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    임픽스의 발자취를 소개합니다.

    자동차 산업에서의 AI 자율제조

    자동차 산업은 다품종 조립, 수천 개 부품의 동시 품질관리, 공정 간 협업이
    핵심입니다. 복잡한 조립 공정과 부품 품질의 실시간 판단을 위해, 공정 간 데이터를
    통합 분석하고 설비를 자율 연계 제어할 수 있는 AI 기반 제조 협업 제어 시스템이
    필요합니다.
    불량 예측, 에너지 최적화, 생산 시뮬레이션을 구현하기 위해
    디지털 트윈, 공정 시나리오 설계, AI 기반 품질 판별 역량이 요구됩니다.

    필요 전문성 : 공정 간 동기화 제어, 부품 품질예측, 디지털 트윈

    BEST PRACTICE

    한국기능공사
    AI 기반의 생산 공정 불량 원인 분석 및 품질 예측

    Pain Point

    • 복잡한 조립·가공 공정에서 현장 숙련자의 경험에 의존한 운영 방식으로 품질 편차와 불량률 증대
    • 공정 이상과 불량 원인을 실시간으로 분석하고 반복 문제를 예방할 수 있는 AI 기반 품질관리 시스템 필요성 증대
    • 관리자와 경영진 모두가 활용할 수 있는 데이터 기반 의사결정 체계 구축 필요


    구축목표
    • 불량 원인 예측 및 최적 운영 조건을 도출하고, AI 기반 품질 예측 모델과 XAI 시각화 대시보드를 통해 불량 재발 방지, 작업 표준화, 생산 계획과 실적 간 차이 축소 등 생산성과 품질을 동시에 향상시키는 지능형 제조공정 체계를 구축

    적용 기술

    가상화

    주요 생산 공정의 설비 데이터를 실시간 수집하고 시뮬레이션 환경에 반영
    하여, 현장의 물리적 공정을 그대로 복제한 디지털 트윈 모델을 구축합니다.

    이를 통해 운영 조건에 따른 품질 변화, 이상 발생 가능성 등을 가상 공간에서
    사전 검증 및 최적화할 수 있으며, AI 기반 분석·예측 결과를 시각화된 공정
    모델에 직접 연결하여, 현장 대응 속도와 정확도를 향상시킵니다.

    데이터 분석/검증

    수집된 통합 데이터셋을 기반으로, 공정 변수와 품질 결과 간의 상관관계를
    분석합니다. AI 알고리즘을 통해 불량 발생에 영향을 미치는 주요 요인을
    도출하고, 기간별·주기별 변화 추이를 XAI 기반으로 해석 가능한 형태로
    시각화합니다.

    품질예측

    AI 예측 모델을 통해 다양한 운영 조건에 따른 품질 결과를 사전에 예측
    합니다. 불량 발생 가능성을 사전 진단하고, 품질 손실을 줄일 수 있는 경고
    시스템을 제공하여 양품률을 높이고 불량 손해액을 최소화하는 데 기여합니다.

    최적값 도출

    AI 분석 결과를 기반으로 각 공정별 설비 운영의 최적 조건값을 자동으로 도출
    합니다. 운영자가 이를 기준으로 몰딩·열처리·용접 공정의 품질을 안정화하고
    지속 가능한 고품질 생산 체계를 확보할 수 있도록 지원합니다.

    구축 과정

    다양한 AI분석 및 시각화를 위해, 현장의 설비 및 공정 데이터 수집, 저장, 분석, 시각화 처리 플랫폼을 통해,
    각 공정 변수들의 분포와 형태 등을 파악하여 구축계획을 수립합니다.

    USE CASE

    임픽스는 2019년 스마트 공장 구축을 시작으로 다양한 AX전환 사업을 수행함으로써
    중소/중견기업 맞춤형 BEST PRACTICE 사례를 구축하였습니다.

    자동차
    자동차 부품회사 스마트공장 구축 및 고도화 사례

    자동차 부품회사 스마트공장 구축 및 고도화 사례

    제조 데이터 기반의 품질 향상과 생산성 증대를 위해 실시간 설비 연동 및 LOT 추적 체계를 고도화한 임픽스의 자동차 부품 스마트공장 구축 사례입니다.

    


    1. Pain Point 

    제조 데이터 및 시스템 측면 

    운영 관리 데이터는 축적되고 있으나, 저장된 제조 데이터를 어떻게 활용해야 할 지에 대한 방향성이 부족함.

    - 제조 기업 별로 보유한 제조 데이터를 기반으로 현 공장 수준 평가 및 향후 예측 활용에 대한 고민이 존재함.

    - 제조관리시스템 고도화 필요성과 함께, 제조 데이터의 활용성 확보가 과제로 대두됨.

    

    설비 및 인프라 측면

    - 자동차 배터리 시장 수요 증가로 인해 기존 공장 CAPA 부족 현상 발생.

    - CAPA 부족으로 인해 공장 규모가 확장되었고, 이에 따라 설비 규모가 증가함.

    - 설비 데이터 수집을 기반으로 한 시스템 고도화 작업이 필요한 상황임.


    인력 및 운영 측면

    공장 이전 및 규모 확장에 따라 현장 인력의 작업 효율화 필요성이 제기됨.



    2. 스마트공장 구축 내용

    제조관리시스템 고도화

    기초사업으로 구축한 제조관리시스템 고도화를 통한, 영업,생산,구매,자재,외주설비,관리의 통합화 구축.

    - OPC-UA 실시간 설비데이터 수집을 통한 품질, 공정, 분석.

