딥러닝을 통한 제조업 향상 Trend research

메인주제: 딥러닝을 통한 사전 품질 예측 시스템을 구축

 

생산공정, 딥러닝을 통한 사전 품질 검사, 불량품 예측, 예지보전, Set balance 등 제조업에 적용가능한 AI,빅데이터를 중심으로 Research 할 예정 

 

 

제조업 관계자들이 과거에 비해 더 많이 인공지능에 투자하고 있음(2020)

 보스턴컨설팅그룹(BCG)의 최근 연구 결과인 “포스트-위기 상황에서 AI 기반 기업들의 실적 증가”에 의하면, 최근 역사에 일어난 네 번의 글로벌 위기 상황에서, 14%의 기업들의 실적 및 이윤 폭이 증가함

-    기업들은 인공지능을 다양한 방식으로 활용하고 있음. 특히, 실시간 모니터링을 통해 데이터를 수집한 다음, 인공지능 모델을 훈련하는 방식으로 제조업의 다양한 과정에 인공지능 솔루션을 적용할 수 있음

-    Capgemini는 최근 “인공지능과 제조업 작업: 실무자의 관점을 중심으로”라는 연구에서 제조업 기업들이 어떻게 인공지능을 활용하고 있는지 총 10개의 사례를 수집함

 

-     첫 번째, 제너럴 모터스 (General Motors)의 장비 관리 솔루션

-     두 번째, 제너럴 모터스 (General Motors)와 오토데스크 (Autodesk)의 만남

-     세 번째, 노키아 (Nokia)의 영상 기반 작업 오류 탐지 시스템, 비디오 영상에 기계학습을 적용하여 공장 근로자의          작업 오류를 수정

-     네 번째, 아우디 (Audi)의 이미지 분석 솔루션

-     다섯 번째, 다논 (Danone)의 수요 예측 프로그램 등등

-     여섯 번재, 탈레스 에스에이 (Thales SA)의 고속철로 예지보전 솔루션

-     일곱 번째, BMW의 생산 설비 모니터링 솔루션

-     여덟 번째, 슈나이더 일렉트릭 (Schneider Electric) IoT 애널리틱스 솔루션

-     아홉 번째, 닛산 (Nissan)의 인공지능을 이용한 디자인 솔루션

-     열 번째, 캐논 (Canon)의 불량품 검사 시스템

 

 

기타 케이스 추가

 

-     (GM) 자동차 조립공정 7,000개 로봇에 영상카메라를 탑재하여 72개의 결함을 발견하여 공장정지를 사전에 방지

-     (GE) Predix Platform에 AI를 적용해 터빈 블레이드의 폐기 혹은 수리 여부를 판단

-     (Danone) 고객 수요 예측, 공급체인망, 마케팅 등에 AI를 활용하여 판매손실 30% 감소

 -    (Thales) 열차 부품에 탑재된 수천 개 센서를 통해 과거 및 현재의 상태를 분석하여 교체될 부품과 잠재된 문제를 예측하여 돌발 운행정지를 사전 예방(TIRIS Big Data Analytics)

 -    (BMW) 자동차 최종 검수과정에서 주문차량과 생산된 차량의 모델명이 불일치할 때, AI가 검수팀에게 알림

-     Cannon 품질검사, 부품이미지를 통해 결함 감지

-     Micron 품질검사

-     Boeing vr기반 부품결함 탐지

-     Vision – 엠폴시스템, sentio위해 물품 엑스레이 이미지 ai데이터

 

스마트 제조에서의 AI 기술 활용 동향 분석

스마트 제조에서의 AI 역할은 제조 공정 상태감지→진단→예측→조치로 활용

 iot에서 수집된 데이터 패턴을 통해 상태를 감지하고, Edge 혹은 Cloud에서 AI를 활용한 이상 유무의 진단 및 예측을 통해 공정에 필요한 조치 시행

 

 

○ AI의 가장 큰 활용분야는 예지보전(Predictive Maintenance)→품질검사(Quality Inspection)→공정최적화(Process Optimization) 등 순으로 적용

 - 적용 알고리즘은 예지보전은 RNN, 품질검사 CNN, 공정 최적화는 DBN 등이 활용

 

이미지/영상 기반 품질검사는 CNN

예지보전이나 시간에 따른 영향이 있는 시계열 등은 RNN, 시계열 분석

공정 최적화는 DBN등이 활용되고 있음

 

 

참조#

https://www.lotis.or.kr/trends/1046

NIA 인공지능 학습용 데이터 활용 우수 사례.pdf

https://now.k2base.re.kr/portal/issue/ovseaIssued/view.do?poliIsueId=ISUE_000000000000972&menuNo=200046&pageIndex=1