배경 및 고객 요구 사항
“이 사례의 고객은 대형 전자 제조 서비스(EMS) 공급업체입니다. 이들의 주요 요구 사항은 AI로 훈련된 모델을 활용하여 제품 외관에 대한 고정밀 자동 시각 검사를 수행하여 제품 품질을 보장하는 것입니다.
주요 검사 항목은 다음과 같습니다.
- 나사: 존재 여부와 올바른 고정 확인.
- 고전압 경고 라벨: 올바른 배치 및 방향 확인.
- 제품 명판 라벨: 위치 및 정렬 확인.
- 환기 밸브: 적절한 설치 및 누락된 구성 요소 확인.
- 일련 번호(SN) 및 QR 코드 비교: 제품 커버에 새겨진 일련 번호와 QR 코드 간의 일관성 보장.
일반적인 결함은 다음과 같습니다.
- 라벨이 잘못 배치되거나 방향이 잘못됨
- 나사 누락
- 환기 밸브 플러그 누락
- 일련 번호와 QR 코드의 불일치
이러한 결함을 신속하게 식별하지 못하면 제품 품질이 저하되고 기밀성이 영향을 받으며 심각한 경우 사용 중 안전 문제가 발생할 수 있습니다.
과제
- 복잡한 검사 지점: 여러 검사 영역이 제품의 여러 면에 분산되어 있습니다. 기존의 2D 산업용 카메라는 다중 각도, 다중 초점 이미지를 효율적으로 캡처할 수 없습니다.
- 다수의 검사 항목: 최대 28개의 구성 요소를 검사해야 하므로 빠르고 정확한 솔루션이 시급히 필요합니다.
- 노동력 제약: 수동 검사는 시간이 많이 걸리고 노동 집약적이며 주관적인 오류가 발생하기 쉽습니다.
솔루션 및 핵심 기술
TM AI Cobot은 위의 과제를 해결하기 위해 시각 기술을 통합하여 검사 프로세스를 자동화합니다. 구체적인 기술적 방법은 다음과 같습니다.
이미징 기술
TM5-900 로봇 팔을 사용하면 고객 요구 사항을 충족하기 위해 다중 각도 이미지 캡처를 달성할 수 있습니다. 이 암에는 자동 초점 2D 카메라(EIH: 컬러, 자동 초점 지원)가 장착되어 있어 정확한 위치 지정을 제공하고 TMflow를 통해 선명한 검사 이미지를 캡처합니다. TM5 EIH에서 촬영한 이미지는 분석을 위해 AI AOI Edge에 저장됩니다.
AI 기반 검사
TM AI+ Trainer를 사용하면 400개 이미지를 10배로 향상시키고 35분 이내에 50회 반복을 통해 훈련할 수 있습니다. 이를 통해 생산 라인의 잘못된 판단이나 이상을 해결하기 위한 신속한 모델 재교육이 가능합니다.
Intel I7 12700 CPU와 Nvidia RTX3060 GPU를 활용하여 이 시스템은 30초 이내에 28개 구성 요소 위치의 AI 검사를 완료하여 생산 주기 시간(CT) 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 이를 통해 자동화 효율성이 크게 향상되고 인건비가 절감됩니다.
검사 워크플로
- 통과(OK): 검사 결과가 생산 시스템에 업로드되고 제품이 다음 스테이션으로 이동합니다.
- 실패(NG): 결과가 즉시 플래그가 지정되어 운영자가 결함 있는 품목을 처리하도록 합니다.
적용 시나리오 및 이점
적용 시나리오:
누락된 구성 요소 감지, 이물질 식별, 부품의 올바른 배치 확인 등 제조 시 고정밀 시각 검사 작업에 이상적입니다.
이점:
- 자동화: 수동 작업을 대체하여 인건비가 절감됩니다.
- 정확도: 1% 미만의 거짓 양성률로 99% 이상의 검사 정확도를 달성합니다.
- 효율성: 대량, 고주기 생산 라인의 요구 사항을 충족합니다.
결론
혁신적인 비전 기술과 AI 기반 의사 결정 기능을 갖춘 TM AI Cobot은 고객에게 매우 효율적이고 안정적인 자동 시각 검사 솔루션을 제공합니다. 검사 정확도는 99%를 초과하고 거짓 양성률은 1% 미만으로 효율성과 정밀도를 크게 향상시킵니다. 이 기술은 기존 검사 방법의 한계를 극복하여 생산 비용을 줄이는 동시에 제품 품질을 크게 향상시켜 현대의 스마트 제조에서 벤치마크가 되는 응용 프로그램입니다.