스마트 팩토리란 사람이 제품을 일일이 조립, 포장을 하고 기계를 점검할 필요 없이 모든 공정이 자동으로 이뤄지는 공장이다. 스마트 팩토리는 공장 자동화가 한층 더 진화된 모습으로, 완전히 새로운 개념은 아니다. 공장 곳곳에 IOT (Internet of things) 센서와 카메라가 붙어있고, 이 센서와 카메라들이 공정과정에서의 모든 데이터를 수집한다. 이러한 데이터를 기반으로 AI(...
스마트 팩토리란 사람이 제품을 일일이 조립, 포장을 하고 기계를 점검할 필요 없이 모든 공정이 자동으로 이뤄지는 공장이다. 스마트 팩토리는 공장 자동화가 한층 더 진화된 모습으로, 완전히 새로운 개념은 아니다. 공장 곳곳에 IOT (Internet of things) 센서와 카메라가 붙어있고, 이 센서와 카메라들이 공정과정에서의 모든 데이터를 수집한다. 이러한 데이터를 기반으로 AI(Artificial Intelligence)는 어디에서 불량품이 발생했는지, 어떤 기계나 장비에 이상 징후가 있는지 등을 파악한다. 그리고 불량품이 다음 공정으로 넘어가지 않도록 판단하여 전체 공정을 원활하게 제어한다. 스마트 팩토리는 모든 설비나 장치가 무선통신으로 연결되어, 서로 정보를 주고받고 모든 공정 과정을 실시간으로 모니터링 , 분석 및 판단하여 최적의 생산 환경을 만든다고 할 수 있다. 따라서 스마트 팩토리에는 모니터링이 필수적이라고 할 수 있는데, 현재까지 연구가 되어 이용되고 있는 무선 통신 기술에는 Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee 및 LoRa 등이 있다. ZigBee와 Bluetooth는 실내에서도 짧은 통신 가능거리와 전송할 때의 불안정성 때문에 스마트 팩토리에 사용하기에는 부적합하다고 할 수 있다. 또한 Wi-Fi도 높은 속도를 가지나 높은 전력 소비량과 넓은 공장에서 사용하기에는 통신거리가 짧으며 또한 투과성이 낮아 장애물의 영향을 많이 받기 때문에 안정적인 통신을 위해서는 많은 AP(Access Point)가 필요하다. 따라서 저 전력 중장거리 통신이 가능한 LoRa를 이용하여 생산 환경을 모니터링 하는 것이 효율적이다. 특히, 부품 제조가 주인 중소기업의 경우 부품 생산 시의 온도, 습도나 기압 등의 환경이 생산품에 영향을 줄 수 있기 때문에 모니터링의 중요성이 크다고 할 수 있다. 따라서 스마트공장의 구축을 위해서는 생산기계에 대한 데이터와 작업환경에 대한 데이터를 수집하여 이를 분석 및 피드백 함으로써 일어날 수 있는 고장 또는 부품의 교체 시점 등을 예상 할 수 있어야하며, 이를 위해서는 생산기기의 상태와 작업환경을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템이 필요하다[13]. 따라서 본 논문에서는 스마트 팩토리를 위한 생산 환경 모니터링 시스템과 계측 값 자동 저장시스템을 통합한 통합 모니터링 시스템을 구현 하였다. 생산환경 모니터링 시스템에서는 장거리 저전력 무선 통신 기술인 LoRa를 이용하여 작업 환경 및 생산기계의 센서 데이터를 수집할 수 있는 Mobile과 PC용 모니터링 시스템을 따로 구현하였다. Mobile device에서는 실시간으로 생산 환경 및 진동데이터를 볼 수 있으며, PC Monitoring program에서는 여러 센서 데이터를 그래프로 표현하여 진동 데이터의 변동사항 및 표준편차를 볼 수 있게 프로그램 하였다[13]. 구축된 시스템을 이용하여 센서데이터(온습도 및 대기압 등)를 기록 및 수집할 수 있다. 또한 계측 값 자동 저장시스템을 이용하여 어느 장소에서는 계측 값의 오기없이 간편하게 신뢰성 검사를 수행할 수 있다.
