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KR20250003102A - AI-based cold-pad batch dyeing system and dyeing process using the same - Google Patents

AI-based cold-pad batch dyeing system and dyeing process using the same Download PDF

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Publication number
KR20250003102A
KR20250003102A KR1020230085080A KR20230085080A KR20250003102A KR 20250003102 A KR20250003102 A KR 20250003102A KR 1020230085080 A KR1020230085080 A KR 1020230085080A KR 20230085080 A KR20230085080 A KR 20230085080A KR 20250003102 A KR20250003102 A KR 20250003102A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dye
dyeing
big data
color
data server
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020230085080A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
문철환
김종훈
서영호
우종형
박홍원
박성빈
김현수
조병민
이호영
Original Assignee
한국섬유소재연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국섬유소재연구원 filed Critical 한국섬유소재연구원
Priority to KR1020230085080A priority Critical patent/KR20250003102A/en
Publication of KR20250003102A publication Critical patent/KR20250003102A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

본 발명은 콜드패드배치 공정에서의 센싱정보를 빅데이터로 수집하고, 머신러닝을 통한 학습과정을 통해 최적의 염색작업 조건의 도출이 가능한 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템 및 이를 이용한 콜드-패드 배치식 염색방법에 관한 것이다.The present invention relates to an AI-based cold-pad batch dyeing system capable of collecting sensing information in a cold pad batch process as big data and deriving optimal dyeing conditions through a learning process using machine learning, and a cold-pad batch dyeing method using the same.

Description

AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템 및 이를 이용한 콜드-패드 배치식 염색방법 { AI-based cold-pad batch dyeing system and dyeing process using the same }AI-based cold-pad batch dyeing system and cold-pad batch dyeing method using the same { AI-based cold-pad batch dyeing system and dyeing process using the same }

본 발명은 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템 및 이를 이용한 콜드-패드 배치식 염색방법에 관한 것으로, 콜드-패드 배치식 염색관련 정보를 빅데이터 서버로 수집하고, 머신러닝을 통해 이를 학습하여 현장에 적용가능한 최적의 염색작업조건을 도출하기 위한 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템 및 이를 이용한 콜드-패드 배치식 염색방법에 관한 것이다. The present invention relates to an AI-based cold-pad batch dyeing system and a cold-pad batch dyeing method using the same. The present invention relates to an AI-based cold-pad batch dyeing system and a cold-pad batch dyeing method using the same, which collects cold-pad batch dyeing-related information into a big data server, learns the same through machine learning, and derives optimal dyeing conditions applicable to the field.

콜드-패드 배치(cold-pad batch, 이하 CPB)식 염색은, 반응성 염료와 알카리 용액의 혼합액으로 구성된 염액에 원단을 패딩(padding)한 후, 수시간 숙성(ageing)하고 수세 및 건조하여 염색하는 방법을 가리킨다. CPB 염색의 특징은, 물 사용량 및 폐수 발생량이 적어 환경오염을 최소화할 수 있고, 원단 표면의 마찰없이 염색됨으로써 필링(Pilling)이 적으며, 확폭 연속식 염색으로 구김 발생이 적어, 특히 스판을 함유하거나 밀도가 높은 원단의 구김 불량을 완전히 해결할 수 있다는 것이다. Cold-pad batch (CPB) dyeing is a method in which fabric is padded with a dye solution consisting of a mixture of reactive dye and an alkaline solution, aged for several hours, washed, and dried before dyeing. The characteristics of CPB dyeing are that it minimizes environmental pollution because it uses less water and generates less wastewater, dyes without friction on the surface of the fabric, so there is less pilling, and since it is a wide-range continuous dyeing method, there is less wrinkle generation, so it can completely solve the wrinkle defect of fabrics that contain spandex or have high density.

최근 Convolutional neural network(CNN) 또는 딥러닝 분야와 같은 디지털 기술을 염색공정에 접목하여 이를 효율적으로 개선하기 위한 다양한 시도가 있다. 구체적으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2022-0165147호는 섬유염색공정에서의 센싱정보와, 숙련된 작업자의 노하우가 반영된 작업정보를 빅데이터로 수집하고, 머신러닝을 통한 작업 이상 유무를 진단하기 위한 어시스턴트 솔루션 및 디지털 트윈 기반의 불량 예측 모듈을 제공하며, 이를 현장에 적용하여 최적의 염색작업조건을 도출할 수 있는 현장 작업자를 위한 AI 기반의 최적 작업 지원 시스템이 제시되어 있고, 대한민국 등록특허공보 제10-1995297호에는 염색기의 pH값, 염색온도, 노즐압력, 릴속도, 포속, 각종 밸브 등을 제어하여 염색 로트 간의 색상 차이를 줄이고 재현성을 높일 수 있도록 자동으로 작동하는 스마트 염색장치 및 이를 이용한 스마트 염색방법이 제시되어 있다.Recently, there have been various attempts to efficiently improve the dyeing process by incorporating digital technologies such as convolutional neural networks (CNNs) or deep learning. Specifically, Korean Patent Publication No. 10-2022-0165147 discloses a system for providing an assistant solution and a digital twin-based defect prediction module for collecting sensing information and work information reflecting the know-how of skilled workers in the textile dyeing process as big data, diagnosing work abnormalities through machine learning, and an AI-based optimal work support system for field workers that can apply this to the field to derive optimal dyeing work conditions. Korean Patent Publication No. 10-1995297 discloses a smart dyeing device that automatically operates to control the pH value, dyeing temperature, nozzle pressure, reel speed, cloth speed, and various valves of the dyeing machine to reduce color differences between dyeing lots and increase reproducibility, and a smart dyeing method using the same.

상기 종래기술에 따른 염색방법은 주로 침염공정을 대상으로 하고 있어, CPB 염색업계가 당면하고 있는 문제 즉, 인건비 상승과 숙련자 부족으로 인한 인력난, 염료 및 조제, 에너지 가격 인상에 따른 원가 상승 등의 직접비 문제를 극복하지 못하고 있다. 특히, CPB 염색방법은 공정시 로트(lot)별 불균일한 픽업율 및 온도, 장력 등의 공정조건에 따라 피염물의 색상차이에 따른 불량이 빈번하여 기기 운용시 상시 인력을 통한 지속적인 관리가 필요한 상황이다.The dyeing method according to the above-mentioned conventional technology is mainly targeted at the immersion dyeing process, and thus fails to overcome the direct cost problems that the CPB dyeing industry is currently facing, such as a shortage of manpower due to rising labor costs and a lack of skilled workers, and an increase in costs due to increases in dye, preparation, and energy prices. In particular, the CPB dyeing method frequently causes defects due to color differences in the dyed material depending on the process conditions such as uneven pick-up rate by lot and temperature and tension during the process, and therefore continuous management through constant manpower is required during the operation of the equipment.

CPB 염색업계에서는 물리적 방법 및 화학적 방법 등의 다양한 방법을 이용한 이에 대한 개선이 시도되고 있으나, 아직 이러한 문제를 해소할 만한 해결책은 아직 찾지 못하고 있는 게 현실이다. In the CPB dyeing industry, various improvements are being attempted using physical and chemical methods, but the reality is that a solution to resolve this problem has not yet been found.

