KR102122435B1 - 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법 - Google Patents
알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102122435B1 KR102122435B1 KR1020190118604A KR20190118604A KR102122435B1 KR 102122435 B1 KR102122435 B1 KR 102122435B1 KR 1020190118604 A KR1020190118604 A KR 1020190118604A KR 20190118604 A KR20190118604 A KR 20190118604A KR 102122435 B1 KR102122435 B1 KR 102122435B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- state
- processing
- aluminum
- extrusion
- module
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 207
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 113
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 126
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 30
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/04—Manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C31/00—Control devices, e.g. for regulating the pressing speed or temperature of metal; Measuring devices, e.g. for temperature of metal, combined with or specially adapted for use in connection with extrusion presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C35/00—Removing work or waste from extruding presses; Drawing-off extruded work; Cleaning dies, ducts, containers, or mandrels
- B21C35/02—Removing or drawing-off work
- B21C35/03—Straightening the work
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
- G05B19/40937—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q30/00—Commerce
- G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
- G06Q30/0601—Electronic shopping [e-shopping]
- G06Q30/0621—Item configuration or customization
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Finance (AREA)
- Economics (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법에 관한 것이며, 알루미늄 가공 자동화 시스템은 알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격, 개수 등을 포함하는 주문 정보를 수신하고, 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치로 송신하는 통신 모듈, 상기 주문 정보로부터 상기 가공 요청 정보를 추출하는 정보 처리 모듈, 상기 압출 가공 장치의 압출 가공 상태를 센싱하는 센싱 모듈, 상기 센싱 결과와 상기 가공 요청 정보를 비교하여 상기 압출 가공 장치의 조정 필요 상태를 판단하는 판단 모듈, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출 가공 장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 모듈 및 상기 압출 가공 장치에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 평가하는 평가 모듈을 포함하고, 상기 정보 처리 모듈은, 상기 평가 결과를 기반으로 상기 가공 요청 정보를 추출할 수 있다.
Description
본원은 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법에 관한 것이다.
알루미늄은 인체에 특별한 해가 없고, 가벼우면서도 내구성이 등의 있어서 다양한 산업 부품의 원자재로 사용되고 있다. 압출, 압연, 단조 소성가공이 용이하고, 비자성(자석의 영향을 받지 않음)으로 초정밀 기계나 외부 설치물로 사용된다.
압출이란, 컨테이너에 소재를 넣고, 강한 압력을 가하여 다이(Die)로부터 소정의 모양으로 봉, 관, 바, 선, 튜브 등을 만드는 가공법이다. 종래의 압출기에 의하면, 압출부와 인발부에 의해 압출 성형바를 연속적으로 압출하며, 압출 성형바의 길이가 인발부의 끝에 도달하면 압출 성형바의 선단을 절단하며, 절단된 압출 성형바를 이송 및 수집하여 일정길이만큼 선단과 끝단을 제단하게 된다.
종래의 압출기에 의하면, 압출 가공 공정 상의 압출물의 상태와는 상관없이 일정한 길이만큼 절단 또는 제단되어, 가공품의 불량률이 높아질 수 있고, 압출물이 절단 또는 제단되는 길이는 작업자의 눈대중으로 결정되거나 일괄적으로 결정되고 있어, 가공품의 로스(loss)율 또한 높다는 문제점이 존재한다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1819427호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주문 정보에 따라 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스(loss)율을 보다 감소시킬 수 있는 압출 가공이 자동으로 이루어질 수 있는 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 요구하는 압출 가공이 이루어지도록 압출 가공 장치의 압출, 교정, 절단 등의 각 공정 상의 압출물의 압출 상태에 따라 압출 가공 장치의 각 장비가 연계 제어될 수 있는, 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템은, 알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격, 개수 등을 포함하는 주문 정보를 수신하고, 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치로 송신하는 통신 모듈; 상기 주문 정보로부터 상기 가공 요청 정보를 추출하는 정보 처리 모듈; 상기 압출 가공 장치의 압출 가공 상태를 센싱하는 센싱 모듈; 상기 센싱 결과와 상기 가공 요청 정보를 비교하여 상기 압출 가공 장치의 조정 필요 상태를 판단하는 판단 모듈; 상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출 가공 장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 모듈; 및 상기 압출 가공 장치에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스(loss)율을 평가하는 평가 모듈을 포함할 수 있다.
상기 정보 처리 모듈은, 상기 평가 결과를 기반으로 상기 가공 요청 정보를 추출할 수 있다.
상기 평가 모듈은, 상기 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 상기 주문 정보를 비교하여 알루미늄 가공품의 불량률을 평가하고, 상기 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 상기 가공 요청 정보 중 투입되는 원자재 정보와 비교하여 상기 알루미늄 가공품의 로스율을 평가할 수 있다.
상기 정보 처리 모듈은, 상기 평가 결과를 기반으로 강화학습된 모델을 이용하여 상기 주문 정보에 대한 상기 가공 요청 정보를 추출할 수 있다.
상기 압출 가공 장치는, 투입된 합금 빌렛(billet)을 압출하는 압출기; 및 상기 압출기에서 압출된 압출물을 스트레칭하는 교정기를 포함할 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 상기 압출물의 압출 상태 및 상기 교정기의 셋팅(setting) 상태를 센싱하고, 상기 판단 모듈은, 상기 가공 요청 정보에 기초하여 기 설정된 표준 압출 상태와 상기 압출 상태를 비교하여 상기 압출기의 조정 필요 상태를 판단하고, 상기 표준 압출 상태에 따른 표준 셋팅 상태와 상기 셋팅 상태를 비교하여 상기 교정기의 조정 필요 상태를 판단하고, 상기 제어 모듈은, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출기 및 상기 교정기 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 셋팅 상태는, 상기 교정기가 상기 압출물의 일단 및 타단을 무는 길이를 의미하고, 상기 압출 상태에 따라, 상기 일단 및 타단의 셋팅 상태를 다르게 조정 가능한 것일 수 있다.
