[논문]PCB 생산을 위한 데이터 변환 알고리즘

이승혁; 한정수; 백순화

문제 정의

따라서 본 연구에서는 PCB 조립 공정을 분석하여 각 부품별 데이터를 데이터베이스로 구축함과 동시에 CAD 데이터를 PCB 생산 라인에 적합한 데이터로 변환하기 위하여 데이터 호환을 위한 인터페이스를 설계, 구축하여 NC Programing 자동화로 작업능률을 극대화하기 위한 것이 二L 목적이다. BOM - NC, PGM J 작업지시서 비교분석으로 Human Error들을 사전에 제거할 수 있는 장점이 있을 뿐 아니라, Mounter Data & Line Balance 최적화로 생산성이 극대화될 수 있다는 결론을 얻을 수 있다.
본 연구의 목적은 그동안 수작업으로 1-3일의 시간이 소비되는 과정을 수분이내로 단축시킬 수 있고 직접 눈으로 테스트하는 과정에 많은 시간과 불량 생산을 막을 수 있는 정확하고 효율적인 PCB 생산을 위한 이기종L간의 데이터 호환을 통한 공장 자동화가 그 목적이었다. 이를 해결하기 위해 PCB 생산 전 과정을 분석하여는 한편 CAD 데이터 내의 Human Error를 검출하고 PCB 생산 전 과정을 분석한 데이터를 비교하여 최소한의 오류까지 제거하였다.

제안 방법

이때 PCB 제작 기계와 호환성을 이루기 위하여 최초에 PCB 생산 분석을 통한 데이터와 비교, 정렬, 오류 검출, 변환하게 된다. 이를 위하여 PCB 부품들이 CAD로 설계한 정보와의 관계를 명확히 계산하고 얻은 정보들을 이용하여 PCB 정보 저장소를 구축한다. 한편, 구축된 저장소의 정보는 Human Em*에 의해 잘못 계산된 값이 있을 가능성이 있다.
또한 CAD 데이터의 부품 각도(CAD_data Radian)는 PCB 생산 라인에 사용하는 부품 각도 (Real Radian)와 다른 경우 발생하는데 이는 CAD 설계자가 PCB 생산 라인의 부품 각도를 분석하지 않고 단순히 부품 표준 각도의 의해 CAD를 설계하기 때문이다. 따라서 CAD 데이터의 부품 각도와 PCB 생산 라인의 부품 각도를 비교하여 이를 수정, 변환한다. 그림 2는 데이터 변환 알고리즘을 보여주고 있다.
따라서 본 연구에서는 네트워크나 인터넷이 특별히 필요 없는 관계로 PCB 제작자의 편의성을 고려하여 운영체제는 윈도우를 이용하였으며, 데이터페이스에 접근할 수 있는 인터페이스의 개발을 위해 데이터베이스는 Access를 이용하여 OLE-DB로 데이터베이스 응용 프로그램을 만들어 접근한다. OLE-DB는 COM 서버의 기능을 이용하여 COM 클라이언트 프로그램을 만들 것이므로 MFC보다는 ATL을 이용하는 것이 효율적이지만 ATL이 사용자 인터페이스에 관련된 기능을 거의 지원하지 않는 관계로 MFC와 ATL을 모두 이용하였다[4].
본 연구의 목적은 그동안 수작업으로 1-3일의 시간이 소비되는 과정을 수분이내로 단축시킬 수 있고 직접 눈으로 테스트하는 과정에 많은 시간과 불량 생산을 막을 수 있는 정확하고 효율적인 PCB 생산을 위한 이기종L간의 데이터 호환을 통한 공장 자동화가 그 목적이었다. 이를 해결하기 위해 PCB 생산 전 과정을 분석하여는 한편 CAD 데이터 내의 Human Error를 검출하고 PCB 생산 전 과정을 분석한 데이터를 비교하여 최소한의 오류까지 제거하였다. 오류를 제거한 데이터들을 변환 알고리즘을 통해 CAD 데이터와 PCB 데이터 간의 상호 호환성을 갖도록 데이터 변환 알고리즘을 개발하였고 사용자가 쉽게 알아볼 수 있도록 인터페이스를 설계하였다.
이를 해결하기 위해 PCB 생산 전 과정을 분석하여는 한편 CAD 데이터 내의 Human Error를 검출하고 PCB 생산 전 과정을 분석한 데이터를 비교하여 최소한의 오류까지 제거하였다. 오류를 제거한 데이터들을 변환 알고리즘을 통해 CAD 데이터와 PCB 데이터 간의 상호 호환성을 갖도록 데이터 변환 알고리즘을 개발하였고 사용자가 쉽게 알아볼 수 있도록 인터페이스를 설계하였다.

