초록 ▼

최종목표
자동차 플라스틱 소재 도장 다단계 공정 중, 발생 불량률이 높은 조건 데이터에서 직·간접적 요인으로 발생되는 데이터를 수집, 분석, 판단, 지능적 해결 방법을 도출하여 제품 품질 향상과 고품질을 관리, 유지할 수 있는 작업 표준화 시스템을 개발

개발내용 및 결과
주요 목표 : 제조 데이터 수집용 시스템 개발 및 구축
1차년도 기술개발 범위와 내용 :
데이터 수집 시스템 (Data Gathering System) 개발
센서와의 인터페이스와 정합 규약 (Protocol) 개발

최종목표
자동차 플라스틱 소재 도장 다단계 공정 중, 발생 불량률이 높은 조건 데이터에서 직·간접적 요인으로 발생되는 데이터를 수집, 분석, 판단, 지능적 해결 방법을 도출하여 제품 품질 향상과 고품질을 관리, 유지할 수 있는 작업 표준화 시스템을 개발

개발내용 및 결과
주요 목표 : 제조 데이터 수집용 시스템 개발 및 구축
1차년도 기술개발 범위와 내용 :
데이터 수집 시스템 (Data Gathering System) 개발
센서와의 인터페이스와 정합 규약 (Protocol) 개발

주요 목표 : 데이터 수집 장치 및 중계 HW 개발
1차년도 기술개발 범위와 내용 :
Spray Gun 부착 Sensing Edge Device 개발
Spray Gun용 유선 Fog Node Gateway 개발
작업장 내 환경정보 수집을 위한 Sensing Edge Device 개발
작업장 내 환경정보 수집용 무선 Fog Node Gateway

주요 목표 : 센싱 데이터와 비교 검증할 Offline Ground Truth 확보
1차년도 기술개발 범위와 내용 :
옥외 기상정보 수집 장치 구축
Online 제조 Data 수집과 비교할 Offline 자료 수집
Offline Data를 수집하여 분석에 필요한 기초 데이터 분류

주요 목표 : 불량 발생 예측 시스템 (Error Prediction System) 개발
2차년도 기술개발 범위와 내용 :
센서를 통한 작업자 작업, 작업장 내 외 환경의 데이터 수집, 분류, 보관, 조회 등 자:용자 Interface
피도물 개체(Entity)별 세분화된 불량률 확인 고도화
수집된 데이터의 지능적 분석과 불량 발생 예측 알고리즘

주요 목표 : HW(데이터 수집 및 중계 장치)와 SW(데이터 수집 시스템) 결합 및 보정
RF ID Reader기 Cloud 전송을 위한 Fog Node Gateway Protocol 정의 및 개발
2차년도 기술개발 범위와 내용 :
작업장 내 환경정보 수집을 위한 Sensing Edge Device(상전공급용)와 Fog Node Gateway(LoRa-to-WiFi) 고도화 개발
IoT 센서를 통한 작업자 작업, 작업장 내·외 환경의 데이터 수집 Protocol 및 HMI의 결합 및 보정

주요 목표 : 전체 시스템 동작 실증시험 환경 구축
2차년도 기술개발 범위와 내용 :
도장 Bootti 내 제조데이터 수집장치 및 모니터링 시스템
용제 보관 탱크의 용제 사용량과 잔여량 센싱

주요 목표 : Offline 에서 수집한 Ground 센싱 Data의 비교 검증
2차년도 기술개발 범위와 내용 :
도료량 과/부족에 따른 색감차이 불량 확인 로트성 불량 확인
옥내 Booth 내 작업자의 작업활동 수집 영상장치 구축
스프레이 건 작업자의 토크 완충 장치 사용 결과 비교
RF ID활용 피도물 개체별 불량 원인 추적
수집, 분석한 개선사항을 제조 공정에 반영하여 변화된 결과 데이터 수집

기술개발 배경
■ 연구배경
기업의 현재 및 미래의 경쟁력 확보를 위해서는 부품 핵심기술 뿐만 아니라 생산 및 제조기술 확보가 극히 중요하다 할 수 있음.
다단계 다양한 자동차 플라스틱 도장 소재를 구분하여 작업 중 발생 불량률이 높은 품질 결정 핵심 요소로부터 해결 실마리 데이터를 도출, 수집, 분석, 판단, 지능적 해결 방법을 제시 하여 품질 향상•유지와 최종적으로 생산성 향상과 데이터 중심으로 분석하고 제시되는 해결 방안을 표준화하여 지역 내 유사동종 제조업과 학계에 공유 • 확산하는 것을 국내 도장업계의 지속적인 성장에 활용될 수 있도록 함이 사업 추진의 배경임
■ 기술개발의 필요성
필요성
단기
작업자의 주관적 휴리스틱 판단에 근거한 도포량을 객관적 표준 도포량으로 맞 춤 필요
작업자별 숙련도 • 피로도에 따른 상이한 품질의 일관성 확보 필요
작업장 외부 환경과 공정별 작업장 내부 환경 정보의 관계 분석을 통한 품질 유지 필요
중기
숙련기술자의 암묵지된 노하우 → 디지털화된 체계적인 노하우 전수 대안 필요
매년 인건비 상승에 대비한 기업의 지속 생존 방안 필요
결론
〇 최적의 도장 표준화 도출 필요
다단계 도장 공정 중, 발생 불량률이 높은 직. 간접적 요인 데이터를 수집, 분석, 판단, 지능적 해결 방법 제시
〇 양질의 생산성 향상 필요
고객의 표준 사양서 준수 여부의 판단기준을 작업자(주관) → 데이터(객관) 중심의 판단으로 이동하여 불량률 최소화 • 품질 일관성 • 품질 유지로 생산성 향상

핵심개발 기술의 의의
본 과제에서는 자동차부품 중에서 플라스틱 제품 도장 관련 스마트제조 데이터 수집·분석을 통해서 기존 공정보다 우수한 품질관리 체계 및 경쟁 우위 확보를 통해서 궁극적으로 미래 경쟁력 확보를 위한 제조혁신 스마트화를 추진하고자 함.

적용 분야
• 스마트 제조 : MES, 제품 생산 과정 모니터링
• 공장 자동화 및 공정 개선
• 도장 제조업 분야의 품질관리 시스템

(출처 : 요약 5p)