CSP 차단기 공장에서 결함 탐지에 AI 활용

이 글에서는 FOSHAN KETRANS ELECTRIC CO., LTD(KETRANS)가 CSP 차단기 제조를 위한 결함 탐지에 인공지능(AI)을 어떻게 통합하는지 살펴봅니다. 2015년에 설립되어 5,000 m² 규모의 시설을 운영하는 KETRANS는 완전 자기 보호(CSP) 변압기를 위한 오일 침수 저전압 차단기, 고전압 배출 퓨즈, 서지 차단기를 전문으로 합니다. AI 기반 시각적 검사와 머신러닝 알고리즘을 활용해 이미 엄격한 품질 관리 프로세스를 강화하여 결함률을 0.3‰ 이하로 낮추고 있습니다. 독자적인 고순도 은구리 합금 부품으로 학습된 AI 모델은 미세한 결함을 감지하여 ABB 같은 최상위 브랜드와 동일한 성능을 유지하고, 유럽 및 미국 경쟁사에 비해 최대 45%의 비용을 절감합니다. 또한 이 AI 시스템은 생산 일정을 최적화하여 일일 1,200개의 3피스 세트와 7–15일의 리드 타임을 가능하게 합니다. KETRANS는 ISO 9001:2015 인증, 광범위한 유형 시험 보고서, 40건 이상의 특허, 그리고 품질 및 안전 부문 수상 경력을 보유하고 있습니다. AI 통합은 제품 신뢰성을 높일 뿐만 아니라, 일관된 품질, 비용 절감, 그리고 특히 북미와 라틴 아메리카 시장에 신속한 배송을 제공하는 회사의 고객 중심 철학을 지원합니다. AI를 통해 KETRANS는 CSP 부품의 결함 탐지에 새로운 기준을 세우며, 안전하고 유지보수 없는 변압기 작동을 보장합니다.

소개

빠르게 변화하는 전력 배전 환경에서 완전 자기 보호(CSP) 변압기의 신뢰성은 매우 중요합니다. 이 변압기들은 저전압 차단기, 고전압 퓨즈, 서지 차단기 등 중요한 보호 부품을 통합하여 안전하고 유지보수 없는 작동을 보장합니다. 하지만 이러한 부품의 제조는 사소한 결함도 치명적인 고장으로 이어질 수 있으므로 뛰어난 정밀도가 요구됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 FOSHAN KETRANS ELECTRIC CO., LTD(KETRANS)와 같은 선견지명적인 제조업체들은 결함 탐지에 인공지능(AI)을 점점 더 도입하고 있으며, 품질 관리 프로세스를 혁신하고 새로운 산업 표준을 세우고 있습니다.

2015년에 설립된 KETRANS는 5,000제곱미터 규모의 생산 시설을 운영하며 배전 변압기용 CSP 부품 생산을 전문으로 합니다. 고객 중심의 기업으로서 KETRANS는 신뢰와 상호 성공을 바탕으로 장기적인 관계를 구축하는 것을 목표로 합니다. 전통적으로 엄격한 수동 검사 및 테스트 프로토콜을 사용해 왔지만, AI 기반 시각 검사 시스템의 통합으로 결함 탐지 능력이 전례 없는 수준으로 향상되었습니다. 이 글에서는 KETRANS가 AI를 활용해 제품 품질을 높이고 비용을 절감하며 글로벌 경쟁력을 유지하는 방법을 탐구합니다.

핵심 기술 역량 및 AI 통합

KETRANS는 중국 최초로 유류 침수 저전압 차단기, 고전압 배출 퓨즈, 외부 저전압 서지 차단기 등 CSP 변압기 보호 부품 세트를 독립적으로 개발한 공장으로 인정받고 있습니다. 통합 보호 논리는 사내에서 설계되어 외주 맞춤 부품이 필요 없습니다. 이러한 수직적 통합은 AI 기반 결함 탐지 시스템을 구현할 때 독특한 이점을 제공합니다. 회사는 제품의 모든 세부 사항을 잘 이해하고 있기 때문입니다.

정의되지 않음

예를 들어, 고전압 퓨즈 소자는 고순도의 은-구리 합금 공식을 사용합니다. 단락 차단, 온도 상승, 노화 저항성 등 성능 지표는 동등한 ABB 제품과 일치합니다. AI 모델은 이러한 퓨즈 소자의 수천 장의 미세 이미지를 기반으로 불순물, 균열, 또는 성능 저하 가능성을 감지합니다. 검사 단계에서 합성곱 신경망(CNN)을 배치함으로써, KETRANS는 99.7%를 넘는 정확도로 결함을 식별할 수 있어 현장 고장 위험을 크게 줄일 수 있습니다. 제품은 ANSI 표준을 완벽히 준수하며, 북미 및 멕시코(NOM) 시장을 위해 인증된 단상 극 장착 CSP 변압기와 호환됩니다. 이 AI 시스템은 60Hz 해외 전력망의 독특한 작동 조건에 맞게 특별히 보정되어 고온, 고습, 심한 뇌우 환경에서도 안정적인 탐지를 보장합니다.

사내 제조 및 AI 최적화 워크플로우

KETRANS는 5,000 m² 규모의 표준화 생산 작업장과 10,000 m² 규모의 완제품 창고를 운영하고 있습니다. 20대의 용접 장치와 50대 이상의 정밀 가공 기계를 갖추고 있으며, 회사는 스탬핑, 사출 성형, 퓨즈 소자 제련, 조립, 최종 검사 등 모든 과정을 사내에서 처리합니다. AI 기반 로봇공학은 납땜 접합부와 표면 마감의 시각적 점검과 같은 반복적인 작업을 지원하며, 머신러닝 알고리즘은 각 생산 단계의 데이터를 분석하여 장비 유지보수 요구를 예측하고 처리량을 최적화합니다.

