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KR101840419B1 - System and method for predicting fault of elements in skin pass mill and leveler - Google Patents

System and method for predicting fault of elements in skin pass mill and leveler Download PDF

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KR101840419B1
KR101840419B1 KR1020170107782A KR20170107782A KR101840419B1 KR 101840419 B1 KR101840419 B1 KR 101840419B1 KR 1020170107782 A KR1020170107782 A KR 1020170107782A KR 20170107782 A KR20170107782 A KR 20170107782A KR 101840419 B1 KR101840419 B1 KR 101840419B1
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KR
South Korea
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facility
shape
predicting
calibrator
variation
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Korean (ko)
Inventor
최성호
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(주)피티더블유스틸솔루션
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템은 냉연 및 도금공정 중 조질 압연기의 조업 인자 및 형상교정기의 조업인자들을 수집하는 데이터 수집부; 상기 조업인자들의 변동 추이성을 기초로 조업 빅데이터(Big Data)기반의 데이터 마이닝기법을 활용하여, 결함 발생에 대한 조업조건을 도출하고, 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생가능한 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애 발생률을 진단 예측 하여 사용자에게 알람 및 조업가이드를 제공하는 설비장애 진단 예측부; 및 상기 조업 가이드 제공에 대한 사용자의 적절성 판단 및 추후 장애 예측 데이터로써의 활용성 여부를 평가하는 평가부;를 포함한다.The system includes a data collecting unit for collecting operating factors of a roughing mill and a shape correcting unit of a rough rolling mill during a cold rolling and plating process, according to an embodiment of the present invention; Based on the fluctuation characteristics of the above factors, a data mining technique based on Big Data is used to derive operating conditions for the occurrence of faults, and the occurrence rate of major defects that can occur in the roughing mill and the shape calibrator An equipment fault diagnosis predicting unit for diagnosing and predicting a facility fault occurrence rate according to the incidence rate of major faults and providing alarms and operation guides to a user; And an evaluation unit for evaluating suitability of the user to the provision of the operation guide and availability of the fault prediction data.

Description

조질압연기 및 형상교정기 설비장애 예지 정비 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREDICTING FAULT OF ELEMENTS IN SKIN PASS MILL AND LEVELER}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a system and method for improving the quality of a rolling mill and a shape correcting apparatus,

본 발명은 조질압연기 및 형상교정기 설비장애 예지 정비 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for maintenance and repair of a roughing mill and a shape correcting apparatus.

냉연 및 도금 라인의 조질압연기(SKIN PASS MILL) 및 형상교정기(LEVLER) 설비를 유지 관리함에 있어 시간이 경과함에 따라 마모, 충격피로, 오염, 노후화 등에 따른 성능 저하가 발생하게 된다. 설비의 장애 발생시, 이는 제품의 불량의 원인이 되거나 또는 압연생산 중단을 초래하게 된다. 설비 유지의 방식으로 사전적 대응 정비인 예방정비(Preventive Maintenance), 예지정비(Predictive Maintenance), 상태기준 보전(Condition Based Maintenance) 과 사후적 대응 정비인 사후정비(Breakdown Maintenance), 수동적 보전방식(Reactive Maintenance) 등이 있으나, 이들은 설비장애 발생을 미리 예측 및 방지 함에 있어 근본적인 한계가 있어 왔다.In the maintenance of the SKIN PASS MILL and LEVLER equipment of the cold rolling and plating line, performance deterioration due to wear, impact fatigue, contamination and aging occurs over time. In the event of a failure of the equipment, this may cause the product to fail or lead to the interruption of rolling production. The facility maintenance method is divided into preventive maintenance, predictive maintenance, condition based maintenance, breakdown maintenance, and reactive maintenance. Maintenance, etc., but these have had fundamental limitations in predicting and preventing the occurrence of facility failure.

구체적으로 사전 대응적 정비인 예방정비(Preventive Maintenance)는 구성품이 일정 주기로 손상되지는 않으므로 고장의 예측보다는 경험적인 사전 예방 차원의 정비이며, 정비 기간 내에 구성품 손상 돌발 발생시 Overhaul 과정에 상당한 시간이 소요되고, 큰 생산 손실을 야기시키기도 한다. 또한 예지정비(Predictive Maintenance), 상태기준 보전(Condition Based Maintenance) 경우도 마찬가지로 설비가동 중 기대하지 않은 임의의 과부하에 기인하는 구성품의 고장은 회피가 불가하며, 갑작스런 고장모드를 가지는 구성품은 필요한 사전검지 제공이 불가능하다. Preventive maintenance, which is a proactive maintenance, is an empirical precautionary maintenance rather than a failure prediction because the components are not damaged at regular intervals. It takes considerable time for the overhaul process when component damage occurs within the maintenance period , Leading to a large production loss. In the case of Predictive Maintenance and Condition Based Maintenance, it is also impossible to avoid component failures caused by unexpected overloads during the operation of the equipment. In case of components with sudden failure modes, It is impossible to provide.

또한, 사후 대응적 정비인 사후정비(Breakdown Maintenance) 및 수동적 보전방식은(Reactive Maintenance)은 이미 설비의 기능저하 내지는 기능정지(고장)된 후에 수리교체를 실시하는 보전형태로써 예기치 않은 가동 휴지 시간(Down Time) 발생으로 제품 생산의 차질에 의한 손실을 야기시킨다.In addition, the breakdown maintenance and the passive maintenance method (Reactive Maintenance), which is a reactive maintenance method, is a type of maintenance that performs repair replacement after a facility has been deteriorated or stopped (broken) Down Time, which causes a loss due to production disruption.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0038265호 (2014. 03. 28)Korean Patent Publication No. 10-2014-0038265 (Apr. 28, 2014)

본 발명의 목적은 냉연 및 도금 공정에서 제품 품질과 직결되는 중요 설비인 조질압연기 및 형상교정기 설비에 대해, 조업 중에 발생 빈도가 높은 설비 결함 인자를 분류해 이를 빅데이터 기반의 데이터마이닝(Data Mining)기법을 활용하여 실시간으로 감시 및 분석을 통해 결함발생 조업조건을 도출함으로써, 설비결함 발생 징후를 조기에 예측 및 조업자가 선 대응 할 수 있도록 인지시킴으로써, 설비결함에 따른 생산성 저하 및 품질결함을 사전에 예방할 수 있는 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to classify facility defect factors, which occur frequently during operation, into quality data-based data mining for temper rolling mills and shape correcting machine facilities, which are important facilities directly connected to product quality in cold rolling and plating processes, By monitoring and analyzing in real time using the technique, it is possible to predict the occurrence condition of defects and to recognize the occurrence of facility defects early so that the operator can cope with them early. The present invention provides a system and method for preventing equipment failure of a temper rolling mill and a shape correcting machine.