상기 센싱 모듈은, 교정 후의 교정 상태를 더 센싱하고, 상기 판단 모듈은, 상기 가공 요청 정보에 기초하여 기 설정된 표준 교정 상태와 상기 교정 상태를 비교하여 상기 교정기의 교정 오차를 판단할 수 있다.
상기 표준 교정 상태는, 상기 교정 오차에 기초하여 업데이트(update)될 수 있다.
상기 판단 모듈은, 상기 가공 요청 정보 및 상기 센싱 결과를 기반으로 상기 압출물의 절단 부위를 결정할 수 있다.
상기 판단 모듈은, 상기 교정 상태에서의 상기 압출물의 전체 길이와 상기 셋팅 상태에서의 상기 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이를 고려하여 상기 압출물의 절단 부위를 결정할 수 있다.
상기 압출 가공 장치는, 상기 압출물을 절단하는 절단기를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 판단 모듈에 의해 결정된 절단 부위에 대응되게 상기 압출물을 절단하도록, 상기 절단기의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 절단기는, 절단날 하부를 통과하는 상기 압출물의 길이를 인식하여 상기 압출물을 절단할 수 있다.
한편, 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 방법은, 알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격, 개수 등을 포함하는 주문 정보를 수신하는 단계; 상기 주문 정보로부터 상기 가공 요청 정보를 추출하는 단계; 상기 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치로 송신하는 단계; 상기 압출 가공 장치의 압출 가공 상태를 센싱하는 단계; 상기 센싱 결과와 상기 가공 요청 정보를 비교하여 상기 압출 가공 장치의 조정 필요 상태를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출 가공 장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계; 및 상기 압출 가공 장치에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 가공 요청 정보를 추출하는 단계는, 상기 평가 결과를 기반으로 상기 가공 요청 정보를 추출하는 것일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스(loss)율을 평가한 결과를 기반으로 주문 정보로부터 가공 요청 정보를 추출함으로써, 주문 정보에 따라 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 보다 감소시킬 수 있는 압출 가공이 자동으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 압출물의 압출 상태 및 교정기의 셋팅 상태를 센싱한 결과와 가공 요청 정보를 비교하여 압출 가공 장치의 조정 필요 상태를 판단함으로써, 압출 가공 장치의 각 공정 상의 압출물의 압출 상태에 따라 압출 가공 장치의 각 장비를 연계 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 교정 상태를 센싱하여 교정기의 교정 오차를 판단함으로써, 보다 정확한 교정이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 교정 공정 이후의 압출물의 상태를 고려하여 절단 부위를 결정함으로써, 압출 가공품의 로스(loss)율을 감소시킬 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 알루미늄 가공 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본원의 일 실시에에 따른 ~장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 알루미늄 가공 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본원의 일 실시에에 따른 ~장치의 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 알루미늄을 합금 소재를 투입하여 압출 가공함으로써 방열판, 부스바, TV 프레임, 창호 프레임, LED 채널바, 특수광고 프레임, 도로표지판용 프레임 등의 다양한 산업용 부품의 중간재를 가공 생산하는 압출 가공 장치의 알루미늄 가공 공정을 자동화하는 알루미늄 가공 자동화 시스템에 관한 것이다. 본원의 알루미늄 가공 자동화 시스템은, 주문 정보에 따라 압출 가공 장치의 각 장비에 대한 표준 상태(셋팅(setting) 상태, 동작 상태 등)를 제공함으로써 알루미늄 압출 가공 공정을 자동화하고, 압출물의 압출 상태 및 압출 가공 장치의 각 장비(압출기, 교정기, 절단기 등)의 상태에 따라 압출 가공 장치의 각 장비를 연계 제어할 수 있다. 나아가, 본원의 알루미늄 가공 자동화 시스템은, 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스(loss)율을 평가하고 이를 강화학습하여 상기의 표준 상태를 제공함으로써, 주문 정보 각각에 대해 불량률 및 로스(loss)율을 감소시킬 수 있는 최적화된 알루미늄 가공 공정을 제공할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 개략적인 구성도이다.
본원의 일 실시예에 따르면, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 사용자 단말(20)로부터 주문 정보를 수신할 수 있다. 주문 정보는 알루미늄 가공품의 물품명, 용도, 형상(단면 형상), 규격(형상에 따른 규격), 개수, 길이, 소재(성분) 등의 정보를 포함할 수 있다. 주문 정보는 압출 가공 장치(30)에 의해 가공 생산된 최종 물품 또는 압출 가공 장치(30)에 의해 수행되는 압출 가공 공정을 거쳐 가공 작업이 완료된 물품의 상태에 관한 정보를 의미할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 주문 정보로부터 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 압출 가공 장치(30)로 가공 요청 정보를 송신할 수 있다. 여기서, 가공 요청 정보는 소정의 합금을 압출 가공하기 위해 필요한 정보를 의미하며, 압출 가공 공정의 각 세부 공정을 통해 얻어지는 압출물 또는 가공품의 상태(조건, 규격 등으로 달리 지칭될 수 있음) 정보 및 각 세부 공정을 수행하는 장비들의 상태(셋팅 상태, 동작 상태 등) 정보를 포함할 수 있다.
