Advantech - Edge Impulse, “Factory5.0 기반의 제조 생산효율성 향상에 주력”
지난 10여 년 동안 인더스트리4.0의 일환으로 모든 부문의 제조 업체는 디지털화를 수용하고 IoT(사물 인터넷)를 사용하는 스마 트 생산 시설을 만들었다. 이제 제조업체가 IoT 배포를 개선하고 발전시키기 위해 노력함에 따라 생산 시설은 ‘Factory 5.0’이라고 하는 다음 단계의 자동화로 이동하고 있다.
Factory 5.0은 엣지 처리 및 기계 학습(ML)과 같은 고급 기술을 활용하여 효율성을 높이고 조립 라인의 처리량을 향상함으로써 인 간과 기계 사이에 더 많은 협업 관계를 만드는 것을 목표로 한다.
Factory 5.0이 해결할 수 있는 가장 큰 제조 관련 문제 중 하나 는 생산성이다. 예상치 못한 지연으로 인해 생산 라인에서 다른 기 계를 기다리는 데 소요되는 시간은 효율성을 떨어뜨린다. 단 몇 초 만 지속되는 중단은 빠르게 합산되어 전체 생산성에 상당한 지장 을 줄 수 있다. 전통적인 공장 환경에서 제조 관리자는 생산 라인 이 원활하게 작동하는지 확인하기 위해 공장 현장을 돌아다닌다. 그러나 아무리 주의를 기울이는 관리자라도 약간의 지연을 놓칠 수 있으며 조립라인을 순찰하는 데 시간을 할애하면 계획 및 스케 줄링과 같은 다른 중요한 관리 작업에 시간을 할애할 수 있다. 산업 IoT 분야의 글로벌 리더인 Advantech(www.advantech.
com)의 제조 전문가는 엣지 기반 인공지능(AI)을 기반으로 하는 Factory 5.0 기술을 사용하여 제조 관리자를 돕고, 조립 라인 모 니터링을 자동화하고, 생산성을 높일 수 있는지 확인하고 싶었다. 회사 운영의 제조 측면에서 대기 시간을 줄여 달라는 내부 요청에 따라 IoT에서 AI를 사용하는 방법에 중점을 둔 Advantech의 새 로운 AIoT 부서의 엔지니어가 작업에 착수했다.
생산성 향상을 위한 Factory 5.0 접근 방식
개발팀은 실시간 이미지를 캡쳐하기 위해 작업 공간 위에 IP 비디오 카메라를 설치했다. 작업할 다음 항목을 전달하기 위해 트레 이가 도착하는 컨베이어 벨트를 가리키는 카메라는 가장자리에 서 신경망을 실행하기 위한 초소형 저전력 시스템인 ‘Advantech AIR-020’ 상자로 비디오 이미지를 보낸다.
강력한 NVIDIA Jetson 임베디드 프로세서 제품군을 사용하여 구축된 AIR-020은 여러 신경망을 병렬로 실행할 수 있으므로 이 미지 분류 및 객체 감지와 같은 애플리케이션에 이상적이다.
보류 플래그 지정을 위한 알고리즘 교육
Edge Impulse 플랫폼을 통해 Advantech은 비디오를 데이터 소 스로 쉽게 사용할 수 있었다. 개발 팀은 비디오 시퀀스에서 서로 다른 키 프레임을 추출하여 데이터 세트를 만들 수 있었다. Edge Impulse Studio에서 프로젝트를 생성한 후 경계 상자를 사용하 여 초점을 맞추고자 하는 이미지 부분, 즉 컨베이어 벨트에 있는 트레이를 강조 표시했다. 모든 이미지에 레이블을 지정하여 모델을 훈련할 수 있었다. Edge Impulse Studio는 사용자 지정 데이터 획득 및 시각화에서 ML 모델 교육 및 테스트, 적응, 대상 장치에서 직접 추론 결과 검 증에 이르기까지 처음부터 끝까지 Advantech을 지원했다.
인상적인 결과
Advantech은 Edge Impulse의 솔루션 지원 팀과 긴밀히 협력하 여 고급 비디오 분석 기능을 갖춘 스마트 카메라를 신속하게 개발 하고 조립 라인을 모니터링하고 생산 라인의 속도 저하를 감지할 수 있다. 시스템은 작업 트레이의 위치를 감지하여 이를 수행하고 몇 초 동안 감지되지 않으면 제조 관리자에게 경고한다.
