글로벌 시장 변화에 따라 제조산업에서 환경 대응 및 경쟁력 강화를 위해 스마트팩토리 (Smart Factory) 구축은 중요한 요소로 부각 되고 있다. 그러나 국내 산업의 대다수를 차지하는 중 소규모 제조업의 경우, 기술, 비용적 문제로 스마트팩토리 전환에 어려운 상태에 있다. 와이어 하네스 어셈블리 (Wire Harness Assembly) 제조의 경우도 작업자의 수동 작업에 의존하는 노동 집약적 산업의 형태로 인하여 스마트팩토리화로 전환에 한계가 있다.
본 논문은 와이어 하네스 어셈블리의 검사 공정을 머신비전 기반의 자동검사 및 자율 운영 서비스에 의해 이루어지도록 함으로써 와이어 하네스 어셈블리 제조 공정의 스마트팩토리화로 진화할 수 있는 특화된 시스템 솔루션을 제안한다. 이를 위하여 본 논문에서는 와이어 하네스 어셈블리 검사공정의 육안검사 의존성 문제와 수동 검사 프로세스를 해결할 수 있는 검사 자동화와 자율 운영화를 제안하였다. 이러한 목표를 달성 하기 위해 필요한 기술적 과제들을 설정하고 이를 해결할 수 있는 솔루션 시스템 기술을 제시하였다. 또한 이러한 제안 기술을 기반으로 솔루션 시스템 설계와 구현을 통해 설정한 문제의 해결방안을 도출하였다. 그리고 제안된 시스템 솔루션에 대한 시험 항목을 설정하고 검증테스트 실시와 분석을 통해 제안한 솔루션 시스템의 타당성을 검증하였다.
연구 목표 달성에 필요한 기술적 과제로서, 와이어 하네스 검사공정의 문제점인 검사 작업자의 의존성, 검사물인 와이어 색상의 불일정성, 검사물에 대한 인식 방향성과 위치 문제가 있다. 그리고 제조-검사 데이터 수집에 있어서는 공정데이터의 수기 정리 및 집계와 공정간 데이터 연계성 부족에 따른 출하 제품 역추적의 어려움이 존재한다. 또한 공정데이터의 저장, 관리 분석에서는 공정데이터의 일목요연한 관리, 제조의 연속성 유지와 현장의 원격 실시간 모니터링 문제가 있다.
기술적 과제를 해결하기 위한 솔루션으로 머신비전 검사 적용을 통한 검사 자동화와 적용 기술로서 검사 와이어의 컬러모드 설정, 검사물 위치와 방향에 무관한 대상 이미지 검출을 제안하였다. 그리고 검사 자율 운영화 기술로서 와이어 하네스 검사 자동화 프레임 워크에 기반한 생산/검사제품의 데이터 수집 및 데이터베이스화, 제품의 자동화 검사와 검사제품에 대한 자동 양불 분류, 클라우드 서버 (Cloud Server) 기반의 원격공정 모니터링 및 검사데이터 분석을 제안하였다. 제안된 기술에 기반한 시스템 솔루션을 설계하였고 구현을 통해 본 논문에서 설정한 문제점을 해결할 수 있는 결과를 도출하였다. 그리고 시험 항목을 설정하여 시스템에 대한 검증 테스트와 결과 분석을 통해 제안한 시스템 솔루션으로 기술적 과제를 해결할 수 있음을 검증하였다. 이를 통해 본 논문에서 설정한 연구 목표와 제안된 시스템의 기술적 솔루션이 와이어 하네스 어셈블리 검사 공정의 자동화 및 자율화 운영에 있어 타당함이 검증되었다.
이러한 연구 결과는 전통적 프로세스 제조 기반의 와이어 하네스 어셈블리 제조업체들이 검사공정의 자율 운영화 전환을 통해 와이어 하네스 제조에서의 부분적인 스마트팩토리 기반을 구축하는 방안을 제시한 것으로 점진적으로는 하네스 제조 전 공정의 스마트팩토리 실현을 구체화하는데 기여할 것이다.