KR20210050809A - Controlling process system using sensors and camera - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

단위공정에 유입되는 원자재의 수량, 질량, 방향성 등 각각의 원자재 특성에 따른 개별적 요소들을 그에 맞는 센서를 사용하여 필요로 하는 형식으로 변환한 후 보안이 되는 프로토콜을 사용하여 이를 관리하고자 하는 유닛으로 전달함으로써 실시간 모니터링이 가능하도록 설계된 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 원자재가 투입되어 이송되는 단위공정 처리부; 상기 단위공정 처리부의 내부에 배치되어, 상기 원자재를 감지하기 위한 환경 센서 및 카메라를 포함하는 센서부; 상기 환경 센서 및 카메라로부터 수신되는 공정 상태 환경 정보를 저장하는 서버; 상기 서버에 저장된 공정 상태 환경 정보가 정상인지 판단하여 단위공정을 모니터링하여 단위공정 진행 여부를 결정하는 MES(Manufacturing Execution System); 상기 MES가 단위공정 진행을 중지하였을 시, 상기 단위공정의 공정 조건을 조절하기 위한 제1 제어부; 및 상기 공정 상태 환경 정보를 토대로 MES로부터 단위공정의 공정 조건을 조절하는 제2 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Individual elements according to the characteristics of each raw material, such as the quantity, mass, and direction of raw materials flowing into the unit process, are converted into the required format using a suitable sensor, and then transferred to the unit to be managed using a security protocol. Thus, a process control system using sensors and cameras designed to enable real-time monitoring is disclosed.
A process control system using a sensor and a camera according to the present invention comprises: a unit processing unit in which raw materials are input and transferred; A sensor unit disposed inside the unit process processing unit and including an environmental sensor and a camera for detecting the raw material; A server for storing process state environment information received from the environment sensor and the camera; MES (Manufacturing Execution System) for determining whether to proceed with the unit process by determining whether the process state environment information stored in the server is normal, and monitoring the unit process; A first control unit for adjusting a process condition of the unit process when the MES stops progressing the unit process; And a second control unit that adjusts the process conditions of the unit process from the MES based on the process state environment information.

Description

Translated fromKorean

센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템{CONTROLLING PROCESS SYSTEM USING SENSORS AND CAMERA}Process control system using sensors and cameras {CONTROLLING PROCESS SYSTEM USING SENSORS AND CAMERA}

본 발명은 스마트 공장 구현을 위한 공정 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a process control system for implementing a smart factory, and more particularly, to a process control system using a sensor and a camera.

스마트 공장 구현을 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 스마트 공장 구현을 위해 많은 기업에서 맞춤형 제조 실행 시스템(MES, Manufacturing Execution System)을 개발 및 적용하려고 하고 있다.A lot of research is being done to implement a smart factory. To implement a smart factory, many companies are trying to develop and apply a customized manufacturing execution system (MES).

최신 기계 장치들의 경우, 목적하는 기능들을 포함하고 있으며, SI(System Integration) 업체들이 최신 기계 장비들이 필요로 하는 데이터들을 쉽게 네트워크 등을 통해 전송할 수 있다.In the case of the latest mechanical devices, the desired functions are included, and system integration (SI) companies can easily transmit the data required by the latest mechanical devices through a network or the like.

그러나, 이러한 기능이 탑재되어 있지 않은 기존 기계 장치들의 경우, 단지 스마트화를 위해서 최신 기계로 업데이트 하기에는 그 비용이 과다하게 소요되며, 따라서 실현 가능성이 떨어진다.However, in the case of existing mechanical devices that are not equipped with such a function, the cost is excessive to be updated to the latest machine only for smartization, and thus the feasibility of realization is low.

이에, 기존 장치에서 MES가 필요로 하는 각각의 요소들을 디지털화시켜서 전송이 가능하게 하는 장치를 별도 개발하여 장착함으로써, 기존 기계 장치들의 스마트화를 가능하게 하는 것에 목적을 둔다.Accordingly, it aims to enable the smartization of existing mechanical devices by separately developing and installing a device that enables transmission by digitizing each element required by the MES in the existing device.