본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기 설비장애 예지 정비 시스템은 냉연 및 도금공정 중 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들 및 형상교정기(Leveler)의 조업인자들을 수집하는 데이터 수집부; 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들 각각의 변동 추이성 및 상기 형상교정기(Leveler)의 조업인자들 각각의 변동 추이성을 기초로 조업 빅데이터(Big Data)기반의 데이터 마이닝기법을 활용하여, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler) 각각의 결함 발생에 대한 조업조건을 도출하고, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생가능한 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애 발생률을 진단 예측 하여 사용자에게 알람 및 조업가이드를 제공하는 설비장애 진단 예측부; 및 상기 설비장애 진단 예측부에서 제공된 조업 가이드에 대한 사용자의 적절성 판단 및 추후 장애 예측 데이터로써의 활용성 여부를 평가하는 평가부;를 포함하고, 상기 설비장애 진단 예측부는 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)의 N 패스 동안에 시간대별로 수집한 조업인자들 간의 변동분을 산출하는 조업인자 변동분 산출부; 및 상기 변동분의 크기 및 변동분의 증가량을 기초하여 N 패스 동안 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생될 주요결함 및 상기 주요결함에 따른 설비장애 발생률을 예측 및 최적의 조업가이드를 제공하는 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부를 포함하고, 상기 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부는 상기 주요결함에 따른 설비장애 발생률에 따라 서로 다른 조업 정비 가이드를 제공하고, 상기 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부는 상기 변동분의 증가량에 기초하여 산출된 N 패스 동안 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생된 주요결함 발생률의 분포도에 기초하여 설비장애 시점을 예측하고, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들은 진동, 압하량, 이물묻음 및 표면조도이고, 상기 형상교정기(Leveler)의 조업 인자들은 웨이브 및 반곡, 진동, 회전수이고, 상기 설비장애 진단 예측부는 정형적 데이터(Wave 및 반곡 Chattering Mark, 연신불량 이물묻음의 결함별 조업인자의 변동 추이성) 및 비정형적 데이터(일상점검, 정밀진단 시기, 설비교체이력)를 고려하여 상기 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애를 예측한다.The rough rolling mill and the shape correcting device failure prevention maintenance system according to an embodiment of the present invention includes a data collecting part for collecting operating factors of a rough rolling mill (skin pass mill) and shape factors of a shape calibrator during a cold rolling and plating process, ; Based on the variation trend of each of the operating factors of the skin pass mill and the variation trend of each of the operating factors of the shape calibrator, a data mining technique based on Big Big Data is utilized The operating conditions for the defect occurrence of each of the skin pass mill and the shape calibrator are derived and the major defect occurrence rates that can be generated in the skin pass mill and the shape calibrator And an equipment failure diagnosis predicting unit for diagnosing and predicting a facility failure rate according to the incidence rate of major faults and providing an alarm and operation guide to the user; And an evaluation unit for evaluating suitability of the user to the operation guide provided by the facility fault diagnosis predicting unit and utilization availability of the fault prediction data in the future, And a variation factor calculator for calculating a variation between operation factors collected in each of the time zones during the N passes of the shape calibrator (Leveler); And predicting major faults to be generated in the skin pass mill and the shape calibrator during the N pass and a facility fault incidence due to the major faults based on the magnitude and the increment of the variation, And a guide providing section for predicting the facility failure rate and providing guidance to the facility, wherein the facility failure rate prediction and guide providing section provides different operation maintenance guides according to the facility failure rate according to the major defect, The providing section predicts a facility failure time point based on a distribution chart of major defect occurrence rates generated in the roughing mill and the shape correcting machine during the N passes calculated based on the increase amount of the variation, And the surface roughness, and the shape correcting device (Level er) are the wave and bend, vibration, and rotation number, and the facility fault diagnosis predicting unit predicts the equipment fault diagnosis unit based on the form data (wave and bending chattering mark, (Daily inspection, fine diagnosis period, and facility replacement history), it is predicted that the major fault occurrence rate and the facility fault due to the major fault occurrence rate are considered.

본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 방법은 데이터 수집부에서 냉연 및 도금공정 중 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들 및 형상교정기(Leveler)의 조업인자들을 수집하는 조업인자 수집단계; 설비장애 진단 예측부에서 상기 조업인자들의 변동 추이성을 기초로 조업 빅데이터(Big Data)기반의 데이터 마이닝기법을 활용하여, 결함 발생에 대한 조업조건을 도출하고, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생가능한 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애 발생률을 진단 예측하여 사용자에게 알람 및 조업가이드를 제공하는 설비장애 진단 예측단계; 및 평가부에서 상기 설비장애 진단 예측단계에서 제공한 조업 가이드에 대한 사용자의 적절성 판단 및 추후 장애 예측 데이터로써의 활용성 여부를 평가하는 평가단계;를 포함하고, 상기 설비장애 진단 예측단계는 조업인자 변동분 산출부에서 상기 냉연 및 도금공정의 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler)의 N 패스 동안 시간대별로 수집한 조업인자들 간의 변동분을 산출하는 단계; 및 설비장애 예측 및 가이드 제공부에서 상기 변동분의 크기 및 변동분의 증가량에 따라 발생가능한 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler) 각각의 구성설비들의 주요결함 및 주요결함 발생률을 산출하여 주요결함 발생률에 기초하여 N 패스 동안 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생될 설비 장애 발생률을 예측하여 최적의 조업가이드를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부는 상기 변동분의 증가량에 기초하여 산출된 N 패스 동안 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생된 주요결함 발생률의 분포도에 기초하여 설비장애 시점을 예측하고, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들은 진동, 압하량, 이물묻음 및 표면조도이고, 상기 형상교정기(Leveler)의 조업 인자들은 웨이브 및 반곡, 진동, 회전수이고, 상기 설비장애 진단 예측부는 정형적 데이터(Wave 및 반곡 Chattering Mark, 연신불량 이물묻음의 결함별 조업인자의 변동 추이성) 및 비정형적 데이터(일상점검, 정밀진단 시기, 설비교체이력)를 고려하여 상기 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애를 예측한다.The method for predicting facility failure of a roughing mill and a shape straightener according to an embodiment of the present invention is characterized in that in a data collecting unit, operating factors of a rough rolling mill (skin pass mill) and shape factors of a shape calibrator during a cold rolling and plating process Collecting operational factors; The equipment fault diagnosis predicting unit derives operating conditions for occurrence of defects by utilizing a data mining technique based on Big Data based on the fluctuation property of the operating factors, And a facility fault diagnosis prediction step of diagnosing and predicting a facility fault incidence rate according to the main fault occurrence rate that can be generated in the shape correcting unit and an alarm and operation guide to a user; And an evaluation step of assessing suitability of the user to the operation guide provided in the facility fault diagnosis prediction step and evaluation of utility as future fault prediction data in the evaluation part, Calculating a variation between the operation factors collected in the time zone during the N passes of the skin pass mill and the shape calibrator of the cold rolling and plating process in the variation calculation unit; And the major defect and major defect occurrence rate of the constituent facilities of each of the skin pass mill and the shape calibrator which can be generated according to the magnitude of the variation and the amount of variation in the facility failure prediction and guide providing, Estimating a facility failure rate to be generated in the roughing mill and the shape correcting machine during an N pass based on a defect occurrence rate and providing an optimal operation guide; And estimating an equipment failure time point based on a distribution chart of major defect occurrence rates generated in the roughing mill and the shape correcting machine during N passes calculated on the basis of the operating frequency of the rough rolling mill, And surface roughness, and the operating factors of the shape calibrator are wave and half And the equipment failure diagnosis predicting unit predicts the facility fault diagnosis unit based on the form data (wave and bending chattering mark), irregular data (daily inspection, precision diagnosis time, facility Replacement history) of the main faults and the main faults incidence rate.

상기 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다The solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention can be understood in detail with reference to the specific embodiments of the following detailed description

본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler)의 설비장애 예지 정비 시스템은 주요 조업인자들의 변동추이를 지속적으로 모니터링할 수 있고, 조업 빅데이터에 데이터 마이닝 기법을 적용하여 결함발생에 대한 조업조건을 도출하므로 이상징후에 대한 원인파악 및 냉연 및 도금공정의 조질압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler)의 설비장애 발생 전에 이상징후를 사전에 예측할 수 있다는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, the facility failure detection and maintenance system of the skin pass mill and the shape calibrator can continuously monitor the variation of the major operating factors and can perform data mining And it is possible to predict the anomalous signs before the occurrence of equipment failure in the cold rolling and plating process of the skin pass mill and shape calibrator. .

