[첨단 헬로티] 오카 마사토시 (岡 正俊) ㈜일본크로스압연 동사는 치바(千葉)현 모바라(茂原)시의 금속 재료 메이커로, 주로 프레스 가공 부품의 소재가 되는 스테인리스 등 니켈합금의 롤재를 제조하고 있다. 최근 동사에서 제조하는 금속 재료는 일반재에서 기능재로 빠르게 넘어가고 있으며, 일반적인 규격에서 돌출된 기계특성 재료가 증가함으로써 가공 조건은 기존에 비해 복잡해졌다. 예를 들면, 고장력강(하이텐)은 해마다 강도가 높아져, 현재는 1,500MPa를 상회하는 것이 나오고 있다. 니오브 등 고활성 재료는 중간 어닐링 처리가 불가능하고, 후판에서 박까지 스트레이트로 가공하는 방법밖에 없어 긁힘이나 버닝의 대책을 세울 수 없다. 특히 티탄재의 수요는 증가하고 있으며, 화학 플랜트나 촉매 등의 산업용에서 장식, 아웃도어 용품 등 광범위하게 용도가 확대되고 있다. 그래서 이 글에서는 동사에 의한 티탄재 가공의 대응과 그 과정에서 개발한 표면처리 ‘IHP 처리’의 특징, 프레스 금형에 대한 응용 예를 소개한다. 압연가공에서 표면처리의 중요성 압연가공은 금속 재료를 롤로 압축해 얇게 늘리는 가공(그림 1)으로, 동사는 여러 가지 금속 재료를 두께
[첨단 헬로티] 요시다 준지 (吉田 潤二) 일본고주파공업(주) 성형재가 금속인 프레스 금형에서는 금형 표면의 응착, 마모, 균열, 박리 등의 불량 발생에 따라 금형 수명을 좌우한다. 특히 냉간 프레스 금형의 저마찰, 윤활 향상에 기여하는 표면처리에 의한 수명 향상 기술이 중요한 과제로 되어 있다. 금형 표면처리의 역할, 기대되는 기능 열 CVD법이나 TRD법에 의한 표면처리는 1,000℃ 가까운 고온 분위기에서 TiC, VC 피막처리를 한다. 복잡한 형상이라도 균일 전착성이 좋아 안정적으로 사용 가능하기 때문에 기존의 금형 수명을 대폭으로 연장하는 효과를 올려 왔다. 그러나 현재, 초초하이텐 강판 등이 증가하고 있으며, 성형 시의 면압을 제어할 필요가 있어 금형 간의 클리어런스 제어가 중요해지고 있다. 최근 저온 처리가 가능한 PCVD법이나 PVD법에 의한 피막은 급속하게 진보하고 있다. 피막의 다원계화(2~4원계)에 의해 피막 성능이 향상되고 있으며, 고온 확산처리의 결점인 ‘금형 치수 정도’ 등을 제어하기 쉬워졌다. 또한 피막의 밀착성도 개선되어 10µm 정도의 후막화가 가능해지고, 고하중을 받는 환경 하에서도 내구성을 얻
[첨단 헬로티] 시마다 카즈키 (島田 和樹) 大同화학공업(주) 금속가공 중에서 윤활제는 생산 공정 상의 중요한 팩터이다. 생산 공정이 자동화․무인화되고, 가공의 고정도화․피가공재의 다양화에 의해 윤활제에 대한 요구도 보다 높아지고 있다. 생산 조건을 근거로 해 윤활제를 적절하게 선택하지 않으면 제품을 불량으로 만들 뿐만 아니라, 기계 설비에까지 악영향을 미치는 경우가 있다. 과거에는 가공성이 중시되어 여러 가지 다양한 극압제나 유성제가 사용되고 있었는데, 2000년에 ‘특정 화학 물질의 환경 배출량 파악 등 및 관리의 개선 촉진에 관한 법률’(PRTR법)이 시행되어 유럽에서는 REACH 규칙이 단계적으로 강화되고 있는 가운데, 윤활제에는 인체에 대한 안전성을 높이는 동시에 자연환경에 대한 배려도 중요시되고 있다. 그리고 에너지절감․자원절감의 관점에서 공정 수 삭감이 요구되는 등 환경 부하 저감이 큰 테마가 되고 있다. 구체적 사례로서 윤활제의 비염소화나 세정 공정의 삭감, 화성처리의 대체, 인화점이 높은 윤활제나 수용성 윤활제의 사용 요구가 높아지고 있으며, 윤활제의 표면거칠음 대책, 냄새 대책 등이 검토
