ArcelorMittal Belgium, 철강 제조에 카메라와 AI 도입
세계 최고의 철강 및 광산 회사인 ArcelorMittal은 Axis 네트워크 카메라 및 AI를 활용하여 생산 라인을 모니터링하고 고위험 지역의 안전을 강화합니다. Axis 솔루션을 도입한 이후 생산 중단 및 가동 중단 시간이 크게 감소했으며, 안전 표준 및 품질 보증이 향상되었습니다.
스마트한 철강 제조
ArcelorMittal Group은 자동차, 건설, 가전제품 및 패키징 등 모든 주요 글로벌 철강 시장의 선두주자로, 60개국 이상에 사업장을 두고 있습니다.
회사는 이를 통해 일상에서 눈에 보이지는 않아도 필수적인 존재로 자리 잡고 있으며, 지속 가능하고 효율적이며 신뢰할 수 있는 솔루션을 지속적으로 추구하고 있습니다.
ArcelorMittal은 철강 산업의 주요 성장을 이끄는 혁신 선도 기업입니다.
제조 공정을 모니터링하는 네트워크 카메라
ArcelorMittal Belgium은 제조 공정을 보다 포괄적으로 모니터링하고 직원 안전을 강화하기 위한 방법을 모색하던 중, 이미 적합한 파트너가 있다는 것을 깨달았습니다. 바로, 15년 이상 전부터 시작된 Axis와의 협업입니다.
AI 엣지 분석과 결합된 Axis 네트워크 카메라는 이러한 까다로운 산업 환경에 이상적이며 ArcelorMittal이 개발한 AI 애플리케이션의 기반도 제공합니다.
오늘날 이 애플리케이션 덕분에 ArcelorMittal은 운영 우수성, 품질 보증 수준 및 안전성이 향상되는 동시에 시간과 비용을 절감할 수 있게 되었습니다.
산업 환경에는 고품질 카메라가 필요합니다
철강 생산 중에는 용강에서 방출되는 매우 밝은 백색광과 같은 강렬한 빛 변화가 일어납니다. 이러한 환경에는 신뢰할 수 있는 이미지 품질 및 해상도가 필요합니다. 또한, 생산 과정에는 다양한 운영 과제를 야기하는 고온 고압 공정도 포함됩니다.
따라서 카메라는 우수한 이미지 품질과 높은 해상도를 제공하면서 이러한 조건을 견딜 수 있어야 합니다.
오늘날 Axis 네트워크 카메라는 생산 라인과 래들 취급뿐만 아니라 최종 검사 및 안전 요구 사항을 보장하는 등 철강 생산 공정 전반의 다양한 애플리케이션에 배치됩니다.
Axis는 이미 친숙한 파트너이자, Axis 제품은 이미 일상이 되었기 때문에 결정은 쉬웠습니다. 우리는 AI 애플리케이션의 이상적인 기반 역할을 하는 신뢰할 수 있고 내구성이 뛰어난 카메라가 필요했는데, Axis가 이를 제공할 수 있었습니다.
생산 라인의 효율성 및 모니터링 향상
생산 라인 환경은 생산하는 강재의 유형마다 다릅니다. ArcelorMittal은 벨기에 전역에 냉간 압연부터 제강 공장까지 총 7개의 생산 시설이 있는데, 모두 2,700대에 Axis 카메라가 설치되어 있습니다. 각 라인의 시작과 끝에는 작업자가 배치되어, 최대 3명의 작업자가 캐빈에서 작업합니다.
이전에는 이러한 작업자가 품질과 생산을 검사하기 위해 10~20개의 화면을 모니터링해야 했습니다. 온전히 집중을 기울여야 까다로운 작업이었습니다.
오류에 따라 작업자는 상황을 파악하기 위해 부스에서 나와야 했는데, 이로 인해 생산 라인을 일시적으로 일시 중지해야 했습니다.
Axis 카메라 및 AI 솔루션으로 인적 오류 감소
목표는 작업 부하를 완화하고 중요 공정에서 인적 오류를 최소화하며 직원이 전문 지식이나 물리적 노동이 필요한 작업에 집중할 수 있도록 하는 것이었습니다.