또한, 단위 공정에 문제가 발생하였을 때, 단지 공정 상태의 데이터들을 수집하여 그 문제점을 분석하여 해결하고자 하는데 다른 목적을 둔다.In addition, when a problem occurs in a unit process, it aims to solve the problem by simply collecting data on the process state and analyzing the problem.

한국 공개특허공보 제10-2010-0013720호(2010.02.10. 공개)Korean Patent Application Publication No. 10-2010-0013720 (published on February 10, 2010)

본 발명의 목적은 단위공정에 유입되는 원자재의 수량, 질량, 방향성 등 각각의 원자재 특성에 따른 개별적 요소들을 그에 맞는 센서를 사용하여 필요로 하는 형식으로 변환한 후 보안이 되는 프로토콜을 사용하여 이를 관리하고자 하는 유닛으로 전달함으로써 실시간 모니터링이 가능하게 하는 것이다.An object of the present invention is to convert individual elements according to the characteristics of each raw material such as quantity, mass, and direction of raw materials flowing into a unit process into a required format using a suitable sensor, and then manage them using a secure protocol. By delivering it to the desired unit, real-time monitoring is possible.

또한, 본 발명의 목적은 얻어진 데이터를 통해 별도의 연산 및 공정 흐름 정상 유무를 판단하여 필요시 피드백을 전달함으로써 현장 객체와 관리 객체의 실시간 얼라인먼트를 유지하여 품질 향상 및 불량율을 낮추는 것이다.In addition, an object of the present invention is to improve quality and reduce defect rates by maintaining real-time alignment of on-site objects and managed objects by determining whether separate operations and process flows are normal through the obtained data and transmitting feedback when necessary.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 원자재가 투입되어 이송되는 단위공정 처리부; 상기 단위공정 처리부의 내부에 배치되어, 상기 원자재를 감지하기 위한 환경 센서 및 카메라를 포함하는 센서부; 상기 환경 센서 및 카메라로부터 수신되는 공정 상태 환경 정보를 저장하는 서버; 상기 서버에 저장된 공정 상태 환경 정보가 정상인지 판단하여 단위공정을 모니터링하여 단위공정 진행 여부를 결정하는 MES(Manufacturing Execution System); 상기 MES가 단위공정 진행을 중지하였을 시, 상기 단위공정의 공정 조건을 조절하기 위한 제1 제어부; 및 상기 공정 상태 환경 정보를 토대로 MES로부터 단위공정의 공정 조건을 조절하는 제2 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment of the present invention for achieving the above object, a process control system using a sensor and a camera comprises: a unit process processing unit through which raw materials are input and transferred; A sensor unit disposed inside the unit process processing unit and including an environmental sensor and a camera for detecting the raw material; A server for storing process state environment information received from the environment sensor and the camera; MES (Manufacturing Execution System) for determining whether to proceed with the unit process by determining whether the process state environment information stored in the server is normal and monitoring the unit process; A first control unit for adjusting a process condition of the unit process when the MES stops progressing the unit process; And a second control unit that adjusts the process conditions of the unit process from the MES based on the process state environment information.

상기 환경 센서는 상기 단위공정 처리부의 내부로 이송되는 원자재의 수량을 측정하고, 측정된 원자재의 수량 정보를 상기 서버에 저장하기 위해 장착된 수량 측정 센서; 상기 단위공정 처리부의 내부로 이송되는 원자재의 무게를 측정하고, 측정된 원자재의 무게 정보를 상기 서버에 저장하기 위해 장착된 질량 측정 센서; 및 상기 단위공정 처리부의 내부로 이송되는 원자재의 온도 및 습도를 측정하고, 측정된 원자재의 온습도를 상기 서버에 저장하기 위해 장착된 온습도 측정 센서;를 포함한다.The environmental sensor measures a quantity of raw materials transferred to the inside of the unit process processing unit, and a quantity measurement sensor mounted to store the measured quantity information of the raw materials in the server; A mass measurement sensor mounted to measure the weight of the raw material transferred into the unit processing unit and store the measured weight information of the raw material in the server; And a temperature/humidity measuring sensor mounted to measure the temperature and humidity of the raw material transferred to the inside of the unit process processing unit and store the measured temperature and humidity of the raw material in the server.

