초록 ▼

□연구내용
○ ROS 센서 네트워크 구성
- ROS master
- ROS client
- ROS 메시지 통신
○ ROS 센서 네트워크 기능
- 진동센서 모듈 client 구현
- 3축 센서의 IMU 값을 시리얼 통신으로 ROS client에서 취득
- 진동센서 FFT 된 값 ROS client node에서 master로 메시지 통신 모듈 개발
- ROS master에서 진동 값 기반 진단 알고리즘 개발
- ROS master에서 wifi를 통해 진단 값 확인 가능한 HMI 개발

□연구내용
○ ROS 센서 네트워크 구성
- ROS master
- ROS client
- ROS 메시지 통신
○ ROS 센서 네트워크 기능
- 진동센서 모듈 client 구현
- 3축 센서의 IMU 값을 시리얼 통신으로 ROS client에서 취득
- 진동센서 FFT 된 값 ROS client node에서 master로 메시지 통신 모듈 개발
- ROS master에서 진동 값 기반 진단 알고리즘 개발
- ROS master에서 wifi를 통해 진단 값 확인 가능한 HMI 개발
○ ROS 센서 네트워크 구성 (같은 wifi-망에서 네트워크 확인)
- 수신 속도와 노드 개수 최적화
○ ROS 센서 활용한 진단 알고리즘 개발
- FFT 활용, 여러 지점에 대한 진동 데이터 취득 및 이상 유무 판단 인공지능 알고리즘 개발

□연구개발성과
○ 정성적 성과
- ROS 센서 네트워크를 이용한 진단 플랫폼 구축 및 이미지 기반 진단 알고리즘 확보
○ 정량적 성과
- SCI상위20% 1편 (Accepted)
- 국내특허출원 1건
○ 기술스펙 달성 성과
•성능목표(spec) : 진동센서 계측 정확도
•세계(또는 요구) 수준 : >95
•'20년 목표 : >95
•'20년 달성실적 : 97.58
•달성도(%) : 100%

•성능목표(spec) : 진동 스펙트로그램 생성 및 결함 분류 속도
•세계(또는 요구) 수준 : 5〉
•'20년 목표 : 5〉
•'20년 달성실적 : 5.0192
•달성도(%) : 99.7%

•성능목표(spec) : 결함 분류 정확도
•세계(또는 요구) 수준 : >90
•'20년 목표 : >90
•'20년 달성실적 : 99.25
•달성도(%) : 100%

•측정방법 :
·(진동센서 계측정확도) 4단계의 RPM 조건 하에서 실험 (600,900,1200,1500 rpm), 각 RPM 조건당 30회 센 서 데이터 계측 및 보고서 작성⋅
·(진동 스펙트로그램 생성 및 결함 분류 속도) 4단계의 RPM 조건 하에서 실험 (600,900,1200,1500 rpm), 각 RPM 조건당 30회 데이터 시간 측정 및 보고서 작성
·(결함 분류 정확도) 학습 검증 Data의 정확도 평가

□ 기술적 우수성
○ 기존 고가의 진동계측 진단 모듈을 적정가격의 IoT 모듈로 대체하여 장비의 예지보전에 활용 가능
- 기존 진동신호 1채널당 100만원 정도 수준에서, 5만원 정도의 구성으로 시스템 구성가능
○ 기존의 진동 계측분석기법인 FFT에 비해, 진동을 이미지로 얻고 이를 CNN 모델에 학습함으로써, 정밀한 진단이 가능
- 기존의 VGG 모델의 전이학습을 통해 99%이상의 정확도 확보

□ 성과활용계획
○ 고가의 예지보전 솔루션을 비용 상 설치 못한 중소/중견 업체에 적용 및 확산
- 현재까지 진단 솔루션 자동화가 적용되지 못한 제조업 전 분야
○ 센서 네트워크 중소/중견 기업 적용하여, 장비의 예지보전에 활용, 제 4차 산업혁명의 스마트 팩토리 구축에 기여

(출처 : 요 약 서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기관주요사업 연구보고서 ... 3기관주요사업 연구 요약서 ... 4목차 ... 7제 1 장 개 요 ... 8 제 1 절 연구개발 목표 ... 8 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 9 제 3 절 당해연도 연구개발 범위 ... 11제 2 장 연구수행 내용 및 결과 ... 15 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 15 제 2 절 당해연도 연구개발 결과 ... 16 제 3 절 당해연도 연구개발 결과 ... 27제 3 장 연구성과 활용 시나리오 ... 30 제 1 절 연구성과 활용 시나리오 제시 ... 30제 4 장 참고문헌 ... 31첨부 ... 32끝페이지 ... 45