과거에는 공장에서 제품이 만들어지면 대부분을 육안으로 이를 검사했다. 사전에 훈련된 검사관이 이 프로세서를 진행했다. 검사관 개인의 인식에 따라 기준이 달라 검사 표준을 통합하기는 어려웠다. 또한 시각적 피로와 육체적 피로감, 그리고 직원들의 회전 근무로 인해 생산 라인에서 검사가 누락되는 경우가 발생되거나 검사 속도가 더딜 수 있었다. 이러한 이유로 결함 있는 제품이 시장에 출하되고 제품에 대한 불만 사항을 대응하기 위한 추가적 업무도 필요했다.
그래서 업계는 누락되는 검사를 줄이고, 검사 속도를 향상시키고 검사 효율을 높이기 위한 대안으로 공장에 비전 검사 자동화 플랫폼을 적용하고자 했다. 이는 아주 유용한 발상이었고 실제로 지금 많은 효과를 보고 있다. 하지만 이에 따른 문제도 있으니, 그건 프로그래밍 능력을 갖춘 직원이 없는 경우 효과적인 플랫폼 구현이 제한적이라는 사실이다.
어드밴텍과 SmaSoft의 협력 프로그램은 제조업이 육안 검사에서 AI 기반의 자동 비전 검사로 보다 신속하고 효율적으로 전환하는 것을 돕는 것을 목표로 한다. Rule-based(룰베이스) 머신 비전과 AI 시각적 식별 기능을 결합한 솔루션은 많은 제조 현장에서 처해있는 문제뿐만 아니라 자동 검사 시스템 도입을 고민하고 있는 기업들에게 해답이 될 수 있다.
시스템 설명
기존의 히트싱크 공장에서는 크기·두께 및 외관 검사를 하는데 3개의 주요 검사 과정이 있었다. 현재 SmaSoft의 자동 소프트웨어 개발 플랫폼 SmaSEQ는 모듈식 시각 검사, 모션 제어, I/O 제어, AI기반 결함 검사 도구(SmaAI), AI 교육 및 기타 기능을 통합하여 세 가지 유형의 검사를 수행하면서 AI 딥 러닝 모델을 지속적으로 훈련시킬 수 있다. 그리고 검사 누락 수와 검사 속도를 개선하여 검사 품질을 향상시킬 수도 있다.
SmaSEQ는 사용자 친화적인 대화식 인터페이스를 갖추고 있으며 사용에 대한 숙지가 용이하다. 클라이언트 운영자가 공학적 배경 지식이나 AI 딥 러닝에 대한 적절한 이해가 없는 비전문가여도 SmaSEQ를 쉽게 운영할 수 있는 이유이다. SmaSEQ는 간단하고 쉬우며 복잡한 프로그램 설정이 필요하지 않으므로 시스템 통합 자와 최종 사용자가 자체적으로 머신 러닝을 지행 할 수 있다.
SmaSoft의 소프트웨어와 어드밴텍 하드웨어는 모두 복잡한 히트싱크 검사기의 AI 시스템을 최적화하는 역할을 한다. SmaSoft는 히트싱크 어드밴텍 i-Module 확장 슬롯이 지원되는 소형 팬리스 시스템 MIC-770와 NVIDIA Jetson Xavier GPU 카드가 내장된 MIC-730AI AI 추론 시스템을 활용했다.
과거 SmaSoft에서 다른 회사의 IPC를 적용하여 플랫폼을 구현하였을 때 일부 고객들은 IPC 크기가 너무 크다며 교체를 요청하기도 했다. 여타 플랫폼에 대한 서비스는 만족하였지만 IPC 크기 측면에서 클라이언트 요구 사항과 맞지 않았던 것이다.
이런 부분을 고려하여 SmaSoft가 채택한 어드밴텍의 MIC 시리즈는 장시간 번인(burn-in) 공정 후에도 안정적으로 유지되며, 추가 I/O가 필요한 경우 언제든지 MIC 시리즈를 확장할 수 있다. 따라서 모든 프로젝트에 대해 필요한 옵션에 대한 하드웨어를 다시 선정할 필요가 없다.
시스템 요구사항
시스템의 AI 검사기에 내장된 2개의 어드밴텍 하드웨어 제품은 각각 다른 기능을 수행한다. SmaSEQ와 함께 설치된 MIC-770은 룰베이스 비전 검사를 하여 검사 스테이션 프로세스를 제어하고, 히트싱크의 크기와 두께가 사양을 충족하는지 확인한다.
SmaAI와 함께 설치된 MIC-730AI는 AI 이미지 분석하여 결함이 있는 히트싱크를 비교하고 식별한다. 이 과정은 소프트웨어 및 하드웨어를 가져 오기 전에 SmaSoft가 클라이언트에서 수집한 결함 있는 제품 이미지를 SmaAI가 딥러닝으로 관리한다. SmaAI가 관련 딥러닝을 마치면 훈련된 모델이 MIC-730AI에 적용되고, AI 비전 검사는 평탄도를 평가하고 일반적인 물리적 규칙을 통해 육안으로는 분류하기 어려운 분쇄, 얼룩, 긁힘 및 기타 결함을 식별 할 수 있다.
어드밴텍의 하드웨어와 결합된 SmaSoft의 자동 AI 소프트웨어를 사용하면 히트싱크 공장에서 3개월 이내에 AI 검사 기계의 조립 및 테스트를 완료할 수 있다.
SmaSoft는 “처음에 클라이언트 공장은 새로운 시스템의 정확도가 90%에 도달할 것으로 예상했지만 SmaSoft와 어드밴텍의 솔루션은 클라이언트의 요구 사항을 훨씬 능가하는 97%의 정확도를 달성했다”고 설명했다.
설명에 따르면 이 회사의 경우 과거에는 생산 라인에 10명의 검사관이 있었고, 이들이 각 히트싱크에서 3가지 유형의 검사를 수행하는데 30초가 걸렸다. 그러나 새로운 시스템을 도입한 결과, 현재 최종 검사를 수행하는데 한 명의 검사관만 필요하며 작업을 완료하는데도 4초 밖에 걸리지 않는다.
