5단계: 협동로봇 운영 원활 통합 - 비전 시스템 도입 검토

비전: 도입해야 할까?

2D, 2.5D, 3D 비전을 제조 공정에 도입하는 첫걸음을 떼지 않은 이들에게는 위협적으로 느껴질 수 있습니다. 어떻게 시작하고 어떤 공정부터 적용할까요?

그 답은 다소 단순합니다. 여정에서 첫 번째 올바른 우회전을 하고 스스로에게 물어보세요. "직원들이 정기적으로 물리적으로 품질 관리 검사를 수행하고 있는가?"

왜 그 공정부터 시작하냐고요? 모든 숍은 어떤 형태의 QC를 수행해야 하므로, 이는 종종 신뢰할 수 있는 캘리퍼스나 CMM으로 수동으로 수행되는 보편적인 작업입니다. 오늘날 AI가 얼마나 빠르게 진화하는지 고려하면 비전은 그 어느 때보다 단순해졌습니다. 우리 대부분이 따라잡기 힘들 정도로 빠릅니다. 또한 이 끊임없이 진화하는 기술을 더 좋고, 빠르고, 쉽게 만들기 위해 비전 OEM들이 경쟁사보다 먼저 얼마나 공격적으로 나서야 하는지도 고려해 보세요.

오늘날 자동화 최종 사용자는 비전 OEM으로부터 더 단순하고 사용자 친화적인 솔루션을 요구하며 더 많은 것을 기대합니다. 그러니 비전이 귀사 제조 공정에 자리가 없다고 고개를 흔들기 전에 다시 생각해 보세요.

첫 번째 질문으로 돌아가서, "직원들이 정기적으로 물리적으로 품질 관리 검사를 수행하고 있는가?" 신뢰할 수 있는 캘리퍼스라는 가장 단순한 QC 형태로 누군가가 부품을 집어 검사하는 데 걸리는 시간을 생각해 보세요. 그런 다음 측정값을 로그나 저널에 기록하고 하루 종일 이 과정을 반복합니다. 검사, 문서화, 복귀하는 동안 얼마나 더 많은 불량 부품이 생산되었을까요?

이제 CMM 사용을 고려해 보세요. 오퍼레이터가 부품을 집어 항온 항습 QC실로 가져가 CMM에 올리는 과정을 생각하세요. CMM이 이미 해당 부품 검사를 위해 설정되어 있더라도, 부품을 테이블에 정확히 위치시키고 검사 및 측정 공정을 시작하고, 데이터를 분석하고, 머신으로 돌아가 조정하는 데 상당한 시간이 걸립니다. 부품이 공차 밖으로 나가 있다면 얼마나 많은 부품과 자재가 스크랩될까요?

이제 로봇이 부품을 집어 2D 또는 3D 비전 시스템으로 검사하는 공정을 생각해 보세요. 그 공정이 얼마나 빨리 완료될까요? 다운타임, 재프로그래밍, 공차 보장을 위한 기타 조정 같은 행동은 모든 작업의 ROI에 측정 가능하고 정량적인 부정적 영향을 미칩니다. 지속적인 QC 체크는 항상 COGS의 차변입니다. 그런 동안 오퍼레이터가 할 수 있었던 부가가치 작업을 고려해 보세요. 이 모든 요소가 합쳐지면 테이블 위에 돈을 남겨두는 결과가 됩니다.

하지만 기다리세요 - 더 있습니다!

비전 시스템이 부품의 데이터 매트릭스를 수집하고 분석해 정지하거나 알람을 내는 대신 머신의 PLC를 자동으로 보정한다면 어떨까요? 이를 공정 최적화(process optimization)라고 하며, 가장 좋은 점은 출근해 커피를 마신 후 아침에 데이터 리포트에서 조정이 필요했음을 확인할 수 있다는 것입니다.

2D 및 3D 비전의 차이

2D와 3D 머신 비전 시스템이 간소화할 수 있는 서비스는 무수히 많으며, 위에서 언급한 것이 가장 일반적인 용도입니다. 하지만 비전은 재고 관리, 로봇 가이드, 자재 취급, 조립 검증, 인식 및 식별, 포장, 구조화/비구조화 환경에서의 빈 피킹(한 컨베이어나 빈에 다양한 크기 부품) 등도 수행할 수 있습니다. 절대적 실시간 데이터 수집도 빼놓을 수 없습니다. 제조업체는 실시간 데이터를 사용해 경쟁력을 유지하기 위한 전략적 결정을 내리며, 점점 더 많은 최종 고객이 부품 생산 이력 정보를 위해 데이터 공유를 기대합니다. 이는 처리량에 긍정적 영향을 미치는 프로세스 최적화로 빠르게 수행할 수 있는 수많은 애플리케이션입니다. 작업을 결정한 후, "어떤 수준의 비전이 이 작업에 가장 도움이 될까?"를 자문해 보세요.