여기서, 상기 단위공정 처리부의 원자재 투입구를 기준으로 수량 측정 센서, 질량 측정 센서 및 온습도 측정 센서가 순서대로 배치되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a quantity measurement sensor, a mass measurement sensor, and a temperature/humidity measurement sensor are arranged in order based on the raw material input port of the unit process processing unit.

상기 제1 제어부는 상기 서버로부터 MES에 전달된 데이터들의 분석을 통해 각 단위공정에 피드백으로 명령을 전달하여 벨트 조정 및 간격 조정에 대한 기계적인 보정을 수행한다.The first control unit transmits a command as feedback to each unit process through analysis of data transmitted from the server to the MES to perform mechanical correction for belt adjustment and interval adjustment.

또한, 상기 제2 제어부는 상기 공정 상태 환경 정보에 관한 데이터와 미리 설정된 데이터를 비교하여, 단위공정의 온도 및 습도를 제어하는 간접 조정으로 공정 제어를 인공지능적으로 보정한다.In addition, the second control unit artificially and intelligently corrects the process control through indirect adjustment of controlling the temperature and humidity of the unit process by comparing the data related to the process state environment information with preset data.

본 발명에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 기존 센서들을 활용하여, 단순 데이터만 생성하는 것이 아니라, 측정된 값들의 디지털 변환 및 수집, 분석, 보정 작용을 통하여 작업 환경 및 공정 환경을 인공지능적으로 조절할 수 있도록 하였다.The process control system using sensors and cameras according to the present invention utilizes existing sensors, not only to generate simple data, but also digitally converts, collects, analyzes, and corrects the measured values to artificially intelligently control the work environment and process environment. It was made to be adjustable.

이 결과, 본 발명에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 스마트 공장화의 하드웨어적인 부분을 완성시킴으로써, 소프트웨어적인 역할의 MES를 보다 근본적으로 지원하여 완전한 공장 자동화를 기존 기계 장치들을 그대로 이용하여 구축할 수 있다.As a result, the process control system using sensors and cameras according to the present invention completes the hardware part of smart factoryization, thereby more fundamentally supporting the MES in the role of software to build complete factory automation using existing mechanical devices can do.

특히, 본 발명에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 내부 온도 및 습도의 실시간 측정 및 전송을 통하여, 해당 공정에서 필요로 하는 온습도 조절 및 유지가 지속적으로 이루어지고 있는지, 오차 범위 내의 체크를 통하여 실시간 감시 및 알람을 줌으로써 환경요소에 의한 불량 증상을 사전에 방지할 수 있다.In particular, the process control system using a sensor and a camera according to the present invention, through real-time measurement and transmission of internal temperature and humidity, whether the temperature and humidity required in the process is continuously controlled and maintained, through a check within an error range. By providing real-time monitoring and alarm, it is possible to prevent defect symptoms caused by environmental factors in advance.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together with explanation of specific details for carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템을 나타낸 공정 모식도.1 is a process schematic diagram showing a process control system using a sensor and a camera according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.Hereinafter, the "top (or bottom)" of the component or the "top (or bottom)" of the component means that an arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a process control system using a sensor and a camera according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템을 나타낸 공정 모식도이다.1 is a process schematic diagram showing a process control system using a sensor and a camera according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템(700)은 단위 공정 처리부(100), 센서부(110), 서버(200), MES(300) (Manufacturing Execution System), 제1 제어부(400) 및 제2 제어부(500)를 포함한다.Referring to FIG. 1, aprocess control system 700 using a sensor and a camera according to an embodiment of the present invention includes a unitprocess processing unit 100, asensor unit 110, aserver 200, and an MES 300 (Manufacturing Execution System), afirst control unit 400 and asecond control unit 500.