[첨단 헬로티] 왕 지강 (王 志剛) 岐阜대학 소성가공은 제조에서 소재 제조와 부품가공의 2가지 역할을 담당하고 있다. 부품가공법으로서는 용해가공, 제거가공 및 부가가공 등과 경쟁하면서 발전했으며, 인류의 지속 발전의 관점에 더해 ‘좋은 것을 저렴하게’라고 하는 제조의 가치 기준에 기초해 활용되고 있다. 소성가공에서 트로이볼로지 연구 개발도 지속 가능한 시점에 더해, 어떻게 소성가공 제품의 경쟁력 향상에 공헌할 수 있을지를 중심으로 전개되고 있다. 소성가공에서 트라이볼로지의 과제 소성가공 제품의 경쟁력 강화의 시점에서 소성가공 기술의 과제와 트라이볼로지 요망을 개관하면, 이하의 점이 특히 중요하다고 생각된다. 1. 복합 성형 기술의 개발 판 성형, 단조, 회전 성형 등을 조합해서 소성가공 제품의 네트 셰이프화를 도모, 절삭 등으로 만들어지고 있는 부품을 소성가공화하는 것은 매우 매력적인 테마이다. 최근 큰 진전을 보이고 있는 판단조 기술은 그 좋은 예이다. 복합가공에서 가공 부위에 따른 트라이볼로지 조건의 상이는 기존 가공법보다 크고, 트라이볼로지 관점의 공정 설계 및 형 설계가 필요하다. 2. 공정 단축 기술의 개발 마찰 조건이 성형
[첨단 헬로티] 신기술 블랙베리 QNX AMP 3.0 발표하며 솔루션 강화 블랙베리(BlackBerry)가 지난 9월에 발표한 신제품 자동차 음향 소프트웨어 블랙베리 QNX AMP (어쿠스틱스 매니지먼트 플랫폼, Acoustics Management Platform) 3.0이 자동차 OEM사를 중심으로 빠르게 채택되고 있다. 또 국내에서는 현대 오트론이 첨단 운전자 보조 시스템 (ADAS), 자율주행 소프트웨어 플랫폼 개발을 위해 블랙베리 QNX OS 포 세이프티(OS for Safety)를 선택했다고 6일 공식 발표했다. 이와 관련해11월 6일 블랙베리 기자간담회에서 카이반 카리미(Kaivan karimi) 블랙베리 테크놀로지 솔루션 영업 수석 부사장은 블랙베리 QNX AMP 3.0를 소개하고 사업현황을 설명했다. ▲카이반 카리미(Kaivan karimi) 블랙베리 테크놀로지 솔루션 영업 수석 부사장 블랙베리 QNX AMP 3.0은 자동차의 음향 관리에 대한 통합된 접근 방식을 제공하고 서브시스템이 원활하게 작동하도록 지원하는 플랫폼이다. 자동차 제조업계에서는 수준 높은 음질 니즈를 충족시키기 위해 기술이 더 복잡해지고 비용이 증가되고 있는데, QNX AM
[첨단 헬로티] 첨단 CMOS 스케일링 및 메모리 신기술의 도입으로 소자의 제작 과정과 구조가 점점 복잡해지고 있다. 메모리의 경우, 수직 스케일링의 도입으로 NAND 메모리 스택의 레이어 수가 늘어났고 이로 인해 스케일링 점유면적을 유지한 상태에서 계단식 콘택트 구조에 많은 레이어를 높은 종횡비(High Aspect Ratio)로 식각하는 것이 과제로 대두되었다. 독특한 집적 및 패턴 형성 기법을 사용해 스케일링 문제는 어느 정도 해결했지만, 이전에 없었던 새로운 설계 규칙상의 문제들이 발생되었다. 2차원 설계 규칙 검사(Design Rule Check, DRC)만으로는 목표 성능과 수율을 달성할 수 없다. 공정 특성 분석과 최적화에서도 실험계획법(Design of Experiment, DOE)에 의존할 수만은 없다. 지금까지는 레시피 개발 비용과 시간을 절약하기 위해 주로 DOE를 활용했지만, 엔지니어들이 방대한 양의 DOE에 의존해야 하는 상황에서는 막대한 공정 외 시간과 재료가 소모된다. 더구나, 강화된 프로세스 윈도우 조건과 공정 단계 간의 비직관적인 상호작용으로 제 1원리에 기초한 모델링 방식으로는 성능과 수율을 동시에 최적화하기 어려워졌다. 이런
