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    임픽스의 발자취를 소개합니다.

    AI Autonomous Manufacturing in the Automotive Industry

    The automotive industry is characterized by multi-product assembly, simultaneous quality control of thousands of parts, and collaboration between processes.
    For complex assembly processes and real-time judgment of part quality, an AI-based manufacturing collaboration system that can analyze data across processes and autonomously control facilities is required.
    Digital twins, process scenario design, and AI-based quality determination capabilities are required to enable defect prediction, energy optimization, and production simulation.

    Expertise required: Synchronized control between processes, part quality prediction, digital twin

    BEST PRACTICE

    Korea Advanced Technology Corporation AI-based production process failure cause analysis and quality prediction

    Pain Point

    • Increased quality deviations and defect rates in complex assembly processes due to operating methods that rely on the experience of on-site skilled workers
    • Increased need for an AI-based quality management system that can analyze process abnormalities and causes of defects in real time and prevent recurring problems
    • Need to establish a data-based decision-making system that both managers and executives can utilize


    Implementation Goals
    • Predicting causes of defects and deriving optimal operating conditions to prevent recurrence of defects through AI-based quality prediction models and XAI visualization dashboards

    Adopted Technology

    Virtualization

    Real-time facility data of key production processes is collected and reflected in a simulation environment to build a digital twin model that replicates the physical process on site.

    This enables pre-verification and optimization of quality changes and potential anomalies based on operating conditions in a virtual space, and improves on-site response speed and accuracy by directly linking AI-based analysis and prediction results to visualized process models.

    Data analysis/validation

    Analyze the correlation between process variables and quality outcomes based on collected dataset. AI algorithms identify key factors that influence the occurrence of defects, and visualize changes over time and cycles in an interpretable form based on XAI.

    Quality prediction

    Proactively predict quality outcomes under different operating conditions with AI predictive models. It diagnoses the possibility of defects in advance and provides a warning system to reduce quality losses, contributing to increasing the quality rate and minimizing defect damages.

    Derive optimal values

    Automatically derive the optimal conditions for facility operation for each process based on AI analysis results. Based on this, operators can stabilize the quality of the molding, heat treatment, and welding processes and secure a sustainable high-quality production system.

    Implement process

    We collect, store, analyze, and visualize equipment and process data from the field. This allows us to understand the distribution and characteristics of each process variable and establish a construction plan.

    USE CASE

    Starting with the construction of a smart factory in 2019,
    IMPIX has created best practices optimized for SMEs
    through various AX(AI Transformation) projects.

    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)