단위공정 처리부(100)는 원자재가 투입되어 이송된다. 이러한 단위공정 처리부(100)는 원자재가 투입되는 공정 루트이며, 1차 공정이 수행되는 곳이다. 이를 위해, 단위공정 처리부(100)에는 원자재를 이송하기 위한 컨베이어 벨트가 장착되어 있을 수 있다.The unitprocess processing unit 100 is transferred by inputting raw materials. The unitprocess processing unit 100 is a process route into which raw materials are input, and a first process is performed. To this end, the unitprocess processing unit 100 may be equipped with a conveyor belt for transferring raw materials.

센서부(110)는 단위공정 처리부(100)에 배치된다. 이러한 센서부(110)는 원자재를 감지하기 위한 환경 센서(115) 및 카메라(118)를 포함한다.Thesensor unit 110 is disposed in the unitprocess processing unit 100. Thesensor unit 110 includes anenvironmental sensor 115 and acamera 118 for detecting raw materials.

이때, 환경 센서(115)는 수량 측정 센서(112), 질량 측정 센서(114) 및 온습도 측정 센서(116)를 포함한다. 이러한 수량 측정 센서(112), 질량 측정 센서(114) 및 온습도 측정 센서(116)는 컨베이어 벨트와 이격된 상부에 고정식으로 설치되어 있을 수 있다. 이때, 단위공정 처리부(100)의 원자재 투입구를 기준으로 수량 측정 센서(112), 질량 측정 센서(114) 및 온습도 측정 센서(116)가 순서대로 배치되는 것이 바람직하다.At this time, theenvironmental sensor 115 includes aquantity measuring sensor 112, amass measuring sensor 114, and a temperature andhumidity measuring sensor 116. Thequantity measurement sensor 112, themass measurement sensor 114, and the temperature/humidity measurement sensor 116 may be fixedly installed on an upper part spaced apart from the conveyor belt. At this time, it is preferable that thequantity measurement sensor 112, themass measurement sensor 114, and the temperature/humidity measurement sensor 116 are arranged in order based on the raw material input port of the unitprocess processing unit 100.

수량 측정 센서(112)는 단위공정 처리부(110)의 내부로 투입되는 원자재의 수량을 측정하고, 측정된 원자재의 수량 정보를 서버(200)에 저장하기 위해 장착된다. 이때, 수량 측정 센서(114)는 근접센서 및 포토센서가 이용될 수 있다. 이와 같이, 원자재의 수량은 근접센서 및 포토센서를 이용하여, 단위공정 처리부(110)의 내부로 투입되는 원자재의 수량을 서버(200)를 통하여 실시간으로 체크함과 동시에 MES(300)에 내부 보안 프로토콜을 이용하여 실시간으로 전달하게 된다.Thequantity measurement sensor 112 is mounted to measure the quantity of raw materials inputted into the unitprocess processing unit 110 and to store the measured quantity information of the raw materials in theserver 200. At this time, thequantity measurement sensor 114 may be a proximity sensor and a photosensor. In this way, the quantity of raw materials is checked in real time through theserver 200 using the proximity sensor and the photosensor, and the quantity of raw materials injected into the unitprocess processing unit 110 is checked in real time and the internal security of theMES 300 It is delivered in real time using the protocol.