스마트 팩토리란 사람이 제품을 일일이 조립, 포장을 하고 기계를 점검할 필요 없이 모든 공정이 자동으로 이뤄지는 공장이다. 스마트 팩토리는 공장 자동화가 한층 더 진화된 모습으로, 완전히 새로운 개념은 아니다. 공장 곳곳에 IOT (Internet of things) 센서와 카메라가 붙어있고, 이 센서와 카메라들이 공정과정에서의 모든 데이터를 수집한다. 이러한 데이터를 기반으로 AI(Artificial Intelligence)는 어디에서 불량품이 발생했는지, 어떤 기계나 장비에 이상 징후가 있는지 등을 파악한다. 그리고 불량품이 다음 공정으로 넘어가지 않도록 판단하여 전체 공정을 원활하게 제어한다. 스마트 팩토리는 모든 설비나 장치가 무선통신으로 연결되어, 서로 정보를 주고받고 모든 공정 과정을 실시간으로 모니터링 , 분석 및 판단하여 최적의 생산 환경을 만든다고 할 수 있다. 따라서 스마트 팩토리에는 모니터링이 필수적이라고 할 수 있는데, 현재까지 연구가 되어 이용되고 있는 무선 통신 기술에는 Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee 및 LoRa 등이 있다. ZigBee와 Bluetooth는 실내에서도 짧은 통신 가능거리와 전송할 때의 불안정성 때문에 스마트 팩토리에 사용하기에는 부적합하다고 할 수 있다. 또한 Wi-Fi도 높은 속도를 가지나 높은 전력 소비량과 넓은 공장에서 사용하기에는 통신거리가 짧으며 또한 투과성이 낮아 장애물의 영향을 많이 받기 때문에 안정적인 통신을 위해서는 많은 AP(Access Point)가 필요하다. 따라서 저 전력 중장거리 통신이 가능한 LoRa를 이용하여 생산 환경을 모니터링 하는 것이 효율적이다. 특히, 부품 제조가 주인 중소기업의 경우 부품 생산 시의 온도, 습도나 기압 등의 환경이 생산품에 영향을 줄 수 있기 때문에 모니터링의 중요성이 크다고 할 수 있다. 따라서 스마트공장의 구축을 위해서는 생산기계에 대한 데이터와 작업환경에 대한 데이터를 수집하여 이를 분석 및 피드백 함으로써 일어날 수 있는 고장 또는 부품의 교체 시점 등을 예상 할 수 있어야하며, 이를 위해서는 생산기기의 상태와 작업환경을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템이 필요하다[13]. 따라서 본 논문에서는 스마트 팩토리를 위한 생산 환경 모니터링 시스템과 계측 값 자동 저장시스템을 통합한 통합 모니터링 시스템을 구현 하였다. 생산환경 모니터링 시스템에서는 장거리 저전력 무선 통신 기술인 LoRa를 이용하여 작업 환경 및 생산기계의 센서 데이터를 수집할 수 있는 Mobile과 PC용 모니터링 시스템을 따로 구현하였다. Mobile device에서는 실시간으로 생산 환경 및 진동데이터를 볼 수 있으며, PC Monitoring program에서는 여러 센서 데이터를 그래프로 표현하여 진동 데이터의 변동사항 및 표준편차를 볼 수 있게 프로그램 하였다[13]. 구축된 시스템을 이용하여 센서데이터(온습도 및 대기압 등)를 기록 및 수집할 수 있다. 또한 계측 값 자동 저장시스템을 이용하여 어느 장소에서는 계측 값의 오기없이 간편하게 신뢰성 검사를 수행할 수 있다.
Smart Factory is a factory where all processes are done automatically without the need for people to assemble, pack, and inspect machines. Smart Factory is not an entirely new concept, but rather a more advanced version of factory automation. IOT (Internet of Things) sensors and cameras are attached...