상술한 이점을 통해 냉연 및 도금공정의 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler)의 설비장애 발생률을 사전에 억제할 수 있고, 설비장애에 따른 장비교체를 신속하게 진행할 수 있으며, 또한 측정 데이타 별 이상요인 분석을 통한 상하한치 선정으로 결함 발생 저감이 가능하며 더불어, 설비장애에 따른 조업정지로 생산율 저하 및 대형 사고를 사전에 예방할 수 있다는 이점이 있다.It is possible to suppress the incidence rate of equipment failures of the rough rolling mill (skin pass mill) and the shape calibrator (leveler) of the cold rolling and plating process in advance, and to quickly change the equipment due to the equipment failure, It is possible to reduce the incidence of defects by selecting the upper and lower limit values through analysis of abnormal factors by data. In addition, there is an advantage that it is possible to prevent production rate decrease and large accident in advance due to shutdown due to facility failure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 및 도금공정의 조질 압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템을 나타낸 블록도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연 및 도금공정 설비장애 예지 정비 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 빅데이터를 활용한 데이터마이닝(Data Mining) 기법을 적용하여 사례화된 결함 발생에 대한 조업 조건을 도출하는 예시이다.
도 4는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도이다.
FIG. 1 is a block diagram showing a system for predicting a facility failure of a roughing mill and a shape correcting apparatus for a cold rolling and plating process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a flowchart for explaining a cold rolling and plating process facility failure prevention method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is an example of deriving operating conditions for occurrence of defective cases by applying a data mining technique using Big Data.
4 is a diagram illustrating an exemplary computing environment in which one or more embodiments disclosed herein may be implemented.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as " including " an element, it is to be understood that the element may include other elements as well as other elements, And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명을 설명하기에 앞서, 일반적으로 냉연 및 도금공정에서 이용되는 조질압연기 및 형상교정기를 처음 개발할 때와 장비를 가동한 후 일정 시간이 흐른 후의 특성이 다르게 나타나는데, 일정 시간이 흐른 후에는 기계적인 마모, 소착, 변형 내지 피로 등 다양한 형태의 특성이 변화하여 기계의 성능이 저하되고, 이는 압연공정의 불안정화와 더불어 제품의 성능과 신뢰도를 떨어뜨리는 요인이 되고 있다. Prior to describing the present invention, the characteristics of the temper rolling mill and the shape calibrator used in the cold rolling and plating processes are generally different from those developed for the first time and after a certain period of time after the equipment is started. Abrasion, squeezing, deformation, and fatigue, and the performance of the machine is deteriorated. This causes destabilization of the rolling process and deteriorates the performance and reliability of the product.

따라서 장비 및 시스템의 신뢰성 저하는 제품의 성능 및 신뢰성 저하로 직결될 수 있다. 그러나 이러한 장비 및 시스템의 신뢰성 저하를 직접적으로 신속히 파악할 수 있는 방법은 없다. 시스템을 관리하고 운영하는 엔지니어도 장비의 작동 여부 및 장비의 파라메터(Parameter) 설정에 대한 지식만을 가질 뿐, 장비 및 시스템의 신뢰도가 어떻게 변화하는지는 알기 어렵다. Therefore, the reliability of the equipment and the system may be deteriorated due to the degradation of the performance and reliability of the product. However, there is no way to directly and quickly grasp the reliability degradation of such equipment and systems. The engineer who manages and operates the system has only knowledge about the operation of the equipment and the setting of the parameters of the equipment, but it is difficult to know how the reliability of the equipment and the system changes.

다시 말하면, 이러한 냉연 및 도금공정 중 조질압연기 및 형상교정기의 이상 유무 파악 및 신뢰성 파악을 하기 위해서는 제조공정으로부터 발생하는 수많은 공정 변수를 데이터베이스에 축적하되, 데이터마이닝(Data Mining) 기법을 사용하여 설비이상 여부를 예측할 수 있는 압연공정관리의 동적인 운영 및 구축이 필요하다.In other words, in order to grasp the abnormality of the rough rolling mill and shape calibrator during the cold rolling and plating process and to grasp the reliability, it is necessary to accumulate a large number of process parameters arising from the manufacturing process in a database, and to use the data mining The dynamic operation and construction of the rolling process control which can predict whether or not the rolling process can be predicted.

이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 방법 및 시스템을 보다 상세하게 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic view of a roughing mill according to an embodiment of the present invention;

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기 설비장애 예지 정비 시스템을 나타낸 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a roughing mill and a shape correcting device failure prevention maintenance system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1에 도시된 바와같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템(100)은 데이터 수집부(200), 설비장애 진단 예측부(300), 데이터베이스(400), 및 평가부(500)를 포함할 수 있다.1, an equipment failure prediction system 100 of a roughing mill and a shape correcting machine according to an embodiment of the present invention includes a data collecting unit 200, an equipment failure diagnosis predicting unit 300, a database 400 , And an evaluation unit 500. [

상기 데이터 수집부(200)는 냉연 및 도금공정 중 조질 압연기의 조업인자 및 형상교정기의 조업인자들을 수집한다.The data collecting unit 200 collects the operating factors of the roughing mill and the shape correcting unit during the cold rolling and plating processes.

상기 데이터 수집부(200)는 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기 내에 구비된 설비들의 동작을 센싱하는 센서들로부터 설비들 각각의 동작에 따른 주요 조업인자를 수집한다.The data collecting unit 200 collects key operating factors according to the operation of each of the facilities from sensors that sense the operation of equipment included in a skin pass mill and a shape calibrator.

보다 구체적으로, 상기 데이터 수집부(200)는 상기 냉연 및 도금공정의 N패스 동안 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 시간별 조업인자를 패스별로 분류하여 수집 저장한 저장매체일 수 있다. More specifically, the data collecting unit 200 may be a storage medium that collects and collects the time-dependent operating factors of the temper rolling mill during the N passes of the cold rolling and plating processes.

또한, 상기 데이터 수집부(200)는 상기 냉연 및 도금공정의 N패스 동안 동작한 상기 형상교정기(Leveler)의 조업인자들을 저장한 저장매체일 수 있다.Also, the data collecting unit 200 may be a storage medium storing operating factors of the shape calibrator operated during N passes of the cold rolling and plating process.

또한, 상기 데이터 수집부(200)는 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기의 N 패스동안 동작한 조질 압연기 및 형상교정기의 정상조업인자를 저장한 저장매체일 수 있다.Also, the data collecting unit 200 may be a storage medium storing normal operating factors of the roughing mill and the shape calibrator operated during N passes of the roughing mill and the shape calibrator.

조질 압연기의 조업인자의 종류에 따른 주요결함 및 데이터 취득방안은 다음과 같다.Major defects and data acquisition plans according to the type of operating factors of the temper rolling mill are as follows.

조질 압연기의 제1 조업인자 진동에 따른 주요 결함은 채터링 마크(Chattering Mark)이며, 전후단의 텐션 브라이들롤(Tension Bridle Roll), 워크롤(Work Roll) 및 백업롤(Back Up Roll)의 초크(Chock)의 각 개소에 진동센서를 설치하여 진동값을 측정한다.Major defects of the temper rolling mill according to the vibration of the first operating factor are chattering marks, and the tensile bridle rolls, work rolls and back up rolls of the front and rear stages A vibration sensor is installed at each position of the chock to measure the vibration value.

조질 압연기의 제2 조업인자 압하량에 따른 주요결함으로는 웨이브(Wave), 반곡, 연신불량 이며, 롤 압하 실린더(Roll Force Cylinder), 벤더 실린더(Bender' Cylinder)의 로드 셀(Load Cell) 또는 압력계를 설치하여 스트립에 가해지는 힘을 측정한다. The main defects according to the second operating factor reduction amount of the temper rolling mill are wave, bending and drawing defects. The rolls are a roll force cylinder, a load cell of a bender cylinder, Install a pressure gauge to measure the force exerted on the strip.

조질 압연기의 제3 조업인자 이물묻음에 따른 주요결함은 소재 표면 이물질 전사등 오염도이며 Wet Tank의 유량계, 온도계, 농도계를 설치하여 농도/청정도 값을 측정한다.The main defect of the quality rolling mill according to the third operation factor foreign matter contamination is the contamination degree such as the transfer of foreign substance on the surface of the material, and the density / cleanliness value is measured by installing the meter of the wet tank, the thermometer and the density meter.

조질 압연기의 제4 조업인자 Work 표면조도에 따른 주요결함은 스트립표면형상 불량 및 롤교체시점의 경과이며 이는 후속 공정의 스트립의 용도에 차질을 갖는다. 따라서 온라인 조도계를 설치하여 워크롤(Work Roll)의 표면조도를 측정 및 모니터링 한다.The fourth failure factor of the temper rolling mill depends on the surface roughness of the strip surface defects and the elapsed time of the roll replacement time, which has a problem in the use of the strip of the subsequent process. Therefore, the on-line illuminometer is installed to measure and monitor the surface roughness of the work roll.

조질 압연기의 제5 조업인자 워크롤(Work Roll)의 회전수에 따른 주요결함은 롤 마크(Roll Mark)이며 주요 워크롤에 펄스 발생기(Pulse Generator)를 설치하여 회전수를 측정한다.Fifth operation factor of the temper rolling mill The major defect according to the number of revolutions of the work roll is the roll mark and the number of revolutions is measured by installing a pulse generator on the main work roll.