또한, 숙련된 인력구조의 미확보로 미숙련자 및 외국인 근로자들을 투입함으로써 염색 불량이 잦아지고, 그에 따른 제조비용 상승으로 기업 경쟁력 악화를 초래하고 있다. In addition, due to the lack of a skilled workforce, unskilled and foreign workers are being used, which is resulting in frequent dyeing defects and the resulting increase in manufacturing costs, which is deteriorating corporate competitiveness.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 섬유 염색공정 중 CPB 염색공정시 발생되는 각종 센싱정보를 빅데이터로 수집하고, 머신러닝을 이용한 학습과정을 통해 최적의 염색작업 조건의 도출이 가능한 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템 및 이를 이용한 콜드-패드 배치식 염색방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an AI-based cold-pad batch dyeing system capable of collecting various sensing information generated during the CPB dyeing process among textile dyeing processes as big data and deriving optimal dyeing conditions through a learning process using machine learning, and a cold-pad batch dyeing method using the same.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색방법은, 피염물 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보를 입력하는 정보입력단계; 피염물 샘플에 대한 색상을 분석하고, 상기 분석된 색상정보를 빅데이터 서버로 전송하는 칼라 매칭 단계; 상기 칼라 매칭 단계에서 분석된 색상정보를 이용하여 빅데이터 서버에서 염액 레시피를 도출하여 염액을 조제하는 염액조제단계; 상기 염액조제단계에서 조제된 염액을 패딩기로 이송하는 이송단계; 패딩기로 이송된 염액에 원단을 침지 및 압착하여 패딩하는 패딩단계; 패딩된 원단을 ROLL에 감아 배칭하는 배칭단계; 패딩단계에서 픽업한 염료를 원단에 고착시키는 숙성단계; 피염물을 수세하여 표면에 존재하는 미부착 염료 및 불순물을 제거하는 수세단계; 수세된 피염물을 건조하는 건조단계; 건조된 원단을 측색하여 색상정보를 도출하여 빅데이터 서버로 전송하는 원단측색단계; 상기 패딩단계 및 숙성, 수세, 건조단계에서 실시간으로 데이터를 측정하여 센싱정보를 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 실시간 전송하는 전송단계; 상기 센싱정보와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 수행하는 공정분석단계; 및 상기 분석단계에서 분석된 정보를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 학습단계;를 포함하고, 상기 센싱정보는 통제변수로서 패딩단계에서의 염액의 농도와 픽업율과 패딩시 장력과, 숙성단계에서의 온도와 습도 및 숙성시간과, 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도이고, 투입변수는 정보입력단게에서 입력된 피염물의 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보와, 칼라 매칭 단계에서 분석된 피염물 샘플의 색상정보와, 원단측색단계에서 도출된 건조가 완료된 원단의 색상정보이며, 상기 염액조제단계는, 빅데이터 서버에서 도출된 염액레시피에 따라 염료와 조제를 혼합하여 염액을 조제하며, 상기 원단측색단계 이후에 및 상기 피염물을 포장하는 포장단계;를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.The AI-based cold-pad batch dyeing method of the present invention for solving the above problem comprises: an information input step of inputting information on a material and structure of a dyeing material sample; a color matching step of analyzing a color of a dyeing material sample and transmitting the analyzed color information to a big data server; a dyeing solution preparation step of deriving a dyeing solution recipe from a big data server using the color information analyzed in the color matching step and preparing a dyeing solution; a transfer step of transferring the dyeing solution prepared in the dyeing solution preparation step to a padding machine; a padding step of immersing and compressing a fabric in the dyeing solution transferred to the padding machine to pad it; a batching step of rolling the padded fabric into a ROLL and batching it; a maturing step of fixing the dye picked up in the padding step to the fabric; a washing step of washing the dyeing material to remove unattached dye and impurities present on the surface; a drying step of drying the washed dyeing material; a fabric color measurement step of color-measuring the dried fabric to derive color information and transmitting the color information to a big data server; Including a transmission step for measuring data in real time in the above padding step and maturing, washing, and drying steps and transmitting the sensing information in real time to a big data server through a communication module; a process analysis step for comparing the sensing information with input variables and performing an analysis on the correlation between them; and a learning step for converting the information analyzed in the analysis step into big data and performing learning through machine learning; wherein the sensing information is the concentration and pickup rate of the dye solution in the padding step and the tension during padding as the control variables, and the temperature, humidity, and maturing time in the maturing step, and the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying, and the input variables are the information on the material and structure of the dyeing material sample input in the information input step, the color information of the dyeing material sample analyzed in the color matching step, and the color information of the dried fabric derived in the fabric color measurement step, and it is preferable that the dyeing solution preparation step further includes a packaging step for mixing a dye and a preparation agent according to the dyeing solution recipe derived from the big data server to prepare the dyeing solution and packaging the dyeing material after the fabric color measurement step.

또한, 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색 시스템은, 피염물 샘플에 대한 색상을 분석하여 색상정보를 빅데이터 서버로 전송하는 측색기; 상기 빅데이터 서버로 전송된 색상의 분석결과를 바탕으로 염액을 조제하는 액상염액조액장치; 빅데이터 서버; 염액에 피염물을 침지한 후에 압착하여 염색을 수행하는 패딩기; 피염물에 염료를 고착시키는 숙성공간; 및 상기 측색기와 액상염액조액장치와 패딩기 및 숙성공간에서 센싱된 정보를 빅데이터 서버로 송신하고, 상기 빅데이터 서버에서 생산된 제어명령을 전송하는 통신모듈;을 포함하되, 상기 빅데이터 서버는 상기 측색기에서 측정된 색상정보를 바탕으로 염액레시피(recipe)를 도출하고, 통제변수와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 하되, 상기 통제변수는 패딩단계에서의 염액의 농도와 픽업율과 패딩시 장력과, 숙성단계에서의 온도와 습도 및 숙성시간과, 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도이고, 투입변수는 정보입력단게에서 입력된 피염물의 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보와, 칼라 매칭 단계에서 분석된 피염물 샘플의 색상정보와, 원단측색단계에서 도출된 수세 및 건조가 완료된 원단의 색상정보이며, 상기와 같이 분석된 상관관계를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하고, 상기 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색 시스템은 피염물을 수세하는 수세부; 수세가 완료된 피염물을 건조하는 건조부; 및 건조된 피염물을 포장하는 포장기;를 추가로 포함할 수 있으며, 특히, 상기 빅데이터 서버는, 측색기와 액상염액조제장치와 패딩기 및 숙성공간에서 전송되는 정보를 분석하기에 적합한 AI 분석모델을 모듈 형태로 결정하되, 상기 측색기와 액상염액조제장치와 패딩기 및 숙성공간의 특성에 맞는 맞춤형 AI 분석모델을 결정하는 모델 매니저부; 상기 모델 매니저부에서 결정된 AI 분석모델을 기초로 통제변수 및 투입변수를 분석하여 제어명령을 생성하는 하이브리드 분석부; 및 상기 모델 매니저부에서 결정된 AI 분석모델 및 상기 하이브리드 분석부에서 학습된 학습 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the AI-based cold-pad batch dyeing system according to the present invention comprises: a colorimeter that analyzes the color of a dye sample and transmits the color information to a big data server; a liquid dye solution preparation device that prepares a dye solution based on the analysis results of the color transmitted to the big data server; a big data server; a padding device that performs dyeing by immersing the dye sample in the dye solution and then pressing it; a maturing space that fixes the dye to the dye sample; And a communication module which transmits information sensed in the colorimeter, the liquid dye solution preparation device, the padding device, and the maturing space to a big data server, and transmits a control command produced by the big data server; wherein the big data server derives a dye solution recipe based on the color information measured by the colorimeter, and analyzes the correlation between the control variables and the input variables by comparing them, wherein the control variables are the concentration and pickup rate of the dye solution in the padding step and the tension during padding, the temperature and humidity and the maturing time in the maturing step, and the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying, and the input variables are information on the material and structure of the dyeing material sample input in the information input step, the color information of the dyeing material sample analyzed in the color matching step, and the color information of the fabric after washing and drying derived in the fabric colorimeter step, and converts the correlation analyzed as described above into big data, and performs learning through machine learning, and the AI-based cold-pad batch dyeing system comprises: a washing unit which washes the dyeing material; The method may further include a drying unit for drying a dyed material after the washing process has been completed; and a packaging unit for packaging the dried dyed material; and in particular, the big data server preferably includes a model manager unit for determining, in a module form, an AI analysis model suitable for analyzing information transmitted from a colorimeter, a liquid dye solution preparation device, a padding device, and a maturing space, and for determining a customized AI analysis model suitable for the characteristics of the colorimeter, the liquid dye solution preparation device, the padding device, and the maturing space; a hybrid analysis unit for analyzing control variables and input variables based on the AI analysis model determined by the model manager unit to generate a control command; and a storage unit for storing the AI analysis model determined by the model manager unit and learning data learned by the hybrid analysis unit.

