과제 개요
커넥터가 완전히 체결될 때 나는 '딸깍' 소리를 인식해 체결 여부와 횟수를 확인하는 방식이에요. 비전 검사로도 잡지 못하던 미체결, 작업자가 놓친 체결, 하단부처럼 눈으로 확인하기 어려운 위치의 체결까지 소리로 확인해요. 디플리는 여러 글로벌 OEM 양산 라인에 커넥터 체결음 검사를 도입했어요
현장 과제
차체 하단부처럼 보이지 않는 깊숙한 곳은 비전 검사로 체결을 감지할 수 없었어요. 겉으로는 체결된 것처럼 보여도 실제로는 미체결일 가능성이 남았어요
하이브리드 커넥터처럼 하단부에 있는 부품은 작업자가 눈으로 바로 확인하기 어려웠어요
비전 검사를 도입해도 현장에서는 결과를 곧바로 신뢰하지 않는 경우가 많았어요. 비전 업체의 커스터마이징 한계와 문제가 생겼을 때 원인을 파악하기 어렵다는 점이 반복해서 지적됐어요
토크 툴은 토크값과 회전각을 측정하지만, 나사가 엇갈리거나 뭉개지거나 파단이 나도 토크값은 정상으로 잡히는 경우가 있었어요. 값만 맞으면 정상으로 처리돼 실제 미체결을 놓칠 수 있었어요
주요 Task
- 비전 검사와 작업자 확인이 놓치는 미체결·설체결 잡아내기
- 눈으로 보기 어려운 하단부·은닉 위치의 체결 여부 확인
- 한 사이클에서 체결한 횟수 확인
- 토크 값만으로는 놓치는 볼트 체결 이상 추가 확인
현장 조건과 제약
- 인접 공정 소리, 드릴 소음, 선풍기 바람 소리, 차체 공진이 뒤섞인 조립 라인
- 여러 종류의 커넥터가 한 라인에 섞여 있음
- 작업자 자세, 마이크 위치, 장갑 착용 여부, 체결 속도에 따라 달라지는 체결음
- 두 명이 동시에 체결하는 작업
- 24시간 3조 2교대로 운영되는 라인
적용 방식과 시스템 구성
- 휴대용 또는 고정형 음향 센서 중 현장에 맞춰 선택
- 마이크 위치에 따른 인식 차이를 줄이도록 조정한 수음부 지향성
- 로봇 체결 공정은 로봇팔 그리퍼에 센서 부착
- 엣지에서 분석하고 결과값만 전달하는 폐쇄망 대응 구성
- PLC 연동을 기본으로 기존 MES·비전 시스템에 결과값 전달
결과 요약
| 지표 | 기존 방식 | 도입 후 |
|---|---|---|
| 판정 방식 | 비전 검사 또는 작업자 직접 확인 | 체결음 기반 소리 검사, 정확도 99.87% |
| 비전 검사의 한계 | 차체 하단부처럼 보이지 않는 깊숙한 곳은 체결 감지 불가. 겉으로는 체결되어 보여도 실제로는 미체결일 가능성 | 겉모습과 무관하게 체결음으로 판정 |
| 하단부·은닉 위치 | 하이브리드 커넥터처럼 눈에 보이지 않는 위치는 확인 불가 | 위치와 무관하게 소리로 확인 가능 |
| 토크 체결의 맹점 | 토크·회전각 값만 맞으면 정상 처리(미체결·파단 놓침) | 체결 순간의 소리로 실제 체결 여부 확인 |
왜 소리인가요
비전이 어려운 이유
하이브리드 커넥터처럼 하단부에 있는 부품은 눈으로 바로 확인하기 어려운 경우가 많아요. 비전 검사를 도입해도 커스터마이징 한계와 원인 파악의 어려움 때문에 현장에서 결과를 곧바로 신뢰하지 않는 경우가 많아요
토크(조임) 센서가 어려운 이유
토크 툴은 토크값과 회전각을 측정하지만, 나사가 엇갈리거나 뭉개지거나 파단이 나도 토크값은 정상으로 잡힐 수 있어요. 커넥터든 볼트든 같은 문제예요. 체결 완료 시점의 '딸깍' 소리를 직접 듣지 않으면 센서 값만으로는 놓치는 미체결이 생겨요
소리가 유리한 이유