다음은 형상교정기의 조업인자의 종류에 따른 주요결함 및 데이터 취득방안은 다음과 같다.The following are major deficiencies and data acquisition plans according to the types of operational factors of the geometric calibrator.

형상교정기의 제1 조업인자 Wave 및 반곡에 따른 주요결함은 Wave 및 반곡 이며, 롤카세트(Roll Cassette) 각 개소에 위치 센서(Position Sensor)를 설치하여 위치 레벨을 감지하고 기 설치된 PLC와 연동하여 인터메쉬(Intermesh)량을 전송받는다.The main defects according to the first operation parameter Wave and bend of the shape calibrator are wave and bending. The position sensor is installed at each position of the roll cassette and the position level is detected. Mesh (Intermesh) amount is received.

형상교정기의 제2 조업인자 진동에 따른 주요결함은 채터링 마크(Chattering Mark)이며, 롤카세트(Roll Cassette), Housing, Reducer의 각 개소에 진동센서를 설치하여 진동값을 측정한다.The main defect due to vibration of the second working parameter of the shape calibrator is a chattering mark. The vibration value is measured by installing a vibration sensor at each position of a roll cassette, a housing, and a reducer.

형상교정기의 제3 조업인자 회전수에 따른 주요결함은 롤 마크(Roll Mark)이며, 각 주요 롤에 펄스 발생기(Pulse Generator)를 설치하여 롤의 회전수를 측정한다.The major defect according to the number of revolutions of the third operation of the shape calibrator is a roll mark, and a pulse generator is installed on each main roll to measure the number of revolutions of the roll.

다음으로, 상기 설비장애 진단 예측부(300)는 상기 조업인자들의 변동 추이성을 기초로 데이터베이스(400)의 빅데이터에 데이터마이닝(Data Mining) 기법을 적용 분석하며, 정형적 데이터 (Wave 및 반곡 Chattering Mark, 연신불량 이물묻음 등의 결함별 조업인자의 변동 추이성)뿐만 아니라 비정형적 데이터 (일상점검, 정밀진단 시기, 설비교체이력)도 함께 고려하여, 결함 발생 조업조건을 도출 함으로써, 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생가능한 주요결함발생률 및 상기 주요결함발생률에 따른 설비장애를 진단 예측하는 기능을 수행한다.Next, the equipment fault diagnosis predicting unit 300 applies and analyzes a data mining technique to the big data of the database 400 on the basis of the fluctuation property of the operational factors, Chattering Mark, fluctuation of operating factors by defects such as defective drawing of foreign matter), as well as atypical data (daily inspection, precise diagnosis time, facility replacement history) A function of diagnosing and predicting a facility failure according to the incidence rate of major defects that can occur in the rolling mill, the shape correcting device, and the major defect occurrence rate.

보다 구체적으로, 상기 설비장애 진단 예측부(300)는 조업인자 변동분 산출부(310), 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)를 포함할 수 있다.More specifically, the facility fault diagnosis predicting unit 300 may include a factor calculation unit 310, an equipment failure prediction unit, and a guide providing unit 320.

상기 조업인자 변동분 산출부(310)는 조질압연공정이 상기 N 패스 시간동안 조질 압연기 및 형상교정기에서 발생한 조업인자들 간의 변동분을 산출한다.The operating factor variation calculator 310 calculates the variation between the operating factors generated in the temper rolling mill and the shape calibrator during the N pass period of the temper rolling process.

변동분 산출의 일 예로, N패스공정의 t1시점의 조질 압연기의 제1 워크롤(WR)의 회전수가 A1이고, 정상조업인자의 N패스공정의 t1시점의 조질 압연기의 제1 워크롤(WR)의 회전수가 A2일 때, 조질 압연기의 조업인자(제1 워크롤의 회전수)의 변동분(A)은 A1-A2일 수 있다.The number of rotations of the first work roll WR of the temper rolling mill at time t1 of the N pass process is A1 and the number of revolutions of the first work roll WR of the temper rolling mill at the time t1 of the N pass process of normal operation factor, when the speed is A2, the variation (△ a) of the (rotation of the first work roll) operating parameters of the rolling mill may be a skin-pass A1-A2.

변동분 산출의 다른 일 예로, N 패스공정의 t2시점에서, 형상교정기의 압하력에 따른 인터메쉬(intermesh)량이 M1이고, 정상조업인자의 N패스공정의 t2시점에서, 형상교정기의 압하력에 따른 인터메쉬(intermesh)량이 M2일 때, 형상교정기의 조업인자(인터메쉬량)의 변동분(M)은 M1-M2일 수 있다.As another example of the calculation of the variation, at the time point t2 of the N pass process, the intermesh amount according to the descending force of the shape correcting device is M1, and at the time point t2 of the N pass process of the normal operation factor, When the intermesh amount is M2, the variation ( DELTA M) of the operating factor (intermeshed amount) of the shape calibrator may be M1-M2.

변동분 산출의 또 다른 일 예로, N패스공정의 t3시점에서, 형상교정기의 롤카세트(Roll Cassette)의 진동(Vibration)량이 V1이고, 정상조업인자의 N패스공정의 t3시점에서, 형상교정기의 롤카세트(Roll Cassette)의 진동(Vibration)량이 V2일 때, 형상교정기의 조업인자(롤카세트의 진동량)의 변동분(V)은 V1-V일 수 있다.As another example of the calculation of the variation, when the vibration amount of the roll cassette of the shape calibrator is V1 at the time point t3 of the N pass process and at the time point t3 of the N pass process of the normal operation factor, When the amount of vibration of the cassette is V2, the variation ? V of the operating factor (amount of vibration of the roll cassette) of the shape calibrator may be V1-V.

상기 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 상기 변동분의 크기에 따라 발생가능한 상기 조질 압연기 및 형상교정기의 주요결함 발생률을 예측한다.The facility failure prediction and guide providing unit 320 predicts a major defect occurrence rate of the roughing mill and the shape correcting apparatus that can be generated according to the magnitude of the variation.

상기 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 가동시간을 기초로 하여, 내부에 변동분의 크기 에 따라 주요결함 발생률을 예측한다.The facility failure prediction and guide providing unit 320 predicts a major defect occurrence rate according to the magnitude of the change based on the operation time.

이때, 상기 설비 장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 데이터베이스(400)의 조업 빅데이터를 활용하여 결함 발생 조업 조건을 도출 하기위해 MLR(Multiple Linear Regression), PLS(Partial Least Sqaures), RIDGE, LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator), SCAD(Smoothly Clipped Absolute Deviation), MCP(Minimax Concave Penalty), SVM(Support Vector Machine), Bagging, Boosting 및 Random Forest의 알고리즘 중 하나 이상을 이용하여 설비장애 발생률을 예측할 수 있다.The facility failure prediction and guide providing unit 320 may use multiple linear regression (MLR), partial linear regression (PLS), RIDGE, and LASSO to derive defect occurrence operation conditions using the operation big data of the database 400 Predicts the rate of facility failure using one or more of the Least Absolute Shrinkage and Selection Operator, Smoothly Clipped Absolute Deviation (SCAD), Minimax Concave Penalty (MCP), Support Vector Machine (SVM), Bagging, Boosting and Random Forest algorithms. .

또한, 상기 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 상기 변동분의 증가량에 기초하여 산출된 N 패스 동안 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생될 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 기초하여 설비장애 발생률 및 설비장애 예측시점을 예측한다.In addition, the facility failure prediction and guide providing unit 320 may calculate a main fault incidence rate to be generated in the skin pass mill and the shape calibrator during an N pass calculated based on the increase amount of the variation, Based on the fault incidence rate, predict the facility failure rate and the facility failure prediction time.

보다 구체적으로, 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)에서 예측한 N 패스 동안에 발생된 주요결함 발생률의 분포도를 데이터베이스(Data Base)의 빅데이터를 활용한 데이터 마이닝 알고리즘을 통해 분석한 후, 분석된 분포도의 결과값에 기초하여 설비들의 장애 발생률을 예측한다.More specifically, the distribution charts of the major defect occurrence rates generated during the N-path predicted by the equipment failure prediction and guide providing unit 320 are analyzed through a data mining algorithm using the big data of the database, Estimate the failure rate of the facilities based on the result of the distribution.

