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Overview

엣지 AI 검사는 식음료 산업에서 높은 품질 기준을 유지하면서 대량 생산을 지원하는 데 다양한 이점을 제공합니다. 특히 계란 공장, 음료 병입, 육류 가공과 같은 생산 환경에서 효과적으로 활용할 수 있습니다.

검사 정확도 향상: AI 기반 머신비전을 활용하면 생산 라인이 빠르게 움직이는 상황에서 육안으로 놓치기 쉬운 결함, 오염 물질, 불균일한 상태까지 정확하게 감지할 수 있습니다.

수작업 감소: AI 검사 자동화를 통해 작업자가 반복적이고 시간이 많이 소요되는 검사 업무를 직접 수행해야 하는 부담을 줄일 수 있습니다.

검사 편차 감소: 작업자의 피로나 주관적인 판단으로 인해 발생할 수 있는 검사 결과의 편차를 줄일 수 있습니다.

생산성 향상: 검사 공정을 자동화하여 생산 처리량을 높일 수 있습니다.

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엣지 AI 검사 시스템은 다양한 식음료 생산 현장에 적용할 수 있습니다.

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계란 공장에서는 AI 기반 시스템이 지속적으로 작동하며 시간당 수천 개의 계란을 검사해 균열 여부를 판별할 수 있어 사람의 검사 능력을 크게 뛰어넘는 처리량을 확보할 수 있습니다.

음료 병입 생산 라인에서는 내용물의 충전량 오류, 손상된 병, 침전물 또는 오염 물질을 지속적으로 감지할 수 있습니다.

육류 가공 공장에서는 절단된 육류의 품질과 오염 여부를 검사하는 데 AI 비전 검사를 활용할 수 있습니다.

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Challenges

공장의 AI 검사 시스템에 엣지 AI 컴퓨터를 적용하기 위해서는 여러 환경적 문제를 해결해야 합니다. 생산 라인에서는 모터와 컨베이어 벨트로 인해 지속적인 충격과 진동이 발생하며, 장기간 노출될 경우 부품이 손상되거나 커넥터가 느슨해질 수 있습니다. 또한 많은 공장에서 발생하는 습하고 물기가 많은 환경은 시스템의 안정성과 수명에 영향을 줄 수 있습니다.

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계란 공장에서는 계란이 깨질 경우 흰자나 노른자가 시스템에 유입되어 오염될 가능성이 있습니다.

음료 병입 생산 라인에서도 액체가 쏟아지거나 노즐이 잘못 분사될 경우 AI 시스템이 영구적으로 손상될 수 있습니다.

육류 가공 공장에서는 육류 세척 공정이 빈번하여 시스템이 이물질에 노출될 수 있으며, 이로 인해 통풍구가 막히거나 센서 성능이 저하될 수 있습니다. 따라서 이러한 가혹한 환경을 견딜 수 있도록 시스템을 설계해야 합니다.

앞서 언급한 모든 환경에서는 액체와 물기가 존재하기 때문에 일반적인 터치스크린이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 또한 높은 수준의 위생 관리가 요구되어 작업자가 장갑을 착용하는 경우가 많으며, 이 역시 터치스크린의 감도에 영향을 줄 수 있습니다.

식음료 공장에서는 검사 성능을 유지하면서도 컴퓨터 검사 시스템의 규를 최대한 줄이는 것이 중요합니다.

동시에 컨베이어 벨트에서 발생하는 진동으로 전자 부품이 손상되거나 커넥터가 이탈하는 문제에도 대응해야 합니다.

Solution

공장용 AI 비전 검사 시스템을 개발하는 Neousys의 파트너사는 이러한 요구사항을 충족하기 위해 방수 패널형 엣지 AI PC인 NRU-170-PPC를 적용했습니다. NRU-170-PPC가 선택된 주요 이유는 다음과 같습니다.

IP66 방수: NRU-170-PPC는 IP66 등급을 지원하여 물기가 많은 환경에서도 운용할 수 있습니다. 액체를 자주 취급하고 매일 세척 작업이 필요한 식음료 산업에서 특히 유용합니다.

FAKRA Z(GMSL2) 또는 M12 카메라 커넥터: FAKRA Z 커넥터는 GMSL2 차량용 카메라를 위해 설계되었으며, 드라이버가 사전 통합된 IMX390, ISX031, IMX490 CMOS 센서 기반 카메라를 지원합니다. 또 다른 옵션인 M12 PoE+ 포트는 IP/산업용 카메라를 지원합니다. 두 방식 모두 엣지 AI 기반 공장 비전 검사에 적합합니다.

무선 통신: WiFi 모듈을 위한 mini-PCIe 슬롯을 제공하여 공장 내 장비 간 통신에 활용할 수 있으며, M.2 B-key 소켓을 통해 4G LTE/5G NR을 지원하여 장거리 무선 통신도 구현할 수 있습니다.

10.1인치 컴팩트 올인원 시스템: 물기가 있는 환경에서도 조작할 수 있도록 싱글 터치 감도 설정을 지원하는 10.1인치 1000cd/m² 방수 터치스크린 패널을 탑재했습니다.

컴팩트한 설치 공간: NRU-170-PPC는 터치스크린을 내장한 컴팩트한 시스템으로, 별도의 모니터와 키보드를 설치할 필요가 없습니다. 이를 통해 제한된 생산 현장의 공간을 효율적으로 활용할 수 있습니다.

AI 추론 성능: NVIDIA® Jetson Orin™ NX를 기반으로 최대 100 Sparse TOPS(INT8)의 AI 추론 성능을 제공하며, 최대 18개의 1080P 영상 스트림을 동시에 트랜스코딩할 수 있습니다.

종합하면 Neousys의 NRU-170-PPC는 러기드 및 방수 설계, 다양한 연결성, 컴팩트한 크기, 강력한 AI 처리 성능을 바탕으로 식음료 산업의 비전 검사 환경에 적합합니다. IP66 보호 등급과 무선 통신 기능, 습한 환경에서의 운용 능력을 통해 식음료 공장에서도 안정적인 성능을 제공하며, 현장 장비의 실시간 분석과 효율적인 운영을 지원합니다.

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