[첨단 헬로티] 제조 현장에서는 노동력 인구의 감소에 따라 인재 부족이 큰 문제가 되고 있다. 또한, 높은 생산성을 유지하면서 노동 시간을 단축하는 작업방식 개혁에 대한 대응이 추진되고 있으며, 대기업뿐만 아니라 중소 규모의 사업소에서도 생력화․자동화에 대한 대응이 시급한 실정이다. 그러나 로봇에 의한 자동화 시스템의 도입에는 시스템 인테그레이터(SI)와 같은 전문 기술을 가진 기술자가 필요한 점, 로봇은 공작기계와 전혀 다른 조작, 프로그래밍 지식이 필요하고 로봇의 조작이 어려운 점, 가공 워크에 대응해 적절한 로봇 프로그램 작성, 티칭 작업이 필요하므로 많은 공수가 필요한 점, 안전 상 오퍼레이터와 로봇 공간의 분리가 필요하고 로봇의 가동 범위를 커버할 수 있는 큰 안전펜스가 필요해 넓은 설치 면적이 필요한 점 등, 중소기업에 있어 로봇 시스템은 간단히 도입할 수 있는 것은 아니며 보급을 방해하는 요인이 되고 있었다. 이러한 가공 현장에서 도입이 쉽고 다양한 대상 가공물에 유연하게 대응할 수 있으며, 누구나 쉽게 조작과 기동할 수 있는 로봇 시스템이 요구되고 있다. 또한, 가공물의 탈착과 같은 단순 작업의 자동화뿐만 아니라, 가공 공정의 서포트
[첨단 헬로티] 독일 정부는 2011년에 인더스트리4.0을 내세웠으며, 2012년에는 미국 GE가 인더스트리얼 인터넷으로 산업의 고도화를 제창했다. 중국 정부는 2015년에 중국 제조 2025를 내걸었으며, 일본도 2017년에 커넥티드 인더스트리즈를 발표했다. 각국마다 명칭은 여러 가지이지만, 모두 데이터와 IT를 활용한 제조업의 혁신, 즉 스마트공장을 지향하는 것은 공통적이다. 그 목적은 스마트공장에서 이차원의 효율화를 실현, 생산 연령 인구의 감소를 극복하면서 산업 경쟁력을 높이는 것이다. 장소나 사업소의 규모에 상관없이 기업 경영은 자사 공장의 스마트화를 진중하게 생각해야 할 시대라고 할 수 있다. 스마트공장의 구축에는 구체적으로 ‘디지털화(머리)’와 ‘로봇화(몸)’의 대응이 필요하다. 어느 한쪽의 대응으로도 효율화는 추진되지만, 자사 공장이 국제 경쟁력을 발휘하고 살아남기 위한 환경을 만들기 위해서는 경영 자원을 잘 배분해 병행 추진하는 것이 좋다. 이 글에서는 로봇 도입을 본격적으로 검토하고 있는 기업 경영자에게 효율적인 로봇화의 제안을 하는 동시에, 나날이 진보하고 있는 스마트화의 흐름에 뒤쳐지지 않고 앞
[첨단 헬로티] 이스라비젼(ISRA VISION)은 지난 30년간 혁신적인 3D머신비전 시스템과 고성능 표면검사로 세계를 리드하는 선두 비전 검사 업체이다. 이 회사는 자동화 생산의 전체 프로세스에 걸친 포괄적인 표준 솔루션 포트폴리오를 제공한다. 또한, 다수의 국내외 유수 기업들의 제품 품질 향상과 공정비용 절감을 지원하고 있다. 전 세계의 다양한 산업에 사용되는 이스라 솔루션은 글로벌 서비스 네트워크를 구축하고 있어 어느 곳에서나 지원이 가능하다. 현재 독일 다름슈타트에 본사를 두고 있으며, 전 세계 25개국의 800명 이상의 직원들이 품질 향상을 통한 미래 기술을 위해 일조하고 있다. SpecGAGE3D, 다목적·고정밀 측정 기술 제공 이스라비젼의 3D 산업의 주력 애플리케이션 SpecGAGE3D는 광범위한 분야에서 다목적, 고정밀 측정기술을 제공한다. 사용자는 간단한 방법으로 다양한 모양의 반사 재질로 된 표면을 측정 및 검사할 수 있으며 글라스, 전자제품 및 디스플레이 분야의 제품 측정과 검사를 위한 와이파이(Wi-Fi) 기반의 센서 제품군을 통해 적합한 솔루션을 제공한다. SpecGAGE3D는 현재 유수 디스플레이 업체와 자동차 업체에
