커뮤니케이션대학원 졸업논문
4차 산업혁명, 검사장비, 머신비전, 영상처리 기술, 사용자 경험, 인터페이스, 인터랙션 디자인, 프로토타입
4차 산업혁명은 디지털, 물리적, 생물학적 기술의 융합으로부터 인공지능, 3D 프린팅, 사물인터넷, 바이오기술 등이 새로운 혁명을 이끄는 것을 의미하며, 전문가들은 인류의 기술이 이전과 다른 수준으로 크게 진보될 것이라고 주장한다. 제조산업 분야도 인공지능 기반의 무인자동화 시스템으로 최소 인원으로 관리가 가능한 스마트 팩토리를 실현하고자 한다. 산업용 검사장비는 생산 단계별로 제품의 불량 정보나 작업자의 판정 정보 그리고 생산 수율 정보 등이 취득되어 인공지능으로 대체 가능한 데이터를 확보하기 좋은 요건을 갖추었다. 또한 최근에 스마트폰의 배터리 폭발 사건 등으로 스마트기기 소비자들의 불안 심리가 지속됨에 따라 전자제품 제조업체들이 품질 검사를 강화하게 되면서 검사장비의 역할도 중요해지게 되었다. 인공지능화되기 전까지 검사장비는 작업자의 소프트웨어 조작에 의존하게 하는데, 아직까지는 검출 기술의 구현에 초점이 맞추어져 사용자 친화적인 인터페이스가 고려되지 않은 실정이다.
본 논문에서는 이러한 문제의식을 바탕으로 검사장비의 인터페이스에 초점을 맞추어 사용자 친화적인 기획 방법을 적용해보았다. 먼저 사용자에게 최적화된 경험을 제공하는 방법론인 UX 이론 및 검사장비의 현황과 검사장비에서 사용하는 영상처리 기술을 연구하여 이론적 기반을 다졌다. 다음으로 컴퓨터 비전 기반의 검사 소프트웨어인 NI Vision을 선정하여 UX 방법론을 따라 퍼소나 제작부터 Pain-point 도출 및 사용자 평가에 이르기까지 사용자가 중심이 되는 인터페이스 프로토타입을 제작하였다.
본 논문의 연구자가 제작한 ‘특정 도형 식별 및 검사’ 프로토타입과 NI Vision 소프트웨어의 사용자 평가를 진행한 결과, 프로그래밍이 초급 수준인 참여자 집단과 중급 수준인 참여자 집단 간 과제 수행의 이해도가 어느 정도 맞추어진 것을 확인하였다. 참여자 집단 모두 기존의 소프트웨어에 비해 사용 흐름에 따른 기능의 배치가 적절하여 주어진 과제를 수행하기 수월하다는 평가를 받았다.
One of the key technologies in the industry 4.0 is ‘Smart factory’. Industrial inspection equipments can acquire data which are substituted for artificial intelligence by collecting defect information of the product, judgment information from the factory worker, yield information of each production lines and production stages. However inspection equipment still needs programmer and operator to use in production line. But inspection software programming sequences require expert skills to use it.
This study focuses on planning user friendly interface for industrial inspection software. Based on user experience methods, the study include research of various industrial equipment’s interface, computer vision’s image processing method.
To create prototype, researcher selected a computer vision-based inspection software 'NI Vision' and modified to user centered interface by using UX strategies. As a result of usability test, research find out this prototype lowered the gap of task performance between the beginner level programmers and the intermediate level programmers.
Conclusion is user centered software can lower the difficulty level of the task, so low-skilled user can learn and use the software within a short time. Not only to the technology-oriented manufacturing sector, but also to all fields that require highly skilled user like medical surgical equipment or technically complicated equipments.