4차 산업혁명에 대비하는 스마트 공장 구축을 위한 솔루션
4차 산업혁명이 이슈로 떠오르면서 제조업계에서는 이에 대비하기 위한 해결책으로 스마트 공장에 주목하고 있다. 스마트 공장은 생산성 극대화, 에너지 및 운영비용 절감, 품질 향상 등의 효과를 창출할 수 있어 한국형 스마트 공장에 부합하는 참조 모델과 플랫폼이 무엇인지에 대한 국내 제조업체들의 고민 또한 깊어지고 있는 추세다.
이 같은 상황 속에서 지난 3월 말 제품 기획, 설계, 생산, 품질 검사, 유통에 이르는 지능형 스마트 공장 기술 및 솔루션 관련 전시회인 ‘Automation World 2017’이 열렸다. 이에 본지는 이번 전시회에 참가한 업체들 중 10개의 비전 업체를 선정해 각 사가 출품한 스마트 공장 관련 솔루션을 취재했다.
동일기연 www.inno-eye.com
동일비전은 동일기연을 모회사로 2014년 설립되어 머신비전 카메라 및 소프트웨어 자체 개발에 성공한 머신비전 전문 연구 개발 업체이다. 동일비전의 머신비전인 inno-eye는 간편한 설치와 사용이 쉬운 소프트웨어를 강조하여 사용자의 만족을 극대화한 제품으로 동일비전의 축적된 전문개발 경험과 애플리케이션 지식의 집약체라고 할 수 있다.
inno-eye S 시리즈는 듀얼 코어 임베디드 플랫폼 에 최적화된 소프트웨어를 내장하여 처리속도 및 정확성 면에서 최상의 성능을 구현한다. 또한 'Easy to Setup, Easy to Use'라는 제품 표어에 걸맞게 19가지의 다양한 검사도구로 간편한 검사 기준 설정이 가능하며, 검사 기준 학습 기능(Machine Learning)으로 판정 기준 또한 자동 설정이 가능하다.
inno-eye S 시리즈는 640×480/1000×1000/1600×600/1280×720의 다양한 해상도를 지원하여, 유무 검사/표면 검사/OCR·OCV/로봇가이던스(Pick&Place) 등 다양한 애플리케이션에 활용이 가능하고, Video-out(CVBS)모니터링 기능으로 관리자의 실시간 체크가 가능하다.
머신비전과 관련된 각종 우수한 부품들의 공급을 위해 다국적 기업들과 파트너쉽을 체결하여 우수한 제품들을 국내에 소개하고 있는 디쌤은 이번 전시회를 통해 다양한 카메라와 렌즈를 선보였다.
대표적으로 Allied Vision의 Prosilica GT 1930L 카메라와 캐논 EF렌즈를 결합한 전동 포커스 제어 OCR 데모를 시연하였으며, 그 외에도 다양한 카메라와 렌즈를 전시했다. 전동 포커스 제어 OCR 데모에 사용된 Prosilica GT 1930L 카메라는 해상도 1936×1216(2.4MP) 50fps의 강력한 퍼포먼스가 특징이며, EF-전동마운트를 탑재하였다. 또한 소프트웨어를 이용한 렌즈 포커스 제어가 가능하며 동작온도가 -30℃부터 +70℃까지 사용이 가능한 하우징 시스템을 탑재하여 다양한 환경에서 활용이 가능하다.
이 외에도 KOWA사의 렌즈 LM16JC10M과 LM16JC2M를 비교하는 데모와 감도를 70% 향상시킨 25MP Python 카메라의 데모를 선보였다.
라온피플 www.laonpeople.co.kr
머신비전 전문회사 라온피플은 ‘자체기술개발’과 ‘국내 유일의 비전검사 솔루션’ 등 차별화된 머신비전 기술을 선보여 참관객의 시선을 사로잡았다. 국내 머신비전 업체 중 독자적인 기술력을 보유한 기업은 많지 않은데, 라온피플은 국내에서 직접 개발한 자체제품을 고객들에게 공급해 유지보수서비스를 보다 빠르게 제공하고 있으며, 이로 인해 기술 신뢰도도 쌓아가는 중이다.