질량 측정 센서(114)는 단위공정 처리부(100)의 내부로 투입되는 원자재의 무게를 측정하고, 측정된 원자재의 무게 정보를 서버(200)에 저장하기 위해 장착된다. 이때, 원자재의 무게 또한 단위공정 처리부(100)의 내부로 투입되는 원자재의 무게를 질량 측정 센서(114)를 활용하여 측정하게 된다. 이후, 질량 측정 센서(114)에 의해 측정된 원자재의 무게 정보는 서버(200)의 내부에 저장된 후, MES(300)에 내부 보안 프로토콜을 이용하여 실시간으로 전달하게 된다.Themass measurement sensor 114 is mounted to measure the weight of the raw material input into the unitprocess processing unit 100 and store the measured weight information of the raw material in theserver 200. At this time, the weight of the raw material and the weight of the raw material that is injected into the unitprocess processing unit 100 are measured using themass measurement sensor 114. Thereafter, the weight information of the raw material measured by themass measurement sensor 114 is stored in theserver 200 and then transmitted to theMES 300 in real time using an internal security protocol.

온습도 측정 센서(116)는 단위공정 처리부(100)의 내부로 투입되는 원자재의 온도 및 습도를 측정하고, 측정된 온습도 정보를 서버(200)에 저장하기 위해 장착된다. 이에 따라, 단위공정 처리부(110) 내부의 온도 및 습도를 온습도 측정 센서(116)를 활용하여 측정하게 된다. 이후, 온습도 측정 센서(116)에 의해 측정된 온습도 정보는 서버(200)의 내부에 저장된 후, MES(300)에 내부 보안 프로토콜을 이용하여 실시간으로 전달하게 된다.The temperature/humidity measurement sensor 116 is installed to measure the temperature and humidity of raw materials that are introduced into the unitprocess processing unit 100 and store the measured temperature and humidity information in theserver 200. Accordingly, the temperature and humidity inside the unitprocess processing unit 110 are measured using the temperature/humidity measurement sensor 116. Thereafter, the temperature and humidity information measured by the temperature andhumidity measurement sensor 116 is stored in theserver 200 and then transmitted to theMES 300 in real time using an internal security protocol.

또한, 카메라(118)는 좌우 및 상하로 투입되는 원자재의 방향성을 실시간으로 촬영한 정보를 서버(200)로 전달하게 된다. 이때, 카메라(118)는 비발광 카메라를 이용하는 것이 바람직하다.In addition, thecamera 118 transmits information photographed in real time on the direction of raw materials to be input left and right and up and down to theserver 200. At this time, thecamera 118 is preferably a non-luminescent camera.

이와 같이, 카메라(118)에 의해 실시간으로 촬영된 데이터에서 원자재의 모양을 추출하여 미리 결정된 데이터와의 비교를 통하여 투입 방향의 오류를 실시간으로 서버(200)에 전달하게 된다. 이후, MES(300)를 통하여 서버(200)에 저장된 공정 상태 환경 정보가 정상인지 판단하여 단위공정을 모니터링하여 단위공정 진행 여부를 결정하게 된다. 이에 따라, 원자재의 투입 오류로 인한 완성품 불량으로 인한 원가 손실을 사전에 방지할 수 있게 된다.In this way, the shape of the raw material is extracted from the data photographed in real time by thecamera 118 and an error in the input direction is transmitted to theserver 200 in real time through comparison with predetermined data. Thereafter, through theMES 300, it is determined whether the process state environment information stored in theserver 200 is normal, and the unit process is monitored to determine whether to proceed with the unit process. Accordingly, it is possible to prevent in advance cost loss due to defective finished products due to input errors of raw materials.

서버(200)는 환경 센서(115) 및 카메라(118)로부터 수신되는 공정 상태 환경 정보를 저장한다. 이러한 서버(200)에 저장된 데이터들은 내부 보안 프로토콜을 이용하여 MES(300)에 실시간으로 전달된다.Theserver 200 stores process state environment information received from theenvironment sensor 115 and thecamera 118. Data stored in theserver 200 is transmitted to the MES 300 in real time using an internal security protocol.

