 입력단(122a) 또는 제2 출력단(122b)에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성된다.
제3 이동 라인(123)은 제3 공정 모듈(113)에 인접하게 위치된다. 제3 공정 모듈(113)이 제품(P)을 제조하기 위한 복수 개의 공정 중 제2 공정 모듈(112)에 후행되되 제4 공정 모듈(114)에 선행되는 공정을 수행하게 구성되는 실시 예에서, 제3 이동 라인(123)은 제2 공정 모듈(112)로부터 제품(P)을 전달받을 수 있다. 상기 실시 예에서, 제3 이동 라인(123)은 제2 이동 라인(122)과 연결된다.
또한, 제3 이동 라인(123)은 제3 공정 모듈(113)을 통과한 제품(P)이 제4 공정 모듈(114)로 이동되는 경로의 일부를 형성한다. 상기 실시 예에서, 제3 이동 라인(123)은 제4 이동 라인(124)과 연결된다.
제3 이동 라인(123)은 제3 공정 모듈(113)을 기준으로 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제3 이동 라인(123)은 제3 공정 모듈(113)의 상류 측에 위치되는 제3 입력단(123a) 및 제3 공정 모듈(113)의 하류 측에 위치되는 제3 출력단(123b)을 포함한다.
제3 입력단(123a) 및 제3 출력단(123b) 중 어느 하나 이상에는 후술될 제3 감지 센서(230)가 구비될 수 있다. 제3 감지 센서(230)는 제품(P)이 제3 입력단(123a) 또는 제3 출력단(123b)에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성된다.
제4 이동 라인(124)은 제4 공정 모듈(114)에 인접하게 위치된다. 제4 공정 모듈(114)이 제품(P)을 제조하기 위한 복수 개의 공정 중 제3 공정 모듈(113)에 후행되되 제5 공정 모듈(115)에 선행되는 공정을 수행하게 구성되는 실시 예에서, 제4 이동 라인(124)은 제3 공정 모듈(113)로부터 제품(P)을 전달받을 수 있다. 상기 실시 예에서, 제4 이동 라인(124)은 제3 이동 라인(123)과 연결된다.
또한, 제4 이동 라인(124)은 제4 공정 모듈(114)을 통과한 제품(P)이 제5 공정 모듈(115)로 이동되는 경로의 일부를 형성한다. 상기 실시 예에서, 제4 이동 라인(124)은 제5 이동 라인(125)과 연결된다.
제4 이동 라인(124)은 제4 공정 모듈(114)을 기준으로 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제4 이동 라인(124)은 제4 공정 모듈(114)의 상류 측에 위치되는 제4 입력단(124a) 및 제4 공정 모듈(114)의 하류 측에 위치되는 제4 출력단(124b)을 포함한다.
제4 입력단(124a) 및 제4 출력단(124b) 중 어느 하나 이상에는 후술될 제4 감지 센서(240)가 구비될 수 있다. 제4 감지 센서(240)는 제품(P)이 제4 입력단(124a) 또는 제4 출력단(124b)에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성된다.
제5 이동 라인(125)은 제5 공정 모듈(115)에 인접하게 위치된다. 제5 공정 모듈(115)이 제품(P)을 제조하기 위한 복수 개의 공정 중 제4 공정 모듈(114)에 후행되되 제6 공정 모듈(116)에 선행되는 공정을 수행하게 구성되는 실시 예에서, 제5 이동 라인(125)은 제4 공정 모듈(114)로부터 제품(P)을 전달받을 수 있다. 상기 실시 예에서, 제5 이동 라인(125)은 제4 이동 라인(124)과 연결된다.
또한, 제5 이동 라인(125)은 제5 공정 모듈(115)을 통과한 제품(P)이 제6 공정 모듈(116)로 이동되는 경로의 일부를 형성한다. 상기 실시 예에서, 제5 이동 라인(125)은 제6 이동 라인(126)과 연결된다.
제5 이동 라인(125)은 제5 공정 모듈(115)을 기준으로 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제5 이동 라인(125)은 제5 공정 모듈(115)의 상류 측에 위치되는 제5 입력단(125a) 및 제5 공정 모듈(115)의 하류 측에 위치되는 제5 출력단(125b)을 포함한다.
제5 입력단(125a) 및 제5 출력단(125b) 중 어느 하나 이상에는 후술될 제5 감지 센서(250)가 구비될 수 있다. 제5 감지 센서(250)는 제품(P)이 제5 입력단(125a) 또는 제5 출력단(125b)에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성된다.
제6 이동 라인(126)은 제6 공정 모듈(116)에 인접하게 위치된다. 제6 공정 모듈(116)이 제품(P)을 제조하기 위한 복수 개의 공정 중 제5 공정 모듈(115)에 후행되어 최후행 공정을 수행하게 구성되는 실시 예에서, 제6 이동 라인(126)은 제5 공정 모듈(115)로부터 제품(P)을 전달받을 수 있다. 상기 실시 예에서, 제6 이동 라인(126)은 제5 이동 라인(125)과 연결된다.
