과제 개요
모터를 조립한 뒤 회전시킬 때 나는 소리를 학습해 이음과 결함 여부를 자동으로 판정하는 방식이에요. 작업자가 귀로 판정하던 이음 검사는 사람마다 기준이 다르고, 숙련 검사자가 퇴직하면 판정 노하우도 함께 사라질 수 있어요. 디플리는 모터 이음 검사를 4건 적용했어요
현장 과제
반복적인 청각 검사는 피로도와 판정 일관성 문제를 함께 가져왔어요. 검사자는 짧은 시간 안에 비슷한 모터 소리를 빠짐없이 들어야 했고, 교대 근무가 길어질수록 같은 기준을 유지하기 어려웠어요
야간과 새벽 시간대에 불량 판정이 상대적으로 더 자주 나오는 경향이 확인됐어요. 교대 근무 체계에서 흔히 나타나는 패턴이에요
숙련 검사자의 판단 기준을 신규 검사자에게 전하는 데 오랜 시간이 걸렸어요
청각 검사를 대체하려고 무향실을 새로 지으면 1~2억 원 규모의 투자가 필요하고, 라인을 옮길 때마다 검사실을 다시 만들어야 했어요
주요 Task
- 작업자 청각 판정을 회전음 기반 자동 판정으로 전환
- 검사자마다 다른 판정 기준을 데이터로 정리된 하나의 기준으로 통일
- 무향실이나 검사룸을 새로 짓지 않고 라인 안에서 검사
- 숙련 검사자의 판정 노하우를 데이터로 남기기
현장 조건과 제약
- 교대 근무로 운영되는 양산 라인
- 무향실 없이 간단한 차음만 가능한 라인 내 검사 위치
- 회전체 특성상 비전으로 판단하기 어려운 모터 내부 결함
- 진동의 저주파보다 소리의 고주파 대역에 더 많이 반영되는 불량
적용 방식과 시스템 구성
- 마이크 기반 회전음 분석
- 생산라인 PLC와 직접 연동
- 한쪽 서버에 장애가 나도 검사가 멈추지 않는 서버 이중화
- 모터에 전원을 인가한 뒤 회전음으로 판정
결과: 무엇이 달라지나요
| 지표 | 기존 방식 | 도입 후 |
|---|---|---|
| 판정 방식 | 작업자 청각 판정 | 회전음 기반 자동 판정 |
| 판정 기준 | 검사자마다 편차 존재 | 데이터로 정리된 일관된 기준 |
| 검사 환경 | 무향실·검사룸 신축 필요(1~2억 원 규모) | 라인 내 간단한 차음만으로 인라인 검사 가능 |
| 불량 검출 | — | 모터 불량률 82% 감소 |
왜 소리인가요
진동이 어려운 이유
자동차 부품 제조사의 모터 케이스를 대상으로 진동과 소리를 비교해 보니, 대부분의 불량은 진동의 저주파보다 소리의 고주파 대역에 더 많이 반영되어 있었어요. 진동 센서만으로는 이런 이상 케이스를 놓칠 수 있어요
무향실·비전이 어려운 이유
청각 검사를 대체하려고 무향실을 새로 지으면 1~2억 원 규모의 투자가 필요하고, 라인을 옮길 때마다 검사실을 다시 만들어야 해요. 모터 내부의 결함은 회전체 특성상 비전으로 판단하기 어려운 경우가 많아요
소리가 유리한 이유
모터 회전음은 결함 유형마다 고유한 주파수 패턴을 가지고 있어요. 마이크 기반 분석으로 진동보다 더 많은 이상 케이스를 잡을 수 있고, 별도의 무향실 없이 적은 비용으로 인라인에 적용할 수 있어요
어떻게 접근하나요
- 판정 언어 정리 — 숙련 검사자 인터뷰로 암묵적인 판정 기준을 문서화해요
- 원인 구간 식별 — 이상 샘플을 함께 들으며 어떤 구간에서 결함이 나타나는지 라벨링해요
- 현장 연구소와 교차 검증 — 데시벨(dB) 측정값을 현장 연구소와 함께 교차 검증해 기준의 신뢰도를 높여요
- 모델 학습 및 지속 모니터링 — 학습 이후에도 성능을 계속 관찰하고, 필요할 때 다시 보정해요
적용 사례
자동차 부품 제조사 (모터 이음)
자동차 모터와 액추에이터의 이음 검사에 적용했어요. 생산라인 PLC와 직접 연동하고 서버를 이중화해, 한쪽 서버에 장애가 나도 검사가 멈추지 않도록 구성했어요
해외 자동차 부품 제조사
모터에 전원을 인가한 뒤 회전음으로 이상 여부를 판정하는 방식을 적용했어요
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 모터 회전음만 분리해 인식할 수 있어요
도입 후 저희가 직접 운영·재학습할 수 있나요?
현장에서 재학습할 수 있는 운영 방식을 함께 제공하는 것을 목표로 하고, 운영 범위와 방식은 도입 전에 협의해 정해요
폐쇄망 환경에서도 구성할 수 있나요?
엣지에서 분석하고 결과값만 전달하는 구성을 검토할 수 있어, 외부망 연결이 제한된 보안 환경에서도 적용 가능성을 확인할 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?
기존 시스템에 결과값을 전달하는 형태의 연동을 검토할 수 있고, PLC와 연동한 사례도 있어요
문의 후 진행 절차
- 현장 진단 — 모터 종류, 회전 조건, 소음 환경을 확인해요
- PoC — 소규모 라인에서 판정 정확도를 검증해요
- 검증 — 현장 연구소와 판정 기준을 함께 합의해요
- 확대 적용 — 검증된 라인부터 단계적으로 확장해요
성과 요약
측정 조건과 한계
- 측정 조건
- 진동과 소리 비교는 자동차 부품 제조사의 모터 케이스를 대상으로 했어요. 판정 기준은 데시벨(dB) 측정값을 현장 연구소와 교차 검증해 정했어요
- 한계
- 판정 정확도는 모터 종류, 회전 조건, 라인 소음 환경에 따라 달라져요. 현장마다 PoC로 먼저 확인한 뒤 판정 기준을 합의해요
발행일
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