본 발명에 따르면, CPB 염색공정에 대한 센싱정보를 빅데이터로 수집하고, 머신러닝을 통해 이를 학습함으로써, 디지털 기반의 CPB 염색방법을 제공하며, 이를 현장에 적용하여 최적의 염색작업 조건을 도출하는 효과를 갖는다. According to the present invention, sensing information for a CPB dyeing process is collected as big data, and the same is learned through machine learning, thereby providing a digital-based CPB dyeing method, and applying the same to a field has the effect of deriving optimal dyeing work conditions.

또한, 본 발명은 CPB 염색에 대한 최적의 염색작업 조건을 도출함으로써, 염액과 염색공정조건 및 공정조건을 제어하여 염색 로트 간의 색상 차이를 줄이고 재현성을 높일 수 있고, 이를 통해 생산성 향상 및 원가절감을 구현하는 효과를 추가로 갖는다. In addition, the present invention has the additional effect of reducing color differences between dyeing lots and increasing reproducibility by controlling dyeing solution, dyeing process conditions, and process conditions by deriving optimal dyeing operation conditions for CPB dyeing, thereby realizing improved productivity and reduced costs.

그리고, 본 발명은 CPB 염색방법을 디지털화하여 탄소저감에 기여함으로써, 친환경화를 가속화하고, 특히, CPB 염색공정시 피염물의 끝부분과 시작 부분의 색상차이가 발생하는 불량인 테일링(tailing)을 해결하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention accelerates environmental friendliness by contributing to carbon reduction by digitalizing the CPB dyeing method, and in particular, has the effect of solving tailing, a defect in which a color difference occurs between the end and beginning of a dyed material during the CPB dyeing process.

도 1는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색방법에 대한 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템에서 센싱정보간 상관관계를 나타내는 개념도이고,
도 3은 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템의 개략도이며,
도 4는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템의 블록 구성도이다.
Figure 1 is a flow chart of an AI-based cold-pad batch dyeing method according to the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing the correlation between sensing information in an AI-based cold-pad batch dyeing system according to the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram of an AI-based cold-pad batch dyeing system according to the present invention.
Figure 4 is a block diagram of an AI-based cold-pad batch dyeing system according to the present invention.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. It should be understood that the terms “include,” “have,” or “equip” in this application are intended to specify the presence of a feature, number, step, component, part, or a combination thereof described in the specification, and do not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning they have in the context of the relevant art, and shall not be interpreted in an ideal or excessively formal sense, unless explicitly defined in this application.

이하, 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100) 및 이를 이용한 콜드-패드 배치식 염색방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에 첨부된 도 1는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색방법에 대한 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)에서 센싱정보간 상관관계를 나타내는 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)의 개략도이며, 도 4는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색시스템(100)의 블록 구성도이다.Hereinafter, the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention and the cold-pad batch dyeing method using the same will be described in detail. FIG. 1 attached to the present invention is a flow chart for the AI-based cold-pad batch dyeing method according to the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing the correlation between sensing information in the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention, FIG. 3 is a schematic diagram of the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention.

본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색방법 도 1에 도시된 바와 같이, 피염물 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보를 입력하는 정보입력단계; 피염물 샘플에 대한 색상을 분석하고, 상기 분석된 색상정보를 빅데이터 서버로 전송하는 칼라 매칭 단계; 상기 칼라 매칭 단계에서 분석된 색상정보를 이용하여 빅데이터 서버에서 염액 레시피를 도출하여 염액을 조제하는 염액조제단계; 상기 염액조제단계에서 조제된 염액을 패딩기로 이송하는 이송단계; 패딩기로 이송된 염액에 원단을 침지 및 압착하여 패딩하는 패딩단계; 패딩된 원단을 ROLL에 감아 배칭하는 배칭단계; 패딩단계에서 픽업한 염료를 원단에 고착시키는 숙성단계; 피염물을 수세하여 표면에 존재하는 미부착 염료 및 불순물을 제거하는 수세단계; 수세된 피염물을 건조하는 건조단계; 건조된 원단을 측색하여 색상정보를 도출하여 빅데이터 서버로 전송하는 원단측색단계; 상기 패딩단계 및 숙성, 수세, 건조단계에서 실시간으로 데이터를 측정하여 센싱정보를 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 실시간 전송하는 전송단계; 상기 센싱정보와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 수행하는 공정분석단계; 및 상기 분석단계에서 분석된 정보를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 학습단계;를 포함하는 것이 바람직하다.The cold-pad batch dyeing method based on AI according to the present invention, as illustrated in FIG. 1, comprises: an information input step for inputting information on the material and structure of a dyeing material sample; a color matching step for analyzing the color of a dyeing material sample and transmitting the analyzed color information to a big data server; a dyeing solution preparation step for deriving a dyeing solution recipe from a big data server using the color information analyzed in the color matching step and preparing a dyeing solution; a transfer step for transferring the dyeing solution prepared in the dyeing solution preparation step to a padding machine; a padding step for padding by immersing and compressing a fabric in the dyeing solution transferred to the padding machine; a batching step for rolling the padded fabric into a ROLL and batching it; a maturing step for fixing the dye picked up in the padding step to the fabric; a washing step for washing the dyeing material to remove unattached dye and impurities present on the surface; a drying step for drying the washed dyeing material; a fabric color measurement step for colorimetrically measuring the dried fabric to derive color information and transmitting the color information to a big data server; It is preferable to include a transmission step for measuring data in real time in the above padding step and the maturing, washing, and drying steps and transmitting the sensing information in real time to a big data server via a communication module; a process analysis step for comparing the sensing information with input variables and performing an analysis on the correlation between them; and a learning step for converting the information analyzed in the above analysis step into big data and performing learning through machine learning.