또한, 제6 이동 라인(126)은 제6 공정 모듈(116)을 통과한 제품(P)이 외부로 전달되는 경로를 형성한다. 상기 실시 예에서, 제6 이동 라인(126)은 외부의 컨테이너(미도시) 등과 연결된다.
제6 이동 라인(126)은 제6 공정 모듈(116)을 기준으로 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제6 이동 라인(126)은 제6 공정 모듈(116)의 상류 측에 위치되는 제6 입력단(126a) 및 제6 공정 모듈(116)의 하류 측에 위치되는 제6 출력단(126b)을 포함한다.
제6 입력단(126a) 및 제6 출력단(126b) 중 어느 하나 이상에는 후술될 제6 감지 센서(260)가 구비될 수 있다. 제6 감지 센서(260)는 제품(P)이 제6 입력단(126a) 또는 제6 출력단(126b)에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성된다.
감지부(200)는 제작부(100)에서 이동 및 제작되는 제품(P)이 특정 위치를 통과하는 시각에 대한 감지 정보를 생성한다. 감지부(200)는 제작부(100)에 인접하게 배치되어, 상기 감지 정보를 생성할 수 있다.
감지부(200)는 연산부(300)와 통전 가능하게 연결된다. 감지부(200)가 생성한 감지 정보는 연산부(300)로 전달되어, 다양한 정보를 연산하기 위해 활용될 수 있다.
감지부(200)는 제품(P)이 특정 위치에 존재하는지 여부 및 상기 특정 위치에 제품(P)이 존재하는 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있는 임의의 형태로 구비될 수 있다. 이때, 감지부(200)는 제품(P)에 구비되는 식별자(I)를 감지하여 해당 제품(P)을 특정하고, 특정된 제품(P)이 특정 위치에 존재하는 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 식별자(I)가 바코드(bar code)의 형태로 구비되는 실시 예에서, 감지부(200)는 바코드 스캐너의 형태로 구비될 수 있다. 대안적으로, 식별자(I)가 RFID 태그로 구비되는 실시 예에서, 감지부(200)는 RFID 스캐너의 형태로 구비될 수 있다.
감지부(200)는 복수 개의 감지 센서를 포함할 수 있다. 복수 개의 감지 센서는 각각 제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접하게 위치되어, 제품(P)이 제1 내지 제6 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접하게 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 감지부(200)는 제1 내지 제6 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)를 포함하여 여섯 개 구비된다. 감지부(200)에 구비되는 감지 센서의 개수는 공정 모듈의 개수에 따라 변경될 수 있다.
이때, 제1 내지 제6 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접하도록 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126) 및 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b) 중 어느 하나 이상에 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1 내지 제6 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)의 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126) 및 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b) 모두에 구비된다.
대안적으로, 제1 내지 제6 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 구비될 수 있다. 상기 실시 예에서, 제1 내지 제6 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 제품(P)이 특정 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 통과한 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다.
감지부(200)가 생성한 감지 정보는 연산부(300)로 전달된다.
연산부(300)는 감지부(200)가 생성한 감지 정보를 이용하여 제작부(100)에 이상이 발생하였는지 여부에 대한 정보를 연산한다. 또한, 연산부(300)는 제작부(100)에 이상이 발생하였을 경우, 제작부(100)를 구성하는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 이상이 발생한 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대한 정보를 연산할 수 있다.
연산부(300)가 연산한 정보는 외부의 단말기(미도시) 또는 제어 패널(미도시) 등으로 전달되어 작업자에게 인지될 수 있다. 연산부(300)는 외부의 단말기(미도시) 또는 제어 패널(미도시)과 통전 가능하게 연결된다.
연산부(300)는 감지부(200)와 통전 가능하게 연결된다. 감지부(200)가 생성한 감지 정보는 연산부(300)로 전달될 수 있다.
연산부(300)는 데이터베이스부(400)와 통전 가능하게 연결된다. 연산부(300)가 연산한 다양한 정보는 데이터베이스부(400)에 전달되어 저장될 수 있다.
연산부(300)는 정보의 입력, 연산 및 출력이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 연산부(300)는 CPU, 마이크로프로세서(microprocessor) 등을 포함하는 전자 기기의 형태로 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 연산부(300)는 감지 정보 입력 모듈(310), 차이 정보 연산 모듈(320), 상태 정보 연산 모듈(330) 및 공정 정보 연산 모듈(340)을 포함한다.
감지 정보 입력 모듈(310)은 연산부(300)가 감지부(200)와 통전 가능하게 연결되는 구성이다. 감지 정보 입력 모듈(310)은 감지부(200)가 생성한 감지 정보를 전달받는다.
감지부(200)가 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)를 포함하는 실시 예에서, 감지 정보 입력 모듈(310)은 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 생성한 복수 개의 감지 정보를 각각 전달받을 수 있다.
감지 정보 입력 모듈(310)이 전달받은 감지 정보는 차이 정보 연산 모듈(320)로 전달된다. 감지 정보 입력 모듈(310)과 차이 정보 연산 모듈(320)은 통전 가능하게 연결된다.
차이 정보 연산 모듈(320)은 전달받은 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 연산한다. 차이 정보 연산 모듈(320)은 데이터베이스부(400)의 기준 정보 저장 모듈(410)과 통전 가능하게 연결되어, 기준 시간 정보를 전달받을 수 있다.