가공 요청 정보는 사용자 단말(20)로부터 수신된 주문 정보로부터 추출될 수 있다. 따라서, 주문 정보에 따라 가공 요청 정보가 달라질 수 있다. 구체적으로, 주문 정보가 달라지는 경우, 압출 가공 공정의 복수의 세부 공정을 통해 얻어지는 압출물(또는 가공품) 각각의 요구되는 상태 및 해당 공정을 수행하는 장비의 요구되는 상태 중 적어도 하나가 달라질 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10) 및 압출 가공 장치(30)는 사용자 단말(20)과 또는 상호 간에 주문 정보 및 가공 요청 정보를 포함하는 다양한 데이터, 콘텐츠, 각종 통신 신호 등을 네트워크를 통해 송수신하고, 데이터 저장 및 처리의 기능을 가지는 모든 종류의 서버, 단말 또는 디바이스를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 사용자 단말(20)은 네트워크를 통해 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)과 연동되는 디바이스로서, 예를 들면, 데스크탑 컴퓨터, 스마트 TV와 같은 고정용 단말기이거나, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(Smart Pad), 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등과 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communication), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말기 같은 모든 종류의 무선 통신 장치일 수 있다.
또한, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10), 압출 가공 장치(30) 및 사용자 단말(20) 간의 정보 공유를 위한 네트워크의 일 예로는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 유무선 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, Wifi 네트워크, NFC(Near Field Communication) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 사용자 단말(20)로부터 수신한 주문 정보를 이용하여 압출 가공 장치(30)에 대한 가공 요청 정보를 추출하고, 압출 가공 장치(30)의 압출 가공 상태를 센싱하여 판단하고, 판단 결과에 기초하여 각 장비 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 또한, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 압출 가공 장치(30)에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 평가하여 이를 기반으로 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 이와 관련하여서는, 이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 개략적인 블록도이고, 도 3은 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템의 알루미늄 가공 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 통신 모듈(100), 정보 처리 모듈(200), 센싱 모듈(300), 판단 모듈(400), 제어 모듈(500) 및 평가 모듈(600)을 포함할 수 있다. 또한, 도 3을 참조하면, 압출 가공 장치(30)는 압출기(310), 교정기(320) 및 절단기(330)를 포함할 수 있다.
먼저, 압출 가공 장치(30)에 대해 살펴보면, 압출기(310)는 투입된 합금 빌렛(billet)을 압출할 수 있다. 또한, 교정기(320)는 압출기(310)에서 압출된 압출물을 스트레칭할 수 있다. 또한, 절단기(330)는 압출물을 절단할 수 있다.
일반적으로, 압출 가공 공정은 소정의 빌렛, 잉곳, 괴 등의 형태의 합금 소재를 투입하여 합금 소재에 따른 소정의 온도로 가열 가공된 이후 압출기에 의해 압출되며, 압출된 압출물은 잔류응력 제거, 강도 부여, 진직도 교정 등의 목적으로 스트레칭(인장)되며, 그 후, 필요한 길이로 절단되어 열처리를 거친 후, 포장 및 출하되는 공정으로 이루어진다. 본원에서, 압출기(310), 교정기(320), 절단기(330)는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 압출기, 교정기, 절단기에 의해 제공될 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
통신 모듈(100)은 알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격, 개수 등을 포함하는 주문 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신 모듈(100)은 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치(30)로 송신할 수 있다. 통신 모듈(100)은 네트워크를 통해 사용자 단말(20) 및 압출 가공 장치(30)와 연결되며, 이와 관련하여서는 상술하였으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.
정보 처리 모듈(200)은 주문 정보로부터 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 가공 요청 정보는 주문 정보로부터 압출 가공 공정의 복수의 세부 공정을 통해 얻어지는 압출물(또는 가공품) 각각의 요구되는 상태 또는 해당 공정을 수행하는 압출 가공 장치(30)의 각 장비의 요구되는 상태가 추출된 것일 수 있다. 즉, 본원의 일 실시예에 따르면, 가공 요청 정보는 표준 압출 상태, 표준 셋팅 상태, 표준 교정 상태 등을 포함할 수 있다. 표준 압출 상태는 해당 주문 정보에 대응되는 가공품을 생산하기 위해 요구되는 압출 상태를 의미하고, 보다 구체적으로, 압출기(310)에 의해 압출된 이후의 상태이면서 교정기(320)에 의해 교정되기 이전의 상태인 압출물의 압출 상태를 의미한다. 표준 셋팅 상태는 해당 주문 정보에 대응되는 가공품을 생산하기 위해 요구되는 교정기(320)의 셋팅 상태를 의미하고, 이는 표준 압출 상태를 기반으로 설정될 수 있다. 표준 교정 상태는 해당 주문 정보에 대응되는 가공품을 생산하기 위해 요구되는 압출물의 교정 후의 교정 상태를 의미하고, 보다 구체적으로, 교정기(320)에 의해 교정된 이후의 상태이면서 절단기(330)에 의해 절단되기 이전의 상태인 압출물의 교정 상태를 의미하며, 이는 표준 압출 상태 및 표준 셋팅 상태를 기반으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 표준 압출 상태는 주문 정보의 길이 정보에 비해 소정의 여분 길이를 더 포함하도록 설정될 수 있다. 또한, 표준 셋팅 상태는 표준 압출 상태의 길이에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 표준 압출 상태의 길이가 더 긴 경우, 표준 셋팅 상태의 길이도 더 길게 설정될 수 있다. 또한, 표준 교정 상태는 표준 압출 상태의 길이 및 표준 셋팅 상태의 길이 중 적어도 하나에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 표준 압출 상태의 길이가 동일하더라도 표준 셋팅 상태의 길이가 더 긴 경우, 교정 상태의 길이가 더 짧게 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 표준 압출 상태, 표준 셋팅 상태, 표준 교정 상태 등은 알루미늄 가공품의 로스율을 최소화하도록 최소한의 여분을 포함하도록 설정될 수 있다.
한편, 정보 처리 모듈(200)은 평가 모듈(600)에 의한 평가 결과를 기반으로 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 평가 모듈(600)은 압출 가공 장치(30)에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스(loss)율을 평가할 수 있다.
보다 구체적으로, 평가 모듈(600)은 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 주문 정보를 비교하여 알루미늄 가공품의 불량률을 평가하고, 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 가공 요청 정보 중 투입되는 원자재 정보와 비교하여 알루미늄 가공품의 로스(loss)율을 평가할 수 있다.