2D 비전은 알고리즘, 데이터 처리, 이미지 획득 때문에 3D보다 일반적으로 더 빠릅니다. 그러나 3D 비전은 더 깊이 있는 복잡한 형상에서 더 잘 작동합니다. 2D 비전은 무작위 부품의 복잡한 빈 피킹을 수행해 특정 방향으로 컨베이어에 놓을 수 있지만, 여러 번 접촉하고 이동해야 하는 경우, 특히 부품이 섬세하면 3D 비전이 최적입니다. 2D 비전은 컨베이어 위 무작위 크기/형상 부품 픽업도 처리할 수 있지만, 부품에 상당한 깊이가 있으면 3D가 최적입니다. 작업 수명 주기가 고정 기간에 대량 부품인 경우, 3D 비전이 일반적으로 답입니다. 다양한 부품을 색상으로 더 잘 구분할 수 있기 때문입니다.

인간 비전 vs 머신 비전

인간 비전은 비정형 및/또는 복잡한 장면에 대한 정성적 해석에 최적입니다. 우리 눈은 크기가 제한되어 빛 흡수와 주파수 능력도 제한적입니다. 동공 직경도 작고, 분위기 밝기에 따라 크기가 변할 수 있지만 대부분 제한적입니다.

인간 눈 망막이 이미지를 받아들입니다. 감각 입력이 망막을 통해 뇌 시각 피질로 흐릅니다. 피질은 정보를 헤아릴 수 없는 속도로 파싱해 객체를 인식합니다. 하지만 인간 눈은 희미하거나 먼 이미지를 강하게 하기 위해 오랜 시간 빛을 축적할 수 없으며, 이미지를 미래 참조용으로 저장할 수도 없습니다.

반대로 머신 비전은 속도, 정확도, 반복성 덕분에 정형 장면의 정량적 측정에 탁월합니다. 따라서 비전을 사용하는 생산 라인은 분당 수천 개의 부품을 검사하고 식별할 수 있습니다. 또한 인간 눈에는 너무 작아 보이지 않는 객체의 디테일을 고해상도로 인식하는 데 머신 비전이 사용되는 이유이기도 합니다.

비전이 제조 비용을 낮춥니다

부품 테스트, 취급, 불일치 관찰의 인간 요소를 제거하면 손상을 방지하고 기계 부품 마모와 관련된 유지보수 시간과 비용을 줄이는 것은 당연합니다. 또한 머신 비전은 인간 개입을 줄여 제조 공정에 긍정적 안전 요소를 더함으로써 운영 이점을 높입니다. 게다가 클린룸 인간 오염을 방지하고 작업자를 위험한 환경에서 보호합니다. 이 모든 것이 누적되어 처리량 증대로 이어지며, 이는 제조에서 항상 중요한 추진 요소입니다.

비전을 일상 제조에 통합하는 것은 더 이상 먼 미래의 일이 아니며, 곧 사라지지도 않을 것입니다. 머신 비전은 이미 도착했으며 매일 더 많은 제조 공정에 통합되고 있습니다. 비전가들은 앞선 사고를 실천합니다. 앞선 사고는 미국 제조를 이끕니다. 비전을 표준으로 통합하는 것도 다르지 않을 것입니다.

CNC 머신 툴 산업에 정통한 비전 공급업체와 파트너십을 맺는 것은 현명한 앞선 사고입니다. Absolute Machine Tools의 A+ 자동화 팀은 Cognex, Keyence, Omron 등 OEM을 통해 2D, 2.5D, 3D 비전 시스템에 자격을 갖추고 있습니다. 귀사에 가장 적합한 비용 효율적 자동화 솔루션 결정에 대한 자세한 정보나 도움이 필요하시면 오늘 info@absolutemachine.com으로 연락하거나 800-852-7825로 전화하세요. 우리는 Absolute이며 도움을 드리기 위해 여기 있습니다!

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성공적인 코봇 구현 시리즈 이전 게시물 확인:

• 1단계: 코봇은 애플리케이션의 한 부분일 뿐
• 2단계: 통합자는 이 과정에서 어떤 역할을 하는가?
• 3단계: 작업은 어떻게 스테이징되는가? 마스터 플랜의 일부여야 한다
• 4단계: 적절한 엔드 이펙터 선택
• 5단계: 비전 – 도입해야 할까?
• 6단계: 코봇도 산업용 로봇처럼 유지보수가 필요한가?
• 7단계: 위험 평가