기준 시간 정보는 제품(P)이 제1 내지 제6 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 또는 제1 내지 제6 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 위치될 것으로 예정된 시각에 대한 정보로 이해될 수 있다.
차이 정보 연산 모듈(320)로 전달되는 감지 정보는 복수 개일 수 있다. 또한, 이에 대응되게 차이 정보 연산 모듈(320)이 전달받는 기준 시간 정보 또한 복수 개일 수 있다.
일 예로, 제1 내지 제6 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 인접하게 위치되는 제1 내지 제6 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 각각 생성한 복수 개의 감지 정보가 차이 정보 연산 모듈(320)에 전달될 수 있다.
또한, 기준 정보 저장 모듈(410)에 저장되는 기준 시간 정보 또한 제1 내지 제6 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 제품(P)이 위치될 것으로 예정된 시각에 대한 복수 개로 구성되어, 각각 차이 정보 연산 모듈(320)로 전달될 수 있다.
상기 실시 예에서, 차이 정보 연산 모듈(320)은 제1 내지 제6 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 제품(P)이 위치된 시각에 대한 감지 정보와, 제품(P)이 위치될 것으로 예정된 시각에 대한 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 연산한다.
통상, 제작부(100)에 이상이 발생된 경우 제품(P)의 제작이 지연되는 것이 일반적인 바, 연산되는 차이 정보는 제품(P)이 기준 시간 정보에 비해 얼마나 지연되게 해당 위치를 통과하는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 제품(P)의 식별자(I)가 바코드로 구비되는 실시 예에서, 감지부(200)는 제품(P)이 특정 위치에 위치되는 시각에 대한 감지 정보 뿐만 아니라, 해당 제품(P)을 특정하기 위한 감지 정보 또한 생성할 수 있다.
이에, 차이 정보 연산 모듈(320)은 해당 위치에 위치되는 제품(P)에 대한 정보가 포함되도록 차이 정보를 연산할 수 있다.
일 실시 예에서, 차이 정보 연산 모듈(320)은 연속적으로 제조되는 제품(P) 중 어느 하나가 특정 위치를 통과한 후, 바로 후행되는 제품(P)이 상기 특정 위치를 통과하는데 소요되는 시간(tact time)에 대한 정보(이하, 택 타임 정보)를 이용하여 차이 정보를 연산할 수 있다.
상기 실시 예에서, 기준 시간 정보는 제작부(100)가 정상적으로 작동 중일 경우, 연속적으로 제조되는 제품(P) 중 어느 하나가 특정 위치를 통과한 후, 바로 후행되는 제품(P)이 상기 특정 위치를 통과하는데 소요되는 시간에 대한 기준 정보로 이해될 수 있다.
연산된 차이 정보는 상태 정보 연산 모듈(330)로 전달된다. 차이 정보 연산 모듈(320)은 상태 정보 연산 모듈(330)과 통전 가능하게 연결된다.
상태 정보 연산 모듈(330)은 연산된 차이 정보와 기 설정된 지연 시간 정보를 비교하여 제작부(100)의 이상 여부에 대한 상태 정보를 연산한다. 상태 정보 연산 모듈(330)은 데이터베이스부(400)의 기준 정보 저장 모듈(410)과 통전 가능하게 연결되어, 지연 시간 정보를 전달받을 수 있다.
지연 시간 정보는 제품(P)이 제1 내지 제6 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 또는 제1 내지 제6 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 지연되어 위치될 경우, 제작부(100)의 이상 여부 및 이상 정도를 식별하기 위한 기준 정보로 이해될 수 있다.
상태 정보 연산 모듈(330)로 전달되는 차이 정보는 복수 개일 수 있다. 또한, 상태 정보 연산 모듈(330)이 전달받는 지연 시간 정보는 복수 개의 구간에 대한 정보를 포함하여, 차이 정보에 따른 제작부(100)의 이상 여부를 연산할 수 있다.
일 예로, 상태 정보 연산 모듈(330)은 연속적으로 제조되는 제품(P) 중 어느 하나가 특정 위치를 통과한 후, 바로 후행되는 제품(P)이 상기 특정 위치를 통과하는데 소요되는 시간(tact time)에 대한 정보를 이용하여 연산된 차이 정보를 지연 시간 정보와 매칭하여 상태 정보를 연산할 수 있다.
예를 들어, 연산된 차이 정보가 기 설정된 제1 지연 시간 정보 이하일 경우, 상태 정보 연산 모듈(330)은 제작부(100)의 성능이 저하된 것으로 상태 정보를 연산할 수 있다.
또한, 연산된 차이 정보가 기 설정된 제1 지연 시간 정보를 초과하되, 기 설정된 제2 지연 시간 정보 이하일 경우, 상태 정보 연산 모듈(330)은 제작부(100)가 순간적으로 정지된 것으로 상태 정보를 연산할 수 있다.
더 나아가, 연산된 차이 정보가 기 설정된 제2 지연 시간 정보를 초과할 경우, 상태 정보 연산 모듈(330)은 제작부(100)가 고장나거나 제작부(100)가 작동을 정지한 것으로 상태 정보를 연산할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 지연 시간 정보는 기준 시간 정보의 2배수로 정의될 수 있다. 또한, 상기 제2 지연 시간 정보는 3분(min)으로 정의될 수 있다.