예를 들어, 평가 모듈(600)은 알루미늄 가공품의 가공 상태와 주문 정보와의 오차를 계산하여 불량률을 평가할 수 있다. 평가 모듈(600)은 알루미늄 가공품의 가공 상태의 정보 중 주문 정보와 대응되는 정보에 관한 값이 주문 정보의 허용 오차범위에 포함되는지 여부로 적합/불량을 판정할 수 있다. 평가 모듈(600)은 전체 가공 생산된 알루미늄 가공품의 개수에 대한 불량으로 판정된 알루미늄 가공품의 개수의 비율(불량으로 판정된 알루미늄 가공품의 개수 / 전체 가공 생산된 알루미늄 가공품의 개수)로서 알루미늄 가공품의 불량률을 평가할 수 있다.
또한, 예를 들어, 평가 모듈(600)은 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱할 결과와 가공 요청 정보 중 투입되는 원자재 정보와의 차이를 계산하여 로스율을 평가할 수 있다. 가공 요청 정보는 투입되는 원자재 정보를 포함할 수 있다. 원자재 정보는 정보 처리 모듈(200)에 의해 주문 정보로부터 추출될 수 있다. 원자재 정보는 투입되는 원자재(예를 들어, 알루미늄 합금 빌렛)의 양(무게, 부피, 길이와 단면적의 곱 등), 성분, 형태(빌렛, 잉곳, 괴 등), 규격에 관한 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 일 예로, 평가 모듈(600)은 투입되는 원자재의 양에 대한 알루미늄 가공품의 양(무게, 부피, 길이와 단면적의 곱 등)과 투입되는 원자재의 양의 차이의 비율(알루미늄 가공품의 양과 투입되는 원자재의 양의 차이 / 투입되는 원자재의 양)로서 로스율을 평가할 수 있다.
한편, 알루미늄 가공품의 가공 상태는 후술할 센싱 모듈(300)에 의해 센싱될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 정보 처리 모듈(200)은 평가 모듈(600)에 의해 평가된 불량률 및 로스율을 주문 정보 및 가공 요청 정보와 연계하여 데이터셋을 생성할 수 있다. 정보 처리 모듈(200)은 이러한 데이터셋에 기초하여 동일한 주문 정보에 대해 불량률 및 로스율이 더 낮은 가공 요청 정보를 추출(선택)할 수 있다. 여기서, 동일한 주문 정보는, 알루미늄 가공품의 물품명, 용도, 형상, 규격, 길이, 소재가 동일하고, 개수는 다른 주문 정보를 포함한다. 이 경우, 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 빅데이터를 기반으로 불량률 및 로스율을 감소시키도록 알루미늄 가공 공정을 수행할 수 있다.
또한, 정보 처리 모듈(200)은 평가 결과를 기반으로 강화학습된 모델을 이용하여 주문 정보에 대한 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 정보 처리 모듈(200)은 상기의 불량률 및 로스율을 주문 정보 및 가공 요청 정보와 연계하여 저장 및 생성한 데이터셋을 기반으로 강화학습된 모델을 이용하여 통신 모듈(100)을 통해 수신되는 주문 정보에 대한 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 강화학습된 모델에는 Q-러닝(Q-Learning), DQN(Deep Q Network) 등의 당 분야에서 통상적으로 사용되는 강화학습 알고리즘 및 심층 강화학습 알고리즘이 적용될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
센싱 모듈(300)은 압출 가공 장치(30)의 압출 가공 상태를 센싱할 수 있다. 보다 구체적으로, 센싱 모듈(300)은 압출물의 압출 상태 및 교정기(320)의 셋팅(setting) 상태를 센싱할 수 있다. 압출물의 압출 상태는 압출기(310)에 의해 압출된 압출물의 길이, 단면 형상, 형상에 따른 규격, 소재(성분), 직진도, 비틀림(정도 및 부위) 등의 정보를 포함할 수 있다. 교정기(320)의 셋팅 상태는, 교정기(320)가 압출물의 일단 및 타단을 무는(처킹(chucking)하는) 길이를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 센싱 모듈(300)은 교정 후의 교정 상태를 센싱할 수 있다. 교정 후의 교정 상태는, 교정기(320)에 의해 스트레칭된 압출물의 길이, 단면 형상, 형상에 따른 규격, 직진도, 비틀림, 교정기(320)에 물리면서 손상된 부위(양단으로부터 손상된 부위의 최장거리) 등의 정보를 포함할 수 있다.
센싱 모듈(300)은 압출기(310), 교정기(320) 및 절단기(330) 중 적어도 하나에 구비된 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 센서의 종류로는, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 근접 센서, 컬러 센서, 조도 센서, 온도 및 습도 센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 센싱 모듈(300)은 촬영부(미도시)를 포함할 수 있다. 촬영부는 압출기(310), 교정기(320) 및 절단기(330) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다. 압출기(310)에 구비되는 촬영부는 압출물의 압출 상태를 촬영할 수 있고, 교정기(320)에 구비되는 촬영부는 교정 후의 교정 상태를 촬영할 수 있으며, 절단기(330)에 구비되는 촬영부는 압출물의 절단 상태 등을 촬영할 수 있다. 한편, 교정기(320)에 구비되는 촬영부는 압출물의 양단에 각각 대응되게 적어도 2개 구비될 수 있다.
판단 모듈(400)은 센싱 결과와 가공 요청 정보를 비교하여 압출 가공 장치(30)의 조정 필요 상태를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 판단 모듈(400)은 센싱 결과와 가공 요청 정보를 비교하여 압출기(310) 및 교정기(320) 중 적어도 하나의 조정 필요 상태를 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 판단 모듈(400)은 가공 요청 정보에 기초하여 기 설정된 표준 압출 상태와 압출 상태를 비교하여 압출기의 조정 필요 상태를 판단할 수 있다. 또한, 판단 모듈(400)은 표준 압출 상태에 따른 표준 셋팅 상태와 셋팅 상태를 비교하여 교정기(320)의 조정 필요 상태를 판단할 수 있다. 여기서, 압출 상태 및 셋팅 상태는 센싱 모듈(300)에 의해 센싱될 수 있다.
