소프트웨어에는 자체 쓰기 기능이 있습니다: Eigen Innovations 은 자동화 솔루션을 간소화 하기 위해 FLIR 적외선 카메라를 이용하였습니다
머신 비전를 구축하고 각 부분이 원활히 작동하도록 하는 것은 쉬운 일이 아닌 경우가 많습니다. 하드웨어와 소프트웨어를 통합 설치할 필요가 있으며 때로는 카메라가 여러 대 필요할 수도 있습니다. 각종 산업용 실시간 모니터링 솔루션 전문 기업인 Eigen Innovations이 이러한 통합 설치 과정을 훨씬 간편하게 만들어 주는 스마트 하드웨어 모듈을 개발하였습니다. 또한 Eigen이 고객을 위해 이 모듈을 설치했을 때 회사는 FLIR 카메라로만 작업하는 것을 선호하였습니다.
Eigen Innovations은 작업현장에서 실시간 데이터를 입수하여 고급 분석 결과를 제공하고 운영 공정을 자동으로 개선할 수 있는 솔루션을 공급하여 보다 지능적인 공장 환경을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 이를 통해 공장의 생산성을 가속하고 일관된 품질을 유지하는 동시에 운영비는 절감해 줍니다. Scott Everett 는Eigen Innovations의 CTO이자 설립자이며, 2012년 대학 파생 기업 형태로 회사를 시작하였습니다.
“다양한 센서가 사용되는 사출성형 같은 핵심 시장 제조 시스템용 소프트웨어 제어 솔루션 구축부터 시작하였습니다. 기계에서 나오는 부분의 온도 프로파일을 살피는 것이 가장 좋은 품질 점검법입니다. 품질 측정의 문제 중 하나가 제품을 우선 냉각부터 해야 한다는 점인데 이 때 시간이 걸립니다. 비 접촉식 센서 열화상 카메라를 사용하면 기다릴 필요가 없습니다. 실시간으로 품질을 모니터 할 수 있습니다. 무역 박람회장에서 FLIR의 열화상 장치를 마주한 우리는 열화상 카메라가 보통 카메라 이상의 기능을 하리라는 것을 순간 알 수 있었습니다: 실시간 공정의 지능적인 피드백 센서.”
비용 효과적인 통합 설치
고정 탑재형 자동화 기기를 위한 모니터링 및 경보 시스템을 구축하는 작업은 어렵고 비용도 많이 들어가는 과정입니다. 분야마다 차이가 있기 때문에 센서, 통신, 연산 하드웨어 외에도 주문제작형 소프트웨어 솔루션이 필요한 때도 있습니다. Eigen의 스마트 모듈 (ESM)이 이런 고비용 단계를 없애주었습니다.
“고객들에게 비용 효과적인 모니터링 시스템을 공급하고 싶었기 때문에 카메라, 하드웨어, 소프트웨어를 보다 간편하게 통합 설치 할 수 있는 방법을 찾아야 한다는 것이 간명했습니다 그런 이유로 Eigen 스마트 모듈을 개발하게 된 것”이라고 Scott Everett가 말하였습니다. “아울러 FLIR 카메라를 쓰면 작업도 훨씬 간편해 집니다. 우리와 같은 산업용 솔루션은 판매 주기가 매우 길어지는 경향이 있지만, 열화상을 제시하고 고객에게 생산 공정에 대해 설명하면 그 길을 우리와 함께 갈 것입니다”
Eigen 스마트 모듈
Eigen 스마트 모듈은 튼튼한 고정 탑재형 자동화 기기를 모니터링하고 경보를 보내는 기능을 하는 GigE Vision 열화상 카메라 모듈입니다. 이 모듈로 온도 임계점을 간편하게 구성할 수 있으며 PLC 통신도 가능합니다. 스마트 모듈은 맞춤형 통합 설치 과정이 불필요하므로 모니터링 및 경보용 고정 탑재 열화상 카메라를 바로 이용할 수 있도록 설계하였습니다. 이 모듈은 GigE Vision 열 카메라와 통신을 주고받으며 지정한 대상 영역의 온도를 기준으로 계산을 수행합니다.
Eigen 스마트 모듈은 자율학습 시스템이기도 합니다. 단독 솔루션으로도 사용할 수 있지만 더 큰 구조에 보다 복잡한 공정의 일부로 사용하면 이 모듈이 열화상 카메라에서 학습 데이터를 수집하여 클라우드에서 데이터를 학습한 후 모듈로 다시 보내줍니다. 실제로, 소프트웨어에는 자체 쓰기 기능이 있습니다.