라온피플은 국산화 제품 외에 다른 차별화를 시도하던 중 전 세계적으로 쉽게 도전하지 못하는 딥러닝 알고리즘을 개발해 딥러닝 기반의 비전검사 솔루션 ‘NAVI AI'를 국내 최초로 출시했다. NAVI는 New Architecture for Vision Inspection의 약어이며, 이름의 의미대로 독특한 설계 철학을 바탕으로 새로운 구조를 갖는 비전 검사 소프트웨어이다. NAVI AI는 비정형적인 이물, 훼손, 크랙 등 기존 제품들로는 해결하기 어려웠던 비전 검사들이 모두 가능하다.
NAVI v2.0은 ‘어떤 비전 검사도 가능한, 세상에 없는 편리함을 더한, 어느 누구나 사용 가능한, 디자인 사이클을 더 줄이는’ 이라는 4가지 키워드를 중심으로 설계 되었다. 그 결과로 NAVI는 딥러닝 알고리즘으로 비전 검사의 한계를 넘어서서, 머신러닝을 기반으로 비전 검사를 더 편리하게 하였으며, 검사 소프트웨어/라이브러리/솔루션 고객이 원하는 형태로 제공이 가능해졌다. 또한 비전 검사 솔루션 구축 시간을 단축시킨 것 또한 큰 장점이다.
이외에도 라온피플은 에어리어 스캔 카메라, 3D 카메라, 스마트카메라 등 하드웨어 제품군과 비전 검사 소프트웨어, 치수검사와 라벨검사가 가능한 각각의 솔루션 등 소프트웨어 제품군을 다양하게 선보였다. 또한 22개의 동적 데모전시영상들을 새롭게 선보여 참관객들의 큰 호응을 얻었다.
고품질 영상을 위한 영상 취득 장치 및 솔루션 전문 개발 업체인 뷰웍스는 이번 전시회를 통해 VN 시리즈, VC 시리즈, VT 시리즈를 선보였다.
VT 시리즈는 TDI(Time Delayed Integration) 라인 스캔 카메라로 기존 카메라보다 더욱 빠른 line rate 및 높은 감도가 필요한 애플리케이션에 적합하도록 설계되었다. 하이브리드 영상 센서를 기반으로 한 TDI 라인 스캔 기술을 통해 VT-4K7C 모델의 경우 최대 120㎑의 빠른 속도와 함께 최대 128배 향상된 감도로 영상을 획득할 수 있다. 이 보다 더 우수한 감도, line rate 및 해상도를 갖는 VT-12K5X 모델은 최대 200㎑의 line rate로 감도가 256배 향상된 영상 획득이 가능하다.
VT 시리즈는 다양한 애플리케이션의 요구 사항을 충족하기 위해 Camera Link 및 CoaXPress 인터페이스를 지원하며, 고속 및 고감도를 구현하여 FPD 검사, 웨이퍼 검사, PCB 검사 및 고성능 문서 스캐닝 등에 적합하다. 뷰웍스는 VTDI 카메라의 성능을 돋보이게 할 저해상도 3K TDI 카메라를 활용한 지폐검사 데모와 고해상도 23K TDI 카메라를 활용한 디스플레이 검사 데모를 나란히 전시하여 한눈에 비교할 수 있는 기회를 마련했다.
또한 이번 전시회에서 열린 '제1회 KMVIA 어워드‘에서 뷰웍스의 TDI 라인 스캔 카메라가 대상의 영예를 얻었다. KMVIA 어워드는 기술적 우수성, 새로운 응용성 및 혁신성, 머신비전 산업계의 영향 및 중요성 등의 기준을 가지고 평가되어 TDI 카메라의 우수성에 대해 다시한 번 입증하는 계기가 되었다.
앤비젼은 VGA 저해상도부터 50M 및 86M 고해상도까지 다양한 해상도와 인터페이스의 카메라를 소개했다. 바로 Genie Nano 시리즈로 다양한 인터페이스별 제품으로 빈틈없이 강화시켜, SONY, ONSEMI, CMOSIS 등 다양한 최신 CMOS 센서(Python, Pregius, CMV 등)를 적용했다.
Genie Nano 시리즈는 GigE Vision 표준을 사용하여 현재 머신비정서 사용할 수 있는 인터페이스 중 가장 긴 거리인 100m 거리까지 안정적인 데이터 전송이 가능하다. Teledyne Dasla가 개발한 무손실 압축기술인 Turbodrive™를 탑재하여 한정된 GigE Vision의 데이터 전송량(125MB/s) 안에서 더 많은 프레임을 전송할 수 있다. 또한 Burst Mode를 사용하면 GigE Vision 대역폭(125MB/s)의 제한보다 더 많은 데이터를 처리할 수 있다.