Smart Factory is a factory where all processes are done automatically without the need for people to assemble, pack, and inspect machines. Smart Factory is not an entirely new concept, but rather a more advanced version of factory automation. IOT (Internet of Things) sensors and cameras are attached throughout the factory, and they collect all the data that is large and small in the field. Based on these data, AI (Artific Intelligence) identifies where the defective product originated and if there are any signs of abnormality in any machine or equipment. In addition, the entire process is controlled smoothly by judging that the defective product does not fall into the next process. The smart factory enables all facilities or devices to be connected by wireless communication to communicate information and to monitor, analyze, and judge all processes in real time to create an optimal production environment. Therefore, monitoring is essential in smart factory, including Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee and LoRa, among the wireless communication technologies that have been studied and used to date. ZigBee and Bluetooth are not suitable for use in smart factory because of their very short communication distance and instability in transmission even indoors. In addition, Wi-Fi also requires a lot of access points (APs) for reliable communication because it has a high speed, but has a shorter range of communication for high power consumption and low permeability for use in large factories. Therefore, it is efficient to monitor the production environment using LoRa with low power medium and long-range communication. In particular, it can be said that monitoring is of great importance to small and medium-sized companies, as the environment of temperature, humidity, and air pressure in the production of parts can affect the products. Therefore, it is necessary to collect data on the work environment and production machines, analyze them, and predict when parts could be replaced, and monitor the work environment and the conditions of the production equipment. Thus, in this paper, an integrated monitoring system was implemented, incorporating a production environment monitoring system and an automatic storage system of measurement values for smart factory. The production environment monitoring system separately implemented monitoring system for mobile and PC that can collect sensor data from the working environment and production machines using LoRa, a long-range low-power wireless communication technology. The production environment and vibration data can be viewed in real time on mobile devices, and the PC monitoring program can graph sensor data to check standard deviations and changes in data. Using the established system, data such as temperature, humidity, and atmospheric pressure of the production environment can be recorded and vibration data of the machine tool can be collected. In addition, the automatic storage system for measurement values can be used to perform reliability tests in some places without any error of measurement values.
Smart Factory is a factory where all processes are done automatically without the need for people to assemble, pack, and inspect machines. Smart Factory is not an entirely new concept, but rather a more advanced version of factory automation. IOT (Internet of Things) sensors and cameras are attached throughout the factory, and they collect all the data that is large and small in the field. Based on these data, AI (Artific Intelligence) identifies where the defective product originated and if there are any signs of abnormality in any machine or equipment. In addition, the entire process is controlled smoothly by judging that the defective product does not fall into the next process. The smart factory enables all facilities or devices to be connected by wireless communication to communicate information and to monitor, analyze, and judge all processes in real time to create an optimal production environment. Therefore, monitoring is essential in smart factory, including Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee and LoRa, among the wireless communication technologies that have been studied and used to date. ZigBee and Bluetooth are not suitable for use in smart factory because of their very short communication distance and instability in transmission even indoors. In addition, Wi-Fi also requires a lot of access points (APs) for reliable communication because it has a high speed, but has a shorter range of communication for high power consumption and low permeability for use in large factories. Therefore, it is efficient to monitor the production environment using LoRa with low power medium and long-range communication. In particular, it can be said that monitoring is of great importance to small and medium-sized companies, as the environment of temperature, humidity, and air pressure in the production of parts can affect the products. Therefore, it is necessary to collect data on the work environment and production machines, analyze them, and predict when parts could be replaced, and monitor the work environment and the conditions of the production equipment. Thus, in this paper, an integrated monitoring system was implemented, incorporating a production environment monitoring system and an automatic storage system of measurement values for smart factory. The production environment monitoring system separately implemented monitoring system for mobile and PC that can collect sensor data from the working environment and production machines using LoRa, a long-range low-power wireless communication technology. The production environment and vibration data can be viewed in real time on mobile devices, and the PC monitoring program can graph sensor data to check standard deviations and changes in data. Using the established system, data such as temperature, humidity, and atmospheric pressure of the production environment can be recorded and vibration data of the machine tool can be collected. In addition, the automatic storage system for measurement values can be used to perform reliability tests in some places without any error of measurement values.
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