상술한 바와 같이, 차이 정보 및 이를 이용하여 연산되는 상태 정보는 제1 내지 제6 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 또는 제1 내지 제6 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 대해 각각 연산될 수 있다. 달리 표현하면, 차이 정보 및 이를 이용하여 연산되는 상태 정보는 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대해 각각 연산될 수 있다.
연산된 상태 정보는 공정 정보 연산 모듈(340)로 전달된다. 상태 정보 연산 모듈(330)은 공정 정보 연산 모듈(340)과 통전 가능하게 연결된다.
공정 정보 연산 모듈(340)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 이상이 발생된 공정 모듈, 즉 제품(P)의 제작 공정 전체의 지연을 유발하는 공정 모듈에 대한 정보인 공정 정보를 연산한다. 공정 정보 연산 모듈(340)은 연산된 상태 정보와 기 설정된 이상 정보를 비교하여 공정 정보를 연산할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제작부(100)는 연속적으로 제품(P)을 제작하게 구성된다. 따라서, 연산된 상태 정보가 선행 공정에 이상이 발생되었음을 의미할 경우, 그에 후행하는 공정들도 모두 이상이 발생된 것으로 상태 정보가 연산될 수 있다.
그러므로, 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 이상이 발생된 공정 모듈, 즉 제품(P)의 제작 공정 전체의 지연을 유발하는 공정 모듈을 식별해야 발생된 이상을 효과적으로 해결할 수 있다.
공정 정보 연산 모듈(340)은 데이터베이스부(400)의 기준 정보 저장 모듈(410)과 통전 가능하게 연결된다. 공정 정보 연산 모듈(340)은 기준 정보 저장 모듈(410)로부터 기 설정된 이상 정보를 전달받을 수 있다. 기 설정된 이상 정보는 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)별로 연산된 상태 정보가 제작부(100)에 이상이 발생되었음을 의미하는지 여부에 대한 기준 정보로 정의될 수 있다.
즉, 상기 실시 예에서, 연산된 상태 정보는 제작부(100)의 성능 저하, 제작부(100)의 순간 정지, 제작부(100)의 고장 또는 작동 정지 등으로 구분될 수 있다. 기 설정된 이상 정보는 연산된 상태 정보 중 조치가 필요한 경우에 대한 정보를 포함할 수 있다.
공정 정보 연산 모듈(340)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 각각에 대한 공정 정보를 연산할 수 있다. 이때, 공정 정보 연산 모듈(340)은 후행하는 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)로부터 공정 정보를 연산한다.
즉, 상기 실시 예에서, 제6 공정 모듈(116)이 최 후순위 공정을 수행하는 바, 공정 정보 연산 모듈(340)은 제6 공정 모듈(116)로부터 제1 공정 모듈(111)을 향하는 순서, 즉 제조 공정의 역순으로 공정 정보를 연산한다.
예를 들어, 제3 공정 모듈(113)에 이상이 발생한 경우 제3 공정 모듈(113) 및 이에 후행하는 제4 내지 제6 공정 모듈(114, 115, 116) 모두 지연이 발생될 수 있다. 즉, 제3 내지 제6 공정 모듈(113, 114, 115, 116)에 대해 연산된 상태 정보는 모두 이상 정보에 포함된다. 이에, 공정 정보 연산 모듈(340)은 가장 후행하는 제6 공정 모듈(116)부터 제3 공정 모듈(113)에 대한 공정 정보를 순서대로 연산한다.
이때, 제1 및 제2 공정 모듈(111, 112)은 정상적으로 작동 중일 경우, 제1 및 제2 공정 모듈(111, 112)에 대해 연산된 상태 정보는 이상 정보에 포함되지 않는다.
이에, 공정 정보 연산 모듈(340)은 제2 공정 모듈(112)은 정상적으로 작동 중인 것으로 공정 정보를 연산한다. 또한, 공정 정보 연산 모듈(340)은 제2 공정 모듈(112)에 바로 후행되는 제3 공정 모듈(113)에 이상이 발생한 것으로 공정 정보를 연산한다.
따라서, 상태 정보 연산 모듈(330)이 연산하는 상태 정보는 어떤 유형의 이상이 발생하였는지에 대한 정보이며, 공정 정보 연산 모듈(340)이 연산하는 공정 정보는 어떤 공정 모듈에 이상이 발생하였는지에 대한 정보임이 이해될 것이다.
상태 정보 연산 모듈(330)이 연산한 상태 정보 및 공정 정보 연산 모듈(340)이 연산한 공정 정보는 외부의 단말기(미도시) 또는 제어 패널(미도시) 등을 통해 작업자에게 제공될 수 있다.
데이터베이스부(400)는 연산부(300)가 차이 정보, 상태 정보 및 공정 정보를 연산하기 위해 이용하는 기준 정보를 저장한다. 또한, 데이터베이스부(400)는 연산부(300)가 연산한 차이 정보, 상태 정보 및 공정 정보를 전달받아 저장한다. 데이터베이스부(400)는 연산부(300)와 통전 가능하게 연결된다.