이 외에도 앤비젼은 새로운 파트너사 Dahua의 HuaRay 카메라를 선보였다. HuaRay의 VGA~25M 해상도(GigE Vision) 모델은 Dahua만의 견고한 외관 제작 기술, FPGA IP Core, ISP(Image Signal Processing) 기술, 우수한 Main Control Chip, Algorithm&Software등 을 기반으로 탄생한 뛰어난 품질의 카메라 이다. HuaRay는 GigE 인터페이스의 편의성에 안정적인 성능을 더해 기본에 충실한 합리적인 가격의 에어리어 스캔카메라로 관람객의 이목을 집중 시켰다.
앤아이피 www.nip.co.kr
앤아이피는 이번 전시회를 통해 e2v CMOS 카메라인 ELiiXA+ 시리즈를 활용한 지폐검사 데모를 선보였다. ELiiXA+는 최대 5Gb/s의 전송 속도를 자랑하는 NBASE-T 인터페이스와 픽셀사이즈 5×5㎛의 4096 RGB CMOS 컬러 센서를 탑재하였다.
ELiiXA+의 또 다른 특징은 최대 5 프레임 속도의 프레임 그래버 없이 고해상도 및 컬러 이미징이 가능한 높은 처리량과 GigE Vision 프로토콜과 호환이 가능하다는 점이다. 또한 100미터 이상의 장거리 연결의 경우 광섬유 케이블링 보다 비용을 절감할 수 있으며, 이미징 시스템에서의 통합이 용이하다.
이오비스 www.iovis.co.kr
이오비스가 소개한 뷰웍스의 TDI기술의 결정체인 VT-18KX3.5X-H140은 세계 최고의 해상도와 최고속 인터페이스 CoaXPress를 적용해 최대 2.5Gbyte/sec(18K×140kHz) 이미지 취득이 가능하다. 취득된 대용량의 데이터는 Euresys의 CoaxLink Quad G3 DF 보드로 분산 처리되기 때문에 검사시간을 단축된다. 최대 256stage 구동이 가능하여, 일반 라인스캔에 비해 약 256배 향상된 감도로 영상 획득이 가능하며, 하이브리드 센서를 사용하여 다이내믹 레인지가 넓고, SNR이 높으며, 낮은 소비전력으로 고속의 센서구동이 가능한 것이 특징이다.
이오비스는 DLP를 이용한 3D 정밀 측정용 패턴 프로젝터인 IOVIS-Cube 데모를 선보여 관람객들의 이목을 집중시켰다. DLP는 DMD(Digital Micromirror Device) 소자를 통해 영상을 처리하는 기술로 DMD 내에 있는 75만개 이상의 미세거울을 반사시켜 영상을 처리하는 측정 모듈이다. DLP 방식은 높은 광효율을 낼 수 있어, 조도비가 높고, LCoS 방식보다 훨씬 밝고 선명하다. 또한 DMD의 미세거울은 초당 50만회 이상의 속도로 동작하여 각 화소의 반응속도가 매우 빠른 것이 특징이다.
이 외에도 이오비스는 Basler, JAI, VIEWORKS, Euresys, LMI를 비롯한 여러 3D Module, Laser 제조사들의 한국 공식 대리점으로서 오토메이션 월드를 통해 다양한 제품을 소개했다.
프로비젼 www.pro-vision.kr
프로비젼은 독자적 기술로 비전 검사에 필요한 비전용 소형 산업 PC 개발 및 제조뿐만 아니라 다양한 검사환경에서의 카메라, 영상촬영, 조명제어, 불량 Eject를 위한 컨트롤러 군을 개발 및 제조하는 기업이다. 이런 프로비젼이 이번 전시회를 통해 독자적 기술을 활용한 음료제조 공정에서 용량이 기준 선에 도달 하였는지, 음료의 뚜껑에 결함은 없는지, 유통 기한이 제대로 표기 되었는지 등을 비전검사를 통해 판단하는 데모를 선보였다. 우리가 일상생활에서 흔히 접하는 음료 병이라서 그런지 관람객들이 많은 흥미를 보였다.
