비전 시스템 도입 비용을 계산하기 전 반드시 알아야 할 중요 Tip
EPIC Systems
맞춤형 비전 시스템의 이점
비전 시스템의 비용을 계산할 때, 맞춤형 엔지니어링 설계와 견고한 제조 기술을 갖춘 비전 시스템 제공업체를 찾는 것이 첫번째 단계이다. 평판이 좋은 공급 업체의 시스템은 견고하고 안정적이며 설치 후의 유지 관리가 훨씬 적다. 먼저 비전 시스템 통합 업체와 상의하면 성공과 실패율의 유효성에 대한 확신을 갖고 제품 품질을 개선하며 불필요한 지출을 피할 수 있다. 다음은 맞춤형 비전 시스템의 비용에 영향을 미치는 요인들이다.
머신 비전의 비용 요인
1. 검사 속도
보다 빠른 비전 검사 시스템은 느린 버전보다 비용이 많이 든다. 구체적으로 이 비용 요소를 두 가지 방법으로 조사할 수 있다.
a. 분당 부품 수
검사되는 분당 부품 수(PPM, parts per minute)는 몇 개인지 파악하자. 200 PPM은 간단한 검사로 표준 카메라 장비와 프로그래밍으로 충분하다. 400-600 PPM에서 부품을 검사하는 시스템에는 처리 속도가 더 빠른 고급 카메라가 필요하므로 비용이 더 많이 든다. EPIC은 1,000 PPM 이상의 부품 속도로 검사하는 여러 가지 맞춤형 머신 비전 시스템을 설계하고 제작한다.
b. 부품 이동 속도
부품이 얼마나 빨리 이동하는지 확인하자. 부품이 적당한 속도로 카메라를 지나 이동하면 표준 카메라와 조명 장비를 사용할 수 있다. 부품이 시간당 100마일(1,609.3m)로 빠르게 이동하는 경우, 검사에 더 밝은 조명이 필요하고 초당 더 많은 프레임(FPS)을 기록할 수 있는 카메라와 프레임 간에 버퍼링 없이 각 검사를 완료할 수 있는 강력한 프로세서가 필요하다. 부품 속도가 빠를수록 자본비용이 높아진다.
2. 부품 제어
비전 시스템을 올바르게 검사하려면 부품을 반복 가능한 모습으로 배치해야 한다. 부품이 카메라를 통과할 때마다 동일한 장소와 동일한 방향으로 배치되지 않은 경우 추가 비용으로 메커니즘(파트 오리엔터, 언스크램블러, 피더 보울 등)을 구현해야 한다. 제조 공정이 이미 반복 가능한 방식으로 부품을 제공하는 경우는 이 추가 비용이 발생하지 않는다.
3. 검사 환경
많은 비전 시스템은 상대적으로 저렴한 비용으로 아노다이징이된 알루미늄 부품을 사용하여 제작할 수 있다. 그러나 특정 안전 요구 사항이 있는 장소에서 검사를 수행하는 경우는 비전 검사 시스템을 설계하고 제작해야 한다. 예를 들어, 회사에서 의약품, 의료기기 또는 식품 및 음료 포장을 제조하는 경우 스테인리스 스틸 브래킷으로 세정 준비된 비전 시스템과 방수 케이스에 동봉된 카메라가 필요하다. 마찬가지로 비전 시스템을 폭발성 가스가 있는 환경에서 구현해야 하는 경우, 폭발 방지 케이스에 넣어야 한다. 안전 고려 사항이 전문화될수록 머신 비전 시스템 비용이 높아진다.
4. 검사의 복잡성
보기 어려운 것을 검사하는 경우, 검사가 더 복잡하고 비용이 더 많이 들게 된다. 예를 들어 눈에 보이지 않는 미세한 결함을 검사하는 경우 고해상도 카메라, 광학 및 렌즈와 같은 특수 장비의 비용이 발생할 수 있다. 그러나 결함이 크고 눈으로 쉽게 볼 수 있다면 표준 머신 비전 카메라 장비가 적당하고 프로그래밍 시간이 단축되어 비용을 절감할 수 있다.
5. 통과/실패율
통과/실패율이 어느 수준의 확실성을 필요로 하는지 따져보라. 숙련된 비전 시스템 프로그래머는 프로그래밍 후 몇 시간 내에 거의 모든 비전 검사의 90% 정확도를 달성할 수 있다. 그러나 컨셉 자체는 90%가 유용하지만, 생산 중에는 정확도 수준이 충분하지 않을 수 있다. 99.9 %의 정확도를 달성하려면 프로그래밍 시간을 투자해야 한다. 통과/실패 정확도가 높을수록 비전 시스템 프로그래밍 비용이 높아진다.