이를 상세히 살펴보면, 상기 정보입력단계는 염색을 의뢰받은 피염물 샘플의 소재와 조직 및 밀도에 대한 정보를 입력하는 단계로서, CPB 염색 대상으로 하는 피염물 샘플에 대한 정보를 입력하는 단계를 가리킨다. 상기와 같은 정보입력단계는 PC 등을 이용하여 입력할 수 있다. Looking at this in detail, the above information input step is a step for inputting information on the material, structure, and density of the dye sample for which dyeing has been requested, and refers to a step for inputting information on the dye sample to be subjected to CPB dyeing. The above information input step can be input using a PC, etc.

CPB 염색 대상인 피염물의 소재는 다양할 수 있다. 즉, 상기 피염물은 반응성 염료로 염색이 가능한 소재가 가능하며 주 소재로는 셀룰로오스계가 있다. 상기 셀룰로오스계 섬유는 면섬유, 마섬유, 레이온, 텐셀 및 아세테이트 섬유 등을 가리킨다. 반응성 염료로 염색이 가능한 합섬섬유, 단백질 섬유 역시 가능하다. 또한 상기 셀룰로오스계 섬유와 나일론 등과 같은 타 소재 섬유와의 교직, 교편 또한 가능하다.The material of the dyeing material that is the target of CPB dyeing can be diverse. That is, the dyeing material can be a material that can be dyed with a reactive dye, and the main material is cellulose. The cellulose fibers refer to cotton fibers, flax fibers, rayon, tencel, and acetate fibers. Synthetic fibers and protein fibers that can be dyed with a reactive dye are also possible. In addition, the cellulose fibers and other material fibers such as nylon can be interwoven and interwoven.

또한, 상기 정보입력단계에서 피염물 샘플에 대한 조직과 밀도, 원사 굵기 등에 대한 정보를 함께 입력할 수 있다. 즉, 상기 피염물 샘플은 평직, 능직 또는 주자직 등의 직물형태와 싱글, 양면 등의 편물 형태로 제조될 수 있고, 원단의 밀도 즉, 가로 1인치 및 세로 1인치에 구비되는 경사 및 위사의 또는 웨일, 코스 방향의 올 수 등을 입력하게 된다. 원사 굵기는 번수, 데니어, 텍스(tex) 등의 단위를 입력하게 된다.In addition, in the information input step, information on the organization, density, yarn thickness, etc. of the dyed material sample can be input together. That is, the dyed material sample can be manufactured in a woven form such as a plain weave, a twill weave, or a satin weave, and a knitted form such as a single or double-sided weave, and the density of the fabric, that is, the number of warp and weft yarns or wales and course directions per inch of width and length, etc., is input. The yarn thickness is input in units such as count, denier, and tex.

상기와 같은 피염물의 소재와 조직 및 밀도 등은 CPB 염색공정시 중요한 인자이고, 이에 따른 염색후 색상특성을 학습하기 위하여 명확하게 입력할 필요가 있다. The material, structure, and density of the dyeing material as described above are important factors in the CPB dyeing process, and they need to be clearly input in order to learn the color characteristics after dyeing.

상기와 같이 피염물 샘플의 소재와 조직 및 밀도 등을 입력하는 정보입력단계를 마친 후에는 칼라 매칭 단계를 수행하게 된다. 상기 칼라 매칭 단계는 측색기(Computer Color Matching System. 이하 CCM)를 이용하여 피염물 샘플에 대한 색상을 분석하고, 상기 분석된 색상정보를 도출하여 빅데이터 서버로 전송하는 단계를 가리킨다. After completing the information input step of inputting the material, structure, density, etc. of the dye sample as described above, the color matching step is performed. The color matching step refers to the step of analyzing the color of the dye sample using a colorimeter (Computer Color Matching System, hereinafter referred to as CCM) and deriving the analyzed color information and transmitting it to a big data server.

상기 칼라 매칭 단계는 CCM(10)을 이용하여 피염물 샘플을 측색하여 색좌표계를 얻는 단계로서, 피염물 샘플의 색상정보를 도출하기 위하여 CCM(10)을 이용하여 측색하는 단계를 가리킨다. 상기 CCM(10)으로 측색한 값은 색좌표계값으로 나타낼 수 있다. The above color matching step is a step of obtaining a color coordinate system by measuring the color of a dye sample using a CCM (10), and refers to a step of measuring color using a CCM (10) to derive color information of a dye sample. The color values measured using the CCM (10) can be expressed as color coordinate values.

색좌표는 색공간에서 색상을 표현하는 정보로서, 국제조명위원화(International Commission on Illumination, CIE)에서 1931년에 표준으로 제정하였다. 이후에 몇차례 개정하여 CIE 1976 L*u*v* 표색계로 발전되었다. Color coordinates are information for expressing colors in a color space, and were established as a standard by the International Commission on Illumination (CIE) in 1931. After several revisions, they were developed into the CIE 1976 L * u * v * colorimetric system.

상기 칼라 매칭 단계에서는 CCM(10)을 이용하여 측색함으로써, 피염물 샘플의 색좌표 즉 색상정보를 도출하게 된다. In the above color matching step, color coordinates, i.e. color information, of the dye sample are derived by measuring color using CCM (10).

상기 CCM(10)은 광학기기의 한 종류로, 염색, 페인트, 식품, 플라스틱 등의 색상을 계측하고 평가하는 산업 현장 및 연구소에서는 널리 사용되고 있다. 상기와 같이 CCM(10)을 이용하여 도출된 피염물 샘플의 색상정보는 이후에 빅데이터 서버에 전송될 수 있다. The above CCM (10) is a type of optical device and is widely used in industrial sites and research institutes for measuring and evaluating the colors of dyes, paints, foods, plastics, etc. The color information of the dye sample derived using the CCM (10) as described above can be transmitted to a big data server thereafter.

상기와 같이 칼라 매칭 단계를 수행한 후에는 상기 칼라 매칭 단계에서 도출되어 빅데이터 서버에 전송된 색상정보를 이용하여, 상기 피염물 샘플의 색상과 동일하게 원단을 염색하기 위한 염액 레시피(Recipe)를 도출하여 염액을 조제하는 염액조제단계를 수행하게 된다. 본 발명에 따르면, 상기 염액조제단계는 액상염액조액장치(computer Color Kitchen, 이하, CCK)를 이용하여 수행하는 것이 가능하다.After the color matching step is performed as described above, a dyeing solution preparation step is performed to prepare a dyeing solution by deriving a dyeing solution recipe for dyeing the fabric in the same color as the dyeing material sample using the color information derived from the color matching step and transmitted to the big data server. According to the present invention, the dyeing solution preparation step can be performed using a liquid dyeing solution preparation device (computer Color Kitchen, hereinafter, CCK).