한편, 상기 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)에 적용된 데이터 마이닝 알고리즘은 데이터 집합의 다른 특성을 기반으로 하나 이상의 불연속 변수를 예측하는 분류 알고리즘, 데이터 집합의 다른 특성을 기반으로 수익 또는 손실과 같은 하나 이상의 연속 변수를 예측하는 회귀 알고리즘, 데이터를 속성이 유사한 항목의 그룹 또는 클러스터로 나누는 세그먼트화 알고리즘, 데이터 집합에 있는 여러 특성 사이의 상관관계를 찾는 연결 알고리즘을 포함할 수 있다.The data mining algorithm applied to the facility failure prediction and guide providing unit 320 may include a classification algorithm for predicting one or more discontinuous variables based on other characteristics of the data set, A regression algorithm that predicts one or more contiguous variables, a segmentation algorithm that divides data into groups or clusters of similar items of property, and a connection algorithm that finds a correlation between various characteristics in the data set.

또한, 추가적으로, 의사결정트리(Decision Tree) 알고리즘, 인공신경망 (Artificial Neural Network) 알고리즘, 군집분석 알고리즘을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a decision tree algorithm, an artificial neural network algorithm, and a cluster analysis algorithm.

참고로, 데이터 마이닝이란 대용량의 데이터로부터 이들 데이터 내에 존재하는 관계, 패턴, 규칙 등을 탐색하고 찾아내어 모형화함으로써 유용한 지식을 추출하는 일련의 분석과정을 의미한다.For reference, data mining refers to a series of analysis processes that extract useful knowledge by searching, finding and modeling relationships, patterns, rules, etc. existing in these data from a large amount of data.

데이터 마이닝의 기능으로는 분류(Classification), 추정(Estimation), 예측(Predecation), 유사집단화(Affinity Grouping), 군집화(Clustering), 기술(Descriotion) 등이 있다.The functions of data mining include Classification, Estimation, Predecation, Affinity Grouping, Clustering, and Descriotion.

데이터 마이닝에서 데이터를 추출하는 과정은 ①샘플링(sampling) → ②탐색(exploration) → ③수정/변환(modification) → ④모델링(modeling) → ⑤평가(assessment)로 나눌 수 있다.The process of extracting data from data mining can be divided into ① sampling ② exploration ③ modification / modification ④ modeling ⑤ evaluation.

①샘플링(sampling)은 적절한 양의 표본을 원 자료로부터 추출하는 과정이고, ②탐색(exploration)은 여러 가지의 자료의 탐색을 통해 기초통계자료, 도수분포표, 평균, 분산, 비율 등과 같은 기본적인 정보를 획득하는 과정이고, ③수정/변환(modification)는 데이터의 효율적인 사용을 위한 변수의 변환, 수량화, 그룹화 등을 통하여 데이터를 변환하는 과정이고, ④모델링(modeling)은 분석목적에 따라 적절한 기법을 사용하여 예측모형을 만드는 과정이고, ⑤평가(assessment)는 모형화의 결과에 대한 신뢰성, 유용성 등을 평가하는 과정이다.(1) Sampling is the process of extracting an appropriate amount of sample from raw data; (2) Exploring is the search of various data to obtain basic information such as basic statistical data, frequency distribution tables, average, variance, (3) Modification / conversion is a process of transforming data through conversion, quantification, and grouping of variables for efficient use of data. (4) Modeling is the process of using appropriate techniques (5) Assessment is the process of evaluating the reliability and usefulness of the results of modeling.

한편, 신경망(Neural Network)은 인간 대뇌의 기본 단위인 뉴런의 생리학적 모델에 착안하여 제안된 것으로, 외부로부터 입력을 받아들이는 노드(node)와 외부로 출력을 담당하는 노드가 있고, 이들 사이에 은닉 노드가 존재하면서 노드와 노드 간의 연결에 가중치(weight)가 부여되어 하나의 노드의 값이 연결 가중치와 승산되어 다른 노드로 전달된다. On the other hand, the neural network is proposed in consideration of a physiological model of a neuron, which is a basic unit of the human cerebrum, and includes a node that receives input from the outside and a node that performs output to the outside, In the presence of a hidden node, weights are given to the connection between the node and the node, so that the value of one node is multiplied with the connection weight and transmitted to the other node.

한편, 공정설비 관리 시스템에서 신경망은 주로 설비 이상동작에 따른 수율 예측(forecasting)에 주로 사용될 수 있는데, 공정 내의 설비동작의 중요한 변수들을 도출하고 이러한 변수들이 최종 수율(yield)에 어떠한 영향을 미치는지를 파악할 수 있으며, 이에 대한 학습을 통해 새로운 환경으로 바뀐 경우 또는 새로운 변수가 추가된 경우 최종 수율이 어떻게 바뀔 것인지에 대해 예측을 하는데 도움을 줄 수 있다.On the other hand, in the process facility management system, the neural network can be mainly used for forecasting due to abnormal operation of the equipment. It is necessary to derive the important parameters of the plant operation in the process and how these variables affect the final yield And learning about it can help to predict how the final yield will change if it is changed to a new environment or when new variables are added.

의사결정나무(decision tree)는 클래스(class)를 구분해 주는 규칙(rule)에 의해서 새로운 자료가 미리 정의되어 있는 클래스 중 어디에 속하는지를 판단하는데 활용된다. 규칙을 생성하기 위해서는 클래스가 정의되어 있는 데이터가 필요하며, 규칙을 생성하기 위한 알고리즘(algorithm)과 도출된 규칙을 어떤 형태로 보여줄 것인지에 대한 고려가 필요하다.A decision tree is used to determine which class a new data belongs to in a predefined class by a rule that classifies the class. In order to create a rule, it is necessary to have the data in which the class is defined, and it is necessary to consider the algorithm for generating the rule and the form in which the derived rule is to be displayed.

또한, 군집화(clustering)를 이용한 패턴 분석이 활용될 수 있다. 군집화는 분류(classification)와는 다르게 데이터에 미리 정의된 클래스가 존재하지 않으며, 정해진 알고리즘에 따라 비슷한 성격을 지니는 데이터들끼리 그룹핑 하는 역할을 수행한다. 이러한 군집화를 통해 공정 패턴 및 설비동작 패턴에 대한 특성 분석이 가능하며, 공정 패턴, 설비동작 패턴 별로 어떠한 통계적인 특성을 갖는지를 알 수 있고, 특정 패턴을 형성하는데 있어서 중요하게 영향을 미치는 설비동작 변수가 어떠한 것인지를 파악할 수 있다. Also, pattern analysis using clustering can be utilized. Unlike classification, clustering does not have a predefined class in data, and groups data of similar characteristics according to a predetermined algorithm. It is possible to analyze the characteristics of the process pattern and the operation pattern of the equipment through such clustering and to know statistical characteristics according to the process pattern and the operation pattern of the equipment, Can be identified.

상기 데이터베이스(400)는 조업 빅데이터(Big Data)를 저장한 매체로 정형적 데이터 (Wave 및 반곡 Chattering Mark, 연신불량 이물묻음 등의 결함별 조업인자의 변동 추이성)와 비정형적 데이터 (일상점검, 정밀진단 시기, 설비교체이력)도 포함한다.The database 400 is a medium that stores Big Data and is a medium in which fixed data (wave and bump chattering mark, fluctuation of operating factors for defects such as embossed foreign matters) and irregular data , Precise diagnosis timing, and facility replacement history).

다음으로, 상기 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 상기 설비장애의 발생률에 따른 최적의 조업 가이드를 제공한다. Next, the facility failure prediction and guide providing unit 320 provides an optimal operation guide according to the occurrence rate of the facility failure.

상기 평가부(500)는 상기 조업 가이드에 대한 추후 설비 장애 진단의 데이터로써의 적정성 여부를 평가한다.The evaluation unit 500 evaluates whether or not the operation guide is proper as data of a future facility fault diagnosis.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of predicting an equipment failure of a roughing mill and a shape calibrator according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기의 설비장치 예지 정비 방법(S700)은 먼저, 데이터 수집부(200)에서 조질 압연기 및 형상교정기 내에 구성 설비들의 동작을 센싱하는 센서들로부터 구성설비들 각각의 동작에 따른 주요 조업인자를 수집(S710)한다. Referring to FIG. 2, the method for predicting facility equipment of a roughing mill and a shape calibrating apparatus (S700) according to an embodiment of the present invention includes first sensing the operation of constituent facilities in a roughing mill and a shape calibrator in a data collecting unit 200 (S710) the main operating factors according to the operation of each of the constituent facilities from the sensors.