[첨단 헬로티] 발루프(Balluff)의 BVS Cockpit로 애플리케이션 최적화 머신비전 솔루션, 전문가들의 영역이라고 생각하는가? 그렇지 않다. 발루프의 사용자 인터페이스 BVS Cockpit는 대부분의 작업을 쉽게 사용할 수 있다. BVS Cockpit는 검사 프로그램 및 테스트 과정에서 최대한의 지원을 제공하며, 전문가의 도움 없이도 사용이 가능하다. 발루프의 머신비전 솔루션과 발루프의 비전 제품 포트폴리오를 조합한다면 큰 시너지 효과를 기대할 수 있다. 변하지 않는 작동 컨셉의 머신비전 프로그램은 사용자의 개입이 필요하지 않아 다양한 어플리케이션에서 제품의 품질을 보장하고 공정 생산성을 향상시키는데 도움이 된다. 사용자는 공통 웹 브라우저를 사용하여 전체 네트워크를 통해 사용자 인터페이스와 개별 머신비전 어플리케이션에 접근한다. 명료하고 체계화된 사용자 관리 체계는 다중 접근 설정 및 제한된 설정을 보장한다. 모든 개별 검사를 통과한 후 이미지는 자동으로 서버에 (FTP, FTPS, 디렉토리)에 문서화되어 저장된다. 그림1. BVS Cockpit은 다양한 기능을 제공한다. 직관적인 메뉴 구성과 자세한 설명으로 비전문가도 쉽고 간편하게 툴을 선택할
[첨단 헬로티] 케이블, 머신비전 시스템 투자의 비용절감 요소가 절대 아니다 고품질의 케이블을 선택하는 것이 장기적인 생산성과 일관된 이미징 데이터를 위한 최선의 방법이다. 머신비전 케이블은 머신비전 시스템의 전반적인 성능에서 핵심적인 역할을 한다. 강력하고 믿을만한 비전 결과가 필요한 사람들은 최고 품질의 케이블을 사용하는 것이 현명하다. 너무나 자주, 머신비전 케이블은 시스템 설계에서 잠재적 비용 절감의 요소로 여겨진다. 고품질의 머신비전 케이블과 소비자 등급 또는 저렴한 케이블의 차이점을 이해하는 것이 중요하다. 오늘날의 머신비전 시스템이 원하는 결과를 제공하고, 투자 수익을 극대화하기 위해서는 올바른 품질의 케이블이 반드시 필요하다. 머신비전 케이블 전문가들은 일단 인터페이스를 선택했으면 고품질의 케이블을 선택하는 것이 장기적인 생산성과 안정적이고 일관된 이미징 데이터를 위한 최선의 방법이다. 저품질의 머신비전 케이블 사용의 결과 낮은 품질의 케이블을 사용할 때 가장 강력한 머신비전 시스템이 끔찍하게 작동할 수 있다. 모든 이미지 데이터는 케이블을 통해 흐른다. 이 데이터의 유입은 데이터의 무결성을 보호할 수 있는 고품질 케이블로 수행되어야 한다. 그
[첨단 헬로티] 임베디드 비전 시스템 성능 최적화 할 수 있는 이미지 센서 선택해야 인더스트리 4.0의 협업 로봇에서부터 화재와 싸우거나 농업에 사용되는 무인 항공기, 생체 인식 얼굴 인식 및 집안의 의료 기기 (point-of-care hand-held medical devices)에 이르기까지 새로운 이미징 애플리케이션이 급성장하고 있다. 이러한 새로운 응용 프로그램의 출현을 가능하게 하는 핵심 요소는 임베디드 비전이 이전보다 더욱 쉽게 액세스할 수 있게 되었다는 것이다. 임베디드 비전은 새로운 개념이 아니라 외부 컴퓨터 없이 비전 설정을 포함한 데이터를 제어하고 처리하는 비전시스템이라고 정의할 수 있다. 일반적으로 "스마트 카메라"라고 불리는 형태로 산업 품질 관리에 널리 사용되고 있다. 최근에는 소비자 시장을 위해 개발된 저렴한 하드웨어 구성 요소의 가용성으로 인해 컴퓨터에 비해 BOM(bill-of-material) 및 크기가 크게 감소하고 있다. 소규모 개발 업체/OEM들은 NVIDIA Jetson과 같은 단일 보드 컴퓨터 또는 시스템을 소량으로 구할 수 있지만 대형 OEMS들는 Qualcomm Snapdragon 또는 Intel Movidius