이 모듈은 부품 제조, 펄프와 제지, 식품 가공, 화재 방지, 상태 모니터링을 포함한 다양한 자동화 분야에 이용할 수 있습니다. 여기에 안주하지 않고 Eigen Innovations 은 새로운 분야를 계속 찾아 나가고 있습니다.
FLIR가 중심이 되는 구조
Eigen이 처음 출시한 스마트 모듈은 GigE Vision 표준과 FLIR의 A-시리즈 카메라와 완벽히 들어맞습니다
Scott Everett: “FLIR 구축하는 전문 기업을 찾는 것은 그리 어렵지 않았습니다. 회사 포트폴리오와 역사만 봐도 FLIR 카메라를 선택하게 되어 있습니다. 그 외에도 FLIR와 상당한 관계를 발전시켰고 회사는 자동화 시장에서 우리에게 길을 터주었습니다. 실로 서로에게 득이 되는 관계가 아니라 할 수 없습니다.”
“열화상 카메라의 굉장한 점은 열전대처럼 어느 한 지점의 온도가 아니라 물체의 온도 분포 전체를 볼 수 있다는 점입니다. 그 결과 압력, 속도, 습도 데이터 같은 다른 센서 정보로 보완되는 방대한 데이터를 얻을 수 있습니다. 우리 모듈은 이 모든 센서의 정보를 합쳐 이해합니다.”
사례: 뒷유리창 김서림 방지장치, 축적물 모니터링
Eigen Innovations 은 자동차 산업에서도 스마트 모듈 도입에 성공을 거두었습니다. 구체적으로 말하자면, 후방창 김서림 방지장치 문제를 탐지하기 위해 자동차 조립라인에 모듈과 FLIR 카메라를 설치하였습니다. 조립 라인에서, 김서림 방지장치를 켜고 FLIR A-시리즈 열화상 카메라로 열선이 제대로 작동하는지 점검합니다.
“일반적으로 자동화 환경에서는, 피제어 부품 위치가 고정되어 있습니다. 그렇지만 이 경우에는 자동차가 시야에 들어올 때까지 기다려야 합니다. 따라서 이 모듈에 통합 설치된 알고리즘으로 우선 자동차 위치부터 결정해야 합니다.”
또 한 가지 사례가 유황 더미(sulfur pile) 실외 모니터링입니다. 황의 자발 연소를 막기 위해, FLIR 카메라로 화재 위험이 있는 핫스팟을 감시합니다. Eigen의 스마트 모듈은 탐지 성능을 개선하고 '긍정 오류(false positive)' (예를 들어 근처에 새가 날아가 열이 탐지되는 경우 등)을 줄이는데 특히 유용합니다. Eigen 스마트 모듈은 데이터를 통해 카메라 시야에 들어오는 대상이 새인지, 짐을 실은 트럭인지 실제 불길인지 학습할 수 있습니다.
FLIR A-시리즈: 강력하면서 비용 효율은 높은 솔루션
스마트 모듈을 이미 여럿 설치한 Scott Everett 은 FLIR, 정확히 말하면 FLIR의 A-시리즈 카메라를 선택한 결과에 매우 흡족해 하고 있습니다. “FLIR A65 와 여기에서 나오는 고해상도 이미지가 특히 마음에 듭니다. 어떻게 이렇게 작은데 이토록 강력할 수 있는지 너무 놀랍습니다.”
“현재 FLIR A35 와 FLIR A65 가격 수준이라면 시설에 서너 대 정도는 간편하게 설치할 수 있습니다. 기존의 라인 스캐너도 비용 효과적인 솔루션이긴 해도 FLIR A-시리즈 카메라가 이를 충분히 대체할 수 있습니다. FLIR 카메라는 라인 하나를 스캔하지만 전체 화상을 모두 보여준다는 차이가 있습니다.”
A-시리즈 카메라는 장거리에도 저가의 표준 케이블로 빠르게 화상을 전송할 수 있는 GigE Vision 표준을 사용합니다. GigE Vision을 쓰면 하드웨어와 소프트웨어 업체가 달라도GigE 연결을 통해 아무 문제없이 함께 사용할 수 있습니다.
A-시리즈는 매우 튼튼하며 가혹한 환경에서도 모니터링에 사용할 수 있습니다.
사물 인터넷에서도 즉각적으로 사용
“작업을 하면서도 산업용 인터넷과 복잡한 기계와 센서, 소프트웨어가 네트워크로 연결되는 사물 인터넷에 대해 많은 이야기가 오갔다”고 Scott Everett가 말하였습니다. “물론, 이 모든 센서 데이터를 최대한 활용하려면 우선은 양질의 데이터를 제공하는 고품질 센서를 구비할 필요가 있습니다. 그런 면에서 본다면 FLIR 과 Eigen Innovations 이 매우 흥미롭고 놀라운 미래를 앞두고 있습니다.”