이와 같은 기계와 사람의 결합으로 스마트 제조가 탄생했습니다. Peter와 그의 팀은 작업자 피드백을 바탕으로 광범위한 AI 시스템과 작업자를 지원하는 새로운 애플리케이션을 개발했습니다. 결과적으로 기존의 컴퓨터 비전 센서가 점차 Axis 네트워크 카메라 및 분석으로 대체되었습니다.
이제 생산 라인은 수동 화면 모니터링 대신 자동화된 비전 도구로 작업자를 지원하는 Axis 카메라로 표준화되었습니다.
이 소형 모듈형 카메라는 기계에 내장되어 있으며, 물체가 이동하기 전에 올바른 방향으로 정렬되었는지 확인하도록 특수 훈련된 지능형 분석 기능을 갖추고 있습니다.
이처럼 이 AI 솔루션은 작업자의 업무를 지원하고, 이상이 감지되면 경보를 발생시킵니다. 그러면 작업자가 취해야 할 액션을 결정합니다.
분석을 통해 용강의 안전한 취급 보장
용융 금속은 최대 섭씨 1,500도까지 도달할 수 있으며 거대한 래들로 옮겨집니다.
이 래들은 시설 지붕에 매달려 있고, 크레인을 사용해 들어 옮겨집니다. 각각 최대 300톤의 용강을 운반합니다. 크레인이 래들에 있는 두 개의 후크를 사용해 들어 올린 후, 래들을 앞으로 기울이면 강철이 캐스터에 부어집니다.
래들을 들어올리기 전에 후크가 올바른 위치에 있는지 반드시 확인해야 합니다. 분석을 통해 후크 배치가 올바르지 않음을 감지하면 공정이 중지되고 경보가 울려 공장 작업자가 즉시 문제를 조사할 수 있습니다.
4개의 눈 원칙
애플리케이션이 래들의 안전한 부착을 확인해야 합니다. 제대로 부착이 되어 있지 않으면 크레인 작업자가 그리퍼를 들어 올릴 수 없습니다. Safe Ladle Pickup(SLP) 애플리케이션이 크레인의 Programmable Logic Controller(PLC)와 연결되어 있기 때문입니다.
리프팅 제어 장치는 SLP 애플리케이션이 승인을 허용해 줄 때까지 잠금 상태를 유지합니다. 애플리케이션에 문제가 발생했을 때는 크레인 운전자가 시스템을 무시할 수 있는데, 크레인 후크가 올바르게 연결되었는지 수동으로 확인해 줄 추가 인력이 지면에 있는 경우에만 해당됩니다.
AI를 통한 높은 신뢰성 및 안전한 생산
이후 융용 금속을 연속주조기를 통해 고온의 슬래브로 주조합니다. 그런 다음 슬래브를 절단하고 열간압연한 후 냉간압연하여 코일과 강판으로 만듭니다.
이 공정은 지속적이고 긴밀하게 통합되어 있습니다. 공정에 문제가 생기면 문제가 해결될 때까지 가동이 중단될 수 있습니다. 당연히 이러한 가동 중단은 공장의 생산량에 즉각적인 영향을 미칩니다.
따라서 철강 제조 공정의 실시간 모니터링은 비즈니스 성공에 필수적입니다.
이전에는 ArcelorMittal Belgium 직원들이 고소 위치에 배치되어 후크가 올바르게 부착되었는지 육안으로 확인했습니다. 이 공정이 이제 Axis 블록 카메라로 자동화되고 모니터링됩니다.
ArcelorMittal은 이미 자체 서버 기반 분석 기능을 개발해 갖추고 있었습니다. 이 분석 기능을 Axis 맞춤형 애플리케이션 개발 팀이 카메라 기반 애플리케이션으로 이전한 것입니다. 이제 ArcelorMittal은 개방형 플랫폼 기반의 분석 기능을 통해 전 세계 모든 규모의 시설에서 모든 카메라에 배포할 수 있습니다.
용접 품질 검사에 사용되는 카메라
ArcelorMittal의 모든 철강 제품은 자동차 제조업체부터 토목 회사, 항공우주부터 가전제품에 이르기까지 특정 고객에 맞게 생산됩니다. 생산하는 강재의 크기와 등급이 무한하므로, 고객에게 맞는 강재를 보내는 것이 중요합니다.