데이터베이스부(400)는 정보의 입력, 저장, 출력이 가능한 임의의 형태로 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 데이터베이스부(400)는 HDD, SSD, SD Memory, RAM, ROM 등의 형태로 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 데이터베이스부(400)는 기준 정보 저장 모듈(410) 및 결과 정보 저장 모듈(420)을 포함한다.
기준 정보 저장 모듈(410)은 연산부(300)에 제공되는 기준 정보를 저장한다. 일 실시 예에서, 기준 정보 저장 모듈(410)은 기준 시간 정보, 지연 시간 정보 및 이상 정보를 저장할 수 있다. 기준 정보 저장 모듈(410)은 상기 기준 정보들을 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)별로 매핑하여 저장할 수 있다.
결과 정보 저장 모듈(420)은 연산부(300)가 연산한 각 정보를 저장한다. 일 실시 예에서, 결과 정보 저장 모듈(420)은 연산된 차이 정보, 상태 정보 및 공정 정보를 전달받아 저장할 수 있다. 결과 정보 저장 모듈(420)은 상기 차이 정보, 상태 정보 및 공정 정보를 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)별로 매핑하여 저장할 수 있다.
3. 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)의 제어 방법의 설명
도 4 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)의 제어 방법이 도시된다. 도시된 실시 예에 따른 스마트 제조 시스템(10)의 제어 방법은 상술한 스마트 제조 시스템(10)의 구성에 의해 구현될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 스마트 제조 시스템(10)의 제어 방법은 제품(P)을 제조하는 복수 개의 공정을 순차적으로 수행하기 위한 제작부(100)가 준비되는 단계(S100), 감지부(200)가 제품(P)이 제작부(100)를 통과하기 전 및 제작부(100)를 통과한 후 중 어느 하나 이상의 위치에서의 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계(S200), 연산부(300)가 생성된 감지 정보를 이용하여 제작부(100)의 이상 여부에 대한 상태 정보를 연산하는 단계(S300), 연산부(300)가 연산된 상태 정보를 이용하여 제작부(100)를 구성하는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 상태 정보에 상응하는 어느 하나 이상의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대한 공정 정보를 연산하는 단계(S400) 및 데이터베이스부(400)가 생성된 감지 정보, 연산된 상태 정보 및 공정 정보를 저장하는 단계(S500)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 제품(P)을 제조하는 복수 개의 공정을 순차적으로 수행하기 위한 제작부(100)가 준비되는 단계(S100)의 세부 흐름이 도시된다. 본 단계(S100)는, 제품(P)을 제조하기 위한 소재가 공급되고 제작부(100)가 작동되는 단계(S100)이다.
먼저, 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 포함하는 제조 설비(110)가 준비된다(S110), 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 서로 인접한 공정 모듈은 복수 개의 이동 라인(120)에 의해 서로 연결된다(S120). 상술한 바와 같이, 이동 라인(120)은 단수 개 구비되어 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 각각 관통되게 배치될 수 있다.
이제, 제작부(100)의 작동 준비가 완료되면 제품(P)의 소재가 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 가장 선행되는 어느 하나의 공정 모듈, 즉 상술한 실시 예에서 제1 공정 모듈(111)로 전달된다(S130).
도 6 내지 도 8을 참조하면, 감지부(200)가 상기 제품(P)이 상기 제작부(100)를 통과하기 전 및 상기 제작부(100)를 통과한 후 중 어느 하나 이상의 위치에서의 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계(S200)의 세부 흐름이 도시된다. 본 단계(S200)는 감지부(200)가 제품(P)이 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 진입되기 직전 또는 통과된 직후의 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계(S200)이다.
먼저, 제작부(100)에 구비되는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접하게 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 각각 위치된다(S210).
이때, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)의 각 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에 각각 인접하게 배치될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 제품(P)이 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)로 진입되는 시각에 대한 감지 정보를 생성한다(S211).
또는, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)의 각 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 각각 인접하게 배치될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 제품(P)이 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 통과된 직후 시각에 대한 감지 정보를 생성한다(S212).
다음으로, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접한 일 지점에 제품(P)이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 각각 생성한다(S220).
이때, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 복수 개의 상기 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)의 각 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 측에 제품(P)이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다(S221).
또는, 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)는 복수 개의 상기 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)의 각 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b) 측에 제품(P)이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성할 수 있다(S222).
복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)가 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대해 생성한 감지 정보는 연산부(300)로 전달된다(S230).
도 9 내지 도 12를 참조하면, 연산부(300)가 생성된 상기 감지 정보를 이용하여 상기 제작부(100)의 이상 여부에 대한 상태 정보를 연산하는 단계(S300)의 세부 흐름이 도시된다. 본 단계(S300)는 생성된 감지 정보를 이용하여 연산부(300)가 차이 정보 및 상태 정보를 연산하는 단계(S300)이다.
먼저, 감지 정보 입력 모듈(310)은 감지부(200)가 생성한 감지 정보를 전달받는다(S310). 상술한 바와 같이, 감지부(200)는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 각각 인접하게 배치되는 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)를 포함한다. 이에, 감지 정보 입력 모듈(310)은 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대해 생성된 복수 개의 감지 정보를 전달받는다.