상기 CCK(20)는 CCM(10)에서 도출되어 빅데이터 서버로 전송된 색상정보를 기초로 하여 다양한 색상의 염료 중 필요한 염료 만을 선택하여 염액을 조액하는 장치를 가리킨다. 상기 CCM(10)과 CCK(20)는 네트워크로 연결되어 정보 교환을 할 수 있고 각각은 빅데이터 서버와 연결되어 정보를 전송하고, 이를 바탕으로 염액레시피를 도출한 후 염액을 조제할 수 있다. The above CCK (20) refers to a device that selects only the necessary dye among dyes of various colors based on the color information derived from the CCM (10) and transmitted to the big data server to prepare a dye solution. The CCM (10) and CCK (20) are connected to a network to exchange information, and each is connected to a big data server to transmit information, and based on this, a dye solution recipe can be derived and then the dye solution can be prepared.

상기 CCK(20)는 다수 개의 염액저장탱크 및 조제저장탱크와, 상기 염액과 조제의 공급을 개시 또는 중단하기 위한 밸브, 상기 밸브에 장착되어 염액과 조제를 이송시키는 펌프 및 상기 염액과 조제의 유량을 측정하기 위한 유량계 및 도출된 염액 레시피에 의거하여 상기 염액저장탱크 및 조제저장탱크와 밸브 및 펌프의 작동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. The above CCK (20) may include a plurality of salt solution storage tanks and preparation storage tanks, valves for starting or stopping the supply of the salt solution and preparation, pumps mounted on the valves for transporting the salt solution and preparation, a flow meter for measuring the flow rates of the salt solution and preparation, and a control unit for controlling the operation of the salt solution storage tanks and preparation storage tanks and the valves and pumps based on a derived salt solution recipe.

상기 CCK(20)는 CCM(10)의 측색결과 염료 소요량 데이터에 따라 염료 및 조제를 자동 계량하여 염액을 조제하는 장치로서, 일정한 염료농도로 용해된 염료액을 투입할 양으로 환산하여 계량해주는 장치를 가리킨다. 상기 염액조제단계는 상기와 같은 CCK(20)를 이용하여 수행할 수 있다.The above CCK (20) is a device that automatically measures dye and preparations based on the dye requirement data from the colorimetric results of the CCM (10) to prepare a dye solution, and refers to a device that converts and measures the amount of dye solution dissolved at a certain dye concentration into the amount to be injected. The above dye solution preparation step can be performed using the above CCK (20).

상기 염액조제단계를 수행한 후에는 상기 염액조제단계에서 조제된 염액을 패딩기(30)로 이송하는 이송단계를 수행하게 된다. After performing the above-mentioned dye solution preparation step, a transfer step is performed to transfer the dye solution prepared in the above-mentioned dye solution preparation step to a padding machine (30).

상기 이송단계를 통해 염액을 패딩기(30)로 이송한 후에는 상기 패딩기(30)로 이송된 염액에 원단을 침지 및 압착하여 패딩하는 패딩단계를 수행하게 된다. After the dye solution is transferred to the padding machine (30) through the above transfer step, a padding step is performed in which the fabric is immersed and pressed in the dye solution transferred to the padding machine (30) to perform padding.

상기 패딩단계는 원단을 상기 제조된 염액으로 이송하여 상기 원단에 염액을 부여하고. 이를 가압하여 상기 원단이 전반적으로 일정한 픽업률을 가지도록 한다. The above padding step transfers the fabric to the prepared dye solution to impart the dye solution to the fabric and pressurizes the fabric so that the fabric has a consistent pick-up rate overall.

즉, 상기와 같이 준비된 염액에 원단을 침지시켜 염액이 충분히 침투 및 흡착되도록 한 다음 회전하는 압착로울러 사이를 통과시켜 여분의 염액을 제거하는 패딩 과정을 거친다. 상기 압착로울러의 압력은 한정하는 것은 아니나, 1 내지 5 kg/㎠ 인 것이 바람직하다. That is, the fabric is immersed in the dye solution prepared as described above to allow sufficient penetration and absorption of the dye solution, and then passes through a padding process to remove excess dye solution by passing it between rotating press rollers. The pressure of the press rollers is not limited, but is preferably 1 to 5 kg/cm2.

상기 패딩단계는 원하는 색상을 얻을 때까지 상기 침지 및 압착 공정을 수차례 반복하는 것도 가능하다. The above padding step can also be repeated several times through the above immersion and pressing process until the desired color is obtained.

특히, 본 발명에 따르면, 상기 패딩단계에서 염액 온도는 10 내지 20 ℃가 바람직하며, 30 ℃를 넘지 않도록 관리하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 염액의 온도가 10 내지 20 ℃인 경우에 가장 안정된 발색성을 보이며, 상기 패딩단계에서 염액의 픽업율이 전반적으로 균일할 때 불균염 없는 결과물을 얻을 수 있다.In particular, according to the present invention, the temperature of the dye solution in the padding step is preferably 10 to 20°C, and is preferably managed so as not to exceed 30°C. That is, when the temperature of the dye solution is 10 to 20°C, the most stable color development is exhibited, and when the pick-up rate of the dye solution in the padding step is generally uniform, a result without uneven dyeing can be obtained.

또한, 상기 패딩단계에서의 공정조건 즉, 염액의 농도, 픽업율 및 패딩시 원단에 가해지는 장력 등은 각종 센서에 의해 센싱될 수 있고, 상기와 같이 센싱된 패딩시의 공정조건은 빅데이터 서버로 실시간 전송될 수 있다. In addition, the process conditions in the padding step, such as the concentration of the dye solution, the pickup rate, and the tension applied to the fabric during padding, can be sensed by various sensors, and the process conditions during padding sensed as described above can be transmitted in real time to a big data server.

본 발명에 따르면, CPB염색시 발생하는 염색불량인 테일링 및 리스팅 현상을 방지하기 위하여 패딩단계에서 원단에 가해지는 장력을 균일하게 유지할 필요가 있다. 즉, CPB 염색공정시 가장 빈번하게 발생하는 불량인 테일링(tailing)은 피염물의 길이방향으로 염색농도 및 또는 색상에 차이가 발생하는 현상을 가리킨다. 따라서 상기와 같은 불량인 테일링을 방지하기 위하여 패딩시 원단의 초기부분과 끝부분에 가해지는 장력을 일정하게 유지되도록 하는 것이 매우 중요하다. According to the present invention, in order to prevent tailing and listing, which are dyeing defects that occur during CPB dyeing, it is necessary to maintain the tension applied to the fabric evenly during the padding step. That is, tailing, which is the most frequently occurring defect during the CPB dyeing process, refers to a phenomenon in which a difference occurs in dyeing concentration and/or color in the longitudinal direction of the dyed material. Therefore, in order to prevent the above-mentioned defect, tailing, it is very important to maintain the tension applied to the initial and final parts of the fabric evenly during padding.