이론/모형

왜냐하면 CAD로 설계한 데이터들이 CAD 설계자의 실수나 잘못된 정보에 의해 잘못된 데이터를 가질 수 있기 때문이다. 이를 해결하기 위하여 Human Ejtot 검출 알고리즘을 이용하여 저장 데이터를 검증받는다. 데이터 변환 인터페이스에는 데이터 변환 알고리즘을 이용하여 CAD의 데이터를 PCB 제작 기계와 호환성을 갖는 데이터로 변환하여 사용자 인터페이스를 통하여 저장소에 저장된다.
CAD 데이터를 추출하여 PCB 데이터로의 변환을 위해서 CAD 데이터의 오류 검출이 필요하다. 이를 위해 CAD 설계자의 Human Error를 검출하기 위해 검증 알고리즘이 사용된다. 이 알고리즘은 CAD 데이터에서 품목명, 품목번호, 위치, 각도, 규격, 수량 등이 PCB 생산 설비 장비에 이미 저장되어 있는 데이터베이스의 정보와 일치 유무를 확인하고 이 정보가 일치하지 않으면 Human Error로 간주하여 사용자로 하여금 새로운 정보를 입력받는다.

성능/효과

따라서 본 연구에서는 PCB 조립 공정을 분석하여 각 부품별 데이터를 데이터베이스로 구축함과 동시에 CAD 데이터를 PCB 생산 라인에 적합한 데이터로 변환하기 위하여 데이터 호환을 위한 인터페이스를 설계, 구축하여 NC Programing 자동화로 작업능률을 극대화하기 위한 것이 二L 목적이다. BOM - NC, PGM J 작업지시서 비교분석으로 Human Error들을 사전에 제거할 수 있는 장점이 있을 뿐 아니라, Mounter Data & Line Balance 최적화로 생산성이 극대화될 수 있다는 결론을 얻을 수 있다. 또한 장착 시뮬레이션, Off-Line Teaching으로 장착 Error의 예방이 가능하며 이로 인한 PCB의 다량 생산이 가능하고, 보다 정확한 PCB 생산과 높은 신뢰도를 얻을 수 있다.
BOM - NC, PGM J 작업지시서 비교분석으로 Human Error들을 사전에 제거할 수 있는 장점이 있을 뿐 아니라, Mounter Data & Line Balance 최적화로 생산성이 극대화될 수 있다는 결론을 얻을 수 있다. 또한 장착 시뮬레이션, Off-Line Teaching으로 장착 Error의 예방이 가능하며 이로 인한 PCB의 다량 생산이 가능하고, 보다 정확한 PCB 생산과 높은 신뢰도를 얻을 수 있다.

후속연구

이처럼 산업 전반에 걸쳐 있는 수많은 기계들은 그 제조회사에 따라 각각의 데이터 정보들을 사용하고 있으며 이러한 정보들은 다른 설비 장비들과 호환성을 갖고 있지 않기 때문에 본 연구에서처럼 데이터 검증 알고리즘과 데이터 변환 알고리즘을 사용하여 호환성을 같게 한다면 현재 비효율적이고 비합리적인 설비들과의 관계에 대해 새롭고 혁신적인 산업 발전을 가져올 수 있을 것이다.

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