여기서, 공정 상태 환경 정보는 수량 측정 센서(112)에 의해 측정되는 원자재의 수량 정보, 질량 측정 센서(114)에 의해 측정되는 원자재의 무게 정보, 온습도 측정 센서(116)에 의해 측정되는 온습도 정보, 카메라(118)에 의해 실시간으로 촬영되는 원자재의 방향성 정보 등을 포함할 수 있다.Here, the process state environment information includes quantity information of raw materials measured by thequantity measurement sensor 112, weight information of the raw materials measured by themass measurement sensor 114, temperature and humidity information measured by the temperature/humidity measurement sensor 116, It may include directional information of raw materials photographed in real time by thecamera 118, and the like.

MES(Manufacturing Execution System, 300)는 서버(200)에 저장된 공정 상태 환경 정보가 정상인지 판단하여 단위공정을 모니터링하여 단위공정 진행 여부를 결정한다. 이때, 서버(200)로부터 MES(300)에 전달된 데이터들은 원자재 관리, 품질수량 관리, 재고 관리, 출하 관리 등의 필요한 모듈의 기초 자료로 활용된다.The MES (Manufacturing Execution System) 300 determines whether the process state environment information stored in theserver 200 is normal and monitors the unit process to determine whether to proceed with the unit process. At this time, the data transmitted from theserver 200 to theMES 300 are used as basic data for necessary modules such as raw material management, quality quantity management, inventory management, and shipment management.

제1 제어부(400)는 MES(300)가 단위공정 진행을 중지하였을 시, 단위공정의 공정 조건을 조절하는 역할을 한다. 이러한 제1 제어부(400)는 서버(200)로부터 MES(300)에 전달된 데이터들의 분석을 통해 각 단위공정에 피드백으로 명령을 전달하여 벨트 조정 및 간격 조정에 대한 기계적인 보정을 수행하게 된다.When theMES 300 stops the progress of the unit process, thefirst control unit 400 controls the process conditions of the unit process. Thefirst control unit 400 transmits a command as feedback to each unit process through analysis of data transmitted from theserver 200 to theMES 300 to perform mechanical correction for belt adjustment and interval adjustment.

제2 제어부(500)는 공정 상태 환경 정보를 토대로 MES(300)로부터 단위공정의 공정 조건을 조절하는 역할을 한다. 이러한 제2 제어부(500)는 공정 상태 환경 정보에 관한 데이터와 미리 설정된 데이터를 비교하여, 단위공정의 온도 및 습도를 제어하는 간접 조정으로 공정 제어를 인공지능적으로 보정하게 된다.Thesecond control unit 500 serves to adjust the process conditions of the unit process from theMES 300 based on the process state environment information. Thesecond control unit 500 artificially corrects the process control through indirect adjustment of controlling the temperature and humidity of the unit process by comparing data related to the process state environment information with preset data.