새로운 설정을 통해 관리자가 생산 속도 저하를 찾기 위해 공장 현장을 돌아다니며 시간을 보내지 않고도 생산성을 낮출 수 있는 작은 지연 유형에 플래그를 지정할 수 있다. 관리자는 다른 일을 하는 데 시간을 할애할 수 있으며 속도 저하에 대한 경고를 받으 면 문제에 대한 빠른 대응과 생산성 손실을 줄이기 위해 해당 영 역으로 직접 진행할 수 있다.
작업 지시를 받고 Advantech 팀은 전자 장비 공장의 실제 조 립 라인에서 새로운 솔루션을 테스트했다. 15분 분량의 작업 시간 비디오에서 설정은 131.80초의 유휴 시간을 감지할 수 있었으며 이는 15분 동안 생산 라인 효율성이 15% 증가할 가능성이 있음을 나타낸다. 공장 관리자는 설정이 그대로 유지되어 실제 생산 라인 에서 실행되는 결과에 깊은 인상을 받았다.
AI 전문가 없이도 빠르고 원활한 개발
Advantech 팀은 프로젝트를 시작하기 전에 여러 AI/ML 플랫폼 과 솔루션을 평가했다. Edge Impulse를 선택한 이유는 데이터 사 이언티스트 교육을 받지 않은 산업 엔지니어가 ML 모델을 자체 적으로 개발하고 모든 종류의 업종에서 다양한 에지 장치에 배포 할 수 있기 때문이다.
데이터 과학의 비전문가가 사용하도록 특별히 설계된 Edge Impulse는 복잡하고 시간이 많이 걸리는 프로세스를 훨씬 더 쉽게 관리하고 액세스할 수 있도록 한다. Advantech은 Edge Impulse가 하드웨어(Arm 또는 x86)에 관계없이 사용하기 쉬운 MLOps와 최적화된 추론을 통해 고객 문제를 해결하기 위한 종단 간 에지 ML 플랫폼을 제공한다는 사실을 좋아한다.
최첨단 포트폴리오
새로운 솔루션은 AIoT 팀의 Advantech Wide-Edge+ 포트폴리 오의 일부가 되어 제조업체가 Factory 5.0 기능을 배포하는 데 도 움이 되는 방법으로 제공된다. Advantech의 고객은 데이터 과학 자가 아닌 산업 구축자이기 때문에 재교육이 쉬운 맞춤형 고성능 AIoT 솔루션을 제공하는 것은 높은 가치를 제공할 것이다.
Advantech은 AIR-020 박스 및 Edge Impulse 플랫폼을 기반 으로 널리 출시된 새로운 제품이 개발 비용을 낮추고 스마트 팩토 리 애플리케이션의 배치 용이성을 높일 것이라고 확신한다. 그리 고 그들은 이러한 비용/노력 이점의 상당 부분이 Edge Impulse 의 사용에 기인할 수 있다고 믿는다.
지속적 개발
Advantech은 이미 공장 현장에서 새로운 시각적 AI 솔루션을 사 용하는 다른 방법을 찾고 있다. 예를 들어 생산 품질을 유지하고 운영 안전을 보장하기 위해 동일한 비디오 분석 접근 방식을 사용하여 특수 기계를 작동하려는 사람이 자격이 있음을 나타내 는 파란색 모자와 조끼를 착용 하고 있는지 확인한다. Advantech의 AIoT 사업부 의 명시된 사명은 지능형 관리 및 데이터 기반 디지털 변환을 위한 Factory 5.0 솔루션의 배 포를 용이하게 하는 앱 개발을 가능하게 하는 것이다. Edge Impulse와의 파트너십은 AI 및 ML 기능을 IoT 사용 사례에 쉽게 도입할 수 있도록 함 으로써 이러한 전략에 직접 영향을 미친다. Advantech과 Edge Impulse는 이제 통합된 Edge ML 플랫폼에서 협력하고 있다.
자료제공: Edge Impulse(www.edgeimpulse.com)