이후, 설비장애 진단 예측부(300)에서 상기 구성설비들의 조업인자들의 변동 의 크기와 변동분의 증가량을 기초로 데이터베이스(400)의 빅데이터에 데이터마이닝(Data Mining) 기법을 활용하여, 결함 발생 조업 조건을 도출하여 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생가능한 주요결함발생률 및 상기 주요결함발생률에 따른 구성설비의 설비장애를 진단예측 및 최적의 조업가이드를 제공(S720)한다.Thereafter, in the equipment fault diagnosis predicting unit 300, a data mining technique is applied to the big data of the database 400 based on the magnitude of the fluctuation of the operating factors of the constituent facilities and the variation of the variation, (S720), which diagnoses and predicts an equipment failure of the structural equipment according to the incidence rate of major defects that can occur in the roughing mill and the shape correcting machine and the incidence rate of the major defects by deriving the conditions.

보다 구체적으로, 상기 S720 과정은 조업인자 변동분 산출부(310)에서 조질압연공정이 N 패스 시간동안 조질 압연기 및 형상교정기에서 발생한 조업인자들 간의 변동분을 산출(S721)한다.More specifically, in operation S720, the operation factor variation calculating unit 310 calculates a variation between the operating factors generated in the roughing mill and the shape correcting apparatus during the N pass period of the rough rolling process (S721).

변동분 산출의 일 예로, N 패스공정의 t1시점의 조질 압연기의 제1 워크롤(WR)의 회전수가 A1이고, 정상조업인자의 N 패스공정의 t1시점의 조질 압연기의 제1 워크롤(WR)의 회전수가 A2일 때, 조질 압연기의 조업인자(제1 워크롤의 회전수)의 변동분(A)은 A1-A2일 수 있다.The number of rotations of the first work roll WR of the temper rolling mill at time t1 of the N pass process is A1 and the number of revolutions of the first work roll WR of the temper rolling mill at the time t1 of the N pass process of normal operation factor, when the speed is A2, the variation (△ a) of the (rotation of the first work roll) operating parameters of the rolling mill may be a skin-pass A1-A2.

변동분 산출의 다른 일 예로, N 패스공정의 t2시점에서, 형상교정기의 압하력에 따른 인터메쉬(intermesh)량이 M1이고, 정상조업 인자의 N 패스공정의 t2시점에서, 형상교정기의 압하력에 따른 인터메쉬(intermesh)량이 M2일 때, 형상교정기의 조업인자(인터메쉬량)의 변동분(M)은 M1-M2일 수 있다.As another example of the calculation of the variation, at the time point t2 of the N pass process, the intermesh amount according to the descending force of the shape correcting device is M1, and at the time point t2 of the N pass process of the normal operation factor, When the intermesh amount is M2, the variation ( DELTA M) of the operating factor (intermeshed amount) of the shape calibrator may be M1-M2.

변동분 산출의 또 다른 일 예로, N 패스공정의 t3시점에서, 형상교정기의 롤카세트(Roll Cassette)의 진동(Vibration)량이 V1이고, 정상조업인자의 N 패스공정의 t3시점에서, 형상교정기의 롤카세트(Roll Cassette)의 진동(Vibration)량이 V2일 때, 형상교정기의 조업인자(롤카세트의 진동량)의 변동분(V)은 V1-V2일 수 있다.As another example of the calculation of the variation, when the vibration amount of the roll cassette of the shape calibrator is V1 at the time point t3 of the N pass process and at the time point t3 of the N pass process of the normal operation factor, When the amount of vibration of the cassette is V2, the variation ? V of the operating factor (amount of oscillation of the roll cassette) of the shape calibrator may be V1-V2.

조질 압연기의 조업인자의 종류에 따른 주요결함 및 Data 취득방안은 다음과 같다.Major defects and data acquisition plans according to the types of operating factors of the temper rolling mill are as follows.

조질 압연기의 제1 조업인자 진동에 따른 주요 결함은 Chattering Mark 이며, 전후단의 Tension Bridle Roll, Work Roll 및 Back Up Roll의 Chock의 각 개소에 진동센서를 설치하여 진동값을 측정한다.The major defect due to the vibration of the first rolling mill of the temper rolling mill is the chattering mark. The vibration value is measured by installing a vibration sensor at each position of the tension bridle roll, work roll and back up roll of the front and rear end.

조질 압연기의 제2 조업인자 압하량에 따른 주요결함으로는 Wave, 반곡, 연신불량 이며, Roll Force Cylinder, Bender' Cylinder의 Load Cell 또는 압력계를 설치하여 스트립에 가해지는 힘을 측정한다. Waves, bends and draw defects are major defects according to the second operating factor reduction of the temper rolling mill. Load cell or pressure gauge of Roll Force Cylinder, Bender 'Cylinder is installed and the force applied to the strip is measured.

조질 압연기의 제3 조업인자 이물묻음에 따른 주요결함은 소재 표면 이물질 전사등 오염도 이며 Wet Tank의 유량계, 온도계, 농도계를 설치하여 농도/청정도 값을 측정한다.The main defect of the quality rolling mill according to the third operation factor foreign matter contamination is the contamination degree such as the transfer of foreign substance on the surface of the material, and the density / cleanliness value is measured by installing the meter of the wet tank, the thermometer and the density meter.

조질 압연기의 제4 조업인자 Work 표면조도에 따른 주요결함은 스트립표면형상 불량 및 롤교체시점의 경과 이며 이는 후속 공정의 스트립의 용도에 차질을 갖는다. 따라서 온라인 조도계를 설치 하여 Work Roll 의 표면조도를 측정 및 모니터링 한다.The fourth failure factor of the temper rolling mill depends on the surface roughness of the strip surface defects and the elapsed time of the roll replacement time, which has a problem in the use of the strip of the subsequent process. Therefore, the on-line illuminometer is installed to measure and monitor the surface roughness of the work roll.

조질 압연기의 제5 조업인자 Work Roll의 회전수에 따른 주요결함은 Roll Mark 이며 주요 Work Roll에 Pulse Generator를 설치하여 회전수를 측정한다.The main defect of the temper rolling mill according to the number of revolutions of the fifth working factor roll of the rolling mill is the roll mark, and a pulse generator is installed in the main work roll to measure the number of revolutions.

다음은 형상교정기의 조업인자의 종류에 따른 주요결함 및 Data 취득방안은 다음과 같다.The following are major defects and data acquisition plans according to the type of operation factor of the geometric calibrator.

형상교정기의 제1 조업인자 Wave 및 반곡에 따른 주요결함은 Wave 및 반곡 이며, 롤 카세트(Roll Cassette) 각 개소에 위치센서(Position Sensor)를 설치 하여 레벨(Level) 감지 하고 기 설치된 PLC와 Interface 하여 인터메쉬(Intermesh) 량을 전송 받는다.The major defects according to the first operation parameter Wave and bend of the shape calibrator are wave and bending. The position sensor is installed at each position of the roll cassette, and the level is sensed and interface with the installed PLC Intermesh amount is received.

형상교정기의 제2 조업인자 진동에 따른 주요결함은 Chattering Mark 이며, Roll Cassette, Housing, Reducer의 각 개소에 Vibrator Sensor를 설치하여 진동값을 측정한다.The main defect of the second calibration factor vibration of the shape calibrator is chattering mark, and the vibration value is measured by installing a vibrator sensor at each position of Roll Cassette, Housing, and Reducer.

형상교정기의 제3 조업인자 회전수에 따른 주요결함은 Roll Mark이며, 각 주요 Roll 에 Pulse Generator를 설치 하여 Roll의 회전수를 측정한다.The main defect according to the number of revolutions of the third operation factor of the shape calibrator is a roll mark, and a pulse generator is installed on each main roll to measure the number of revolutions of the roll.

