본 연구는 최근 가공 불량 예측 방법으로 주목받고 있는 머신러닝 기반의 모델을 이용하여 CNC 가공 불량 발생의 실시간 예측을 위한 분석 프레임워크를 제안하고, 해당 프레임워크에 기반하여 XGBoost, CatBoost, LightGBM, 랜덤 포레스트, Extra Trees, SVM, k-최근접 이웃, 로지스틱 회귀 모델을 CNC 설비에 기본 내장된 센서들로부터 추출된 데이터에 적용 및 분석하였다. 분석 결과 XGBoost, CatBoost, LightGBM 모델이 동일하게 가장 우수한 정확도, 정밀도, 재현율, F1 점수, AUC 값을 보였으며, 이 중 LightGBM 모델이 소요 실행 시간이 가장 짧은 것으로 나타났다. 이러한 짧은 소요 실행 시간은 실 시스템 구축 비용 절감, 빠른 불량 예측에 따른 CNC 장비 파손 확률 감소, 전체적인 CNC 활용률 증가 등의 실무적 장점을 가지므로 LightGBM 모델이 기본 센서들만 설치된 CNC 설비에 적용 시 가공 불량 예측에 가장 효과적으로 판단된다. 또한 소요 실행 시간 및 컴퓨팅 파워의 제약이 없는 상황에서는 LightGBM, Extra Trees, k-최근접 이웃, 로지스틱 회귀 모형으로 구성된 앙상블 모델을 적용할 경우 분류 성능이 최대화됨을 확인하였다.
산업현장에서 최종 생산품의 신뢰성 검증단계에 사용되는 PC기반 테스트 장비들은 생산제품의 특성에 따라 인위적인 과전압 인가, 고/저온 테스트, 잦은 강제 셧다운 등 많은 스트레스로 인해 잦은 고장과 오동작을 일으킨다. 테스트 장비의 고장은 생산성 저하와 직결됨으로 신속한 고장원인의 파악을 위한 진단 시스템이 요구된다. 본 논문에서는 테스트 장비의 하드웨어 상태를 효율적으로 진단할 수 있는 하드웨어와 지식정보기반 진단결과의 분석을 통한 오류원인 및 불량파트의 범위를 줄여줄 수 있는 분석 소프트웨어를 제안한다.
국내 전력공급을 위한 배전설비는 2014년 12월 기준으로 고압전주 약 404만기와 지상기기 약 9만 6천대 등이 전국 각지에 분포되어 있으며 한국전력공사에서는 안정적 전력공급을 위한 배전선로 최적관리를 위하여 다양한 진단 장비를 활용 설비진단을 시행하고 있다. 이중 열화상진단은 당사에서 가장 널리 활용되는 배전설비 진단방법으로 타 진단장비에 비해 사용상의 편의성을 갖춤으로써 활용빈도는 높아지는 추세이나, 사용자의 진단장비에 대한 이해 부족 및 진단기술 수준부족으로 불량 적출률은 진단자에 따라 많은 차이를 보이고 있다. 또한 사업소별 진단실적 및 이에 따른 고장 발생 현황도 큰 차이를 보이고 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 사례를 통하여 효과적인 열화상 진단방법을 제시하고 최적의 효과를 위한 진단횟수를 제시하고자 한다.
우리나라에서 현재 적용중인 배전용 지중케이블은 1973년 처음 도입되어 도시의 중심 번화가와 변전소 인출개소 및 신도시 택지개발 지역 둥에 주로 설치되어 현재는 약 17,231 C-km (2002.12말 기준)에 이르고 있다. '86 아시안 게임과 '88 서울올림픽을 대비해 설치했던 케이블들은 설치 당시의 열악한 제작, 시공 및 관리 기술의 부족으로 많은 문제점을 가지고 있다. 이런 불량케이블이나 20년 이상된 노후케이블의 절연상태를 파악하기 위해 현재 적용 기준으로 되어있는 등온완화전류법을 이용한 열화진단장비를 현장에 적용해 보고 사례를 분석해보므로써 이 장비의 문제점과 향후 개선방향을 모색해 보았다.
고객사에 납품하는 웨이퍼의 안정적인 공급을 위한 웨이퍼 엣지의 결함 검출 장비다. 본 연구에서는 OpenCV와 임베디드 시스템, 머신러닝, 전자 회로 그리고 센서/카메라 기술을 핵심 기술로 R&D 한다. 고객사에서 불량 웨이퍼 발생에 대응하기 위한 장비의 데이터를 생산하여 고객과의 신뢰도 향상 및 유지를 할 수 있다. 그리고 결함이 특정 공정 지점에서 발생하는지 탐색할 수 있다.
