“다음 검사관은 고객 여러분 입니다"
자동차 품질관리에 사용되는 FLIR 열화상 카메라
“FLIR 는 1997년부터 딩골핑에 있는 BMW 공장 열화상 검사를 위해 열화상 카메라를 공급하고 있습니다”라며 FLIR Systems의 판매 제휴사이자 통합 설치 업체인 TOPA GMbH의 Robert Halbritter 가 말하였습니다. 오랜 세월 BMW 는 카메라를 주로 스위치 분전함과 분전실 전자 온열 측정열화상에 사용하였습니다. 과열 부품이 문제를 보이면 교체하였습니다. 이건 현재도 마찬가지입니다. 그렇지만 BMW 는 이제 품질관리에도 FLIR 열화상 카메라를 이용하고 있습니다.
신차들은 10대의 개별 롤러 동력계 중 한 대에서 분석을 거치는 등 수많은 개별 및 자동화된 품질 관리를 받아야 합니다. FLIR 디텍터를 이용하는 BMW 나이트 비전 시스템과 마찬가지로 신호 경적에서 엔진 별 성능까지 기본 기능을 철저히 테스트합니다. 전체 공정에 걸리는 시간은 단 몇 분 정도이고, 이 동안 자동으로나 차량에 앉아 있는 검사관이 표시되는 검사 데이터를 모니터 하여 각각의 정확한 기능을 확인해야 합니다.
간단하고 빠르고 신뢰할 수 있는 테스트
비용과 시간 면에서 효율이 높은 테스트법은 모두가 추구하는 바이며, 각 검사 작업에서 최적의 절차를 찾기 위해서는 개별적인 부분을 고려할 필요가 있습니다. 이중 배기 시스템의 배기 플랩 테스트를 예로 들 수 있습니다. 이중 미관(tail pipe)은 8기통 대형 엔진이 들어가는 고성능 BMW 차량의 특징입니다. BMW M5 모델은 2차 미관(tail pipe)에 있는 배기 플랩이 지정된 RPM에서만 작동하기 때문에 요건이 또 달라집니다.
그 이유가 강력한 음향 설계 때문이라는 것이 처음에는 놀라울 수도 있지만 강력한 엔진음으로 인상을 줘야 합니다. 그러므로 BMW M5 는 실제로 필요할 때에만 2차 미관(tail pipe) 플랩이 열립니다. 물론 이 특성은 검사를 받아야 하며, 이 과정은 보기보다 훨씬 복잡합니다.
이 과정의 효율을 점검하기 위해 처음에는 FLIR가 아닌 다른 브랜드의 열화상 카메라–를 각 동력계에 지정하였습니다. 이중 파이프 배기 장치의 각 미관(tail pipe)의 열화상 프로파일을 시각화 하는 것이 목적이었습니다.
FLIR로 배기가스 흐름을 점검
시스템은 두 개의 열화상 카메라로 이루어졌으며, 위와 옆에서 좌우 미관(tail pipe)을 검사하는데, 이 솔루션은 구매 단가가 높을 뿐 아니라 카메라를 자주 수리해야 해서 시간이 갈수록 비용도 늘었습니다. 그리하여 8년 후에는 새로운 시스템을 쓸 수 있는지 평가하였습니다.
FLIR Systems의 세일즈 파트너이자 통합 설치 업체인 TOPA GmbH의 Robert Halbritter가 새 카메라 하드웨어 비용의 절반 정도밖에 되지 않는 매우 구미가 당기는 솔루션을 제시하였는데, 각 동력계에 45º 렌즈가 달린 고정형 FLIR A310를 한 대씩 달자는 것이었습니다. 장점은 지금까지 카메라 두 대를 양쪽에 설치해 검사하던 것을 중앙에 FLIR 카메라 한 대만 설치하여 데이터를 시각화 할 수 있다는 것입니다.
45º 광각렌즈 FLIR A310 의 시야에 약 2m 거리부터 차량 전체가 들어오기 때문에 이런 일이 가능합니다. 그 결과 기존에는 20대가 필요하던 곳에 각 동력계 당 카메라 한 대씩 총 10대만으로 종합 검사를 할 수 있게 되었습니다.
단순한 솔루션 – 거대한 잠재력
FLIR A310 는 30Hz 프레임 율로 아날로그 열화상 비디오 신호를 만듭니다. 이 모델은 쉽게 통합 설치해 PAL 비디오에 간단히 접속할 수 있기 때문에 특히 배기가스 흐름을 기록하기에 적합합니다.
Christoph Hörnlen는 “카메라에는 다중 연결 옵션도 있습니다.”라고 설명하였습니다. 그는 FLIR Systems GmbH의 자동화 분야 고정형 열화상 카메라를 책임지고 있습니다. “FLIR A310 는 경보와 외부 장치 제어를 위한 디지털 출력 신호를 내보내며, 또한TCP IP 나 이더넷을 통해 데이터를 전송할 수 있고 FLIR A315 는 심지어 GigE Vision™ 표준과 GeniCam™ 프로토콜까지 지원한다.”
세심한 모니터링
배기 시스템의 성능은 열화상을 보여주는 차량 전면 모니터에서 점검합니다. 여기에서 검사관은 열화상 프로파일 변화로 플랩이 제대로 기능하는지 볼 수 있습니다. FLIR A310 이 다양한 색상 팔레트로 열 분포를 시각화 해 줄 수는 있으나, 여기에서는 가장 간단하면서도 명확한 옵션을 사용하였다: 바로 흑백 방식입니다.
그 이유는 배기가스 흐름의 불규칙성 때문이었습니다. 상대적으로 많은 양의 공기가 이동하고 배기 흐름이 일정하지 않습니다. 이러한 흐름 속도를 고려해야 합니다. 더 넓은 색 스펙트럼으로 시각화 할 수도 있지만 검사관에게 혼란을 줄 수 있습니다. 최종 분석에서 이 검사에서 필요한 것은 플랩이 정확히 열리고 닫히는지 확인하는 것이라고 나왔습니다.
글로벌 시장의 리더
BMW가 TOPA 가 제안한 FLIR 카메라로 바꾸기로 결정한 것에는 이 회사가 품질 서비스와 판매 후 지원으로 명성이 높은 점이 작용했습니다. 솔루션을 기술적으로 구현하는 것도 중요한 요소였습니다.
“BMW 현장에서 카메라 설치와 조정 작업을 지원하는 경우도 많습니다. 이 투자는 기존 시스템에 비해 금전적으로 탁월한 가치가 있습니다”라고 TOPA의 Robert Halbritter가 설명하였습니다.
FLIR A310는 신뢰 그 자체입니다. 첫 번째 카메라 장치는 2011년 가을에 설치되었고, 그 이후 계속 쉬지 않고 돌아가고 있습니다. 23:00 시부터 다음날 05:00 까지는 카메라가 항상 필요한 것은 아니지만 언제나 말 그대로 365일 24시간 운영되고 있습니다. 긴급 교체시를 대비해 예비 FLIR 310 카메라를 제공하고는 있으나 한 번도 사용된 적이 없습니다.
BMW 5-시리즈, 6-시리즈, 7-시리즈는 니더바이에른 현(Lower Bavaria)의 딩골핑(Dingolfing) 공장에서 생산됩니다. 최근에는 이 제품 라인에 BMW 3-시리즈 Gran Turismo도 추가되었으며, 현장에는 약 18,500명이 일하고 있습니다.