이와 같이, 제1 및 제2 제어부(400, 500)에 의한 단위공정의 공정 조건 제어가 완료된 이후, MES(300)로부터 공정 상태 환경 정보가 정상 상태인 것으로 판정되면, 단위공정 처리부(100)의 내부로 이송된 원자재는 가공, 변형, 조립 등의 2차 공정을 수행하기 위해 후속 단위공정 처리부(600)로 이송하게 된다.In this way, after the process condition control of the unit process by the first andsecond controllers 400 and 500 is completed, if theMES 300 determines that the process state environment information is in a normal state, the unitprocess processing unit 100 The raw material transferred to the inside is transferred to the subsequent unitprocess processing unit 600 in order to perform secondary processes such as processing, transformation, and assembly.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템(700)에서 자동 제어 기능을 필요로 하는 경우, 제1 제어부(400)는 MES(300)에 전달된 데이터들의 분석을 통해 각 단위 공정에 피드백으로 명령을 전달하여 벨트 조정, 간격 조정 등의 기계적인 보정을 적용하게 된다. 또한, 제2 제어부(500)는 환경 정보에 관한 데이터와 미리 설정된 데이터를 비교하여, 단위 공정의 온도 및 습도 등을 제어하는 간접 조정으로 공정의 환경을 인공지능적으로 보정하게 된다.As described above, when theprocess control system 700 using a sensor and a camera according to an embodiment of the present invention requires an automatic control function, thefirst control unit 400 analyzes the data transmitted to theMES 300. By sending commands as feedback to each unit process, mechanical corrections such as belt adjustment and gap adjustment are applied. In addition, thesecond control unit 500 artificially and intelligently corrects the environment of the process through indirect adjustment of controlling temperature and humidity of a unit process by comparing data related to environment information with preset data.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템(700)은 내부 온도 및 습도의 실시간 측정 및 전송을 통하여, 해당 공정에서 필요로 하는 온습도 조절 및 유지가 지속적으로 이루어지고 있는지, 오차 범위 내의 체크를 통하여 실시간 감시 및 알람을 줌으로써 환경요소에 의한 불량 증상을 사전에 방지할 수 있게 된다.In addition, theprocess control system 700 using a sensor and a camera according to an embodiment of the present invention continuously controls and maintains the temperature and humidity required in the process through real-time measurement and transmission of internal temperature and humidity, It is possible to prevent defect symptoms caused by environmental factors in advance by providing real-time monitoring and alarm through checks within the error range.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 기존 센서들을 활용하여, 단순 데이터만 생성하는 것이 아니라, 측정된 값들의 디지털 변환 및 수집, 분석, 보정 작용을 통하여 작업 환경 및 공정 환경을 인공지능적으로 조절할 수 있도록 하였다.As discussed so far, the process control system using sensors and cameras according to an embodiment of the present invention utilizes existing sensors to perform digital conversion, collection, analysis, and correction of measured values, rather than generating simple data. Through this, the work environment and process environment can be controlled artificially.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 스마트 공장화의 하드웨어적인 부분을 완성시킴으로써, 소프트웨어적인 역할의 MES를 보다 근본적으로 지원하여 완전한 공장 자동화를 기존 기계 장치들을 그대로 이용하여 구축할 수 있다.As a result, the process control system using sensors and cameras according to the embodiment of the present invention completes the hardware part of smart factoryization, thereby more fundamentally supporting MES in the role of software, allowing complete factory automation to be carried out intact with the existing mechanical devices. It can be constructed by using.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템은 내부 온도 및 습도의 실시간 측정 및 전송을 통하여, 해당 공정에서 필요로 하는 온습도 조절 및 유지가 지속적으로 이루어지고 있는지, 오차 범위 내의 체크를 통하여 실시간 감시 및 알람을 줌으로써 환경요소에 의한 불량 증상을 사전에 방지할 수 있다.Particularly, the process control system using a sensor and a camera according to an embodiment of the present invention performs real-time measurement and transmission of internal temperature and humidity to determine whether the temperature and humidity required for the process is continuously controlled and maintained within an error range. Real-time monitoring and alarm through check can prevent defects caused by environmental factors in advance.

100 : 단위공정 처리부110 : 센서부
112 : 포토 센서114 : 질량 센서
115 : 환경 센서116 : 온습도 센서
118 : 카메라200 : 서버
300 : MES400 : 제1 제어부
500 : 제2 제어부600 : 후속 단위공정 처리부100: unit process processing unit 110: sensor unit
112: photo sensor 114: mass sensor
115: environmental sensor 116: temperature and humidity sensor
118: camera 200: server
300: MES 400: first control unit
500: second control unit 600: subsequent unit process processing unit

Claims (5)