상기와 같이 패딩단계를 수행한 후에는 원단을 롤(roll)에 감는 배칭(batching)단계 및 패딩단계에서 원단에 염착된 염료를 원단에 고착시키는 숙성(ageing)단계를 수행하게 된다.After the padding step is performed as described above, a batching step is performed to roll the fabric and an ageing step is performed to fix the dye applied to the fabric in the padding step to the fabric.

상기 배칭단계는 이후에 숙성단계를 원활하게 수행하기 위하여 패딩단계를 거친 원단을 롤(roll)에 감는 공정을 가리킨다.The above batching step refers to the process of winding the fabric that has gone through the padding step into a roll in order to smoothly perform the subsequent maturing step.

또한, 상기 숙성단계는 온도 및 습도가 제어되는 숙성공간(40)에 염액이 패딩된 원단을 위치시키면서, 염료를 원단에 고착하는 단계를 가리킨다. 상기 숙성단계는 일반적으로 4 내지 24 시간이 소요될 수 있고, 상기 숙성단계에서 로트(lot)간의 색상차이를 발생하지 않도록 하기 위하여 숙성단계시 온도와 습도 및 숙성시간을 일정하게 유지할 필요가 있다. In addition, the above maturing step refers to a step of fixing the dye to the fabric by placing the fabric padded with the dye solution in a maturing space (40) where temperature and humidity are controlled. The above maturing step may generally take 4 to 24 hours, and in order to prevent color differences between lots during the maturing step, it is necessary to maintain the temperature, humidity, and maturing time constant during the maturing step.

CPB 염색은 염색에 대한 재현성이 떨어지므로, 이를 개선하기 위해 숙성시 온도와 습도 및 숙성시간을 제어할 필요가 있다. CPB dyeing has poor reproducibility, so it is necessary to control temperature, humidity, and maturation time during maturation to improve this.

상기 숙성단계에서의 공정조건 즉, 온도와 습도 및 숙성시간 등은 센서에 의해 센싱될 수 있고, 상기와 같이 센싱된 숙성시의 공정조건은 빅데이터 서버로 실시간 전송될 수 있다. The process conditions in the above maturation step, such as temperature, humidity, and maturation time, can be sensed by sensors, and the process conditions during maturation sensed as above can be transmitted in real time to a big data server.

상기와 같이 숙성 후 단계 이후에 피염물을 수세하여 표면에 존재하는 미부착 염료 및 불순물을 제거하는 수세단계와, 수세된 피염물을 건조하는 건조단계를 수행하게 된다. After the maturing step as described above, a washing step is performed to wash the dyed material to remove any unattached dye and impurities present on the surface, and a drying step is performed to dry the washed dyed material.

상기 수세단계는 패딩단계시 피염물이 염액에 침지될 때 염착된 염료중 상기 피염물에 고착되지 않은 미고착 염료를 제거하는 단계로, 90 내지 100 ℃의 용수를 이용하여 미고착 염료를 제거하게 된다. The above washing step is a step for removing unfixed dye that is not fixed to the dyed object when the dyed object is immersed in the dye solution during the padding step, and the unfixed dye is removed using water at 90 to 100°C.

상기 건조단계는 상기 수세단계에서 사용된 용수를 피염물로부터 제거하거나 각종 가공제를 처리하여 130 내지 220 ℃의 온도에서 반응시키는 단계를 가리키며, 열풍건조기 등을 이용하여 수행이 가능하다.The above drying step refers to a step of removing the water used in the above washing step from the dyeing material or treating it with various processing agents and reacting it at a temperature of 130 to 220°C, and can be performed using a hot air dryer, etc.

CPB 염색은 연속식 염색으로서 원단에 걸리는 장력에 의하여 중량 변화가 일어날 수 있고, 장력이 높을 경우 원단의 찢어짐이 발생할 수 있다. 따라서 수세 및 건조 단계에서 원단에 걸리는 장력을 조절하여 원단의 찢어짐 및 중량관리를 수행하여야 한다.CPB dyeing is a continuous dyeing process, and weight changes may occur depending on the tension applied to the fabric, and if the tension is high, the fabric may tear. Therefore, the tension applied to the fabric should be adjusted during the washing and drying stages to control tearing and weight of the fabric.

상기 건조단계를 수행한 후에는 염료가 고착된 원단을 측색하여 색상정보를 도출하여 빅데이터 서버로 전송하는 원단측색단계를 수행하게 된다. 상기 원단측색단계는 CCM(10)을 이용하여 수행될 수 있고, 이때 도출된 색상정보는 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 전송하게 된다. After the above drying step is performed, a fabric color measurement step is performed to measure the color of the fabric to which the dye is fixed, derive color information, and transmit it to a big data server. The fabric color measurement step can be performed using CCM (10), and the derived color information is transmitted to the big data server through a communication module.

상기와 같이 패딩단계와 숙성단계와 수세단계 및 건조단계의 수행시 센싱된 각종 센싱정보는 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 전송하는 전송단계를 수행하게 된다. As described above, various sensing information sensed during the padding step, maturing step, washing step, and drying step is transmitted to a big data server via a communication module.

상기 전송단계는 패딩기(30)와, 숙성단계와 수세단계 및 건조단계가 수행되는 장치 또는 공간 등에 설치된 각종 센서를 통해 상기 패딩단계와 숙성단계와 수세단계 및 건조단계에서 각각 센싱된 정보를 빅데이터 서버로 전송하게 된다. 상기 전송단계는 통신모듈을 통해 수행될 수 있다. The above transmission step transmits information sensed in each of the padding step, maturation step, washing step, and drying step to a big data server through various sensors installed in the padding machine (30) and the devices or spaces where the maturation step, washing step, and drying step are performed. The above transmission step can be performed through a communication module.

상기와 같이 센싱된 정보는 도 3에 나타낸 바와 같이 통신모듈을 통해 빅데이터 서버에 전송되고, 상기 전송된 센싱된 정보는 도 2에 도시된 바와 같이 통제변수로 빅데이터 서버에 입력된다. 즉, 상기 통제변수로는 통제변수로서 패딩단계에서의 염액의 농도와 픽업율과 패딩시 장력과, 숙성단계에서의 온도와 습도 및 숙성시간과, 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도 등이 있을 수 있다. The information sensed as described above is transmitted to a big data server via a communication module as shown in Fig. 3, and the sensed information transmitted is input into the big data server as a control variable as shown in Fig. 2. That is, the control variables may include the concentration and pickup rate of the dye solution in the padding step, the tension during padding, the temperature and humidity and the maturing time in the maturing step, and the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying.

상기 전송단계를 수행한 후에는 센싱정보 즉, 빅데이터 서버에 전송된 상기 통제변수와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 수행하는 공정분석단계를 수행하게 된다. After performing the above transmission step, a process analysis step is performed to compare the sensing information, that is, the control variables and input variables transmitted to the big data server, and analyze the correlation between them.