한편, 상술한 바와 같이 감지부(200)는 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a) 및 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b) 중 어느 하나 이상에 구비될 수 있다.
감지부(200)가 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에 구비되는 경우, 감지 정보 입력 모듈(310)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접하게 위치되는 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)로부터 제품(P)의 입력 시각, 즉 제품(P)이 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)로 진입되는 시각에 대한 감지 정보를 전달받는다(S311).
감지부(200)가 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 구비되는 경우, 감지 정보 입력 모듈(310)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 인접하게 위치되는 복수 개의 감지 센서(210, 220, 230, 240, 250, 260)로부터 제품(P)의 출력 시각, 즉 제품(P)이 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 통과한 시각에 대한 감지 정보를 전달받는다(S312).
다음으로, 차이 정보 연산 모듈(320)이 전달받은 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 연산한다(S320).
감지부(200)가 입력단(121a, 122a, 123a, 124a, 125a, 126a)에 구비되는 경우, 차이 정보 연산 모듈(320)은 제품(P)의 입력 시각에 대한 감지 정보의 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 각각에 대한 차이 정보를 연산한다(S321).
감지부(200)가 출력단(121b, 122b, 123b, 124b, 125b, 126b)에 구비되는 경우, 차이 정보 연산 모듈(320)은 제품(P)의 출력 시각에 대한 감지 정보의 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 각각에 대한 차이 정보를 연산한다(S322).
또한, 상태 정보 연산 모듈(330)은 연산된 차이 정보와 기 설정된 지연 시간 정보를 비교하여 상태 정보를 연산한다(S330).
먼저, 상태 정보 연산 모듈(330)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 각각에 대해 연산된 복수 개의 차이 정보를 지연 시간 정보와 매칭한다(S331). 또한, 상태 정보 연산 모듈(330)은 매칭 결과를 이용하여 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 각각에 대해 상태 정보를 연산한다(S332).
도 13을 참조하면, 연산부(300)가 연산된 상기 상태 정보를 이용하여 상기 제작부(100)를 구성하는 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 상기 상태 정보에 상응하는 어느 하나 이상의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대한 공정 정보를 연산하는 단계(S400)의 세부 흐름이 도시된다. 본 단계(S400)는 이상이 발생된 것으로 상태 정보가 연산된 경우, 이상이 발생된 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)을 도출하는 단계(S400)이다.
공정 정보 연산 모듈(340)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 각각에 대해 연산된 상태 정보를 기 설정된 이상 정보와 비교한다(S410).
비교 결과, 연산된 상태 정보가 이상 정보에 포함될 경우, 공정 정보 연산 모듈(340)은 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116) 중 가장 후행하는 어느 하나의 공정 모듈, 즉 제6 공정 모듈(116)에 대한 공정 정보를 연산한다(S420).
또한, 공정 정보 연산 모듈(340)은 연산된 상태 정보가 이상 정보에 포함되지 않을 때까지 복수 개의 공정의 역순으로 복수 개의 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 대한 공정 정보를 연산한다(S430). 즉, 공정 정보 연산 모듈(340)은 연산된 상태 정보가 이상이 발생하지 않았음을 의미하는 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)에 도달될 때까지, 공정의 역순으로 각 공정 모듈(111, 112, 113, 114, 115, 116)의 공정 정보를 연산한다.
상술한 바와 같이, 제3 공정 모듈(113)에 이상이 발생된 경우, 제2 공정 모듈(112)에 대해 연산된 상태 정보는 이상 정보에 포함되지 않는다. 이에, 공정 정보 연산 모듈(340)은 연산된 상태 정보가 이상 정보에 포함되는 최선행 공정, 즉 제3 공정 모듈(113)에 이상이 발생된 것으로 공정 정보를 연산한다.
공정 정보 연산 모듈(340)이 연산한 공정 정보는 데이터베이스부(400)로 전달된다(S440).