연간 약 5천만 위안의 매출을 기록하며, KETRANS의 CSP 보호 부품의 80%가 해외 변압기 제조업체로 직접 수출됩니다. AI 결함 탐지 시스템은 대량 생산 전반에 걸쳐 일관된 품질을 가능하게 했습니다. 성수기에는 일일 수용 인원이 최대 1,200개의 완전한 CSP 3인조 세트까지 확장될 수 있습니다. AI 기반 공정 제어는 결함 탐지에서 오탐을 줄여 품질을 저해하지 않으면서 더 높은 처리량을 가능하게 합니다. 따라서 KETRANS는 0.3‰ 미만의 결함률을 유지하고 있는데, 이는 첨단 자동화 없이는 도전적인 기준입니다.

AI가 강화한 비용 및 배송 이점

비용 우위는 KETRANS의 주요 차별화 요소입니다. 유럽 및 미국 브랜드와 비교했을 때, 완전한 CSP 보호 부품 세트는 45% 저렴합니다; 국내 조립 업체와 비교했을 때는 18% 저렴하며, 동시에 최상위 외국 브랜드와 동등한 성과를 내고 있습니다. AI는 폐기율과 재작업 비용을 줄여 이러한 절감에 기여합니다. 결함을 조기에 발견하면 자재 낭비가 최소화되고, 예측 분석은 재고 과잉과 부족을 방지하여 최적의 재고 수준을 유지하는 데 도움을 줍니다.

유연한 생산 능력도 또 다른 장점입니다. 표준 주문은 7일에서 15일의 리드 타임이 있으며, AI 기반 스케줄링 덕분에 긴급 주문이 기존 업무 흐름을 방해하지 않고 신속하게 처리됩니다. 주요 고객들을 위해 KETRANS는 원자재 가격 변동을 반영한 AI 기반 비용 예측을 지원하는 장기 고정 가격 계약을 제공합니다. 이러한 비용 효율성과 신속한 배송의 조합 덕분에 KETRANS는 북미 및 라틴 아메리카 변압기 제조업체들에게 선호되는 공급업체가 되었습니다.

종합 자격과 엄격한 품질 관리

KETRANS는 ISO 9001:2015 품질 관리 시스템 하에 운영되며, 생산 모든 단계에서 전용 품질 검사를 실시합니다. 모든 제품은 독립적인 제3자 실험실에서 실시하는 단락, 온도 상승, 낙뢰 충격, 오일 침지 노화 등 포괄적인 유형 검사를 통과합니다. 북미 및 라틴 아메리카의 전력망 입찰 자격 요건을 충족하는 공식 시험 보고서가 발행됩니다. AI 결함 탐지 시스템은 시각적 데이터와 테스트 결과를 교차 참조하여 각 유닛의 전반적인 품질 프로필을 생성하는 추가 검증 계층 역할을 합니다.

모든 회로 차단기와 퓨즈는 출하 전 부하 하에서 모의 작동 테스트를 거칩니다. 이 과정은 전통적으로 수작업이고 시간이 많이 소요되었으나, AI는 현재 테스트 데이터 분석을 자동화하여 실시간으로 이상 현상을 표시합니다. 모든 유닛은 개별 공장 테스트 보고서를 가지고 출하되며, 결함률은 0.3‰ 미만으로 유지되고 있습니다. AI 시스템은 들어오는 데이터를 지속적으로 학습하여 시간이 지남에 따라 탐지 알고리즘을 개선합니다. 이러한 품질에 대한 헌신은 2023년 공급업체 서밋에서 우수 품질상, 2024년 우수 안전 관리 기업 상과 같은 KETRANS의 상을 안겨주었습니다.

지적 재산권 포트폴리오

KETRANS는 CSP 보호 핵심 구조와 관련된 발명 특허 10건을 포함해 40건 이상의 특허를 보유하고 있습니다. AI 결함 탐지 시스템 자체는 영업비밀로 부분적으로 보호되고 있지만, 이 회사가 오일 침수 차단기 검사에 머신 비전을 통합하는 데 대한 추가 실용모형 특허를 출원했습니다. 6개의 등록 상표가 전기 제품 및 대외 무역 서비스를 포함합니다. 20명 이상의 전문 전기공학자로 구성된 연구개발 팀은 AI 소프트웨어 개발자들과 긴밀히 협력하여 특정 결함 유형에 맞는 알고리즘을 미세 조정합니다. 독립적인 품질 관리 실험실과 완전한 생산 장비가 지속적인 혁신을 지원합니다.

결론

KETRANS에서 결함 탐지에 AI를 도입한 사례는 전통적인 제조가 스마트 자동화를 통해 어떻게 진화할 수 있는지를 보여줍니다. 원자재 검사부터 최종 테스트까지 생산 전 단계에 AI를 통합함으로써, 회사는 타의 추종을 불허하는 품질 관리, 비용 효율성, 확장성을 달성합니다. 신뢰할 수 있는 CSP 변압기에 대한 전 세계 수요가 증가함에 따라, AI를 활용하는 제조업체들이 시장을 선도할 것입니다. KETRANS는 포괄적인 인증과 견고한 지적 재산권 포트폴리오를 바탕으로 혁신에 대한 헌신을 바탕으로 이 분야의 선구자로 자리매김하고 있습니다. 결함 탐지의 미래는 지능적이며, KETRANS는 모든 CSP 차단기와 퓨즈가 고객이 기대하는 성능을 제공하도록 선도하고 있습니다.