머신 비전을 활용한 포장 트렌드 선도

포장 산업은 몇 가지 두드러진 트렌드에 이끌린 변화를 겪어 왔습니다. 경제 환경, 지속적인 노동력 수급 문제, 친환경적인 포장을 선호하는 소비자 태도의 변화를 감안하여, 제조업체들은 작업 효율성, 디지털화, 맞춤형 제조, 지속 가능성이라는 네 가지 주요 이니셔티브에 초점을 맞춰 경쟁 우위를 모색하고 있습니다. 하나의 공통된 맥락은? 머신 비전은 네 가지 모두에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

작업 효율성

제조 생산성을 측정하는 주요 지표는 OEE(Overall Equipment Effectiveness: 종합 설비 효율)로, 이는 진정으로 생산적인 제조 시간의 백분율을 파악합니다. OEE 점수 100%는 중단 없이 가능한 한 빨리 양호한 부품만 제조한다는 의미입니다. OEE를 감소시키는 요인에는 머신 조정으로 인한 가동 중단, 긴 제품 전환 시간, 높아진 결함율이 포함됩니다.

포장 공정의 OEE를 높이기 위한 최근 추세는 로봇 자동화를 활용하는 것입니다. 코로나19 팬데믹 동안, 다수 제조업체가 오염 위험을 줄이고 노동력 수급 문제로 인한 생산율을 높이기 위해 완전 자동화 솔루션에 투자했습니다. 예를 들어, 식품 및 제약 업계는 픽앤드플레이스(pick-and-place) 로봇을 사용하여 고효율 및 품질 생산 목표치를 달성하면서 오염 위험을 최소화하고 있습니다.

Cognex는 비전 가이드 로봇(VGR) 응용을 위한 업계 최고의 비전 소프트웨어 솔루션을 제공합니다. 콤팩트한 In-Sight 비전 시스템은 설치가 쉽고 조정이 가능하며, 열화가 심하게 발생한 상황 등과 같이 불리한 조건에서도 패턴 및 기준점을 빠르게 찾고 정렬합니다. 높은 정밀도, 자동화된 핸드아이 보정, 유연한 로봇 통합 라이브러리, PLC 통합, 작은 설치 공간으로, In-Sight 비전 시스템은 조립 및 공정 응용을 위해 고도로 정확한 로봇 자동화가 필요한 포장 업계에서 머신 제작업체가 선호하는 선택지입니다.

디지털화

Industry 4.0은 제조업체가 첨단 자동화를 이용하여 대두되는 혁신 기술 활용을 모색함에 따라 포장 업계에서 변화를 이끌고 있습니다. 머신 비전, 빅 데이터, 클라우드 컴퓨팅, 머신 러닝이 제조 공정에 혁신을 일으키고 있습니다. Industry 4.0으로 나아가면 공정을 디지털화할 기회가 생기며, 이는 생산성을 증대하고, 폐기물을 줄이고, 제품 품질을 개선하고, 제조 유연성을 향상하고, 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 디지털화 전략을 시행하면 지속적인 노동력 부족 문제를 해결할 기회도 생깁니다.

Industry 4.0을 추구하는 Cognex와 같은 혁신적인 머신 비전 기술 제공업체들은 두 가지 목적으로 유용한 디지털 데이터를 생성하고 있습니다. 첫째, 검사 및 측정 데이터와 같은 실시간 정보를 캡처하는 것은 폐쇄 루프 피드백을 통해 자동 인라인 품질 결정을 용이하게 합니다. 아울러, 기업들은 이러한 데이터를 오랜 시간에 걸쳐 집계하고, 오프라인 분석을 수행하고, 그 결과로 얻은 통찰력을 활용하여 지속적인 개선과 예측 기반 유지보수를 추진하면서 큰 이익을 얻습니다. Cognex 비전 시스템은 TCP/IP, PROFINET, EtherNet/IP, SLMP, OPC/UA, FTP와 같은 표준 통신 및 파일 전송 프로토콜을 통해 산업 네트워크에 쉽게 통합함으로써 품질 관리 프로세스의 디지털화를 촉진합니다.

지속 가능성

친환경으로 나아가는 글로벌 트렌드는 포장 업체를 비롯한 다수 제조업체에 도전 과제를 만들어 냈습니다. 지속 가능한 관행에 참여하는 것은 더 이상 단지 ‘하면 좋은 일’이 아니라, 점차 표준이 되고 있습니다.

제조업체들은 보다 지속 가능한 관행으로 전환하기 위해 환경 친화적인 단일 자재, 종이 또는 생분해성 플라스틱 대체재를 택하고 있습니다. 2차 및 최종 포장에 종이를 사용하는 것은 잘 확립되어 있는 반면, 1차 포장은 아직 갈 길이 멉니다. 보다 친환경적인 자재를 추구하는 것 외에도, 더 작고 얇으며 혁신적인 포장 옵션이 점차 일반화되고 있습니다.  