다시 도 4를 참조하면, 스마트 제조 시스템(10)의 제어 방법은 데이터베이스부(400)가 생성된 감지 정보, 연산된 상태 정보 및 공정 정보를 저장하는 단계(S500)를 더 포함할 수 있다. 상기 실시 예에서, 데이터베이스부(400)는 감지부(200) 및 연산부(300)와 각각 통전 가능하게 연결되어 감지 정보, 상태 정보 및 공정 정보를 전달받아 저장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 스마트 제조 시스템
100: 제작부
110: 제조 설비 111: 제1 공정 모듈
112: 제2 공정 모듈 113: 제3 공정 모듈
114: 제4 공정 모듈 115: 제5 공정 모듈
116: 제6 공정 모듈 120: 이동 라인
121: 제1 이동 라인 121a: 제1 입력단
121b: 제1 출력단 122: 제2 이동 라인
122a: 제2 입력단 122b: 제2 출력단
123: 제3 이동 라인 123a: 제3 입력단
123b: 제3 출력단 124: 제4 이동 라인
124a: 제4 입력단 124b: 제4 출력단
125: 제5 이동 라인 125a: 제5 입력단
125b: 제5 출력단 126: 제6 이동 라인
126a: 제6 입력단 126b: 제6 출력단
200: 감지부 210: 제1 감지 센서
220: 제2 감지 센서 230: 제3 감지 센서
240: 제4 감지 센서 250: 제5 감지 센서
260: 제6 감지 센서 300: 연산부
310: 감지 정보 입력 모듈 320: 차이 정보 연산 모듈
330: 상태 정보 연산 모듈 340: 공정 정보 연산 모듈
400: 데이터베이스부 410: 기준 정보 저장 모듈
420: 결과 정보 저장 모듈 I: 식별자
P: 제품
110: 제조 설비 111: 제1 공정 모듈
112: 제2 공정 모듈 113: 제3 공정 모듈
114: 제4 공정 모듈 115: 제5 공정 모듈
116: 제6 공정 모듈 120: 이동 라인
121: 제1 이동 라인 121a: 제1 입력단
121b: 제1 출력단 122: 제2 이동 라인
122a: 제2 입력단 122b: 제2 출력단
123: 제3 이동 라인 123a: 제3 입력단
123b: 제3 출력단 124: 제4 이동 라인
124a: 제4 입력단 124b: 제4 출력단
125: 제5 이동 라인 125a: 제5 입력단
125b: 제5 출력단 126: 제6 이동 라인
126a: 제6 입력단 126b: 제6 출력단
200: 감지부 210: 제1 감지 센서
220: 제2 감지 센서 230: 제3 감지 센서
240: 제4 감지 센서 250: 제5 감지 센서
260: 제6 감지 센서 300: 연산부
310: 감지 정보 입력 모듈 320: 차이 정보 연산 모듈
330: 상태 정보 연산 모듈 340: 공정 정보 연산 모듈
400: 데이터베이스부 410: 기준 정보 저장 모듈
420: 결과 정보 저장 모듈 I: 식별자
P: 제품
Claims (15)
- 서로 연결되어, 제품을 순차적인 공정으로 제조하게 구성되는 복수 개의 공정 모듈;
복수 개의 상기 공정 모듈의 입력단 또는 출력단에 구비되어, 상기 제품이 상기 입력단 또는 상기 출력단에 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 복수 개의 감지 센서; 및
상기 감지 센서와 통전 가능하게 연결되어, 생성된 상기 감지 정보를 이용하여 복수 개의 상기 공정 모듈 중 이상이 발생된 어느 하나 이상의 상기 공정 모듈에 대한 공정 정보를 연산하게 구성되는 연산부를 포함하며,
상기 연산부는,
복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 후행되는 어느 하나의 공정 모듈로부터, 상기 공정의 역순으로 나머지 상기 공정 모듈의 공정 정보를 각각 연산하게 구성되는,
스마트 제조 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 연산부는,
복수 개의 상기 공정 모듈에 대해 생성된 상기 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 각각 연산하는 차이 정보 연산 모듈; 및
복수 개의 상기 공정 모듈에 대해 연산된 상기 차이 정보와 기 설정된 지연 시간 정보를 비교하여 복수 개의 상기 공정 모듈의 상태에 대한 상태 정보를 각각 연산하는 상태 정보 연산 모듈을 포함하는,
스마트 제조 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 연산부는,
연산된 상기 상태 정보와 기 설정된 이상 정보를 비교하여, 상기 상태 정보가 상기 이상 정보에 포함될 경우 상기 어느 하나의 공정 모듈로부터 상기 공정의 역순으로 나머지 상기 공정 모듈의 공정 정보를 각각 연산하는 공정 정보 연산 모듈을 포함하는,
스마트 제조 시스템. - 제1항에 있어서,
복수 개의 상기 감지 센서는,
복수 개의 상기 공정 모듈의 상기 출력단에 각각 인접하게 위치되어, 상기 제품이 복수 개의 상기 공정 모듈을 통과하는 시각에 대한 감지 정보를 생성하게 구성되는,
스마트 제조 시스템. - (a) 제품을 제조하는 복수 개의 공정을 순차적으로 수행하기 위한 제작부가 준비되는 단계;
(b) 감지부가 상기 제품이 상기 제작부를 통과하기 전 및 상기 제작부를 통과한 후 중 어느 하나 이상의 위치에서의 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계;
(c) 연산부가 생성된 상기 감지 정보를 이용하여 상기 제작부의 이상 여부에 대한 상태 정보를 연산하는 단계; 및
(d) 상기 연산부가 연산된 상기 상태 정보를 이용하여 상기 제작부를 구성하는 복수 개의 공정 모듈 중 상기 상태 정보에 상응하는 어느 하나 이상의 공정 모듈에 대한 공정 정보를 연산하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제5항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a1) 복수 개의 공정 모듈을 포함하는 제조 설비가 준비되는 단계;
(a2) 복수 개의 상기 공정 모듈 중 서로 인접한 상기 공정 모듈이 이동 라인에 의해 서로 연결되는 단계; 및
(a3) 상기 제품의 소재가 복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 선행되는 어느 하나의 상기 공정 모듈로 전달되는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제5항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈에 인접하게 복수 개의 감지 센서가 각각 위치되는 단계;
(b2) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈에 인접한 일 지점에 상기 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계; 및
(b3) 복수 개의 상기 감지 센서가 생성한 상기 감지 정보를 상기 연산부에 전달하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제7항에 있어서,