Translated fromKorean

원자재가 투입되어 이송되는 단위공정 처리부;
상기 단위공정 처리부의 내부에 배치되어, 상기 원자재를 감지하기 위한 환경 센서 및 카메라를 포함하는 센서부;
상기 환경 센서 및 카메라로부터 수신되는 공정 상태 환경 정보를 저장하는 서버;
상기 서버에 저장된 공정 상태 환경 정보가 정상인지 판단하여 단위공정을 모니터링하여 단위공정 진행 여부를 결정하는 MES(Manufacturing Execution System);
상기 MES가 단위공정 진행을 중지하였을 시, 상기 단위공정의 공정 조건을 조절하기 위한 제1 제어부; 및
상기 공정 상태 환경 정보를 토대로 MES로부터 단위공정의 공정 조건을 조절하는 제2 제어부;
를 포함하는 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템.
Unit processing unit to which raw materials are input and transferred;
A sensor unit disposed inside the unit process processing unit and including an environmental sensor and a camera for detecting the raw material;
A server for storing process state environment information received from the environment sensor and the camera;
MES (Manufacturing Execution System) for determining whether to proceed with the unit process by determining whether the process state environment information stored in the server is normal, and monitoring the unit process;
A first control unit for adjusting a process condition of the unit process when the MES stops progressing the unit process; And
A second control unit controlling a process condition of a unit process from the MES based on the process state environment information;
Process control system using a sensor and a camera comprising a.
제1항에 있어서,
상기 환경 센서는
상기 단위공정 처리부의 내부로 이송되는 원자재의 수량을 측정하고, 측정된 원자재의 수량 정보를 상기 서버에 저장하기 위해 장착된 수량 측정 센서;
상기 단위공정 처리부의 내부로 이송되는 원자재의 무게를 측정하고, 측정된 원자재의 무게 정보를 상기 서버에 저장하기 위해 장착된 질량 측정 센서; 및
상기 단위공정 처리부의 내부로 이송되는 원자재의 온도 및 습도를 측정하고, 측정된 원자재의 온습도를 상기 서버에 저장하기 위해 장착된 온습도 측정 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템.
The method of claim 1,
The environmental sensor
A quantity measurement sensor mounted to measure the quantity of raw materials transferred into the unit process processing unit and store the measured quantity information of the raw materials in the server;
A mass measurement sensor mounted to measure the weight of the raw material transferred into the unit process processing unit and store the measured weight information of the raw material in the server; And
A temperature/humidity measurement sensor mounted to measure the temperature and humidity of the raw material transferred into the unit process processing unit and store the measured temperature and humidity of the raw material in the server;
Process control system using a sensor and a camera comprising a.
제2항에 있어서,
상기 단위공정 처리부의 원자재 투입구를 기준으로 수량 측정 센서, 질량 측정 센서 및 온습도 측정 센서가 순서대로 배치되는 것을 특징으로 하는 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템.
The method of claim 2,
A process control system using a sensor and a camera, characterized in that a quantity measurement sensor, a mass measurement sensor, and a temperature/humidity measurement sensor are arranged in order based on the raw material input port of the unit process processing unit.
제1항에 있어서,
상기 제1 제어부는
상기 서버로부터 MES에 전달된 데이터들의 분석을 통해 각 단위공정에 피드백으로 명령을 전달하여 벨트 조정 및 간격 조정에 대한 기계적인 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템.
The method of claim 1,
The first control unit
A process control system using a sensor and a camera, characterized in that through analysis of data transmitted from the server to the MES, a command is transmitted as feedback to each unit process to perform mechanical correction for belt adjustment and interval adjustment.
제1항에 있어서,
상기 제2 제어부는
상기 공정 상태 환경 정보에 관한 데이터와 미리 설정된 데이터를 비교하여, 단위공정의 온도 및 습도를 제어하는 간접 조정으로 공정 제어를 인공지능적으로 보정하는 것을 특징으로 하는 센서 및 카메라를 이용한 공정 제어 시스템.The method of claim 1,
The second control unit
A process control system using a sensor and a camera, characterized in that the process control is artificially corrected by indirect adjustment of controlling temperature and humidity of a unit process by comparing the data related to the process state environment information with preset data.

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