다시 말해, 판단 모듈(400)은 압출기(310)에 의해 압출된 압출물의 압출 상태가 기 설정된 표준 압출 상태와 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하는 경우에는 조정이 필요 없는 상태라고 판단하고, 일치하지 않는 경우에는 조정이 필요한 상태이며, 압출기(310)의 셋팅 상태 및 동작 상태에 대한 변경 정보를 생성할 수 있다. 여기서, 변경 정보는 기존의 셋팅 상태 및 동작 상태를 표준 압출 상태와 일치하도록 변경하기 위한 정보를 의미할 수 있다.
또한, 판단 모듈(400)은 교정기(320)의 셋팅 상태 즉, 교정기(320)가 압출물의 일단 및 타단을 무는 길이가 기 설정된 표준 셋팅 상태와 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하는 경우에는 조정이 필요 없는 상태라고 판단하고, 일치하지 않는 경우에는 조정이 필요한 상태이며, 교정기(320)의 셋팅 상태 및 동작 상태에 대한 변경 정보를 생성할 수 있다.
한편, 판단 모듈(400)은 표준 셋팅 상태 외에 압출기(310)에 의해 압출된 압출물의 압출 상태를 더 고려하여 압출물의 일단 및 타단에 대한 조정 필요 상태를 다르게 판단할 수 있다. 즉, 판단 모듈(400)은 압출물의 일단 및 타단에 대해 교정기(320)의 셋팅 상태 및 동작 상태에 대한 변경 정보를 다르게 생성할 수 있다. 일 예로, 일단 및 타단 중 어느 하나에 대해서만 조정이 필요한 상태라고 판단할 수 있고, 다른 예로, 일단 및 타단 모두에 대해 조정이 필요한 상태라고 판단하되, 각각에 대한 변경 정보를 다르게 생성할 수 있다. 여기서, 변경 정보를 다르게 생성함은, 교정기(320)가 압출물의 일단 및 타단을 무는 길이를 다르게 생성하는 것을 의미할 수 있다.
따라서, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 압출 상태에 따라 압출물에 대한 교정기(320)의 일단 및 타단의 셋팅 상태를 다르게 조정 가능하다. 예를 들어, 상기의 압출 상태에는, 잔류 응력, 직진도 측면에서 압출물의 일단 및 타단 중 어느 하나의 방향으로 치우침이 존재하는 경우가 포함될 수 있다.
한편, 판단 모듈(400)은 가공 요청 정보에 기초하여 기 설정된 표준 교정 상태와 교정 상태를 비교하여 교정기(320)의 교정 오차를 판단할 수 있다. 교정 오차는 표준 교정 상태에서의 잔류 응력, 진직도 등과 센싱 모듈(300)에 의해 센싱된 교정 상태에서의 잔류 응력, 진직도 등의 서로 대응되는 정보(값) 간의 차를 의미할 수 있다. 또한, 교정기(320)에 의한 스트레칭이 이루어지는 경우, 압출물의 불가피한 인장이 일어나게 되고, 이는 향후 가공품의 로스(loss) 증가 요인이 되므로, 이러한 불가피한 인장을 최소화하기 위해 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은, 교정 오차로서 표준 교정 상태에서의 압출물의 길이와 교정 후의 교정 상태에서의 압출물의 길이의 차를 포함할 수 있다.
이 때, 표준 교정 상태는, 교정 오차에 기초하여 업데이트(update)될 수 있다. 판단 모듈(400)은 교정 오차가 기 설정된 오차 범위를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 교정 오차가 기 설정된 오차 범위를 기 설정된 횟수 이상 초과하는 것으로 판단된 경우, 판단 모듈(400)은 표준 교정 상태를 교정 오차에 기초하여 재설정할 수 있다. 예를 들어, 판단 모듈(400)은 오차 범위를 초과하는 것으로 판단된 교정 오차의 평균값을 표준 교정 상태에 증감하여 표준 교정 상태를 재설정할 수 있다. 이 경우, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 표준 교정 상태를 실제 교정 상태를 반영하여 설정할 수 있어, 예측을 기반으로 한 이상값과 실제값의 괴리를 감소시키며, 교정 오차로 인한 예상치 못한 불량 발생률 및 불필요한 로스(loss) 발생률을 감소시킬 수 있다.
또한, 판단 모듈(400)은 가공 요청 정보 및 센싱 결과를 기반으로 압출물의 절단 부위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 가공 요청 정보는 절단 간격, 절단 개수 등의 정보를 포함하는 표준 절단 상태를 포함할 수 있다. 달리 말해, 가공 요청 정보는, 하나의 압출물에 대해 어느 길이 간격으로 몇 개로 절단해야 하는지 등의 정보를 포함할 수 있다. 표준 절단 상태는 절단기(330)에 의해 압출물이 소정의 길이 간격으로 절단된 상태에서의 압출물의 절단 상태를 의미하고, 표준 교정 상태를 기반으로 설정될 수 있다.
보다 구체적으로, 판단 모듈(400)은 교정 상태에서의 압출물의 전체 길이와 셋팅 상태에서의 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이를 고려하여 압출물의 절단 부위를 결정할 수 있다. 교정 상태에서의 압출물의 전체 길이와 셋팅 상태에서의 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이는 센싱 모듈(300)에 의해 센싱될 수 있다. 교정 작업을 수행하고 나면, 교정기(320)에 물리면서 압출물의 이단 및 타단에 손상되는 부위가 발생할 수 있다. 따라서, 판단 모듈(400)은 교정기(320)에 의한 손상 부위가 압출물로부터 절단되면서 표준 절단 상태에 대응되도록, 교정 상태에서의 압출물의 전체 길이와 셋팅 상태에서의 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이를 고려하여 절단 부위를 결정할 수 있다.