상기 (b1) 단계는,
(b11) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈의 입력단 측에 각각 인접하게 위치되어, 상기 제품이 복수 개의 상기 공정 모듈로 진입되는 시각에 대한 상기 감지 정보를 생성하는 단계; 및
(b12) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈의 출력단 측에 각각 인접하게 위치되어, 상기 제품이 복수 개의 상기 공정 모듈에서 배출되는 시각에 대한 상기 감지 정보를 생성하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제8항에 있어서,
상기 (b2) 단계는,
(b21) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈 각각의 입력단 측에 상기 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계; 및
(b22) 복수 개의 상기 감지 센서가 복수 개의 상기 공정 모듈 각각의 출력단 측에 상기 제품이 위치되는 시각에 대한 감지 정보를 생성하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제5항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(c1) 감지 정보 입력 모듈이 상기 감지부가 생성한 상기 감지 정보를 전달받는 단계;
(c2) 차이 정보 연산 모듈이 상기 감지 정보와 기 설정된 기준 시간 정보의 차이에 대한 차이 정보를 연산하는 단계;
(c3) 상태 정보 연산 모듈이 연산된 상기 차이 정보와 기 설정된 지연 시간 정보를 비교하여 상기 상태 정보를 연산하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 (c1) 단계는,
(c11) 상기 감지 정보 입력 모듈이 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈의 입력단 측에 인접하게 위치되는 복수 개의 감지 센서로부터 상기 제품의 입력 시각에 대한 감지 정보를 전달받는 단계; 및
(c12) 상기 감지 정보 입력 모듈이 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈의 출력단 측에 인접하게 위치되는 복수 개의 감지 센서로부터 상기 제품의 출력 시각에 대한 감지 정보를 전달받는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 (c2) 단계는,
(c21) 상기 차이 정보 연산 모듈이 상기 제품의 입력 시각에 대한 감지 정보와 상기 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈 각각에서의 차이 정보를 연산하는 단계; 및
(c22) 상기 차이 정보 연산 모듈이 상기 제품의 출력 시각에 대한 감지 정보와 상기 기준 시간 정보의 차이를 이용하여 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈 각각에서의 차이 정보를 연산하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 (c3) 단계는,
(c31) 상기 상태 정보 연산 모듈이 상기 제작부에 구비되는 복수 개의 공정 모듈 각각에 대해 연산된 상기 차이 정보를 상기 지연 시간 정보와 매칭(matching)하는 단계; 및
(c32) 상기 상태 정보 연산 모듈이 매칭 결과를 이용하여 복수 개의 상기 공정 모듈 각각에 대해 상기 상태 정보를 연산하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제5항에 있어서,
상기 (d) 단계는,
(d1) 공정 정보 연산 모듈이 복수 개의 공정 모듈 각각에 대해 연산된 상기 상태 정보를 기 설정된 이상 정보와 비교하는 단계;
(d2) 연산된 상기 상태 정보가 상기 이상 정보에 포함될 경우, 상기 공정 정보 연산 모듈이 복수 개의 상기 공정 모듈 중 가장 후행하는 어느 하나의 공정 모듈에 대한 상기 공정 정보를 연산하는 단계;
(d3) 상기 공정 정보 연산 모듈이 연산된 상기 상태 정보가 상기 이상 정보에 포함되지 않을 때까지 상기 복수 개의 공정의 역순으로 복수 개의 상기 공정 모듈에 대한 상기 공정 정보를 연산하는 단계; 및
(d4) 상기 공정 정보 연산 모듈이 연산된 상기 공정 정보를 데이터베이스부에 전달하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법. - 제5항에 있어서,
상기 (d) 단계 이후에,
(e) 데이터베이스부가 생성된 상기 감지 정보, 연산된 상기 상태 정보 및 상기 공정 정보를 저장하는 단계를 포함하는,
스마트 제조 시스템의 제어 방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230019119A KR20240126542A (ko) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230019119A KR20240126542A (ko) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법 |
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KR20240126542A true KR20240126542A (ko) | 2024-08-21 |
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KR1020230019119A KR20240126542A (ko) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 스마트 제조 시스템 및 그 제어 방법 |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR20220043094A (ko) | 2019-08-02 | 2022-04-05 | (주)메디코넥스 | 스마트 공장에 적용가능한 스마트 밴드를 이용한 생산관리장치 |
KR102436870B1 (ko) | 2022-05-31 | 2022-08-26 | 주식회사 영일메카텍 | 스마트팩토리 구현을 위한 머신 통합모니터링 시스템 |
-
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- 2023-02-14 KR KR1020230019119A patent/KR20240126542A/ko unknown
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20220043094A (ko) | 2019-08-02 | 2022-04-05 | (주)메디코넥스 | 스마트 공장에 적용가능한 스마트 밴드를 이용한 생산관리장치 |
KR102436870B1 (ko) | 2022-05-31 | 2022-08-26 | 주식회사 영일메카텍 | 스마트팩토리 구현을 위한 머신 통합모니터링 시스템 |
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