    - 다양한 설비기기의 공정 진행 시 발생하는 제조데이터를 통합 서버에 저장하여 모니터링 및 관리할 수 있는 데이터 구축 활용 시스템 운영.


    품질,공정 분석

    공정별 생산실적 분석, 생산품목별 품질기준치 관리, 공정능력분석, 품질표준편차 분석 등 해당 지표 구축.


    LOT 기반 이력 추적 관리

    - 생산계획기준, 생산공정입고로 자재불출부터 완제품 생산 까지의 제품 LOT 추적을 위한 체계 구축


     

    3. 스마트공장 구축 효과

    도입 전

    공정 불량률 10,277ppm 

    - 시간 당 생산량 1,500ea 


    도입 후

    공정 불량률 5,650ppm 

    - 시간 당 생산량 1,880ea

    자동차
    사출 공정 AI 머신비전 기반 비전검사 난검 불량 탐지 실증 사례

    사출 공정 AI 머신비전 기반 비전검사 난검 불량 탐지 실증 사례

    AI 비전 기술을 활용해 사출 공정의 난이도 높은 불량을 정밀하게 판별하는 스마트 품질관리 실증 사례입니다.

    


    1. Pain Point 

    기존 프로그램 측면 

    주요 공정 중 하나인 사출 공정은 룰베이스 비전검사 프로그램이 설치되어 있으나 이미지의 위치가 정확한 위치가 아닌 경우에는 판정 불가 현상 발생.

    - 룰베이스 비전 카메라 프로그램이 사출 공정의 다양한 불량 유형 중에서 ‘가스’, ‘스크래치’, ‘미성형’, ‘광택’과 같은 불량이 빛의 반사로 생긴 것인지 실제 불량인지 제대로 판별하지 못함.

    

    작업자 측면

    - 사출 공정 불량 발생 시 현장 작업자가 불량 검출하고 유형 별로 수량을 MES 시스템에 입력하여 수집 및 실시간 모니터링 하고 있지만 불량에 관해 정확한 원인을 파악하지 못함.

    - 작업자가 Manual 및 SOP에 따라 생산을 하지만 품목에 따른 현장 작업자들의 세대 교체와 잦은 변경으로 인해 최적의 생산 조건으로 생산을 진행하지 못해 불량이 발생.



    2. 스마트공장 구축 내용

    세부 내용

    룰베이스 비전 검사 장비 대신 AI 비전머신 솔루션을 도입.

    - AI ㆍ공정 전문가 컨설팅과 솔루션 실증을 통한 수요기업의 제조공정의 정형 비정형 이미지 데이터를 수집, 분석, 활용하고 AI솔루 션 개발을 지원하는 데이터 인프라 ㆍ 플랫폼 구축.

    - 대상 공정인 사출 공정에서 발생하는 정형 데이터를 바탕으로 주요 요인들이 품질에 어떤 영향을 미치는지 분석하여 공정 최적화 모델을 도출.

     


    3. 스마트공장 구축 효과

    도입 전

    - 품질예측 없음 

    - 비전검사 없음 

    - 공정불량률 8%대 


    도입 후

    - F-1 Score(품질예측) 0.96 달성 

    - F-1 Score(비전검사) 0.99 달성 

    - 공정 불량률 4%대로 감소

    자동차
    공정 불량 데이터 AI 분석과 AI 솔루션 구축을 통한 품질 개선 및 생산성 향상 사례

    공정 불량 데이터 AI 분석과 AI 솔루션 구축을 통한 품질 개선 및 생산성 향상 사례

    AI를 이용해 사출 제조 공정의 품질 예측과 생산성 향상을 실현하는 임픽스의 인공지능 솔루션입니다.

    


    1. Pain Point 

    AI 솔루션의 객관성 부족

    사출 공정의 작업 표준은 정의되어 있으나, 표준 도출 과정이 객관적이지 못하고 구체성이 부족함.

    문제 발생 시 설비 세팅 값 조정에 대한 객관적인 가이드 없이 작업자의 노하우에 의존해 변경하며, 불량 원인 규명도 주관적 판단으로 이루어짐.

    

    공정 측면의 한계

    데이터 분석 역량 부족으로 사출 설비의 고질적인 품질 불량 문제 해결이 어려움.

    - 작업자의 경험과 노하우의 데이터화가 미흡해 작업 표준화에 한계가 있음.

    - 데이터 기반 분석 및 의사결정 체계가 미흡해 효율적인 문제 해결에 어려움이 있음.

    - 데이터 수집 및 분석 체계 기반이 부족해 업무 분석 및 문제해결 능력 향상에 한계가 있음.



    2. 구축 내용

    스마트공장 구축

    기존 데이터를 대상으로 탐색적 자료 분석(EDA)을 실시하여 데이터 탐색 및 상관 분석 수행. (자동 사출 공정의 속도, 온도, 시간 등 제조 환경 변수와 생산 효율 간 관계 분석)

    - 결측치 제거 등 데이터 가공을 거쳐 데이터셋을 구축.

    - 적합한 알고리즘 및 모델을 적용해 공정 최적화 모델 산출.

    - 솔루션의 시각화 및 시뮬레이션 기능을 활용해 현장에서 손쉽게 적용 가능하도록 지원.


     


    3. 스마트공장 구축 효과

    생산량 증가

    - 월간 생산량 9.4% 증가

    - 도입 전: 188,747EA → 도입 후: 206,190EA


    예측 정확도 향상 (F-1 Score)

    - 0.8 (80% 정확도 개선)