솔루션

사람의 직관·경험에 의존하는 외관 검사의 자동화
AI를 활용하여 숙련 검사원의 기술을 재현
13 / 12 / 13 / 12 / 20
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과제

검사원의 직관에 의존한 육안 검사의 자동화

[높아지는 전수 검사 요구와 육안 검사의 한계] 제품의 고품질화 및 환경 규제 강화로 엄격한 전수 검사가 요구되고 있습니다. 그러나 기존의 육안 검사는 검사원의 경험과 직관에 의존하는 '속인화된 공정'이기에, 검사 품질의 안정화와 효율 제고에 큰 어려움이 따랐습니다.


[숙련공 부족 및 현장 리스크 대응 필요]숙련된 검사원의 퇴직으로 인한 인력난 속에서, 신규 인력을 숙련자 수준으로 육성하는 데는 엄청난 시간이 소요됩니다. 또한, 비상사태 시 결원으로 인한 생산성(스루풋) 저하를 막고, 작업자 밀집을 해소할 수 있는 대책도 필요해졌습니다.


[기존 비전 검사 자동화의 장벽]이러한 이유로 검사 자동화가 필수적이지만, 스크래치, 형상 이상, 표면 얼룩 등 불량의 형태가 너무나도 다양하다는 점이 발목을 잡았습니다. 기존 기술은 수천 장의 이미지를 통해 불량을 일일이 정의하고 학습시켜야 했기에, 셋업 난이도가 높고 수율이 저하되어 현장 도입이 매우 어려웠습니다.

해결책

숙련 검사원의 직관과 경험을 AI로 재현

AI・IoT 기술을 활용해 숙련 검사원의 기술을 기계에 도입함으로써, 지금까지 각 검사원의 직관에 의존하고 있던 육안 검사의 자동화를 실현합니다. 오므론은 육안검사의 자동화에 있어서 숙련검사원의 검사방법에 주목하여 아래의 두 가지 관점에 AI를 활용하여 과제를 해결합니다.

  

사람의 눈처럼, 무엇이 결함인지 정확히 파악합니다.

기존 비전 센서는 결함의 기준을 일일이 설정해야 했고, 이 설정값에 따라 검사 성능이 크게 좌우되거나 불량을 잡아내지 못하는 한계가 있었습니다. 하지만 AI를 적용하면 스크래치 같은 흠집을 스스로 '결함'이라고 인식할 수 있습니다. 사람처럼 직관적으로 결함을 판별하여, 초기 셋업의 난이도를 낮추고 검사 품질의 편차를 크게 줄여줍니다.

촬영된 이미지에 헤어라인이나 노이즈가 섞여 있어도, 스크래치 등 실제 결함 부위만 정확하게 추출합니다.

숙련된 검사원 수준의 유연한 양품 편차 허용

AI를 도입하면 숙련된 검사원처럼 양/불 판정 기준을 한층 유연하게 적용할 수 있습니다. 정상 제품에서 발생하는 자연스러운 편차는 허용하고 과검출은 방지하여, 실제 불량 부위만 안정적으로 찾아냅니다.

촬영된 이미지 속 정상 상태를 AI가 스스로 추론하여, 진짜 불량만을 정확하게 검출하고 판정합니다.

오므론만의 차별화된 기술력

별도의 AI 학습 없이 양/불 판정, 안정적인 검사 품질의 실현

시중의 많은 AI 비전 솔루션은 기존 비전 시스템의 복잡한 알고리즘 설정 과정을 'AI 학습'으로 이름만 바꾼 것에 불과하여, 여전히 고도의 전문 지식과 긴 도입 기간을 요구합니다. 이로 인해 사전 검증 단계에서 막대한 비용과 리소스가 소모됩니다.

오므론은 오랜 기간 자동화 검사 현장에서 축적해 온 독자적인 노하우와 기술력을 바탕으로 안정적인 결함 검출을 실현합니다. 또한, 생산 현장에서 누구나 손쉽게 AI를 활용할 수 있도록 해당 기술을 비전 시스템에 통합하여 즉시 도입 가능한 환경을 제공합니다.

전문 지식이나 별도의 AI 학습 없이 간편 도입


검사 대상을 '스크래치(흠집)'에 특화하여 'AI 필터' 기능으로 제공합니다. 또한, 촬영된 이미지의 정상/불량 상태를 AI가 안정적으로 추론하는 'AI 매칭' 기술을 적용했습니다. 이를 통해 대량의 이미지 데이터를 수집해 학습시키거나, AI 전문 엔지니어를 별도로 확보할 필요가 없습니다.


AI 전용 하드웨어 없이 기존 현장에 즉시 설치가능

시장에서 이미 검증된 오므론의 비전 시스템 'FH 시리즈'에 'AI 매칭'과 'AI 필터' 기능을 기본 탑재했습니다. 기존에는 AI 도입을 위해 고사양 하드웨어를 별도로 구축하고 현장 안정성을 확보하기 위해 막대한 엔지니어링 공수가 필요했습니다. 하지만 범용 비전 시스템 자체에 AI 기술을 완벽히 통합함으로써, 복잡한 전문 지식 없이도 현장에 바로 적용할 수 있습니다.

범용적인 이미지 처리 시스템에 AI 기술을 통합하여 쉽게 도입

과제 해결을 위한 구현 방안

Point.1

숙련된 검사원의 육안 검사를 재현하는 AI 기술

AI 결함 추출 기술
AI의 동작을 필터 처리로 시각화하여, 숙련된 검사원처럼 까다로운 조건 설정 없이도 결함을 확실하게 추출합니다.

AI를 통해 스크래치 등의 불량을 '결함' 그 자체로 인식합니다. 사람의 감각처럼 직관적으로 결함을 파악하기 때문에, 초기 장비 셋업의 난이도를 낮추고 검사 품질의 편차를 줄이는 데 크게 기여합니다.

AI 차분 검출 기술
AI 모델 추론 기술을 통해 숙련된 검사원처럼 양품의 편차를 유연하게 허용하고, 실제 결함 부위만 추출합니다.

AI를 활용하여 숙련된 검사원처럼 양·불량 판정 기준에 유연성을 부여할 수 있습니다. 정상 제품의 상태에 미세한 편차가 발생하더라도 이를 자연스럽게 수용하여, 진짜 불량 부위만을 안정적으로 찾아냅니다.

불량 개소만을 안정 추출

Point.2

범용 화상 처리 시스템에 AI 엔진과 학습 데이터를 완벽히 내장

최적화 기술로 콤팩트한 AI 엔진 내장 / 원 패키지(One-Package)화로 간편한 도입

Point.1에서 소개하고 있는 2개의 AI의 기능을, 화상 처리 시스템 FH 시리즈에 탑재해 제공하겠습니다. 간단하게 도입할 수 있으므로, AI의 도입 장벽을 저감할 수 있습니다.