여기서, 절단 부위는 압출물의 일단 및 타단으로부터의 길이를 기준으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 교정 상태에서의 압출물의 전체 길이가 12m(1200cm)이고, 셋팅 상태에서의 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이가 각각 10cm, 20cm 이고, 표준 절단 상태로서 절단 간격은 350cm, 절단 개수는 3개인 경우, 일단으로부터 10cm, 360cm(10cm + 350cm), 710cm(360cm + 350cm), 1060cm(710cm + 350cm)로 결정될 수도 있고, 일단으로부터 15cm, 365cm(15cm + 350cm), 715cm(365cm + 350cm), 1065cm(715cm + 350cm)로 결정될 수도 있고, 타단으로부터 23cm, 383cm(23cm + 350cm), 733cm(383cm + 350cm), 1083cm(733cm + 350cm)로 결정될 수도 있다. 즉, 일단 및 타단과 가장 가까운 절단 부위(상술한 예에서 10cm 및 1060cm, 15cm 및 1065cm, 23cm 및 1083cm)는, 교정기(320)에 의한 손상 부위가 압출물로부터 절단되도록, 셋팅 상태에서의 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이(일단의 경우 10cm, 타단의 경우 20cm) 이상으로 결정될 수 있다. 또한, 일단 또는 타단과 가장 가까운 절단 부위를 제외한 나머지 절단 부위는, 일단과 가장 가까운 절단 부위 또는 타단과 가장 가까운 절단 부위로부터 표준 절단 상태의 절단 간격 및 절단 개수를 고려하여 결정될 수 있다.
제어 모듈(500)은 판단 결과에 기초하여 압출 가공 장치(30)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(500)은 판단 결과에 기초하여 압출기(310) 및 교정기(320) 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 다시 말해, 제어 모듈(500)은 판단 모듈(400)에 의해 판단된 압출기(310) 및 교정기(320) 중 적어도 하나의 조정 필요 상태 즉, 조정이 필요한 상태인지 여부 및 변경 정보에 기초하여 압출기(310) 및 교정기(320) 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어 모듈(500)은 판단 모듈(400)에 의해 결정된 절단 부위에 대응되게 압출물을 절단하도록 절단기(330)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어 모듈(500)에 의해 생성된 제어 신호는 압출기(310), 교정기(320), 절단기(330) 등의 압출 가공 장치(30)의 각 장비에 전송될 수 있다. 압출기(310) 및 교정기(320)의 셋팅 상태 및 동작 상태는 각각의 제어 신호에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 압출기(310)는 압출물이 더 길게 압출되도록 변경될 수 있다. 또한, 교정기(320)는 일단 및 타단 중 일단을 무는 길이가 더 길게 물리도록 변경될 수 있다.
또한, 절단기(330)는 제어 신호에 의해 절단 부위에 대응되게 압출물을 절단할 수 있다. 절단기(330)는 절단날 하부를 통과하는 압출물의 길이를 인식하여 압출물을 전달할 수 있다. 절단기(330)는 절단날 하부를 통과하는 압출물의 일단 또는 타단을 인식한 후, 일단 및 타단으로부터 길이를 기준으로 결정된 절단 부위에 대응되는 길이를 인식하여 압출물을 절단할 수 있다. 예를 들어, 12m의 교정 상태의 압출물에 대해 일단으로부터 10cm, 360cm, 710cm, 1060cm로 절단 부위가 결정된 경우, 절단기(330)는 압출물의 일단이 절단날 하부를 통과하는 것을 인식한 후, 그로부터 10cm, 360cm, 710cm, 1060cm의 길이만큼 압출물이 통과할 때마다 절단 동작을 수행하도록 제어될 수 있다.
이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 알루미늄 가공 자동화 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 4에 도시된 알루미늄 가공 자동화 방법은 앞서 설명된 알루미늄 가공 자동화 장치(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 알루미늄 가공 자동화 장치(10)에 대하여 설명된 내용은 알루미늄 가공 자동화 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.
단계 S11에서, 알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격, 개수 등을 포함하는 주문 정보를 수신할 수 있다.
단계 S12에서, 주문 정보로부터 가공 요청 정보를 추출할 수 있다. 이 때, 알루미늄 가공 자동화 시스템(10)은 압출 가공 장치(30)에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 평가한 평가 결과를 기반으로 가공 요청 정보를 추출할 수 있다.
단계 S13에서, 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치(30)로 송신할 수 있다.
단계 S14에서, 압출 가공 장치(30)의 압출 가공 상태를 센싱할 수 있다.
단계 S15에서, 센싱 결과와 가공 요청 정보를 비교하여 압출 가공 장치(30)의 조정 필요 상태를 판단할 수 있다.