이후, 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 데이터베이스(400)의 조업 빅데이터(Big Data)를 기반으로 하여 상기 변동분의 크기와 증가량 에 따라 발생가능한 상기 조질 압연기 및 형상교정기의 주요결함 발생률 및 설비장애 발생률을 예측 및 조업가이드를 제공(S722) 한다.Then, the equipment failure prediction and guide providing unit 320 calculates a major defect occurrence rate of the roughing mill and the shape correcting machine that can be generated according to the magnitude and the increase amount of the variation based on the operation big data of the database 400 (S722) to estimate the incidence of facility failure and to provide a guide for operation.

이때, 상기 설비장애 예측 및 가이드 제공부(320)는 MLR(Multiple Linear Regression), PLS(Partial Least Sqaures), RIDGE, LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator), SCAD(Smoothly Clipped Absolute Deviation), MCP(Minimax Concave Penalty), SVM(Support Vector Machine), Bagging, Boosting 및 Random Forest 중 어느 하나의 예측모델을 이용하여 상기 설비장애를 예측할 수 있다.In this case, the facility failure prediction and guide providing unit 320 may be configured to perform the facility failure prediction and the guide providing unit 320 in the form of multiple linear regression (MLR), partial least squares (PLS), RIDGE, minimum absolute shrinkage and selection operator Minimax Concave Penalty), SVM (Support Vector Machine), Bagging, Boosting, and Random Forest.

다음으로, 평가부(500)은 이상징후 판단 및 가이드 제시에 대한 사용자의 확인 조치 후 적정성 여부를 평가(S730)한다. 사용자의 적정성여부의 판단에 따라 추후 동일 조건에 대한 이상징후 판단의 지표로 사용될 수 있다.Next, the evaluating unit 500 evaluates whether or not it is appropriate after the user's confirmation of the abnormality symptom determination and the guide presentation (S730). It can be used as an indicator of the anomaly indication for the same condition in the future depending on the judgment of the user's suitability.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 조질압연기 및 형상교정기 설비장애 예지 정비 시스템은 빅데이터를 활용한 데이터 마이닝 기법을 이용하여 주요 조업인자들의 변동추이를 실시간으로 지속적으로 모니터링할 수 있고, 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 발생 전에 이상징후를 사전에 예측할 수 있다는 이점이 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention, the roughing mill and the shape correcting device equipment failure prevention maintenance system can continuously monitor the change trend of the major operating factors in real time using the data mining technique using the big data, And an advantage that the abnormality symptom can be predicted before the equipment failure of the shape correcting device.

상술한 이점을 통해 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 발생률을 사전에 억제할 수 있고, 설비장애에 따른 장비교체를 신속하게 진행할 수 있으며, 더불어, 설비장애에 따른 조업정지로 생산율 저하와 대형사고 발생을 사전에 예방할 수 있다는 이점이 있다.It is possible to suppress the occurrence rate of the facility failure of the rough rolling mill and the shape correcting machine in advance and to rapidly change the equipment according to the equipment failure and to stop the operation due to the equipment failure and to reduce the production rate, Can be prevented in advance.

도 3은 데이터마이닝(Data Mining) 기법 중 하나인 CART를 사용하여 데이터를 분석 하는 과정의 예시도로서, 보다 상세하게는 정상조업조건을 벗어난 이상징후 탐지시, 조업 빅데이터를 활용하여, 관련 결함발생의 수많은 조업조건을 연관분석(Association Analysis) 및 가시화 및 정보요약(Visualization/Summarization)하여 나열한 후 분류(Classification) 내지 군집화(Clustering) 시킨 다음, 이상징후의 변동분의 증가량 및 변동추이를 기초로 종속변수에 영향을 미치는 결정변수를 찾아 불량조업 조건 예측(Prediction)하는 예시도이다. FIG. 3 shows an example of a process of analyzing data using CART, which is one of the data mining techniques. More specifically, when an abnormal symptom that is outside normal operating conditions is detected, And then classifies or clusters a number of operating conditions of the occurrence of the abnormality in the order of association analysis, visualization, and summarization, This is an example of predicting a bad operating condition by finding a decision variable that affects a variable.

도 4는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. FIG. 4 is a diagram illustrating an exemplary computing environment in which one or more embodiments disclosed herein may be implemented, and is illustrative of a system 1000 including a computing device 1100 configured to implement one or more of the embodiments described above. / RTI >

예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. For example, the computing device 1100 may be a personal computer, a server computer, a handheld or laptop device, a mobile device (mobile phone, PDA, media player, etc.), a multiprocessor system, a consumer electronics device, A distributed computing environment including any of the above-described systems or devices, and the like. The computing device 1100 may include at least one processing unit 1110 and memory 1120. [ The processing unit 1110 may include, for example, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a microprocessor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array And may have a plurality of cores. The memory 1120 can be a volatile memory (e.g., RAM, etc.), a non-volatile memory (e.g., ROM, flash memory, etc.) or a combination thereof.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.In addition, the computing device 1100 may include additional storage 1130. Storage 1130 includes, but is not limited to, magnetic storage, optical storage, and the like. The storage 1130 may store computer readable instructions for implementing one or more embodiments as disclosed herein, and other computer readable instructions for implementing an operating system, application programs, and the like. The computer readable instructions stored in storage 1130 may be loaded into memory 1120 for execution by processing unit 1110.

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.In addition, computing device 1100 may include input device (s) 1140 and output device (s) 1150. Here, input device (s) 1140 may include, for example, a keyboard, a mouse, a pen, a voice input device, a touch input device, an infrared camera, a video input device, or any other input device. Also, output device (s) 1150 can include, for example, one or more displays, speakers, printers, or any other output device. In addition, computing device 1100 may use an input device or output device included in another computing device as input device (s) 1140 or output device (s) 1150. [

또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 컴퓨팅 디바이스(1100)가 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.The computing device 1100 may also include communication connection (s) 1160 that allow the computing device 1100 to communicate with other devices (e.g., computing device 1300). (S) 1160 may include a modem, a network interface card (NIC), an integrated network interface, a radio frequency transmitter / receiver, an infrared port, a USB connection or other Interface. Also, the communication connection (s) 1160 may include a wired connection or a wireless connection.

상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크(1200)에 의해 상호접속될 수도 있다.Each component of the computing device 1100 described above may be connected by various interconnects (e.g., peripheral component interconnect (PCI), USB, firmware (IEEE 1394), optical bus architecture, etc.) And may be interconnected by the network 1200.

본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "~부" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. As used herein, the terms "component," "component," and the like generally refer to a computer-related entity, which is hardware, a combination of hardware and software, software, or software in execution.

예를 들어, 구성요소는 프로세서상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.For example, an element may be, but is not limited to being, a processor, an object, an executable, an executable thread, a program and / or a computer running on a processor. For example, both the application running on the controller and the controller may be components. One or more components may reside within a process and / or thread of execution, and the components may be localized on one computer and distributed among two or more computers.

한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사항이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템
200: 데이터 수집부
300: 설비장애 진단 예측부
310: 조업인자 변동분 산출부
320: 설비장애 예측 및 가이드 제공부
400: 데이터베이스(Data Base)
500: 평가부
100: Equipment failure prevention system of quality rolling mill and shape calibrator
200: Data collecting unit
300: Equipment fault diagnosis prediction unit
310: Operation factor variation calculation unit
320: Equipment Prediction and Guide Offering
400: Database (Data Base)
500: Evaluation unit

Claims (9)

