공정 이상 탐지를 위한 고주파 데이터 분석: 새로 개발된 프로세스 “공정 이상 탐지”는 생산 중 공정의 평가를 가능하게 합니다.

산업 생산은 많은 세부사항에 있어서 마이크로 미터 및 밀리 초의 싸움으로 마침내 모든 공정이 끊임없이 최적화되고 있습니다. 공정 중에도 이상을 탐지해야 즉각적인 조치를 취할 수 있습니다.

IoT Core가 계측 데이터를 분석하다

EMAG는 순수 기계 공학과는 달리 생산 기술을 디지털화하기 위해 지속적으로 연구하고 있습니다. 대량의 센서 데이터, 작동 데이터 및 생산 데이터는 각 공작기계가 작동하는 동안 생성되며, 훨씬 더 안정적이고 생산적인 공정을 위해 광범위하게 활용됩니다. 기록된 데이터는 목표값과 비교되어 공정 이상을 정확하게 탐지합니다. 이 프로젝트는 기계의 네트워킹, 조작 및 분석을 위한 새로운 IoT 완전 솔루션인 EDNA를 기반으로 합니다. 솔루션의 핵심은 강력한 산업용 PC인 EDNA IoT Core로 구성되어 데이터를 기록하고 종합하며 분석합니다. EDNA IoT Core의 사용은 유연하게 조정할 수 있습니다. 스탠드 얼론 장치 내에서 로컬로만, 엣지 솔루션에 연결됩니다(즉, 회사 전체 내부 네트워크 또는 클라우드에 연결되거나 클라우드와 함께 네트워크로 연결됩니다). 동시에 이 솔루션에는 일관된 모듈식 소프트웨어 아키텍처가 갖춰져 있습니다. 필요한 경우 추가 프로토콜, 고객 시스템으로의 데이터 연결, 다양한 분석 스크립트(평가) 등을 구현할 수 있습니다.

가장 빠른 시점에 반응

EMAG의 전문가는 기록하고 분석한 데이터를 기반으로 모니터링한 매개변수에 산발적으로 나타나는 공정 이상을 매우 초기 단계에서 탐지할 수 있습니다. EDNA IoT Core는 공정 이상이 발생한 시점에 생길 수 있는 편차를 기록하고 몇 초 내에 데이터를 분석하며, 가공 단계를 고려하여 전체 생산 공정을 중단하고 부품을 제거해야 하는지 여부를 결정합니다. “물론 지능형 공정 이상 탐지를 위해서는 먼저 학습 공정이 필요합니다. 생산 공정에서 발생하는 각 편차로 인해 모두 불량품이 되지는 않습니다. 예를 들어, 황삭 가공 중 편차가 있지만 정삭 가공 중 다시 보정되는 경우에는 이러한 공정 이상이 부품의 품질에 영향을 미치지 않습니다.”고 EMAG의 소프트웨어 개발 및 IoT 책임자인 라이너 자이츠(Rainer Seitz)는 말했습니다. 반대로 공정 이상이 발생하고 더 이상 보정할 수 없는 경우에는 부품이 더 이상(불필요하게) 끝까지 처리되지 않는다고 사용자에게 말합니다. 물론 결함이 있는 부품에는 더 이상 부가가치가 발생하지 않습니다. 대량 생산에서 과소 평가하지 않는 비용의 장점이 있습니다. 그러나 이것으로만 돈을 절약할 수 있는 것은 아닙니다. 특히 고품질을 요구하는 부품의 경우 공정 이상 탐지 기능을 통해 측정해야 하는 부품 수가 줄어들어 결과적으로 비용이 절감됩니다. “현재 첫 번째 실례에 나온 것과 같이 기계 구성 요소의 마모 시작을 탐지하는 것도 가능합니다. 따라서 이러한 형태의 이상 탐지는 EDNA Health Check에 추가될 수 있어 이제 기계의 주요 구성 요소의 작동 상태를 모니터링할 수 있습니다.”고 라이너 자이츠(Rainer Seitz)가 말했습니다.

가능성의 세계

이러한 접근 방식은 미래에 다른 고객을 고려할 때 어떤 기회를 제공합니까? 이에 대한 답은 복잡합니다. EDNA IoT Core는 기계 상태를 추론할 수 있는 많은 데이터를 제공합니다. 이러한 값은 모두 "목표-실제 분석"을 기반으로 분류할 수 있습니다. 편차가 있는 경우에는 초기 단계에서 사용자가 정보를 받아 공정을 제어할 수 있습니다(예: 부품 배출). 그 외에 전체 솔루션이 클라우드를 통해 EMAG에 연결될 수 있으므로 기계 엔지니어가 제어 및 오류를 분석할 수 있습니다. 그 결과, 다른 응용 사례에서 고객이 EDNA를 다양하게 사용하면 인상적이고 분명해지는 것처럼 전체 생산 공정이 훨씬 더 투명하고 효율적으로 진행됩니다. EMAG의 전문가들은 모든 데이터가 평가되고 조치를 유도하는데 사용된다면 일반적으로 약 1년 후에 "투자 수익률"이 발생할 것으로 보고 있습니다. 라이너 자이츠(Rainer Seitz)는 ”당사는 솔루션이 많은 구형 모델에서 작동하기 때문에 새 기계에 투자하지 않고도 고객의 생산성을 높이는 목적으로 EDNA와 함께 완전히 새로운 ‘도구’를 만들었습니다.”라고 말했습니다. "동시에 당사는 고객에게 미래의 지능적인 생산을 위한 기반을 마련하고 있습니다.”

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