AI Vision, 인간-기계 협업을 위한 Gogoro의 미래 생산 라인 구축

제조업의 미래: 상상과 현실의 격차  

제조 산업에서는 완전 자동화가 임박한 미래처럼 보일 수 있지만, 일반적인 믿음과는 달리 "인간"의 개입은 대부분의 조립 라인 생산에서 계속해서 중요하고 대체할 수 없는 역할을 하고 있습니다.   

오늘날의 다품종 소량 생산 환경에서 제조 산업은 생산 라인의 빈번한 변경으로 인해 인간의 조정, 인지, 적응성 및 유연성에 크게 의존합니다. 이러한 유연성 덕분에 우리는 기술을 능가할 수 있습니다. 기술은 인간의 작업을 단순화하는 귀중한 도구입니다.  

그럼에도 불구하고 인간 행동의 유연성이 상당한 변동성을 가져오고 근로자 관리를 어려운 작업으로 만듭니다.

공장 관리에서 누락된 부분 

전통적인 생산 라인 관리는 워크스테이션 옆에 배치된 산업 엔지니어에 의존하여 시각적으로 관찰하고 스톱워치를 사용하여 작업 시간을 수동으로 기록합니다. 그들은 나중에 데이터를 분석하고 영향 요인을 파악하며 라인 생산을 향상시키기 위한 가설을 제안합니다. 그러나 이 접근 방식은 복잡하고 시간이 많이 걸리며 불완전합니다. 얻은 데이터에는 주관적인 판단 오류로 인해 부정확한 내용이 포함될 수 있습니다. 게다가 개선 사항을 구현하는 데 적시성이 부족하고 즉각적인 조정이 어려울 수 있습니다. 

4M1E 품질경영의 5대 요소 중 '사람'은 관리하기 가장 어려운 측면이자 문제의 주요 원인입니다. 인간의 불확실성은 과실, 감정, 신체 상태, 운영 기술 등과 같은 요인으로 인해 발생합니다. 이러한 "비효율성과 낮은 품질의 원인"은 심각한 관리 문제를 야기합니다. 전통적인 관리 방법으로는 인간의 움직임에 대한 데이터를 얻고 일관된 생산 품질을 보장하는 것이 어렵습니다. 디지털 혁신을 수용하려는 제조업체의 노력에도 불구하고 "사람"을 효과적으로 관리하는 것은 공장 관리 퍼즐에서 누락된 부분으로 남아 있습니다.  

AI 비전은 이러한 격차를 메워줍니다.

다시 업그레이드된 스마트 팩토리 

AI 비전의 목적은 생산 라인 관리자가 보다 가치 있는 작업에 인력 할당을 최적화하도록 지원하는 것입니다. 과거에는 IE(산업 공학) 엔지니어가 생산 라인에서 스톱워치를 사용하여 각 워크스테이션의 작업 시간을 기록했습니다. 그러나 이 접근 방식은 시간이 많이 소요되어 각 제품에 대해 약 24~48시간의 연구가 필요했지만 한 달에 약 15분 정도의 생산 라인 데이터만 생성되었습니다. 더욱이 스톱워치 기록은 시각적 정보 없이 데이터를 제공했기 때문에 워크스테이션이나 작업자 간에 상당한 시간 차이가 발생하는 근본 원인을 식별하기가 어려웠습니다. 결과적으로 이러한 문제를 효과적으로 해결하고 해결하는 것이 어려웠습니다. 또한 생산 라인 데이터 수집은 지루하고 반복적인 작업으로, IE 엔지니어들이 다른 긴급한 책임 때문에 종종 무시하는 바람에 불완전한 데이터 기록이 발생했습니다.

최신 AI 시각적 분석 업그레이드 덕분에 AI 비전은 인력을 관리하고 인적 요인으로 인한 심각한 변화를 처리하는 데 효과적인 도구가 되었습니다. 이는 더 나은 제어를 가능하게 하고 운영 최적화에 매우 귀중한 것으로 입증되었습니다.  