커넥터가 완전히 체결될 때 나는 소리는 명확한 이벤트성 신호라 마이크로 특정해 인식하기 좋아요. 위치가 가려져 있어도 소리는 전달되기 때문에 시야를 확보하기 어려운 조립 위치에도 적용할 수 있어요. 음향 센서는 휴대용으로 들고 다니거나 고정형으로 설치할 수 있어 현장 환경에 맞춰 구성을 고를 수 있어요
어떻게 접근하나요
- 다종 커넥터 클래스 학습 — 여러 종류의 커넥터 체결음을 각각의 클래스로 구분해 학습해요
- 다양한 소음 환경 데이터 확보 — 평상시·음악·드릴 소음 등 여러 조건에서 인식 성능을 검증해요
- 마이크 지향성 최적화 — 수음부 지향성을 조정해 마이크 위치에 따른 인식 차이를 줄여요
- 반응속도 튜닝 — 체결 판정까지 걸리는 시간을 라인 속도에 맞춰 최적화해요
적용 사례
OEM 완성차 조립 라인 (Inter QC)
수출용 완성차의 커넥터 체결음 검사 적용 가능성을 검토했어요. 5종 커넥터를 대상으로 평상시·공장 소음·드릴 소음 환경에서 검증했고, 양산 라인 적용에 긍정적인 결과를 확인했어요
자동차 부품 제조사 (배터리 커넥터)
단일 체결과 순차 체결 모두 잘 인식되는 것을 확인했고, 양산 라인에 적용을 완료했어요
로봇 커넥터 체결
사람이 아닌 로봇이 체결하는 공정에 맞춰, 로봇팔 그리퍼에 센서를 부착해 체결음을 인식하도록 구성했어요
하이브리드 부품 제조사
24시간 3조 2교대로 운영되는 라인에서 9개 커넥터의 체결 여부를 소리로 확인하는 검사를 도입했어요. 하이브리드 커넥터는 위치상 눈으로 확인하기 어려워 소리 기반 검사가 특히 적합한 사례예요
글로벌 중장비 제조사
토크 값만으로는 놓칠 수 있는 볼트 체결 이상을 소리로 한 번 더 확인하는 방식을 도입했어요. 커넥터 클릭사운드와 같은 원리를 볼트 체결에 적용한 사례예요
도입 전 자주 묻는 질문
우리 공장은 소음이 큰데도 괜찮나요?
소음이 크다는 것과 목표 소리를 구분할 수 있는지는 다른 문제예요. 지향성 마이크와 소스 분리 기술을 활용하면 고소음 환경에서도 목표로 하는 체결음만 분리해 인식할 수 있어요
도입 후 저희가 직접 운영·재학습할 수 있나요?
도입 후 1년간은 디플리가 직접 정확도 유지를 관리하고, 이후에는 고객사에서 직접 재학습할 수 있도록 운영 방식을 전환해요. 구체적인 전환 시점과 범위는 도입 전에 협의해 정해요
폐쇄망 환경에서도 구성할 수 있나요?
엣지에서 분석하고 결과값만 전달하는 구성으로 대응할 수 있어, 외부망 연결이 제한된 보안 환경에서도 적용할 수 있어요
적은 예산으로도 시작할 수 있나요?
마이크 기반 방식은 하드웨어 비용이 낮아 소규모 PoC로 먼저 검증한 뒤 확대 적용할 수 있어요
기존 MES·비전·CMMS와 연동되나요?
PLC 연동을 기본으로 하고, 기존 시스템에 결과값을 전달하는 다양한 형태의 연동을 지원해요
문의 후 진행 절차
- 현장 진단 — 라인 소음 환경, 커넥터 종류, 마이크 설치 위치를 확인해요
- PoC — 소규모 라인에서 인식 성능을 검증해요
- 검증 — 다양한 소음 조건에서 정확도를 확인하고 판정 기준을 합의해요
- 확대 적용 — 검증된 라인부터 단계적으로 확장해요
성과 요약
측정 조건과 한계
- 측정 조건
- OEM 완성차 조립 라인 검토에서는 5종 커넥터를 대상으로 평상시·공장 소음·드릴 소음 환경에서 인식 성능을 검증했어요
- 한계
- 인식 성능은 커넥터 종류, 라인 소음, 마이크 설치 위치에 따라 달라져요. 현장마다 PoC로 먼저 확인한 뒤 판정 기준을 합의해요
발행일
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