본 연구는 건설장비 차량 조립부품을 제작하는 가공공장의 계획 및 운영 시스템 개발에 대한 내용이다. 연구의 대상은 건설장비 차량인 굴삭기, 휠로더, 지게차의 조립부품을 제작하는 공장으로 제작품별 제작라인이 구성되어 있다. 그리고 각 제작라인에는 여러 개의 공정이 있으며, 일부 공정은 작업자에 의해 작업이 이루어지고, 용접 및 가공 등은 자동화된 장비 및 설비에 의해 작업이 된다. 가공공장에서 관리 및 운영의 주요 관점은 이후 공정인 조립공장의 조립 착수일에 늦지 않게 제작된 부품을 공급하는 것이다. 그리고 공장 자체적으로 제작라인 내의 재공재고 감소, 작업일간 작업부하평준화, 자동화 장비 및 설비의 효율 극대화 등이 공장의 주요 관리 사항이다. 따라서 본 연구에서는 가공공장에서 제작되는 조립부품의 납기일 준수, 재고 감소, 부하 평준화, 장비효율의 극대화를 위해 공장을 체계적으로 관리하기 위한 계획 및 운영 시스템을 개발하였다. 개발시스템에는 제작라인별 제작 착수 및 자재발주${\cdot}$입고 관리, 공정별 실적관리, 실시간 작업 진행 관리, 용접 불량 관리 기능 등이 있다. 시스템은 MSSQL 서버, 오라클과 Visual Basic, Visual C# ASP로 개발되었다.
최근 4차 산업 혁명 중에서 인공지능의 급성장은 반도체의 성능 향상 및 회로의 집적을 기반으로 진보하였다. 전자기기 및 장비의 내부에서 연산을 돕는 트랜지스터는 고도화 및 소형화 되어 가며 발열의 제어 및 방열의 효율 개선이 새로운 성능의 지표로 대두되었다. DUT(Device Under Test) Shell은 트랜지스터의 검수를 위하여 정격 전류를 인가한 후, 임의의 발열 지점에서 전원을 차단한 상태에서, 방열을 통하여 트랜지스터의 내구도를 평가하여 불량 트랜지스터를 검출하는 장비이다. DUT Shell은 장비 내부의 방열 구조에 따라 동시에 더 많은 트랜지스터를 테스트할 수 있기 때문에 방열 효율은 불량 트랜지스터 검출 효율과 직접적인 관계를 갖는다. 이에 본 논문에서는 DUT Shell의 방열 최적화를 위하여 배치구조의 다양한 방법을 제안하고 전산유체역학을 이용하여 최적의 DUT Shell의 다양한 변형과 열 해석을 제안하였다.
복잡한 전극 구조를 갖는 TFT-LCD 패널의 픽셀 사이의 간섭효과를 고려하여 액정에서의 공간 전기장 분포를 정밀하게 예측할 수 있는 멀티 픽셀 기반의 3차원 유한요소 수치해석 모델을 구축하였다. 이를 토대로 패널 내 다양한 전극 불량 조건에 대한 액정에서의 공간 전기장 분포 특성을 정상 상태와 비교 분석 하였다. 이러한 수치모사 결과와 기존 광학적 패널 검사장비의 불량검출 결과를 간접 비교함으로써 제안한 3차원 유한요소 수치모델의 타당성을 검증하였다.
3D LCD Module은 기존 TFT-LCD에 Parallax Barrier 방식과 Passive Glasses 방식 및 Active Glass 방식의 기술을 적합하여 만들어 진다. 현재는 3D Module 제작 후 기타 ASSY 장치를 부착 하여 시제품 출시 전에 3D 패턴을 기반으로 출하 검사를 통해 제품 이상 유무를 검사하다 보니 제품 출하 검사 시 불량 요인으로 불량 제품에 대한 모든 Repair공정을 위해 많은 시간 및 인력, 자재 등의 많은 로스 부분이 발생 하여 생산성 절감 및 제품 원가 상승의 요인이 발생 한다. 따라서 본 논문에서 제안하고자 하는 내용은 기존의 2D TFT-LCD Module 검사장비에 3D Pattern 및 동영상을 구현하여 보다 신속 하고 정확한 임베디드 환경을 이용한 2D 및 3D LCD Module용 검사 시스템을 개발 하는데 있다.
레이저를 이용한 마킹(marking) 시스템은 미러(mirror)를 움직이는 XY Scanner안 모터의 Thermal drift로 인한 오차와 laser 오류에 의해 마킹의 불량을 초래하게 된다. 따라서, 이 마킹 불량을 검사하기 위해 마킹 시스템에는 비젼(Vision)을 이용한 검사 장비가 탑재된다. 현재 웨이퍼 마킹기나 다른 마킹기의 비젼시스템은 후검사(post vision) 시스템을 도입하고 있다. 하지만, 후검사 시스템의 경우 마킹이 잘못되었을 때, 바로 마킹을 중지하지 못하고 적어도 한 단위 마킹(tray, 웨이퍼, Strip, PCB 등등)을 망치게 되고, 만일 마킹 대상물이 고가인 경우 상당한 금액의 손실을 가져오는 단점을 가지고 있다. 이러한 단절을 보완하기 위해 본 논문에서는 CPVS(Concurrent Processing Vision System)라는 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 마킹과 마킹 품질검사를 동시에 병행함으로써 마킹이 잘못되었을 때 마킹을 중단하게 되어 더 이상의 손실이 나지 않게 하고 후처리 검사 시스템으로의 이송과정을 생략함으로써 processing time을 줄이고, 생산성을 높인다는 장점을 가지게 된다. 이 시스템의 구현은 Visual C++의 MFC 라이브러리를 사용한 MDI구조로 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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