단계 S16에서, 판단 결과에 기초하여 압출 가공 장치(30)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
단계 S17에서, 압출 가공 장치(30)에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 평가할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S11 내지 S17은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 알루미늄 가공 자동화 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본원을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 알루미늄 가공 자동화 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 알루미늄 가공 자동화 시스템
20: 사용자 단말
30: 압출 가공 장치
100: 통신 모듈
200: 정보 처리 모듈
300: 센싱 모듈
400: 판단 모듈
500: 제어 모듈
600: 평가 모듈
310: 압출기
320: 교정기
330: 절단기
20: 사용자 단말
30: 압출 가공 장치
100: 통신 모듈
200: 정보 처리 모듈
300: 센싱 모듈
400: 판단 모듈
500: 제어 모듈
600: 평가 모듈
310: 압출기
320: 교정기
330: 절단기
Claims (11)
- 알루미늄 가공 자동화 시스템에 있어서,
알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격 및 개수를 포함하는 주문 정보를 수신하고, 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치로 송신하는 통신 모듈;
상기 주문 정보로부터 상기 가공 요청 정보를 추출하는 정보 처리 모듈;
상기 압출 가공 장치의 압출 가공 상태를 센싱하는 센싱 모듈;
상기 센싱 결과와 상기 가공 요청 정보를 비교하여 상기 압출 가공 장치의 조정 필요 상태를 판단하는 판단 모듈;
상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출 가공 장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 모듈; 및
상기 압출 가공 장치에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스(loss)율을 평가하는 평가 모듈,
을 포함하고,
상기 평가 모듈은,
상기 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 상기 주문 정보를 비교하되 전체 가공 생산된 알루미늄 가공품의 개수에 대한 불량으로 판정된 알루미늄 가공품의 개수의 비율로서 알루미늄 가공품의 불량률을 평가하고, 상기 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 상기 가공 요청 정보 중 투입되는 원자재 정보와 비교하되 투입되는 원자재의 양에 대한 알루미늄 가공품의 양과 투입되는 원자재의 양의 차이의 비율로서 상기 알루미늄 가공품의 로스율을 평가하고,
상기 정보 처리 모듈은, 상기 평가 결과를 기반으로 불량률 및 로스율이 감소하도록 상기 가공 요청 정보를 추출하는 것이며,
상기 정보 처리 모듈은,
상기 평가 결과를 기반으로 강화학습된 모델을 이용하여 상기 주문 정보에 대한 상기 가공 요청 정보를 추출하는 것이고,
상기 강화학습된 모델은 Q-러닝(Q-Learning), DQN(Deep Q Network), 강화학습 알고리즘 및 심층 강화학습 알고리즘이며,
상기 가공 요청 정보는,
표준 압출 상태, 표준 셋팅 상태 및 표준 교정 상태를 포함하며,
상기 표준 압출 상태는 상기 주문 정보의 길이 정보에 비해 여분 설정 값에 따라 여분 길이를 더 포함하며, 상기 표준 셋팅 상태는 상기 표준 압출 상태의 길이 기반으로 설정되며, 상기 표준 교정 상태는 상기 표준 압출 상태의 길이 및 표준 셋팅 상태의 길이 중 적어도 하나에 따라 다르게 설정되는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 압출 가공 장치는,
투입된 합금 빌렛(billet)을 압출하는 압출기; 및
상기 압출기에서 압출된 압출물을 스트레칭하는 교정기,
를 포함하고,
상기 센싱 모듈은, 상기 압출물의 압출 상태 및 상기 교정기의 셋팅(setting) 상태를 센싱하고,
상기 판단 모듈은, 상기 가공 요청 정보에 기초하여 기 설정된 표준 압출 상태와 상기 압출 상태를 비교하여 상기 압출기의 조정 필요 상태를 판단하고, 상기 표준 압출 상태에 따른 표준 셋팅 상태와 상기 셋팅 상태를 비교하여 상기 교정기의 조정 필요 상태를 판단하고,
상기 제어 모듈은, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출기 및 상기 교정기 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하되,
상기 셋팅 상태는,
상기 교정기가 상기 압출물의 일단 및 타단을 무는 길이를 의미하고,
상기 압출 상태에 따라, 상기 일단 및 타단의 셋팅 상태를 다르게 조정 가능한 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 센싱 모듈은,
교정 후의 교정 상태를 더 센싱하고,
상기 판단 모듈은,
상기 가공 요청 정보에 기초하여 기 설정된 표준 교정 상태와 상기 교정 상태를 비교하여 상기 교정기의 교정 오차를 판단하는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제5항에 있어서,
상기 표준 교정 상태는,
상기 교정 오차에 기초하여 업데이트(update)되는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 판단 모듈은,
상기 가공 요청 정보 및 상기 센싱 결과를 기반으로 상기 압출물의 절단 부위를 결정하는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 판단 모듈은,
상기 압출물의 교정 후의 교정 상태에서의 상기 압출물의 전체 길이와 상기 셋팅 상태에서의 상기 압출물의 일단 및 타단이 물리는 길이를 고려하여 상기 압출물의 절단 부위를 결정하는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 압출 가공 장치는,
상기 압출물을 절단하는 절단기를 더 포함하고,
상기 제어 모듈은,
상기 판단 모듈에 의해 결정된 절단 부위에 대응되게 상기 압출물을 절단하도록, 상기 절단기의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 절단기는,
절단날 하부를 통과하는 상기 압출물의 길이를 인식하여 상기 압출물을 절단하는 것인, 알루미늄 가공 자동화 시스템. - 제1항에 따른 알루미늄 가공 자동화 시스템에 의한 알루미늄 가공 자동화 방법에 있어서,
통신 모듈에 의해 알루미늄 가공품의 용도, 형상, 규격 및 개수를 포함하는 주문 정보를 수신하는 단계;
정보 처리 모듈에 의해 상기 주문 정보로부터 상기 가공 요청 정보를 추출하는 단계;
통신 모듈에 의해 상기 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 압출 가공 장치로 송신하는 단계;
센싱 모듈에 의해 상기 압출 가공 장치의 압출 가공 상태를 센싱하는 단계;
판단 모듈에 의해 상기 센싱 결과와 상기 주문 정보로부터 추출된 가공 요청 정보를 비교하여 상기 압출 가공 장치의 조정 필요 상태를 판단하는 단계;
제어 모듈에 의해 상기 판단 결과에 기초하여 상기 압출 가공 장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계; 및
평가 모듈에 의해 상기 압출 가공 장치에 의해 가공 생산된 알루미늄 가공품의 불량률 및 로스율을 평가하는 단계,
를 포함하고,
상기 불량률 및 로스율을 평가하는 단계는,