본 발명에 따르면, 상기 센싱정보는 통제변수로서 패딩단계에서의 염액의 농도와 픽업율과 패딩시 장력과, 숙성단계에서의 온도와 습도 및 숙성시간과, 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도 등일 수 있고, 투입변수는 정보입력단게에서 입력된 피염물의 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보와, 칼라 매칭 단계에서 분석된 피염물 샘플의 색상정보와, 원단측색단계에서 도출된 수세 및 건조 완료된 원단의 색상정보일 수 있다. According to the present invention, the sensing information may be, as control variables, the concentration and pickup rate of the dye solution in the padding step, the tension during padding, the temperature and humidity and the maturing time in the maturing step, the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying, and the like, and the input variables may be, information on the material and structure of the dyeing sample input in the information input step, the color information of the dyeing sample analyzed in the color matching step, and the color information of the washed and dried fabric derived in the fabric colorimetry step.

상기 공정분석단계를 수행하기 위해서는 도 2에 나타낸 바와 같이 빅데이터 서버에 전송되어 입력된 상기 통제변수와 투입변수를 이용하여 공정을 분석하게 된다. In order to perform the above process analysis step, the process is analyzed using the control variables and input variables transmitted and input to the big data server as shown in Fig. 2.

상기와 같이 설정된 통제변수와 투입변수는 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 전송된다. 상기 빅데이터 서버는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 전송된 투입변수와 통제변수는 다양한 분석기법, 예컨대 파레로 분석(Pareto Anaysis), 시계열 분석(Timeseries Anaysis), 다중회귀 분석(Multiple linear regression analysis), 관리도 분석(Control Chart Anaysis) 또는 예측 분석(Predictive Analysis) 등을 통해 상관관계를 분석하게 된다. The control variables and input variables set as above are transmitted to the big data server through the communication module. As shown in Fig. 3, the big data server analyzes the correlation between the input variables and control variables transmitted as above through various analysis techniques, such as Pareto Analysis, Time Series Analysis, Multiple Linear Regression Analysis, Control Chart Analysis, or Predictive Analysis.

즉, 패딩공정시의 염액의 농도와 염액의 픽업율 및 패딩시의 장력과, 숙성시의 온도와 습도와 숙성시간 및 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도 등의 공정조건과 피염물 샘플의 색상정보 및 염색된 원단의 색상정보에 분석 등을 통해 공정요소와 염색된 원단의 색상 간의 상관관계를 분석하게 된다. That is, the correlation between the process elements and the color of the dyed fabric is analyzed through analysis of the process conditions such as the concentration of the dye solution during the padding process, the pick-up rate of the dye solution, the tension during padding, the temperature and humidity during maturing, the maturing time, the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying, the color information of the dyed sample, and the color information of the dyed fabric.

상기 공정분석단계에서는 상기 통제변수와 투입변수간의 상관관계 분석을 통해 CPB 염색공정조건과 피염물 샘플의 색상정보와 염색된 원단의 색상정보에서 색차(ΔE)가 1.0 이하인 범위를 분석하고, 정상적인 오차 범위에 대한 데이터를 정립하게 된다. In the above process analysis step, the range where the color difference ( ΔE ) is 1.0 or less in the CPB dyeing process conditions, the color information of the dyed material sample, and the color information of the dyed fabric is analyzed through correlation analysis between the control variables and input variables, and data on the normal error range is established.

상기 공정분석단계를 수행한 후에는 상기 공정분석단계에서 분석된 정보를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 학습단계를 수행하게 된다. After performing the above process analysis step, the information analyzed in the above process analysis step is converted into big data, and a learning step is performed to perform learning through machine learning.

즉, 상기 공정분석단계에서 분석된 통제변수와 투입변수 간의 상관관계는 빅데이터 서버에 전송되고, 상기 빅데이터 서버는 AI 알고리즘을 통해 빅테이터화 및 머신러닝을 통한 학습을 수행하게 된다. 이러한 학습결과는 모니터를 통해 현장작업자에게 작업 지시 내지 모니터링이 가능하도록 구현될 수 있다. That is, the correlation between the control variables and input variables analyzed in the above process analysis step is transmitted to the big data server, and the big data server performs learning through big data and machine learning through an AI algorithm. These learning results can be implemented to enable work instructions or monitoring to field workers through a monitor.

도 2는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드패드배치식 염색시스템(100)에서 통제변수와 투입변수 간의 상관관계를 나타내는 개념도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이 통제변수인 센싱정보는 패딩단계에서의 염액의 농도와 픽업율과 패딩시 장력과, 숙성단계에서의 온도와 습도 및 숙성시간과, 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도 등일 수 있고, 투입변수는 정보입력단게에서 입력된 피염물의 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보와, 칼라 매칭 단계에서 분석된 피염물 샘플의 색상정보와, 원단측색단계에서 도출된 수세 및 건조가 완료된 원단의 색상정보일 수 있다. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the correlation between control variables and input variables in the AI-based cold pad batch dyeing system (100) according to the present invention. As shown in FIG. 2, the sensing information, which is the control variable, may be the concentration and pickup rate of the dye solution in the padding step, the tension during padding, the temperature and humidity and the maturing time in the maturing step, the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying, etc., and the input variables may be the information on the material and structure of the dyeing material sample input in the information input step, the color information of the dyeing material sample analyzed in the color matching step, and the color information of the fabric on which washing and drying are completed derived in the fabric colorimetry step.

상기 통제변수와 투입변수간의 상관관계의 도출을 통해 이후에 염액 레시피의 도출을 좀더 정확하게 수행이 가능하게 된다. By deriving the correlation between the above control variables and input variables, it becomes possible to derive the dye recipe more accurately.

즉, 통제변수와 투입변수간의 상관관계의 도출은 피어슨 상관계수(Pearson Correlation Coefficient), 캔달상관계수(Kendall Tau Rank Correlation Coefficient), Time Lagged Cross Correlation(TLCC), Dynamic Time Warping(DTW) 등과 같은 시계열 데이터 분석방법을 통해 수행이 가능하다.That is, the derivation of the correlation between the control variables and input variables can be performed through time series data analysis methods such as the Pearson Correlation Coefficient, Kendall Tau Rank Correlation Coefficient, Time Lagged Cross Correlation (TLCC), and Dynamic Time Warping (DTW).

상기 빅데이터 서버에서는 상기와 같이 설정된 통제변수와 투입변수를 이용하여 상기 공정분석단계에서 분석된 정보를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 학습단계를 수행하게 된다.The above big data server converts the information analyzed in the process analysis step into big data using the control variables and input variables set as above, and performs a learning step in which learning is performed through machine learning.

이와 같은 학습단계를 통해 피염물 샘플의 소재와 조직 및 밀도에 따른 염액레시피의 도출과 CPB 염색공정 조건에 따른 염색된 피염물의 색상을 예측할 수 있게 된다. 상기와 같이 예측된 피염물의 색상정보에 따라 빅데이터 서버에서 패딩기(30)와 숙성공간(40)에 대한 제어명령을 생성하여 각각 전송하게 된다. Through such a learning step, it is possible to derive a dyeing recipe based on the material, structure, and density of the dyeing material sample, and to predict the color of the dyed dyeing material based on the CPB dyeing process conditions. Based on the color information of the dyeing material predicted as described above, a big data server generates and transmits control commands for the padding machine (30) and the maturing space (40), respectively.