기존의 플라스틱 밀봉 필름에서 생분해성 필름으로의 전환은 압력, 온도, 시간과 같은 매개변수가 조정될 필요가 있기 때문에 복잡할 수 있습니다. 선도적인 포장 OEM 머신 제작업체들에 대한 공급업체로서, Cognex는 지속 가능한 포장으로 나아가는 추세를 뒷받침하고 있으며, 당사의 OEM 파트너들과 긴밀히 협력하여 이러한 전환을 촉진하는 혁신적인 비전 기술을 납품하고 있습니다.

당사의 파트너들은 당사의 머신 비전, AI, 바코드 판독 기술 포트폴리오를 활용하여 품질을 개선하고, 폐기물을 줄이고, 보다 지속 가능한 제조 공정을 추진하고 있습니다. Cognex 머신 비전 기술은 당사의 OEM들이 보다 지속 가능한 포장 솔루션을 납품하기 위한 여정의 일환으로 고객들에게 다음과 같은 이점들을 제공하는 데 도움을 줍니다.

• 가변적이거나 질감이 있는 배경 또는 곡선 표면에서 일관되고 강력한 결함 감지 및 문자 판독.
• 머신이 기존 지속 가능한 포장 검사와 관련된 전환을 지원할 수 있게 하는 미래를 대비한 머신 비전 기술.
• 머신이 이러한 변형에 자동으로 대응할 수 있도록 폐쇄 루프 공정 내 검사 결과 데이터를 제공.
• 수동 SPC 점검에 비해 라인 위 100% 제품 검사로 인해 향상된 머신 효율성(OEE).

맞춤형 제조

소비자 대상을 보다 효과적으로 겨냥하기 위해, 제조업체는 보다 맞춤형 제품을 만드는 방향으로 점차 돌아서고 있습니다. 이를테면 음료 캔에 명칭을 붙이는 것, 특정 유전자 표지자를 지닌 환자를 대상으로 소량의 의약품을 만드는 것과, 슈퍼볼 또는 월드컵과 같이 지속적인 세간의 이목을 끄는 이벤트를 반영하는 프로모션을 들 수 있습니다. 이러한 이니셔티브는 더 많은 제품을 판매하기 위한 것이지만, 제조업체와 포장 업체에는 크나큰 도전 과제를 제시합니다. 대개, 맞춤형 접근 방식은 더 짧은 생산 실행, 더 많은 출고, 더 빈번한 전환을 의미합니다.

이는 제품 품질에 어떤 영향을 미칩니까? 소규모 다회 제조는 빈번한 제품 전환으로 인한 결함 가능성을 높이고 제품이 뒤섞일 위험을 높입니다. 식음료 및 제약 산업에서, 제품이 뒤섞이면 알레르기 또는 거부 반응으로 인해 사람들의 건강을 위협할 가능성이 있으며, 이는 결국 비용이 많이 드는 리콜로 이어질 수 있습니다.

포장 OEM은 디지털 툴을 사용하여 신속한 포맷 전환을 촉진하고 계획되지 않은 중단을 줄이는 애자일 머신을 구축함으로써 이러한 공정에 큰 역할을 수행합니다. 아울러, 다양한 자재를 취급하기에 충분히 유연한 머신을 만드는 OEM은 OEE를 극대화하면서 맞춤형 요구 사항을 충족하는 데 도움이 됩니다.

대부분의 포장 머신은 품질을 제어하거나 라벨 및 로트 코드를 검증하기 위한 생산 후 검사 공정이 있기 때문에 머신 비전이 여기서 주요한 역할을 수행합니다. 빈번한 제품 전환에 따른 복잡성과 포장에 사용된 다양한 자재를 감안할 때, 기존의 머신 비전 툴은 맞춤형 제조 세계에서 역부족입니다.

Cognex의 혁신적인 기술을 통해 OEM은 이러한 도전 과제들에 대한 새로운 솔루션을 제공할 수 있습니다. Edge Learning은, 예를 들어, ‘양호’ 또는 ‘불량’ 제품에 관한 검사시스템을 훈련하기 위해 몇 가지 샘플에만 의존하며, 이는 빈번한 전환 중에 굉장히 유용합니다.  사용하기 쉬운 Edge Learning 기술은 공급망으로 들어가는 결함 있는 제품의 양을 크게 줄입니다.
 

머신 비전과 AI 기반 기술을 활용하여 주요 포장 트렌드 활용

OEM은 자사의 고객들이 OEE 증가, 디지털화, 지속 가능성, 맞춤형 제조와 같은 주요 포장 트렌드를 활용하도록 도울 방법에 관한 전략을 짜면서, 머신 비전 시스템과 AI 기반 기술이 자사의 머신에 가치를 더할 수 있는 방법을 강력히 고려해야 합니다. 머신 비전, 바코드 판독, AI 기반 기술 분야의 리더로서, Cognex는 귀사가 이러한 과정을 헤쳐 나가는 동안 귀사와 협력하고 싶습니다.

당사의 포장 검사 응용 가이드를 다운로드하여 자세히 알아보십시오.