진동 분석에 의해 완성된 예측보전

Good Vibrations

기계의 진동이 익숙하게 들리십니까? 만약 당신이 차 운전을 시작하고 이전에 느껴본 적 없는 어떤 진동을 느낀다면 당신은 그 즉시 무언가가 잘못되었고 그것이 교체 혹은 수리되어야 한다고 생각할 것이다. 이처럼 진동은 기계의 결함을 검출하는데 매우 유용한 정보가 될 수 있기 때문에 제조 산업의 경우에도 기계의 상태 확인을 위해 진동에 대해 눈여겨본다. 기계가 작업 완료에 중요한 역할을 하므로 기업들은 기계를 소중하게 생각하기 때문이다. Allied Vision이 작성하고 디쌤이 제공한 이 글에서는 Allied Vision의 도움을 받아 완성된 진동 분석 OptiVibe™ 예측보전 기술에 대해 알아본다.

진동 분석 작업의 필수 요소 이자 기계 장치이상의 일반적인 증상은 과도한 흔들림이다. 산업분야에서 쓰이는 기계 장치에는 작은 것부터 매우 큰 것까지 다양한 크기의 장치들이 있는데, 크기에 불구하고 기계 장치를 사용할수록 시간의 흐름과 지속적인 사용을 통해 결국 장치가 소모되어 자산을 저하시킨다는 것은 부정할 수 없는 사실이다. 이러한 문제의 결말은 기계의 역할 수행의 연속을 보장하기 위해 자산의 수리 또는 교체로 끝이 난다. 그러나 조치는 시간과 돈을 낭비하기 이전에 실질적으로 수행 될 수 있다. 예측보전(Predictive maintenance, PdM) 기술은 이 문제를 해결하는 데 도움을 줄 수 있다. PdM은 작동하는 장치의 정비가 수행되어야 할 때를 결정하도록 장치의 상태를 확인하는 데 사용되며 혁신적인 기술과 함께 업체에 큰 도움이 될 수 있다. Allied Reliability Group은 OptiVibe™ 제품을 가지고 PdM 기술 발전의 중심에 서있다.

OptiVibe™: 진동 분석에 의해 완성된 PdM
Allied Reliability Group은 존 슐츠와 존 랭혼에의해 Allied Services Group으로 1997년에 설립된 기업이다. Allied Reliability Group은 성장을 통하여 산업 및 제조 분야에 대한 예측보전 및 상태 모니터링에서 업계의 선두 주자가되었다. 자산 결함을 식별하여, Allied Reliability Group은 자체적으로 개발한 혁신적인 방법을 사용하여 자산 관리에 자본 투자 수익을 측정 할 수 있다.

OptiVibe™는 디지털 머신 비전 카메라를 사용하여 진동 및 움직임을 시각적 일러스트레이션으로 생성하여 이미지 개별 화소의 어긋남과 움직임을 측정하는 Allied Reliability Group의 진동 분석 시스템이다. 이렇게 이해하기 쉬운 진동의 이미지를 Vibragrams™ 이라고 불린다. RDI, LLC의 CEO 제프 헤이와 존 슐츠에 의해 만들어진 OptiVibe™는 측정된 자산의 시각적 표현을 제공하기 위해 Vibragrams™를 사용한다. 사용자들은 자산 결함을 보고 결정을 내릴 수 있다. OptiVibe™는 대형 또는 다수의 자산, 복잡하거나 대규모의 구조, 크거나 접근 할 수없는 구조의 작은 요소 등을 모니터링 할 수 있다.OptiVibe™의 작동 방식

1.사용자는 기준 영상을 얻기 위해 비접촉 측정을 한다.
2.이미지 센서와 디지털 머신 비전 카메라를 사용하여 이미지의 모든 픽셀의 변위 및 모션을 측정한다.
3.데이터는 Vibragrams™을 생성하는 OptiVibe™의 커스텀 이미지 처리 소프트웨어로 공급된다. 이 이미지는 진동의 강도를 색 코드로 강조하여 구분하는 형식을 사용한다.

Allied Vision의 카메라 솔루션으로 문제 해결 제공
시스템의 개발은 다음과 같이 한다. “기술적 과제는 대량의 데이터를 카메라로부터 수신하여 분석가 및 사용자들에게 유용한 정보로 변환하는 것을 기반으로 한다. 소프트웨어의 시각화 기술과 카메라가 제공하는 비디오가 의사 결정의 관점에서 중요한 것이 무엇인지 정의하는 데 도움이 된다.”라고 슐츠는 설명했다.

프로토 타입 단계에서 Allied Reliability Group은 Allied Vision의 Prosilica GX1050 기가비트 이더넷(GigE) 카메라를 사용했다. Prosilica GX1050은 높은 감도, 높은 해상도 및 빠른 프레임 속도를 제공하는 다용도 카메라를 사용 하였다.
Prosilica GX1050은 Allied Reliability Group의 요구 사항을 모두 만족하였으며, 최종 카메라로 선택될 수 있는 다양한 설정값을 제공하기 때문이다.
Allied Reliability Group은 분석에 필요한 이미지를 캡처하는 용도로 Allied Vision의 Prosilica GE680 GigE 카메라를 선택했다. Prosilica GE680은 205fps의 프레임 속도에서 VGA 해상도를 제공하는 OnSemi의 KAI-0340 CCD 센서를 사용한다. “Prosilica GE680은 프레임 속도, 해상도 및 이미지 품질을 최적의 조합으로 제공한다. 우리가 기계 진동을 볼때 Prosilica GE680을 선택한 이유에는 속도가 큰 요인이 되었다. GE680은 훌륭한 화질을 제공하면서 해상도를 줄일 때 더 높은 프레임 속도를 낼 수 있는 유연성을 제공한다. Prosilica GE680 카메라는 단일 입·출력 연결 옵션을 제공함으로써 일방적인 제어를 간단히 구현할 수 있게 한 다. 이 특징은 두 개의 카메라의 획득 프로세스 단순화를 쉽게 할 수 있다. 우리는 기계의 두 위치에서 OptiVibe™ 데이터의 동기화를 필요로 하는 클라이언트의 자산 문제를 처리하기 위해 두 개의 카메라를 동기화 할 수 있었다.” 라고 슐츠는 이어 설명했다.

협업의 부가가치
Allied Vision 및 1st Vision은 타사와 비교할 수없는 전문 지식을 제공 하였고, Allied Reliability Group이 OptiVibe™라는 성과를 낼 수 있도록 도왔다. “나는 과거에 Allied Vision 카메라를 사용했고 몇 년 동안 그들에게 의존하고 있다. 나는 우리의 요구에 대해 Allied Vision과 나눈 광범위한 이야기를 기억한다. 그들은 카메라 선택의 측면에서 올바른 방향으로 우리를 안내해줬으며 우리의 응용 프로그램이 성공적으로 만들어질 수 있도록 도와주었다.”고 회상했다. 그는 계속해서 “1st Vision도 역시 훌륭한 지원을 제공하였고, 회사의 웹 사이트는 카메라를 찾고 비교하는 데 유용했다.”고 설명했다.

자료제공 | Allied Vision(www.alliedvision.com)