철강 공장에서 출하하기 전에 Axis 네트워크 카메라를 사용하여 각 철강 화물을 확인하고, 라벨 표기, 용접 품질(균열, 오염 또는 다공성 여부 검사 등) 및 강종을 검사하여 정확성을 보장합니다.
그로 인한 결과는 명확합니다. 품질 보증 공정이 보다 정확해지고 효율이 높아졌습니다.
제한 구역 접근 시 경보
AXIS Object Analytics는 제한 구역에서 사용되며, 사람이 폐쇄 구역 또는 제한 구역에 출입하면 알람을 트리거링합니다.
특정 상황에서 철강 공장의 일부 영역에 추가적인 주의가 필요할 수 있습니다. 하지만, 해당하는 시나리오에 알맞은 알람을 적용하기가 어려울 수 있습니다.
VAPIX를 통해 센서로 사용되는 카메라는 음향 알람 및 점멸하는 빨간색 등과 같은 시각적 경고를 활성화합니다.
제한 사항으로 특정 구역의 게이트나 도어를 열거나 그 앞에 서 있는 것을 금지하기를 포함할 수 있습니다. 철강 생산 사이트에서는 대형 기계가 끊임없이 가동되며, 용강을 취급하는 영역은 작동 특성상 각별한 주의를 기울여야 합니다.
각별한 주의력이 요구되는 환경의 제한 구역에서 사람을 감지하는 기능을 사용하면, 원활한 운영을 이어가면서 필요할 때 적절한 액션을 취할 수 있습니다. 사고를 방지하는 데는 혁신적인 기술이 필수적입니다.
손쉬운 통합 및 프라이버시 보호 규정 준수
Axis 카메라와 ArcelorMittal의 애플리케이션은 벨기에 내 생산 시설 4곳에서 사용되며 거의 매일 작동합니다. 일반적으로 Axis 인터페이스, 개방형 플랫폼 및 VAPIX 통합은 시스템 운영 효율성을 높입니다.
Axis 제품이 안정적인 API와 모든 제품에 동일한 OS를 적용하는 덕분에, 이 제철소는 시스템을 쉽게 통합할 수 있었습니다.
카메라가 오작동하는 경우 한 시간 안에 재고로 보유 중인 카메라로 교체할 수 있으므로, 중단을 최소화할 수 있습니다.
일부 지역 법률에서는 공정 모니터링과 같은 운영 애플리케이션 감시 기술을 사용할 때 작업자의 프라이버시를 항상 존중하고 보장해야 한다고 규정하고 있습니다. 따라서 ArcelorMittal Belgium은 카메라의 커버 범위가 넓은 시설에서는 AXIS Live Privacy Shield를 사용하여 얼굴이나 전신을 동적 마스킹합니다.
Experience Center - 혁신을 위한 진화하는 파트너십
ArcelorMittal은 Axis 개방형 플랫폼을 활용해 모든 Axis 카메라에 AI 분석 기능을 배포할 수 있습니다. 이와 같은 전환을 통해 확장성을 향상하고 네트워크 인프라 비용을 절감할 수 있었던 ArcelorMittal은 Axis 솔루션의 구현을 전 세계로 확장하고 새로운 적용 영역을 찾기 위해 노력하고 있습니다.
이를 더욱 촉진하기 위해 Axis 솔루션 활용 사례를 보여줄 체험 센터를 벨기에에 만드는 중입니다.
스마트한 철강 생산을 위해 계속되는 여정
벨기에에서는 비전 AI 팀이 정기적으로 만나 인사이트를 공유합니다. Axis 솔루션과 분석 기능이 공정 모니터링에 주는 이점이 분명해지면서, 시각적 센서를 철강 제조 공정 내 더 깊은 곳에 배치하고자 하는 바람이 커지고 있습니다.
또한, 혁신이 계속됨에 따라 Peter Van de Woestyne은 AXIS Image Health Analysis를 사용하여 계획된 유지보수에서 상태 기반 유지보수로 전환할 수 있는 큰 잠재력을 확인했습니다.
