인지 센서를 이용한 개별생산

기계 상태를 모니터링하고 구성품의 위치를 확인하여 자동으로 보충 주문을 하는 센서시스템, 이것은 더 이상 미래 비전이 아니다. 연구원들이 생산현장에서 지능적인 센서를 구현하기 위해 연구하고 있다.

레베카 포크트(Rebecca Vogt)

개별화나 개별생산이 키워드가 되고 있어, 앞으로 일반매장에서 기성품의 역할이 점점 축소되거나 사라질 수 있다. 장기적으로 모든 분야에서 개별생산체제가 돌입할 것이다. 개별생산체제가 확립하려면 많은 문제를 수반하는데, 이러한 문제는 인지센서 기술로 극복할 수 있을 것이다. 기계와 시스템이 의사소통이 잘 이루어져야 하고 구성품을 식별하고 위치를 확인할 수 있어야 한다. 또한 결정하고 절차를 통제할 수 있는 적용논리도 필요하다.

하노버 박람회에서 제시된 모터 조립을 이용한 프레젠테이션

프라운호퍼 집적회로 연구소(IIS)에서 연구원들이 이 기술을 연구하고 있다. 하노버 박람회에서 IIS는 모터 조립을 예로 들면서 자신의 솔루션을 선보였다. 이 솔루션의 기능은 위치 확인과 스테이션의 모터 공급, 지능적인 공구 트랙킹, 지능적인 컨테이너, 피킹 시스템을 이용한 조립 지원, 기계의 상태 모니터링까지 전반에 이른다. 데이터를 기반한 공정최적화도 전체 공장의 효율성을 높이고 있다.

인지 센서시스템을 통해 수집한 데이터는 예측분석(이벤트를 산출하는 예측)을 통해 공급체인을 자동으로 통제하고 모니터링하는 데 사용한다. IIS에 따르면 소개되는 모든 기술은 산업 파일럿 프로젝트에서 테스트하고 개선한 만큼 완성도가 높다고 한다. 현재 BMW와 파일럿 프로젝트가 진행 중이고 Siemens와도 R&D 프로젝트가 진행 중이며, 어시스턴스 시스템을 통해 기계와의 상호 작용에서 지원하고 있다고 한다.

„인지센서 기술로 디지털 전환을 이행할 수 있습니다. 인지 시스템은 산업용 사물인터넷, 즉 IioT의 신경 세포입니다. 인지 시스템은 모든 측정 값을 수집하여 이를 평가하고, 지능적 추론을 통해 결정을 내리고 필요에 따라 전달합니다.“ (Dr. 알베르트 호이베르거 교수, 프라운호퍼 IIS 경영 책임자) 이에 대해 프라운호퍼 IIS는 무선통신과 전체 IIoT 환경과 IoT 환경에서 위치 확인을 위한 구체적인 솔루션을 제공하고 있다. „인지센서 장치는 올바른 데이터를 올바른 위치에 올바른 시간에 적용하도록 제공하기 위해 기계학습과 기계학습 통합하고 있습니다.“ (알베르트 호이베르거)

지능적인 컨테이너가 재료 공급을 스스로 주문한다

부품이 부족하여 생산라인이 정지하지 않도록 공급이 원활하게 이루어져야 한다. 하지만 많은 양을 예비용으로 보유하게 되면 창고비용을 높이기 때문에 비효율적이다. 부품이 어디에 있는지 인지하고, 이를 중심으로 채워진 상태에 따라 공급을 자동으로 주문할 수 있는 지능적 컨테이너가 있어야 한다. 따라서 이에 꼭 맞는 솔루션을 개발하였다. 컨테이너는 인프라와 무선으로 통신하고 네트워크를 형성한다. 이에 대한 통신은 프라운호퍼 연구소의 S-Net 기술을 통해 이루어진다.

작업자는 디스플레이를 통해 주문을 확인하고 채워진 컨테이너가 언제 들어오는지 확인할 수 있다. 여기에서 나온 데이터는 클라우드에 모이고, 빅 데이터 분석을 위해 사용된다. 유도성 근거리 위치추적을 이용하여 작업자가 실제로 맞는 컨테이너를 선택했는지, 그 다음 가공해야 할 부품이 어디에 있는지 점검할 수 있다.

공간을 많이 차지하지 않고 공간을 유연하게 사용하기 위한 컨테이너와 볼트나 너트와 같은 소형 부품과 랙 시스템에 보관하는 컨테이너도 필요하다. 구성품은 항상 같은 장소에 있지 않기 때문에 어느 위치에서 필요한 구성품을 찾을 수 있는지 라이트 신호가 안내한다. 통상적인 픽 바이 라이트(Pick-by-Light) 시스템은 유선이기 때문에 설치하기 어렵거나 배터리 수명이 짧다. 픽 바이 로컬 라이트(Pick-by-Local-Light) 프로젝트에서 연구자들은 무선 센서 네트워크에 기반하는 새로운 유형의 통신 시스템을 개발하고 있다. 여기에 사용되는 기술이 S-Net이다.

MM INFO
개별생산의 목적

Staufen 비즈니스 컨설팅의 설문 결과, 기업의 60%가 개별생산을 중요한 요소로 간주하고 있었다. 특히 기계 및 플랜트 엔지니어링에서 고객의 요구사항에 맞추어 적용하고 있는 것이 밝혀졌다. 독일 인더스트리 4.0 지수 2017에 따르면 기업의 22%가 이미 개별생산을 구현하고 있으며, 40%는 향후 2 ~ 5년 내에 이 목표를 실현하려고 하고 있다.