초록 ▼

□ 연구개요
저품질 제품의 생산을 야기하는 결함 설비의 신속한 진단은 다단계-다중설비 제조공정의 핵심 과업이다. 공정 이력 데이터는 제품을 생산하기 위해 활용된 설비를 기록하며, 결함이 의심되는 설비를 선별하기 위해 빈번히 활용되어왔다. 공정 이력 데이터 분석을 통해 설비가 결함 설비로 의심되는 수준을 수치화한 의심도를 계산하여 의심 설비를 선별하는 방법이 제안되어왔지만, 기존의 방법들은 다수의 결함 설비가 존재하며 설비 간 제품 할당의 연관 관계가 존재하는 공정 환경에서 성능이 떨어졌다. 본 연구개발과제는 이러한 공정 환경에

□ 연구개요
저품질 제품의 생산을 야기하는 결함 설비의 신속한 진단은 다단계-다중설비 제조공정의 핵심 과업이다. 공정 이력 데이터는 제품을 생산하기 위해 활용된 설비를 기록하며, 결함이 의심되는 설비를 선별하기 위해 빈번히 활용되어왔다. 공정 이력 데이터 분석을 통해 설비가 결함 설비로 의심되는 수준을 수치화한 의심도를 계산하여 의심 설비를 선별하는 방법이 제안되어왔지만, 기존의 방법들은 다수의 결함 설비가 존재하며 설비 간 제품 할당의 연관 관계가 존재하는 공정 환경에서 성능이 떨어졌다. 본 연구개발과제는 이러한 공정 환경에서 기존 방법의 성능을 향상하기 위한 두가지 방법을 개발하고, 이를 통합하는 결함 의심 설비 진단 체계를 개발한다. 개발된 진단 체계는 시뮬레이션 다단계-다중설비 제조 공정을 통해 성능을 검증하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구개발과제는 공정 경로 중심 불량 제품 분할 방법 개발, 생산 이력 중심 결함의심 설비의 우선순위 부여 방법 개발, 결함 의심 설비 진단 체계 개발의 세 가지 세부목표로 구성된다.
공정 경로 중심 불량 제품 분할 방법에서는 불량 제품의 공정 경로 간 유사도를 분석하여 불량의 원인이 되는 결함 설비가 동일할 것으로 추정되는 제품들을 군집화하는 방법을 개발하였다. 의심 설비 선별에 적합한 Projected clustering 방법을 개발하였으며, 이를 의심도 기반 방법과 함께 사용했을 때 의심 설비 선별 성능이 향상됨을 확인하였다.
생산 이력 중심 설비의 우선순위 부여 방법에서는 설비의 의심도와 생산 이력 데이터를 함께 분석하여 결함 설비와 결함 설비로부터 불량 제품을 다수 할당받아 의심도가 높아진 정상 설비의 관계를 추정하는 방법을 개발하였다. 추정된 관계를 바탕으로 설비의 우선순위를 재설정하였으며, 우선순위와 의심도를 함께 고려하여 의심순위를 재배열 하였다. 개발된 방법을 통해 재배열된 의심 순위가 기존의 의심도 기반의 의심 순위보다 의심 설비 선별 성능이 향상됨을 확인하였다.
결함 의심 설비 진단 체계 개발은 개발된 두 방법을 통합하여 진단 체계를 개발하였다. 각각의 방법은 서로의 한계점을 보완해줄 수 있으며, 진단 체계에서는 두 방법을 적절히 차례로 적용하여 의심도 기반 의심 설비 선별 방법의 성능을 향상하였다.
본 연구진은 계획했던 모든 목표를 달성하였다. 단, 실제 공정 환경으로의 사례 연구는 본 연구의 취지에 부합하는 데이터를 구하는 것이 불가하여 시뮬레이션 사례연구로 대체하여 수행하였다. 세 가지 세부목표 모두 시뮬레이션 다단계-다중설비제조 공정을 통해 검증하였으며, 현실에서 발생할 수 있는 다양한 공정 환경을 구현하고 반복 실험을 통해 검증의 신뢰도를 향상하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
기존의 결함 의심 설비 선별 연구는 단순히 결함 설비의 의심도가 높게 계산되는 방법을 개발하였으나, 결함 설비보다 높은 의심도를 가지는 정상 설비의 존재에 대해 고려하는 연구는 미비하였다. 본 연구는 이러한 정상 설비의 존재를 비용으로 보고, 결함 설비에 대한 의심도가 아닌 의심 순위를 향상하는 진단 체계를 개발하였다. 이는 실질적인 진단 비용을 낮추는 방법을 제안하였음에 가치를 지닌다. 또한 다수의 결함 설비, 설비 간 제품 할당의 연관 관계가 있는 다단계-다중설비 제조 공정에서 성능이 향상되는 진단 체계를 개발하여 현실의 공정 환경에서 더 적합한 의심 설비선별 방법을 개발하였다. 연구의 결과물은 오픈소스 프로그램, 학술대회, 논문 등을 통해 발표할 계획이다. 개발된 진단 체계가 다양한 다단계-다중설비 제조 공정에서 범용적으로 활용될 수 있다는 점을 고려하였을 때, 이러한 간접적인 기술 이전은 국내 제조업의 경쟁력 제고에 기여할 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 끝페이지 ... 17