음료 제조과정 데모에 활용된 프로비젼의 기술력이 총 집약된 PV-21VS는 통합 비전 시스템으로서 국내외의 KC, CE, FCC 인증을 마친 제품으로 독립적 PC를 기반으로 한 컨트롤러 내장형 비전 시스템이다. 또한 제조사의 구분 없이 GigE 카메라를 지원하고 타사와는 차별화된 시스템으로 고객환경에 능동적 대응이 가능하며, 최적화된 자체 소프트웨어로 특정 사업 분야에 구속되지 않고 다방면으로 적용될 수 있다는 것이 강점이다.
플리어 www.flir.com
플리어는 혁신적인 탐지 기술과 장치를 바탕으로 열화상 시스템, 실화상 시스템, 위치 지정 시스템, 측정 및 분석 시스템, 첨단 침입 감시 시스템을 개발 공급하는 기업이다. 플리어는 이번 전시회에 온도계측 성능의 열화상 카메라를 비롯하여, 온도계측과 보안 기능까지 겸비한 다양한 열화상 카메라를 선보였다. 이번에 전시되었던 플리어의 열화상 카메라 모델은 FLIR A315, FLIR A325sc, FLIR T430sc/T450sc, FLIR A35/A65, AX8 등 이 있었다.
더불어 플리어는 SCADA/HMI 시스템에 열화상 시스템을 간단히 적용 하는 방법, 접촉식 온도계에서 열화상 시스템으로 간단히 업그레이드 하는 방법을 관람객에게 설명하는 기회를 가졌다. 이 데모에는 공통적으로 AX8모델이 자주 등장하는데 AX8은 열화상 카메라와 실화상 카메라를 저렴한 가격대로 소형화 제품이다.
AX8은 중요한 전기 및 기계설비의 연속적인 상태 모니터링을 위하여 연속적으로 온도를 모니터링하고 이상이 있으면 알람을 발신하는 기능을 갖췄다. 또한 전기 및 기계 설비에서 온도와 관련된 문제점을 조기에 감지할 수 있으므로, 배전반, 생산 공정의 설정, 데이터 센터, 대량 수송설비, 발전소 및 각종 저장소에서 부분적인 과열현상을 감시하는데 이상적인 센서이다.
SiliconSoftware https://silicon.software/
프레임 그래버 제조사로서 20년의 경력을 가진 Silicon Software는 Marathon 프레임 그래버 제품군, VisualApplets3 영상처리 소프트웨어, LightBridge 영상획득 및 전처리 장치를 소개했다.
센서 기술의 급속한 발전으로 인해 더 짧은 시간에 더 높은 해상도로 산업용 애플리케이션 이미지를 수집할 수 있게 되었다. 그러나 더욱 빨라진 생산 공정과 이를 사용하는 업계의 요구사항이 증가함에 따라 카메라 및 영상처리 시스템들은 단순한 이미지 획득 이상의 기능들을 요구받고 있다. 프레임 그래버, 카메라 및 비전 센서와 같은 다양한 영상 처리 시스템에서 사용되고 있는 FPGA가 프로세스 성능을 크게 향상 시켜 줄 수 있어 문제가 해결된듯했다. 하지만 FPGA를 프로그래밍하는 것은 매우 복잡하며, 하드웨어 프로그래밍 언어에 대한 포괄적인 숙련도가 필요해 많은 전문가들이 어려움을 겪어 왔다.
VisualApplets이 이러한 문제들로 인해 고민하고 있는 전문가들에게 힘이될 수 있다. VisualApplets의 최대 장점은 바로 시간과 비용 절감이다. VisualApplets이 오늘날 영상처리를 위한 FPGA 프로그래밍에 대한 가장 진보된 접근방법을 제공하기 때문이다. 일반적으로 필요한 시간의 10% 이내에 프로젝트를 구현할 수 있다는게 SiliconSoftware가 자신해 하는 부분이다. 또한 VisualApplets를 이용하면 VHDL에 대한 숙련도가 없어도 그래픽 인터페이스를 통해 짧은 시간에 FPGA를 프로그래밍 할 수 있다.
SiliconSoftware가 선보인 Marathon 시리즈는 산업용 영상처리에서 가장 중요한 디지털 인터페이스를 통합하여 긴 케이블 길이에서도 노이즈의 간섭 없이 데이터를 전송한다. 또한 모신비전 국제 표준, 영상처리 카메라 표준, 영상처리 소프트웨어와 호환이 가능하다. MTBF 값이 높아 견고한 산업용에 적합한 점 또한 특징이다.






