[첨단 헬로티] 임베디드 시스템 구현 및 적용사례 운전이 서툴렀던 시기에 주차장에 입구에만 가면 손에 땀이 났다. 주차권을 뽑기 위해 이리저리 각도를 머리 속으로 재고 운전대로 조정을 해야 했기 때문이다. 이젠 주차장에 가도 두렵지 않다, 오히려 자동차 번호판 인식 시스템이 왜 더 일찍 개발되지 않았는지 아쉬울 뿐이다. 우리 삶에 유용한, 그리고 다방면으로 사용되는 자동차 번호판 인식 시스템에 대해 좀 더 알아보고자 한다. 자동차 번호판 인식 시스템은 차량의 번호판 글자를 자동으로 인식하는 시스템으로 카메라부와 영상처리부 그리고 영상관제 시스템부로 이루어진다. 카메라부에서는 번호판을 인식할 이미지를 촬영하는 역할을 하고, 영상처리부에서 차량 번호판을 인식하는 역할을 하며, 영상관제시스템부에서는 차량 번호판 인식된 결과를 처리하는데 사용된다. 주로 자동차 번호판 인식 시스템은 지능형 통시스템(ITS) 분야에 적용되어 과속 단속카메라와 톨게이트 카메라 시스템, 무인 주차 시스템 등에 적용이 가능하다. 또한, 지능형 방범 분야에 적용되어 국도상에 지나가는 범죄 차량 검거 시스템에 적용될 수 있으며, 불법 주정차 단속 시스템에도 적용이 될 수 있다. 자동차 번호판
[첨단 헬로티] 사용목적에 따라 다른 12개의 다양한 모델을 제공…상황에 따라 선택의 폭이 크다 Euresys는 이미지 및 비디오 캡처용 구성 부품, 프레임 그래버, FPGA IP 코어, 이미지 처리 소프트웨어를 설계 및 공급하는 선도적이고 혁신적인 하이테크 기업이다. 또한 컴퓨터 비전, 머신 비전, 공장 자동화, 의료 영상 및 비디오 감시 시장에서 적극적으로 활동하고 있다. Euresys의 이미지 캡처 전문 기술은 아날로그 및 디지털 비디오 캡처, FPGA 프로그래밍, 고주파 전자기기, 비디오 압축 및 스트리밍, 카메라 제어 등을 다룬다. 최근 Sensor to Image라는 회사를 인수하여 역량이 더욱 강화된 30년 경력의 이미징 전문 기술은 GigE Vision, USB3 Vision, CoaXPress, Camera Link 및 GenICam을 포함하고 있다. 그 중에 CoaxPress 인터페이스에 대해서 자세히 알아보도록 하겠다. CoaXPress는 유연하고 안정적인 동축(Coaxial) 케이블을 사용한다. 하나의 케이블에서 데이터 전송, 카메라 제어 및 전원 공급이 가능하며, 낮은 지연시간으로 데이터 전송 및 트리거링(Triggerin
[첨단 헬로티] 한 때는 연구실과 슈퍼컴퓨터에 제한되었던 정교한 인공지능(AI)이 오늘날 더 작고 저렴 해진 저전력 기기와 IoT 제품을 비롯한 소비자 등급 제품과 서비스에 핵심적인 부분이 되고 있다. 일부에선 AI가 주로 전문성을 홍보하는 유행어처럼 사용되기도 하지만, 그보다더 AI는 진정한 새로운 기능과 특성을 실현 가능하게 한다. 애플의 최신 아이폰 CPU A11은 2개의 프로세싱 코어로 구성된 ‘신경 엔진(neural engine)’을 포함한다. 이들 코어는 머신 러닝 알고리즘을 실행하고 페이스 ID 잠금 해제 인식과 얼굴 표정 추적 같은 기능을 지원하는 지능을 제공 하도록 설계됐다. LG는 로봇 진공청소기, 냉장고, 에어컨, 세탁기를 포함하여 AI를 적용한 가전제품을 선보였다. 미국의 스타트업 부이(Buoy)는 곧 출시할 자사의 양수 펌프에 머신 러닝 알고리즘을 탑재해 물의 흐름을 최적화하고 누수와 같은 비정상적인 상황을 탐지함으로써 물 공급을 원격으로 수행하고 비상 시에는 자동으로 차단할 수 있도록 했다고 밝혔다. 애플(Apple), 구글(Google), 아마존(Amazon), 마이크 로소프트(Microsoft)를 포함해 적지