상기 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 상기 주문 정보를 비교하되 전체 가공 생산된 알루미늄 가공품의 개수에 대한 불량으로 판정된 알루미늄 가공품의 개수의 비율로서 알루미늄 가공품의 불량률을 평가하고, 상기 알루미늄 가공품의 가공 상태를 센싱한 결과와 상기 가공 요청 정보 중 투입되는 원자재 정보와 비교하되 투입되는 원자재의 양에 대한 알루미늄 가공품의 양과 투입되는 원자재의 양의 차이의 비율로서 상기 알루미늄 가공품의 로스율을 평가하고,
상기 가공 요청 정보를 추출하는 단계는, 상기 평가 결과를 기반으로 불량률 및 로스율이 감소하도록 상기 가공 요청 정보를 추출하는 것이며,
상기 정보 처리 모듈은,
상기 평가 결과를 기반으로 강화학습된 모델을 이용하여 상기 주문 정보에 대한 상기 가공 요청 정보를 추출하는 것이고,
상기 강화학습된 모델은 Q-러닝(Q-Learning), DQN(Deep Q Network), 강화학습 알고리즘 및 심층 강화학습 알고리즘이며,
상기 가공 요청 정보는,
표준 압출 상태, 표준 셋팅 상태 및 표준 교정 상태를 포함하며,
상기 표준 압출 상태는 상기 주문 정보의 길이 정보에 비해 여분 설정 값에 따라 여분 길이를 더 포함하며, 상기 표준 셋팅 상태는 상기 표준 압출 상태의 길이 기반으로 설정되며, 상기 표준 교정 상태는 상기 표준 압출 상태의 길이 및 표준 셋팅 상태의 길이 중 적어도 하나에 따라 다르게 설정되는 것인, 알루미늄 가공 자동화 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190118604A KR102122435B1 (ko) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190118604A KR102122435B1 (ko) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102122435B1 true KR102122435B1 (ko) | 2020-06-12 |
Family
ID=71088261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190118604A KR102122435B1 (ko) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102122435B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102245185B1 (ko) * | 2020-07-23 | 2021-04-26 | 송영래 | 지능형 압출 가공 시스템 |
| KR102335238B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2021-12-06 | 백경봉 | 인공지능 기반 금속 제품 성형 시스템 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572130B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1997-01-16 | ブリヂストン／フアイヤーストーン・インコーポレーテツド | 管状スリーブ処理及び切断システム |
| JP2776447B2 (ja) * | 1992-11-02 | 1998-07-16 | 宇部興産株式会社 | 押出型材の矯正方法 |
| JP3823795B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2006-09-20 | 宇部興産機械株式会社 | 等温押出成形システム |
| JP4108403B2 (ja) * | 2002-07-29 | 2008-06-25 | 新日軽株式会社 | アルミニウム押出形材の製造装置及び製造方法 |
-
2019
- 2019-09-26 KR KR1020190118604A patent/KR102122435B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2572130B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1997-01-16 | ブリヂストン／フアイヤーストーン・インコーポレーテツド | 管状スリーブ処理及び切断システム |
| JP2776447B2 (ja) * | 1992-11-02 | 1998-07-16 | 宇部興産株式会社 | 押出型材の矯正方法 |
| JP3823795B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2006-09-20 | 宇部興産機械株式会社 | 等温押出成形システム |
| JP4108403B2 (ja) * | 2002-07-29 | 2008-06-25 | 新日軽株式会社 | アルミニウム押出形材の製造装置及び製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102245185B1 (ko) * | 2020-07-23 | 2021-04-26 | 송영래 | 지능형 압출 가공 시스템 |
| KR102335238B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2021-12-06 | 백경봉 | 인공지능 기반 금속 제품 성형 시스템 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102122435B1 (ko) | 알루미늄 가공 자동화 시스템 및 방법 | |
| US11752542B2 (en) | Method and system for adjusting process parameters of die-casting machine, and storage medium | |
| CN203766002U (zh) | 聚酯光学膜在线厚度检测控制*** | |
| CN115230067B (zh) | 一种注塑成型工艺参数智能化确定方法和*** | |
| US6600961B2 (en) | Intelligent control method for injection machine | |
| US10434698B2 (en) | Method for blow-molding containers, and machine for said method | |
| WO2008099341A3 (en) | Apparatus, method and computer program product providing priority setting for multi-rat interworking | |
| CN113037531A (zh) | 流量预测方法、装置以及存储介质 | |
| JP2021533995A (ja) | 帯鋼巻取り温度制御方法、装置及び帯鋼加工システム | |
| CN104678974A (zh) | 对产品制程进行线上实时控制的方法 | |
| KR102245185B1 (ko) | 지능형 압출 가공 시스템 | |
| CN111688153A (zh) | 树脂膜制造装置及树脂膜制造方法 | |
| CN104400352B (zh) | 一种半硬态铜管加工方法 | |
| JPWO2021064771A5 (ko) | ||
| CN113752507B (zh) | 一种注塑机多段料筒温度控制***及方法 | |
| US11897013B2 (en) | Metal part extrusion control | |
| CN110064895B (zh) | 铝合金型材模块化生产单元、生产***及生产方法 | |
| JP6625908B2 (ja) | 鍛造品の予備成形設備および予備成形方法 | |
| Kocić et al. | Single screw extruder temperature control using PLC and HMI in cable production process | |
| WO2018226206A1 (en) | Thermal volumetric extrusion controller for 3d printers | |
| JP2013095052A (ja) | シート製造装置及びシートの製造方法 | |
| CN111499183A (zh) | 一种拉丝漏板温度分布的调节方法、装置及设备 | |
| GB2603400A (en) | Tool control using multistage LSTM for predicting on-wafer measurements | |
| CN117021524B (zh) | 多腔注塑模具的温度均衡控制方法及*** | |
| CN116113220A (zh) | 交通超限超载非现场执法检测的温度智能控制***及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |