본 연구는 트랜스미션에 들어가는 부품인 차동기어에 대한 자동 검사 장비를 개발하고자 하는 것이다. 본 기술개발은 Micro Vision 자동 검사 장비와 마이크로레이저 자동 검사 장비를 사용하여 만들 것이다. 이는 작업자가 부주의하게 가공한 제품을 전수검사 단계에서 불량률 0를 만들고자 한다. 본 연구를 통해 개발된 장비를 여러 분야 사업에 적용할 것이다. 포장회사, 너트 볼트 가공업체, 정밀 반도체 상단에 인쇄를 위한 업체, SMT 업체 등 다양한 분야에 비전검사 장비를 판매하고자 한다. 본 기술개발을 통해 불량률 0를 실현하면 모기업으로부터 안정적 물량 확보, 나아가 제품 신뢰도를 바탕으로 수출을 할 수 있는 기반마련의 기회도 가능하다. 자동검사시스템을 국내 자동차 부품 가공업체에 적용할 경우 우리나라 자동차의 신뢰도 또한 크게 상승 할 것으로 생각된다.
Braking force inspection of vehicles in service is certainly one of the most important characteristics that affect vehicle safety. Up to now, in domestic country, the regular safety inspection of vehicles in service has been tested with a roller type brake test (a static braking force inspection system). But, in EU and USA etc. in recent years, it has been tested with a plate type brake test (a dynamic braking force inspection system). In this study, to compare the characteristics of above two test systems, the correlations for the results of braking force are evaluated statistically. As the results, in the case of main braking force, the range of the $R^2$ of the deviation for the left and right side is 0.5386 ~ 0.6231 in the rear axle and 0.0032 ~ 0.0052 in the front axle respectively, then the $R^2$ in the front axle is lower than that in the rear axle and the total variation is unexplained by the least-squares regression line statistically. Also, the p-value for the deviation of the left and right in the front axle is 0.4839 ~ 0.5755, then it has nonsignificant in the front axle. Therefore, the static braking force inspection system can not reflect the inertia force that there is a load transfer from the rear axle to the front axle during braking. Accordingly, it is necessary to adopt the dynamic braking force inspection system which can reflect the inertia force on the regular vehicle safety inspection in domestic country.
이 논문은 자동차 차체 조립과정에서, 품질관리의 일환으로써, 비접촉 자동측정시스템을 이용하여 검사해야 하는 수많은 비독립적인 검사점을 다변량분산분석과 주성분분석을 이용하여 효율적으로 검사점을 감소시키는 방법을 설명하고 있다. 이 연구의 목적은 다변량분산분석, 주성분 분석의 개념과 이러한 기법들을 산업체 제조분야에서 응용하는 방법을 설명하여 독자의 사례 응용 이해를 돕는데 있으며, 또한 특히 주성분분석을 이용하여 수 많은 비독립적인 검사점을 어떻게 유효하게 줄여나가는지를 보여주고자 한다. 독자의 이해를 돕기 위하여 위와 같은 절차를 순서대로 설명하였으며, 실제 자동차 조립공장에서 발생하는 사례를 수치 예를 들어 설명하였다.
국내 자동차 시장은 2016년 이후 생산 및 수출이 지속적으로 둔화되고 있다. 이를 극복하기 위한 가장 근본적인 해결책은 경쟁력 있는 부품을 개발해야 한다. 경쟁력 있는 부품을 개발하기 위해서는 두 가지 중요한 요소가 있다. 가장 중요한 것은 제품 설계 기술이며, 두 번째로 중요한 것이 바로 생산 기술이다. 생산기술이 중요한 이유는 재료비를 제외한 생산 단가를 낮추어야 하며, 품질의 지속성을 가지고 있어야하기 때문이다. 본 논문에서는 생산기술을 확보하기 위하여 C사의 자동차 회사 부품을 검사하기 위한 설계한 지능형 스마트 검사 시스템의 기본 구조를 설계하였다. 현재 본 시스템은 기본 및 상세설계가 마무리 되고 현재 개발 진행 단계에 있다. 본 시스템이 성공적으로 개발된다면 C사의 품질 검사 단계의 자동화와 불량률을 감소시킬 수 있을 것을 예상하고 있다.
자동차 전자 부품 중 하나인 정션박스의 자동 시각 검사 시스템은 사랑의 육안 검사를 자동화함으로써, 정확하고 빠른 검사가 가능하다. 또한 검사 결과를 데이터베이스화하여 지속적인 불량 발생요인을 분석할 수 있기 때문에 불량률을 감소시켜 제품 신뢰도를 향상시킬 수 인다. 본 연구에서는 정션박스에 삽입된 퓨즈와 릴레이의 유무 및 오결합을 자동으로 검사하는 자동 시각 검사 시스템을 구현하였고 이를 적용한 결과 신속하고 정확한 검사가 가능함을 보였다.
자동차로부터 배출되는 배기가스는 오존 및 미세먼지 등의 농도를 증가시켜 인체의 건강을 위협할 뿐만 아니라 지구 온난화 물질인 이산화탄소를 다량 배출하고 있어 지구 온난화에도 지대한 영향을 미치고 있다. 그래서 정부는 자동차에서 배출되는 배기가스를 효율적으로 규제하기 위한 제도로 운행차 배출가스 정밀검사 제도를 시행하고 있다. 자동차 배출가스를 줄이려는 연구는 다방면으로 이루어지고 있으며, 자동차의 배출가스 중 HC, NOx, $CO_2$ 등의 발생을 줄이기 위한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 노후된 자동차에 대한 배출가스 저감에 대한 연구는 부족한 실정이다. 노후된 디젤자동차들이 운행차 배출가스 정밀검사를 만족하기 위해서는 흡기 다기관(manifold)과 인젝터의 카본퇴적물(Carbon sediment)을 세척하여 출력향상 및 배출가스 저감에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 차령 5년 이상, 주행거리 80,000 km 이상의 디젤자동차에 흡기 다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시에 수행하여 매연 발생에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 실험결과, 흡기다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시 수행한 결과는 각각 수행한 결과보다 매연을 75.2% 감소시켰다. 또한, 흡기다기관 클리닝과 인젝터 클리닝을 동시 수행한 결과는 검사 후 8.5초부터 배출허용 기준 30%이하를 만족하였다.
본 연구는 이륜자동차의 안전검사제도가 도입될 경우 교통사고 절감효과에 관한 분석을 다루고 있다. 이를 위하여 우선, 독일 차량 및 운전자 연방국의 차령별 결함률을 이용하여 국내 차령별 이륜자동차 결함대수를 추정하고, 도로교통공단의 4년간 차량결함에 따른 사고건수 자료를 바탕으로 차량결함으로 인한 교통사고 확률을 산정한 뒤, 검사제도로 인한 차량결함 제거비율을 적용하여 검사제도 도입으로 인한 교통사고 감소건수 및 감소된 교통사고비용을 추정하였다. 배기량별 제도도입을 가정하여 시나리오를 구분하여 분석하였는데, 전체 이륜자동차를 대상으로 안전검사제도를 도입 할 경우 교통사고 642건/연 및 교통사고비용 325억 원/연이 감소되는 것으로 분석되었다. 이는 2014년 국내교통사고비용 26조 5,725억 원/연의 약 0.1%에 해당되는 수준으로 이륜자동차 안전검사제도 도입 시 차량적 요인으로 인한 교통사고 및 교통사고비용이 감소되는 기대효과를 제시하였다.
자동차 부품 업체에서는 납기 준수, 생산 원가 절감, 품질 관리 향상 등의 고객의 필수적인 요구 사항를 만족하기 위하여 자동화를 추진하고 있다. 현재의 수작업을 통한 육안 검사 공정에서는 이러한 필수 요구 사항을 만족하기에는 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 품질 관리 개선을 위하여 도어 힌지 브라켓 부품에 대한 현재의 수작업 육안 검사 공정을 대체할 수 있는 자동 선별 시스템을 제안하고자 한다. 본 제안은 도어 힌지 브라켓 부품의 용접너트 누락 불량 발생을 방지하여 고객사의 검사 요구사항 등을 만족할 수 있도록 설계하였다. 검사 공정 알고리즘 및 유사 척도 매칭 알고리즘 프로그램을 자동 선별 시스템에 적용하여 정상 제품과 불량 제품을 구별할 수 있도록 하였다. 검사 공정 알고리즘 및 유사 척도 매칭 알고리즘의 검증 시험을 통하여 검출정확도 98%의 성공적인 검사 결과를 나타내었고 이를 생산 현장에 적용하여 불량 제품감소에 따른 생산성 향상에 기여하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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