냉연 및 도금공정 중 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들 및 형상교정기(Leveler)의 조업인자들을 수집하는 데이터 수집부;
상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들 각각의 변동 추이성 및 상기 형상교정기(Leveler)의 조업인자들 각각의 변동 추이성을 기초로 조업 빅데이터(Big Data)기반의 데이터 마이닝기법을 활용하여, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler) 각각의 결함 발생에 대한 조업조건을 도출하고, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생가능한 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애 발생률을 진단 예측 하여 사용자에게 알람 및 조업가이드를 제공하는 설비장애 진단 예측부; 및
상기 설비장애 진단 예측부에서 제공된 조업 가이드에 대한 사용자의 적절성 판단 및 추후 장애 예측 데이터로써의 활용성 여부를 평가하는 평가부;를 포함하고,
상기 설비장애 진단 예측부는
상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)의 N 패스 동안에 시간대별로 수집한 조업인자들 간의 변동분을 산출하는 조업인자 변동분 산출부; 및
상기 변동분의 크기 및 변동분의 증가량을 기초하여 N 패스 동안 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생될 주요결함 및 상기 주요결함에 따른 설비장애 발생률을 예측 및 최적의 조업가이드를 제공하는 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부를 포함하고,
상기 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부는 상기 주요결함에 따른 설비장애 발생률에 따라 서로 다른 조업 정비 가이드를 제공하고,
상기 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부는
상기 변동분의 증가량에 기초하여 산출된 N 패스 동안 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생된 주요결함 발생률의 분포도에 기초하여 설비장애 시점을 예측하고,
상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들은 진동, 압하량, 이물묻음 및 표면조도이고, 상기 형상교정기(Leveler)의 조업 인자들은 웨이브 및 반곡, 진동, 회전수이고,
상기 설비장애 진단 예측부는 정형적 데이터(Wave 및 반곡 Chattering Mark, 연신불량 이물묻음의 결함별 조업인자의 변동 추이성) 및 비정형적 데이터(일상점검, 정밀진단 시기, 설비교체이력)를 고려하여 상기 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애를 예측하는 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템.
A data collecting unit for collecting operating factors of a skin pass mill during a cold rolling and plating process and operation parameters of a shape calibrator;
Based on the variation trend of each of the operating factors of the skin pass mill and the variation trend of each of the operating factors of the shape calibrator, a data mining technique based on Big Big Data is utilized The operating conditions for the defect occurrence of each of the skin pass mill and the shape calibrator are derived and the major defect occurrence rate that can be generated in the skin pass mill and the shape calibrator And an equipment failure diagnosis predicting unit for diagnosing and predicting a facility failure rate according to the incidence rate of major faults and providing an alarm and operation guide to the user; And
And an evaluation unit for evaluating whether the user is suitable for the operation guide provided by the facility fault diagnosis predicting unit,
The facility fault diagnosis predicting unit
A variation factor calculator for calculating a variation between operating factors collected in each of the time zones during the N passes of the skin pass mill and the shape calibrator; And
Predicting the major faults to be generated in the skin pass mill and the shape calibrator during the N pass and the facility failure rate due to the main faults based on the magnitude of the variation and the increase in the variation, And a guidance providing section for predicting the facility occurrence rate,
The facility failure occurrence rate prediction and guide providing unit may provide different operation maintenance guides according to the occurrence rate of the facility failure according to the main flaw,
The facility failure rate estimation and guidance providing unit
Predicting an equipment failure time point based on a distribution chart of major defect occurrence rates generated in the roughing mill and the shape correcting machine during N passes calculated on the basis of the increase amount of the variation,
The operating factors of the skin pass mill are vibration, a reduction amount, a foreign matter deposition, and a surface roughness. The operating factors of the shape calibrator are wave and bending, vibration,
The facility fault diagnosis predicting unit may calculate the facility fault diagnosis predicting result by taking into consideration the regular data (wave and bending chattering mark, fluctuation of the operating factor of each fault of the draw defective foreign matter) and atypical data (daily inspection, A system for predicting facility failure of a roughing mill and a shape correcting machine for predicting equipment failure due to a major defect occurrence rate and an occurrence rate of the major defect.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 기재된 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 시스템을 이용한 방법에 있어서,
데이터 수집부에서 냉연 및 도금공정 중 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들 및 형상교정기(Leveler)의 조업인자들을 수집하는 조업인자 수집단계;
설비장애 진단 예측부에서 상기 조업인자들의 변동 추이성을 기초로 조업 빅데이터(Big Data)기반의 데이터 마이닝기법을 활용하여, 결함 발생에 대한 조업조건을 도출하고, 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 상기 형상교정기(Leveler)에서 발생가능한 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애 발생률을 진단 예측하여 사용자에게 알람 및 조업가이드를 제공하는 설비장애 진단 예측단계; 및
평가부에서 상기 설비장애 진단 예측단계에서 제공한 조업 가이드에 대한 사용자의 적절성 판단 및 추후 장애 예측 데이터로써의 활용성 여부를 평가하는 평가단계;를 포함하고,
상기 설비장애 진단 예측단계는
조업인자 변동분 산출부에서 상기 냉연 및 도금공정의 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler)의 N 패스 동안 시간대별로 수집한 조업인자들 간의 변동분을 산출하는 단계; 및
설비장애 예측 및 가이드 제공부에서 상기 변동분의 크기 및 변동분의 증가량에 따라 발생가능한 상기 조질 압연기(Skin Pass Mill) 및 형상교정기(Leveler) 각각의 구성설비들의 주요결함 및 주요결함 발생률을 산출하여 주요결함 발생률에 기초하여 N 패스 동안 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생될 설비 장애 발생률을 예측하여 최적의 조업가이드를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 설비장애 발생률 예측 및 가이드 제공부는
상기 변동분의 증가량에 기초하여 산출된 N 패스 동안 상기 조질 압연기 및 상기 형상교정기에서 발생된 주요결함 발생률의 분포도에 기초하여 설비장애 시점을 예측하고,
상기 조질 압연기(Skin Pass Mill)의 조업 인자들은 진동, 압하량, 이물묻음 및 표면조도이고, 상기 형상교정기(Leveler)의 조업 인자들은 웨이브 및 반곡, 진동, 회전수이고,
상기 설비장애 진단 예측부는 정형적 데이터(Wave 및 반곡 Chattering Mark, 연신불량 이물묻음의 결함별 조업인자의 변동 추이성) 및 비정형적 데이터(일상점검, 정밀진단 시기, 설비교체이력)를 고려하여 상기 주요결함 발생률 및 상기 주요결함 발생률에 따른 설비장애를 예측하는 조질압연기 및 형상교정기의 설비장애 예지 정비 방법.
A method using an equipment failure prediction maintenance system of a roughing mill and a shape correcting machine according to claim 1,
A collecting step of collecting operating factors of a skin pass mill and a condition factor of a shape calibrator during a cold rolling and plating process in a data collecting part;
The equipment fault diagnosis predicting unit derives operating conditions for occurrence of defects by utilizing a data mining technique based on Big Data based on the fluctuation property of the operating factors, And a facility fault diagnosis prediction step of diagnosing and predicting a facility fault incidence rate according to the main fault occurrence rate that can be generated in the shape correcting unit and an alarm and operation guide to a user; And
And an evaluation step of evaluating suitability of the user to the operation guide provided in the facility fault diagnosis prediction step and evaluation of utility as future fault prediction data in the evaluation part,
The facility fault diagnosis prediction step
Calculating a variation between the operation factors collected in each of the time zones during the N passes of the skin pass mill and the shape calibrator of the cold rolling and plating process in the operation factor variation calculating unit; And
The major defect and major defect occurrence rate of the constituent facilities of each of the skin pass mill and the shape calibrator which can be generated according to the magnitude of the variation and the increase amount of the variation in the facility failure prediction and guide providing are calculated, Estimating an incidence rate of facility failures to be generated in the temper rolling mill and the shape calibrator during an N pass based on the incidence rate to provide an optimal operation guide,
The facility failure rate estimation and guidance providing unit
Predicting an equipment failure time point based on a distribution chart of major defect occurrence rates generated in the roughing mill and the shape correcting machine during N passes calculated on the basis of the increase amount of the variation,
The operating factors of the skin pass mill are vibration, a reduction amount, a foreign matter deposition, and a surface roughness. The operating factors of the shape calibrator are wave and bending, vibration,
The facility fault diagnosis predicting unit may calculate the facility fault diagnosis predicting result by taking into consideration the regular data (wave and bending chattering mark, fluctuation of the operating factor of each fault of the draw defective foreign matter) and atypical data (daily inspection, A method for predicting facility failure of a roughing mill and a shape correcting machine for predicting equipment failure due to a major defect occurrence rate and the occurrence rate of the main defect.
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KR101944070B1 (en) * 2018-10-10 2019-01-30 (주)모두그룹종합건축사사무소 Platform screen door management system and method with big data
CN114662856A (en) * 2022-02-25 2022-06-24 山东钢铁股份有限公司 Large-scale rolling mill state tracking method and system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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