케이엠아이주식회사 - 대전차 변속기 수락시험 시스템

Author(s):
이태희 대표이사 - 케이엠아이주식회사

Industry:
Government/Defense

Products:
Report Generation Toolkit, LabVIEW, PXI/CompactPCI, PID Control Toolkit

The Challenge:
NI H/W와 S/W를 활용하여 국방부 규격상에 규정된 품질 확인 시험 외의 기술 시험이 가능하도록 시스템이 구성되었다.

The Solution:
기존의 시험 규격 기준의 테스트는 물론 사용자가 필요로 하는 조건에서의 다양한 테스트가 가능하도록 프로그램을 구성하여, 종전의 단순 양불 판단에서 좀더 다양한 조건의 검사를 가능하게 함.

개발 배경 :
기존시스템은 외국에서 도입되어 국방부 규격상에 규정된 품질 확인을 수행하기 위한 전용시험장비로 규정된 시험 외의 기술 시험은 불가능하게 개발되어 있으며 시스템의 노후화로 인한 잦은 고장과 부품 확보의 어려움으로 유지보수가 어려웠다. 이에 NI H/W와 S/W를 활용하여 국방부 규격상에 규정된 품질 확인 시험 외의 기술 시험이 가능하도록 시스템이 구성되었으며, 내쇼날인스트루먼트의 제품을 활용하여 개발되었기 때문에 Spare부품의 확보가 용이해졌으며, 시스템 운용프로그램의 국내 개발을 통하여 시스템의 문제 발생시 즉각적인 유지 보수 및 보완이 가능하다.

- 1784 KTX 통신카드 교체로 통신속도 향상 100Hz/sec 이상
- Highway VIEW 버전 업그레이드로 LabVIEW 버전 6.0 이상과의 호환 가능
- Data 피드백에 의한 PID 제어로 Dynamo 및 스로틀 밸브 제어
- 냉각수 제어 밸브 설치에 의한 온도제어
- LabVIEW 버전 6.1 이상 사용으로 타 프로그램(excel2000)등과의 호환 가능
- PLC Ladder 프로그램 업그레이드로 현 시스템 개선

본론 :

출력 속도 측정 방식 변경
기존 PLC 방식의 시스템의 단점인 속도, 분해능의 단점을 보완하기 위하여 계측시스템과 측정 방식을 변경하였다.

계측 시스템 변경
A/D Board : 64ch Data 측정 보드 추가 : 빠른 측정 속도와 전압에 의한 Data 측정 방식으로 시스템의 효율성 증대
D/A Board를 활용하여 Dynamo 출력
DIO Board를 활용하여 Digital Input/Output, Relay 출력 등 설정
Amp Module : 각 측정 항목별 앰프 추가 : 노이즈 제거 및 신호 안정성 향상
압력 : 26, 토크 : 3, 온도 : 2, 각도 : 3, 유량 : 4E/A

현 시스템 Flow Chart

개선 시스템 Flow Chart

Main Program

그림 1. 변속기 테스트 소프트웨어의 메인 화면

메인 프로그램은 정상 테스트, 사용자 테스트, 센서 GAIN값, 리포트 등 4개의 프로그램으로 구성

그림 2. 정상 테스트 화면

실제의 테스트 수행 시 활용하는 프로그램으로서 조건별, 항목별, 단계별 테스트가 가능하도록 프로그램이 구성되었다

사용자 테스트 화면
사용자 테스트는 기본적인 정상시험 외의 다른 조건에서의 데이터를 모니터링 및 저장할 수 있는 프로그램이다.

그림 3. 테스트를 맞춤화할 수 있도록 사용자 정의 테스트 화면 추가

리포트 화면
시험에서 측정된 데이터를 Excel 리포트로 출력한다.

그림 4.출력 데이터를 선택하게 되면 사용자의 요구 사항에 적절한 출력 리포트가 자동 생성된다.

결론 및 솔루션 개발 후 얻게 된 이점 :

기존의 문제점
기존의 시험장비는 고가의 외국산(미국) 시스템을 도입한 경우로 최초 도입시의 Spec과 시험기준에 준해 변속기를 테스트 하는 한정된 기능만을 보유했다. 장비 도입이 오래된 관계로 인해 노후화에 따른 잦은 고장이 발생하고 있으나 유지보수에 필요한 부품 확보가 어렵고 수리에 따른 고가의 A/S 인건비가 부담됐다. 따라서 제품 생산 테스트 시 시스템의 불안정에 따른 생산성 저하를 초래했다.

개선후의 이점
개선된 테스트 시스템은 국내의 개발 인력에 의한 개발을 통하여 기존의 한정된 기능에서 탈피하여, 기존의 시험 규격 기준의 테스트는 물론 사용자가 필요로 하는 조건에서의 다양한 테스트가 가능하도록 프로그램을 구성하여, 종전의 단순 양불 판단에서 좀더 다양한 조건의 검사를 통하여 제품의 성능 및 품질 개선이 용이하다. 검정된 내쇼날인스트루먼트의 제품과 S/W를 활용하여 시스템을 개발함으로써 Spare 부품의 원활한 공급이 용이하다. 국내 개발 인력에 의한 성능시험시스템 개발을 통하여 프로그램의 Upgrade 또는 A/S나 하자 발생 시 즉각적인 조치가 가능함으로써 사용자의 생산성 제고에 기여했다.

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이태희 대표이사
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