통계에 따르면 생산 라인은 매분 약 15MB의 이미지 데이터를 서버로 전송합니다. 이로 인해 일일 계산 데이터 볼륨이 거의 50GB에 달하고 스토리지 요구 사항은 약 150GB가 됩니다. 매달 최대 1.5TB의 데이터가 처리됩니다. 지속적인 영상 데이터가 필요하기 때문에 안정성이 뛰어나고 성능이 뛰어난 하드웨어 장비가 필수적입니다.   

이러한 요구 사항을 충족하기 위해 Gogoro는 AI 딥 러닝 추론 및 훈련은 물론 실시간 데이터 분석을 위해 Advantech SKY-6400 GPU 서버를 활용합니다. 또한 어드밴텍 서버는 공장 현장 로컬 컴퓨팅에 사용되어 고객 데이터 보호에 있어 최고의 안정성과 효율성을 보장합니다.  

어드밴텍 SKY-6 시리즈 GPU 서버는 1U에서 4U 구성으로 사용할 수 있는 유연하고 효율적인 솔루션을 다양하게 제공합니다. 이 서버에는 듀얼 Intel® Xeon® 확장 가능 프로세서가 장착되어 있으며 최대 10개의 PCI-express 확장 슬롯을 수용할 수 있어 AI 교육 및 추론에 필요한 GPU 카드 통합에 탁월한 유연성을 제공합니다. 또한 SKY-6 시리즈는 산업 등급 설계를 자랑하여 다양한 열악한 환경에 적합하며 AI 스마트 팩토리 애플리케이션에서 가장 안정적인 성능을 보장합니다.

자세히 보기:

전자제품 제조 분야의 AI 육안 검사 

생물학이 기술을 만났을 때: 생물정보학의 힘 활용

Gogoro 생산 라인

수년에 걸쳐 Gogoro는 매우 발전된 EV 조립 라인을 만드는 데 주력해 왔습니다. 그들은 업계 최고의 EV 생산 라인을 최적화하기 위해 MES, IoT, 최근에는 AGV와 같은 최첨단 기술을 지속적으로 구현해 왔습니다. 그 결과 인간과 기계의 개입 사이에 탁월한 균형을 갖춘 매우 유연한 운영 스테이션이 탄생했습니다. 이 설정은 조립 라인의 생산량과 품질 관리 모두에서 중요한 역할을 하는 인간 작업자에 크게 의존합니다. 

Gogoro의 생산 관리 및 운영 과정에서 특정 사례로 인해 자원이 고갈되었습니다. 감독 부족으로 인해 일부 절차가 검사 문제에 취약해졌습니다. 이 문제를 해결하고 "인간의 움직임" 및 "연결되지 않은 도구"와 관련된 데이터 격차를 줄이기 위해 Gogoro는 운영의 비효율성과 품질 문제의 근본 원인을 식별하는 솔루션을 적극적으로 모색했습니다. 이러한 노력에서 PowerArena의 AI 비전 플랫폼, 특히 HOP(Human Operation Platform)가 중요해졌습니다. 이는 근본적인 문제를 정확히 찾아내고 생산 프로세스에 대한 귀중한 통찰력을 제공하는 데 필요한 도구와 기술을 제공합니다. 

이러한 포괄적인 접근 방식은 생산 공정 전반에 걸쳐 모든 단일 차량에 대해 최고 수준의 품질 관리를 보장합니다.   

“AI 비전은 스마트 제조 퍼즐의 마지막 조각입니다.” Gogoro의 스마트 공장 플랫폼 및 솔루션 관리자인 Charlie Huang은 말합니다. "... PowerArena의 AI 비전을 통해 [IPQC] 개념을 현실화할 수 있습니다."

레이어별 조립에 대한 공정 내 품질 관리 보장

앞바퀴 브래킷 전용 평행 스테이션에서는 두 명의 운전자가 다양한 도구를 사용하여 전기 스쿠터의 반대편에서 함께 작업합니다. 이 과정에서 중요한 단계는 인클로저를 닫기 전에 오일을 바르는 것입니다. 그러나 일단 밀봉하면 오일이 도포된 부분이 가려져 오일 도포가 완료되었는지 확인하는 것이 사실상 불가능합니다.  

HOP의 모션 분석 ​​덕분에 오일 브러싱 과정을 실시간으로 확인할 수 있게 되었습니다. AI 비전은 중요한 작업 단계를 보호하는 데 사용됩니다. 이를 비디오 영상과 결합함으로써 경영진은 제작 과정의 특정 지점을 추적할 수 있는 능력을 얻게 됩니다.  

이러한 포괄적인 접근 방식은 생산 공정 전반에 걸쳐 모든 단일 차량에 대해 최고 수준의 품질 관리를 보장합니다. 

“AI 비전은 스마트 제조 퍼즐의 마지막 조각입니다.” Gogoro의 스마트 공장 플랫폼 및 솔루션 관리자인 Charlie Huang은 말합니다. "... PowerArena의 AI 비전을 통해 [IPQC] 개념을 현실화할 수 있습니다."

병렬 스테이션에서는 두 명의 작업자가 전기 스쿠터의 양쪽에서 협력하여 다양한 도구를 교대로 사용하여 앞바퀴 브래킷을 조립합니다. 

이러한 병렬 프로세스는 작업의 복잡성을 증가시킬 뿐만 아니라 관리도 더욱 어렵게 만듭니다.

유연성이 다양성을 가져옵니다: 생산 라인 영상 추적

또 다른 예상치 못한 이상 현상은 노동자들이 지름길을 택해 생산 속도를 높이려는 데서 비롯됩니다.  

고고로의 내부 관리 시스템은 AI 비전이 감지한 데이터와 몇 초 차이나는 사이클 타임을 포착했습니다. AI 비전이 촬영한 영상을 분석한 결과, SOP가 올바르게 준수되지 않은 것으로 드러났습니다. 원래는 나사 2개를 조인 후 시스템 완료 버튼을 누르도록 되어 있었는데, 작업자가 이동하기 쉽도록 첫 번째 나사를 조인 ​​후 버튼을 누르고 두 번째 나사로 넘어갔습니다. 이러한 불일치로 인해 MES 시스템의 숫자가 AI 비전에서 캡처한 정확한 숫자와 다릅니다. 

HOP의 AI 비전 이전에는 올바른 순서가 아닌 프로세스가 완료되었기 때문에 숫자와 완성품만으로는 오류를 감지하는 것이 불가능했습니다. 이 작은 불일치를 눈에 띄게 만드는 유일한 방법은 AI 영상을 추적하는 것이었고, 이를 통해 캡처된 데이터의 신뢰성이 향상되었습니다.

불량률 제로

전자 제품과 달리 결함이 있는 차량은 훨씬 나중에 발견될 수 있습니다. 소음이나 작동 불규칙성은 상당한 시간 동안 도로를 주행한 후에야 나타나기 시작할 수 있습니다. 일반적으로 문제는 검사 중에 식별되며 문제를 발견하기 위해 분해가 필요한 경우가 많습니다. 제조업체는 사용자 안전에 대한 위험 외에도 상당한 교정 비용과 평판에 대한 부정적인 영향을 처리해야 합니다.  

자동차 조립 산업에서는 높은 품질과 정밀도를 달성하는 동시에 제조 공정의 모든 결함을 제거하는 것이 중요합니다. AI 비전이 고고로 생산라인에 이상 징후를 감지하면 전동스쿠터를 실은 AGV가 즉각 정지해 관리자에게 통보합니다. 진행 중인 작업은 확인된 모든 실수가 수정되었음을 관리자가 확인할 때까지 스테이션에 남아 있습니다. 이러한 현장 수정을 구현하면 향후 개선 조치와 관련된 잠재적으로 상당한 비용에 비해 최소한의 비용이 발생합니다.  

HOP가 Gogoro의 생산에 도입된 후 제품 수율이 100%에 성공적으로 도달했습니다. HOP의 AI 비전은 모든 불량 제품이 스테이션을 떠나는 것을 방지했습니다.

다음 단계로의 발전: 스마트 팩토리 업그레이드

AI 비전은 관리자의 업무를 단순화하여 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 이는 제조 운영의 다양한 측면을 업그레이드하고 효과적으로 관리하는 데 있어서 판도를 바꾸는 역할을 합니다. 측정 작업 등 산업 엔지니어에게 상당한 시간이 소요되었던 작업을 이제 AI 비전 구현을 통해 쉽게 간소화할 수 있습니다. 게다가 AI 비전에는 모니터링하기 어려운 숨겨진 문제를 찾아내는 기능도 있습니다. 이는 품질 관리 문제로 유명한 조립 스테이션에 특히 유용합니다. AI 비전을 활용하면 인적 요소의 복잡한 가변성을 관리하는 것이 효율적이고 효과적인 방법이 됩니다.

AI 비전: 솔루션으로서의 디지털화: PowerArena HOP(Human Operation Platform)는 생산을 시각화하고 노동 집약적인 생산 라인에 

실시간 투명 정보를 제공하는 AI 기반 스마트 제조 솔루션입니다.

연중무휴 생산 데이터 캡처

HOP는 기존의 수동 모니터링 방식을 실시간 영상 분석을 통해 사이클 타임을 지속적으로 포착하는 객관적이고 정밀한 시스템으로 대체하고, AI 비전을 통해 신뢰할 수 있는 운영 기록을 제공합니다. 이는 비정상적인 주기를 식별하고 관리자에게 포괄적인 데이터를 제공하여 생산 라인의 성능을 최적화하는 데 탁월합니다.

비디오 추적 및 생산 시각화

HOP를 사용하면 생산의 모든 지점에서 워크스테이션의 상태를 검사하여 숨겨진 문제를 찾아내고 비효율성의 근본 원인을 찾을 수 있습니다. 이를 통해 관리자는 중요한 문제에 집중하고 가장 큰 영향을 미치는 문제를 해결할 수 있습니다. HOP는 기계 고장, 자재 부족, 직원 변경 등의 상황에 대한 데이터 분석도 지원합니다.

실시간 알림 디지털 포카요케

HOP는 이상이 발생하면 즉시 경고를 보냅니다. 문제가 장비 오작동으로 인해 발생하는지 또는 운영자가 특정 SOP를 벗어나는 경우 관리자에게 통보됩니다. 주요 워크스테이션에서는 절차를 실시간으로 확인할 수 있어 MES와의 원활한 통합을 보장하여 편차를 신속하게 식별할 수 있습니다. 이러한 사전 조치는 직원의 안전과 제품 품질을 우선시하여 문제를 신속하게 해결하고 조사, 추측, 재작업 및 폐기물 처리와 관련된 비용을 크게 절감합니다.

자원

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PowerArena 소개

HOP(인간 운영 플랫폼)

PowerArena의 HOP(Human Operation Platform)는 AI를 기반으로 하는 고급 스마트 제조 솔루션입니다. HOP는 노동 집약적인 생산 라인의 운영을 시각화하여 실시간으로 투명한 정보를 제공합니다. HOP는 연중무휴 24시간 데이터 수집, AI 비전 분석 및 완전한 추적성을 갖추고 있습니다. 응용 분야에는 SOP 준수, 라인 균형 및 공정 중 품질 관리가 포함됩니다. HOP는 유용한 데이터를 활용하고 생산 최적화에 대한 통찰력을 제공합니다.

어드밴텍 소개

어드밴텍 산업용 클라우드 및 비디오 그룹 소개

어드밴텍 산업용 클라우드 및 비디오 그룹(ICVG)은 네트워크 어디에서나 비즈니스 및 미션 크리티컬 애플리케이션을 안정적으로 실행하는 확장 가능한 플랫폼을 제공하여 장비 제조업체, 서비스 제공업체 및 기업이 클라우드를 IoT 에지로 확장할 수 있도록 지원합니다. 우리의 혁신적인 산업, 네트워킹 및 비디오 솔루션은 클라우드 네이티브 운영으로의 원활한 전환을 가능하게 합니다. 활발한 소프트웨어 생태계와 공급망의 지원을 받으며 디지털 혁신을 가속화하는 핵심 기본 빌딩 블록을 제공합니다. 산업용 및 엔터프라이즈 엣지에서 네트워크 인프라 및 하이브리드 클라우드에 이르기까지 어드밴텍 산업용 클라우드 및 비디오 그룹은 새로운 5G 및 AIoT 경제의 중추를 형성할 제품과 서비스의 공동 제작을 지원하고 있습니다.