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스마트팩토리 · 공정관리/품질

VM (가상 계측)

Data로 제품 품질을 실시간 예측해, 전수 측정이 어려운 환경에서도 신뢰성 있는 계측 데이터를 만드는 가상 계측 솔루션

Type B · Specialized Solution — 고객이 궁금해하는 것 “이 문제를 어떻게 해결하는가?”

정량 효과

OPERATIONAL KPI

41.1%
공정 산포 감소 (VM 적용 및 R2R 연계 후)

Customer Challenge

CTQ 측정 시 계측기 Capa. 부족 등의 이유로 Sampling 측정을 하고 있어, 불량발생 위험군을 놓치고 불량 발생 이후에야 확인되는 구조다.

  • “계측 장비가 비싸고 공간도 많이 차지하니까 제대로 된 전수 검사를 할 수가 없어요.”
  • “샘플링으로만 검사하다보니 공정 조건에 문제가 생겨도 바로 알아차리기 어렵죠. 적절한 조치를 취하기까지 시간이 너무 오래 걸려요.”
  • “이렇게 한정된 계측으로는 완벽한 점검이 불가능해요. 생산 효율성도 떨어지고 불량률을 줄이기 어렵죠.”
  • “그렇다고 품질을 위해 전수 계측을 하자니 그게 훨씬 더 기회비용이 많이 들어요.”

What it is

개념

VM(가상계측) 개념도 — 생산 설비의 생산Data와 Sampling 진행된 측정 설비의 계측Data를 Data 저장소에 수집하고, Data 분석·모델 검증/배포를 거쳐 MLOps 기반 가상계측 모델링이 가상계측 결과를 생성하는 흐름
VM(가상계측) 개념도 — 생산 설비의 생산Data와 Sampling 진행된 측정 설비의 계측Data를 Data 저장소에 수집하고, Data 분석·모델 검증/배포를 거쳐 MLOps 기반 가상계측 모델링이 가상계측 결과를 생성하는 흐름 — 출처 가로형 브로슈어(국문 57면) p20

VM(Virtual Metrology)은 전수 측정을 할 수 없는 제조 환경에서 신뢰성 있는 측정 데이터를 생성하기 위한 제조 가상 계측 시스템이다. 최적의 공정 조건 유지를 위하여 미래의 계측 데이터를 예측하고 검증할 수 있는 제조 지능화 솔루션이며, 수집된 데이터를 기반으로 사용자들이 가상계측모델링을 만들고 검증(시뮬레이션)하며 최종 모델링을 배포할 수 있는 통합 Pipeline으로 발전되어야 한다.

Key Capabilities

  • 가상계측 대상선정 (CTQ 선정)
  • VM Modeling (가상계측 모델링) — CTQ 중요변수를 이용하여 값을 예측해 전수 측정 Data 생성, CTQ별 100개 내외의 X인자 활용 (예: 증착두께 = f(증착 시간, 압력 등))
  • Data Filtering 기준 설정
  • 실시간 가상계측 — 전수 가상 계측으로 실시간 이상 발생 감지
  • SPC/R2R 연계 — CTQ 이상감지 & 자동 보정 (연계 · R2R)
  • 적용 절차 — 중요변수 선정 → 예측모델링 개발 → 정합성 검증/최적화 → R2R/SPC 적용

Key Benefits

정성

VM 도입 효과 — R2R 단독 대비 VM 적용·R2R 연계 후 전수 보정으로 Target 방향 즉각 자동 보정, 공정 산포 41.1% 감소 (디스플레이 A사, 2024 LG Awards 고객 인용 포함)
VM 도입 효과 — R2R 단독 대비 VM 적용·R2R 연계 후 전수 보정으로 Target 방향 즉각 자동 보정, 공정 산포 41.1% 감소 (디스플레이 A사, 2024 LG Awards 고객 인용 포함) — 출처 가로형 브로슈어(국문 57면) p20
  • 일관된 제품 품질 확보를 통한 생산 Loss 최소화
  • 가상계측을 통한 CTQ Data 예측으로 CTQ Data 조기 이상 감지
  • 실 계측 횟수 감소를 통한 계측 설비의 부하 저감

Why LG CNS

가상 계측을 통한 제품의 품질 예측이 필요하다 — 제품/모델 별 가상 계측 값 생성 & CTQ 이상감지와 공정 조건 자동 보정.

Architecture / Integration

관리 한계
SPC Limit → R2R Control Limit → VM Control Limit 순으로 강화된 보정 Limit을 적용해 Target 중심으로 공정을 관리
실계측값(샘플링)
Real 계측 기반 R2R 자동 보정
VM 보정 값(전수)
미계측 Glass까지 Virtual 계측 기반 자동 보정 — Short lead time 확보

Use Case

활용 시나리오

I. Perception VM
Rule 기반 가상 계측, 유의 변수 모니터링
II. Prediction VM
AI 알고리즘 기반, 자동 VM 학습/공정 보정
III. Prescription VM
복합제어 (복합제어란 서로 영향도가 존재하는 복수의 X인자를 동시에 보정하는 방식)

Proof

Quote·인증

  • “VM시스템을 통해 AI 기반 품질 예측 및 자동 보정을 통한 공정 능력 향상을 경험하고 끝내 고객 공감상을 수상할 수 있었습니다.” – 2024 LG Awards — 디스플레이 A사 DX 담당자
ⓘ 구성 요소 상태 — 필수(◎) 미작성 2건
  • Target — 대상 산업·고객
  • Reference — 도입 사례

Type B 기준 필수 요소입니다. 원본 자료 확보 후 채웁니다 — 빈 섹션은 화면에 노출하지 않습니다.

도해 가로형 브로슈어(국문 57면) 면 p20 · 원고 content/solutions-v2/vm.md · AI 초안 · 검수 전 · 담당 검토 필요