6. 통합의 복잡성
비전 시스템 검사를 독립형 장비에서 하나의 입력/출력과 통합할 수 있는가. 이 설정으로 통합은 간단하며 주된 비용 요소로는 카메라, 조명, 렌즈, 디자인 및 프로그래밍 등이다. 그러나 보다 복잡한 통합에는 엔지니어링에 더 많은 예산이 필요하다. 복잡한 통합의 예로는 카메라 시스템 간에 여러 레시피를 한 번에 주고받는 것이 있다. 이때는 하드웨어 및 프로그래밍에 추가 비용이 필요할 수 있다.
또 다른 복잡한 예는, 초기 설정 또는 생산 라인 위치로 인해 생산 라인 근처에 쉽게 배치 할 수는 카메라 시스템이다. 통합자가 머신 비전 시스템 통합을 측정하고 지정하는 데 더 많은 시간이 소요될수록 비용이 높아진다.
7. 카메라 수량
카메라가 추가될 시엔 비용을 증가시킨다. 카메라가 추가되면 각 카메라 설정과 관련된 엔지니어링 및 프로그래밍 비용도 증가한다. 동일한 조건에서 동일한 검사를 하는 카메라들이 필요한 경우(아래 표 참조)는 엔지니어링 및 프로그래밍 비용을 절감할 수 있다. 그러나 검사 조건이 카메라 마다 다를 경우 예를 들어 카메라가 20개면 20개 시스템 각각에 대해 별도의 엔지니어링 및 프로그래밍 비용이 발생하게 된다.
초기 비용과 롤아웃 비용
맞춤형 비전 시스템의 이점과 비용 요소를 검토했으므로 이제 EPIC의 글로벌 비전 시스템 롤아웃을 통해 비용을 절감할 수 있는 방법에 대해 살펴본다. EPIC의 엔지니어는 초기 머신 비전 프로젝트의 엔지니어링 및 디자인 단계에서 적절한 문서를 통해 제품화된 머신 비전 시스템 버전을 만들어 원가를 기반으로 여러 복제본을 저렴한 비용으로 제작할 수 있다. 다음은 모든 머신 비전 시스템과 관련된 ‘롤아웃 비용’ 뿐만 아니라 복제 시스템을 제작하는 동안 절약할 수 있는 초기 비용에 대한 분석이다.
초기 비용
1. 컨셉트
프로젝트의 컨셉트 단계에서 EPIC 엔지니어는 프로젝트 범위를 추출하고 유사한 비전 시스템의 예를 공유하며 회사의 팀과 여러 솔루션 옵션에 대해 논의한다.
2. 프론트 엔드 엔지니어링(FEE, Front End Engineering)
FEE의 주요 목표는 타당성을 제공하고 개념 증명을 확립하는 것이다. 이 단계에서 EPIC은 장비 선택, 프로젝트 타임라인 설정 및 프로젝트에 대한 입찰견적을 제공하는 데 도움이 된다.
3. 비전 시스템 검사 디자인
디자인 중에 시스템의 브래킷은 3D CAD 소프트웨어로 모델링 되고 카메라 프로그래밍이 완료되며 전력 및 제어를 위한 전기 설계가 준비된다. 모든 프로그래밍, 기계 및 전기 설계는 EPIC의 비전 엔지니어가 사내에서 완료한다.
롤아웃 비용
4. 제작
EPIC의 비전 전문가와 설치자가 사내에서 브라켓, 제어판 및 전체 비전 시스템 조립을 완료한다. 비전 시스템은 기존 공장 장비 또는 독립형 시스템으로 구성할 수 있다.
5. 시스템 통합
EPIC의 비전 엔지니어는 최종 위치에 대한 시스템을 설계한다. 운영 온도에서 기존 통신 플랫폼에 이르기까지 광범위한 시나리오를 준비한다.
6. 현장 서비스
비전 시스템을 완전히 설치하면 모든 하드웨어가 설치되고 전원 및 제어 장치가 시스템과 통합되며 비전 소프트웨어가 작동된다. 설치 후 EPIC은 모든 장비를 다시 테스트하여 구성 요소가 의도한대로 작동하는지 확인한다. 설치 이외에도 EPIC은 완벽한 비전 시스템 시작 및 체크 아웃 지원을 제공한다.
자료 제공: EPIC Systems(www.epicvisionsystems.com)
