토론토 기술을 통해 제조 공장의 페인트 정밀도가 향상되었습니다.

페인트 부스에 배치된 Mazlite의 기술은 스프레이 건의 스프레이 프로파일을 테스트합니다. 미디어 Whalestock/iStock/Getty Images Plus

페인트 마감은 많은 제조 공정에서 중요한 부분입니다. 응용 프로그램이나 색상이 전혀 잘못된 경우 재작업이 낭비되거나 부품이 폐기될 수 있습니다. 이는 자동차 부품 제조와 같은 대량 생산 분야에서 특히 중요합니다.

문제는 페인트 공정의 모든 품질 관리가 전통적으로 완성된 부품의 공정 후 점검과 관련되어 왔다는 것입니다. 이 문제를 해결하기 위해 토론토에 본사를 둔 Mazlite는 센서를 사용하여 공정 중 하루 종일 스프레이 프로필을 확인하는 모니터링 시스템을 설계했습니다. 또한 센서는 페인트 재료를 지속적으로 모니터링하여 색상 변화나 마감 불량으로 인한 결함을 방지합니다.

Mazlite는 2107년 Cameron Dallas와 Amirreza Amidhi에 의해 설립되었습니다.

“Amirreza와 저는 토론토 대학교에서 제가 석사 과정을 밟고 있을 때 만났고 그 사람도 박사 과정을 밟고 있었습니다.”라고 Dallas가 말했습니다. “그는 비행기의 연료 분사 시스템과 관련된 스프레이 관련 연구, 즉 엔진이 얼마나 효율적으로 연소될 수 있는지에 관한 연구에 참여하고 있었고 저는 공기 역학과 고성능 컴퓨팅을 연구하고 있었습니다. 스프레이 모니터링 기술 개발에 대한 개념이 발전하면서 컴퓨팅 및 물리학적 배경이 알고리즘 개발에 어떻게 도움이 될 수 있는지 확인했습니다. 그렇게 참여하게 됐어요.”

Dallas가 지적한 것처럼 스프레이 일관성은 다양한 분야에서 문제가 됩니다.

“자동차 회사들은 스프레이 페인팅의 일관성 때문에 어려움을 겪고 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “실제로 프로세스가 너무 복잡해서 결함률이 상당하며 일부 추정치는 25%에 달합니다. 이는 매우 낭비적인 프로세스일 수 있으며 훨씬 더 효율적일 수 있습니다. 마찬가지로 제약회사도 프로세스에 문제가 있습니다. 예를 들어 흡입기를 사용하여 신체에 일종의 약물을 주입하려고 할 때 물방울 크기가 정말 중요합니다."

Mazlite의 기술은 스프레이 건의 스프레이 프로파일을 포착하여 페인트나 기타 액체가 물방울, 입자 및 거품으로 원자화될 때 나타나는 방식을 비교합니다.

“우리가 기술을 개발함에 따라 회사들이 해결하려고 하는 비슷한 문제를 안고 계속해서 우리를 찾아왔기 때문에 이 분야에 일종의 업계 문제가 있다는 것을 어렴풋이 느꼈습니다.”라고 Dallas는 말했습니다. "이로 인해 우리는 다양한 OEM과 Tier 1 및 Tier 2 자동차 공급업체에 프레젠테이션을 제공하고 결국 해당 시설에서 기술에 대한 베타 테스트를 실시하게 되었습니다."

많은 산업과 마찬가지로 Dallas는 Mazlite의 기술이 노련한 숙련된 근로자가 은퇴함에 따라 사라지고 있는 기존 지식 중 일부를 대체할 것으로 보고 있습니다.

“40년 동안 업계에서 일한 사람들이 있는데 그들은 스프레이만 보고 그것이 좋은지 나쁜지 알 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “노동력의 변화와 자동화 확대 사이에서 이를 추적하는 것이 더욱 어려워졌습니다. 그것이 바로 우리 연구실이 존재하는 이유입니다. 실제로 이해하는 사람이 거의 없는 스프레이 프로필에는 복잡하고 수학적, 물리적 프로세스가 많이 있습니다.”

그림 1. 모니터링 시스템을 사용하여 수집된 이 이미지는 기본 이미지(왼쪽)와 막힌 노즐을 나타내는 이미지를 비교합니다.

모니터링 시스템의 구조는 눈에 띄지 않습니다. 센서가 데이터를 캡처하는 랙 전면에 틈이 있는 수건걸이 모양의 스테인레스 스틸 구조입니다. 그러나 물론 작동해야 하는 환경을 고려하면 내구성이 뛰어나도록 제작되었습니다.

Dallas는 “시스템은 자동차, 코팅, 농업, 제약, 식품 또는 항공우주를 포함한 여러 산업 내 극한의 위험한 환경(Class 1 Division 1 또는 Zone 1 위험 위치 포함)에서 작동해야 합니다.”라고 말했습니다. “모든 것이 방폭형이어야 하며 센서를 해당 위치에 설치하려면 센서에 대해 가장 엄격한 인증을 받아야 합니다. 디자인을 콤팩트하고 유연하며 견고하고 안정적으로 만드는 데는 많은 개발이 필요했습니다.”