고속 생산 프로세스의 품질 고민, 분석용 고속 카메라가 해결
MIKROTRON
공차의 초과, 중요한 재료 결함, 빈번한 기계 결함으로 인한 시스템 가동이 중지하는 문제는 큰 비용소모를 발생시키며 품질 관리자를 분주하게 만든다. 특히 이 문제가 산발적으로 일어나는 경우 더 힘들어진다. 그러나 대부분의 경우, 높은 프레임 속도와 유연한 설치가 가능한 고속 비디오 시스템이 그 문제 원인을 추적할 수 있다.
더 빠르고, 더 좋은
최대 속도에서의 무결점 생산에 대한 요구 충족을 위해 최신 생산 시스템은 최적화되고 있다. 자동화 수준이 높아지면서 가공 기계 속도는 빨라지며 원자재 및 제품의 취급과 운송 속도 역시 빨라지고 있다. 결과적으로 많은 제조 공장의 공정이 육안으로 보거나 점검하기에는 매우 빨라졌다.
그러나 최종 품질 검사에서 문제가 종종 발생한다. 어떤 설비에서의 사출 성형 부품은 때때로 구부러지고 알루미늄 덮게 1000개 중 하나는 제대로 부착되지 않으며 플라스틱 콘택트 렌즈 100개 중 하나는 가장자리가 찢어져 품질 관리자를 힘들게 한다.
품질 오류의 중요 원인
원인은 산발적인 오류에 따라 달라질 수 있다. 따라서 일반적인 방법으로 오류의 원인을 식별하는 것이 어려운 경우가 많다.
생산 설비의 스텐실, 그리퍼 또는 다른 모듈에서의 알아챌 수 없는 마모 외에도 특정 조건에서 발생하는 공명 주파수 또는 변위된 요소의 진동도 공정에서 오류를 유발시킬 수 있다. 이러한 현상은 높은 프레임 속도와 해상도로 기록된 프로세스 시퀀스의 슬로우 모션 비디오로 최적으로 인식 및 분석할 수 있다. 오류의 원인이 밝혀지면, 해결책은 매우 간단하다.
현장에서
프로세스 오류의 발생지와 분석을 위해서 고속 카메라를 생산 설비에 설치하여 오류가 발생하거나 오류의 원인이 의심되는 지점을 가리키게 한다. 내장 메모리가 있는 카메라가 가장 자주 사용된다. 적시에 짧게 고속 비디오 시퀀스를 몇 초에 녹화할 수 있다. 프로세스에서 오류가 매우 자주 발생하거나 일시적 및 외부 센서(예: 광 센서)에 문제가 발생하는 경우에 아주 정확하게 예측될 수 있다. 그렇지 않으면 광범위한 비디오 데이터를 실시간으로 저장하기 위해 장기 녹화 시스템이 필요하다.
프로세스 시퀀스의 정확한 시간적 해상도를 위해서는 카메라가 초당 수백 프레임의 최고 프레임 속도를 제공해야한다. 픽셀 수가 많을수록 비디오 이미지의 프로세스를 보다 정확하게 인식할 수 있다. 보다 더 작은 이미지 섹션만 기록하는 경우, 카메라는 프레임 속도를 종종 몇 배로 높일 수 있다. 높은 프레임 속도, 해상도 그리고 녹음 시간외에도 시스템의 간단한 취급이 무엇보다도 중요하다. 이는 하드웨어를 제어하고 비디오 및 사후 처리를 기록하는 소프트웨어와 관련이 있다.
뮌헨 근처에 위치한 독일의 고속 카메라 전문 회사 Mikrotron은, 서비스와 카메라 그리고 빠른 프로세스 분석을 위한 시스템에 대해 품질 관리자, 개발자 및 연구원들이 수년 간 지원하고 있다.
프로세스 분석용 고속 카메라는 최대 4메가 픽셀의 해상도를 제공하며 이 해상도에서 초당 최대 560프레임을 녹화할 수 있다. 이러한 비디오를 슬로우 모션(초당 25 프레임)으로 설정하면 프로세스 재생이 실제보다 22배 느리게 나타난다. 낮은 해상도에서는 상당히 높은 프레임 속도가 가능하다(예: 128x128 픽셀의 섹션으로 초당 43,000 프레임).
필요한 녹화 시간에 따라 내장 메모리가 있는 카메라로 충분하며 최대 13초의 시퀀스를 녹화한다. 프로세스 오류가 자주 발생하지 않으면 최대 7시간의 녹화 시간에 장기 녹화 시스템을 사용하는 것을 추천한다.
Mikrotron은 특히 비디오 기술에 대한 경험이 없는 사용자를 위해 전체 서비스 패키지를 제공한다. 고객은 완전한 하드웨어 솔루션을 구매할 필요는 없으며 고속 카메라로서 생산 프로세스 분석을 위해 서비스를 예약하면 된다. 많은 고객들이 이 기술의 가능성에 대해 만족하여 고객의 필요에 맞는 시스템을 Mikrotron에 요청하면, 담당 전문가는 고객의 QM 직원 교육을 책임진다. 따라서 고속 카메라를 앞으로 독립적으로 사용할 수 있다.
결론
현대의 고속 생산 공장에서는 품질 문제의 원인을 더 이상 육안으로 판단할 수 없다. 오류가 산발적으로 발생하는 경우 종종 오류의 원인을 파악하기가 매우 어렵다. 높은 프레임 속도의 비디오 녹화는 슬로우 모션으로 하여 프로세스를 육안으로 분석할 수 있다. 이러한 고속 녹화의 독창적인 통찰력으로 정밀한 오류 분석과 효율적 개선이 가능하다.
자료 제공: MIKROTRON(www.MIKROTRON.de)