즉, 상기와 같은 상관관계 변수를 통해 염액레시피를 도출하고, 또한 염색된 피염물의 색상을 예측할 수 있고, 예측된 결과에 따라 상기 시스템(100)을 통해 현장 작업자에게 작업지시를 수행하여 최적의 작업조건에 따른 CPB 염색공정이 진행될 수 있다.That is, a dyeing recipe can be derived through the correlation variables described above, and the color of a dyed dyeing material can be predicted. Based on the predicted result, work instructions can be given to field workers through the system (100) so that a CPB dyeing process can be performed under optimal work conditions.

상기 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 학습단계는 머신러닝 학습 처리 모듈을 통해 수행할 수 있고, 상기 머신러닝 학습 처리 모듈은 패딩기(30)와 숙성공간(40)에서 송신되는 센싱정보를 학습하고 필요한 공정조건을 설정할 수 있도록 학습 과정이 완료된 학습 결과들을 저장하게 된다.The learning step for performing learning through the above machine learning can be performed through a machine learning learning processing module, and the machine learning learning processing module learns the sensing information transmitted from the padding machine (30) and the maturing space (40) and stores the learning results for which the learning process is completed so that the necessary process conditions can be set.

상기와 같이 저장된 학습 결과는 다음의 날염공정시 피염물 샘플의 색상정보와 공정조건에 따라 염색공정을 도출하고, 상기와 같이 도출된 염색공정에 의해 염색공정을 수행하게 된다.The learning results saved as above are used to derive a dyeing process according to the color information and process conditions of the dyeing material sample during the next dyeing process, and the dyeing process is performed by the dyeing process derived as above.

상기 염색공정 이후 미고착 염료를 제거하는 수세단계에서는 원단에 걸리는 장력을 센싱하여 일정 값 이상의 장력이 걸리지 않도록 조절하게 된다. 또한, 원단을 건조하거나 가공제를 처리하는 건조단계 역시 원단에서 요구하는 중량을 구현할 수 있도록 오버피드(overfeed)를 조절하여 장력을 조정할 수 있다. In the washing step for removing unfixed dye after the above dyeing process, the tension applied to the fabric is sensed and adjusted so that the tension does not exceed a certain value. In addition, the drying step for drying the fabric or treating it with a finishing agent can also adjust the tension by controlling the overfeed so that the weight required for the fabric can be implemented.

또한 건조단계 이후 포장단계는 염색이 완료된 피염물을 판매하기 위하여 포장하는 단계로서 포장기 등을 이용하여 수행하는 것이 가능하다.In addition, the packaging step after the drying step is a step of packaging the dyed material for sale, and can be performed using a packaging machine, etc.

본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색방법은, 콜드패드배치식 염색공정에서 염색정보 및 작업정보를 빅데이터로 수집하고, 머신러닝을 통한 이를 학습함으로써, 디지털 기반의 염색공정조건을 제공하며, 이를 현장에 적용하여 불량율을 최소화하고 생산성을 제고하여 염색 로트 간의 색상 차이를 줄이고 재현성을 높일 수 있게 된다. 또한, 상기와 같이 CPB 염색방법을 디지털화하여 탄소저감에 기여함으로써, 친환경화를 가속화하고, CPB 날염공정시 피염물의 끝부분과 시작 부분의 색상차이가 발생하는 불량인 테일링(tailing) 및 리스팅(listing)을 해결하는 효과를 갖는다.The AI-based cold-pad batch dyeing method according to the present invention collects dyeing information and work information as big data in the cold pad batch dyeing process, learns this through machine learning, thereby providing digital-based dyeing process conditions, and applying this to the field to minimize the defect rate, improve productivity, reduce color differences between dyeing lots, and increase reproducibility. In addition, by digitalizing the CPB dyeing method as described above and contributing to carbon reduction, it accelerates environmental friendliness, and has the effect of solving tailing and listing, which are defects in which color differences occur between the end and the beginning of the dyed material during the CPB dyeing process.

이하에서는 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)에 대하여 설명한다.Below, an AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention is described.

본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)은 CPB 염색 대상의 피염물 샘플에 대한 색상을 분석하여 색상정보를 빅데이터 서버로 전송하는 CCM(10)을 구비한다. The AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention is equipped with a CCM (10) that analyzes the color of a dye sample to be dyed by CPB and transmits the color information to a big data server.

상기 CCM(10)는 반사광의 파장별 세기를 측정하여 CIE표준광원과 표준관측자를 사용하여 색좌표를 산출해내는 장비를 가리킨다.The above CCM (10) refers to equipment that measures the intensity of each wavelength of reflected light and calculates color coordinates using a CIE standard illuminant and standard observer.

상기 CCM(10)는 표준광원을 이용하여 피염물 샘플의 색상분석을 하고, 분석된 색상정보를 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 전송하는 역할을 하게 된다. The above CCM (10) uses a standard light source to analyze the color of a dye sample and transmits the analyzed color information to a big data server via a communication module.

또한, 상기 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)은 상기 CCM(10)으로부터 빅데이터 서버로 전송된 피염물 샘플에 대한 색상정보를 바탕으로 염액을 조제하는 CCK(20)를 구비하게 된다. In addition, the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) is equipped with a CCK (20) that prepares a dye solution based on color information on a dye sample transmitted from the CCM (10) to a big data server.

상기 CCK(20)는 상기 CCM(10)에서 도출되어 빅데이터 서버로 전송된 피염물 샘플에 대한 색상정보를 기초로 하여 다양한 색의 염료 중 필요한 염료만을 선택하여 염액을 조액하는 장치를 가리킨다.The above CCK (20) refers to a device that selects only the necessary dyes among various colored dyes and prepares a dye solution based on the color information for the dye sample derived from the above CCM (10) and transmitted to the big data server.

상기 CCK(20)는 다수 개의 염조제 저장 탱크, 탱크내 수위 센서 및 공급 제어 판넬를 가지는 저장 장치; 염조제의 공급을 개시 또는 중단하기 위한 밸브, 밸브의 개폐에 의하여 배관을 통하여 염조제를 이송시키는 펌프 및 흐름미터기에 의하여 염조제의 유량을 측정하기 위한 유량계를 가지는 계량 및 이송 장치; 이송된 염조제를 원단에 처리하는 염색기; 염색기나 가공기 또는 이들 기계의 컨트롤러에서 나오는 전기적 신호를 감지하여 컴퓨터에서 처리한 후 원하는 시간에 원하는 양의 염조제가 자동으로 공급되게 하는 프로그램, 미리 입력된 염색 처방에 따라 저장 장치의 저장 탱크를 선택하고 그리고 염조제 수위 센서 및 공급 제어 판넬에서 제공되는 신호를 수신하여 저장 장치를 제어하고, 밸브 및 펌프의 작동 여부 그리고 흐름미터기의 염조제의 유량을 감시하여 계량 및 이송 장치를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다. 상기에서 제어 장치는 저장 장치, 계량 및 이송 장치 및 여러 가지 다른 염색기의 컨트롤러에서 발생되는 신호를 전기적 신호로 변환시킬 수 있고, 그리고 변환된 전기적 신호를 수신하여 처리할 수 있는 컴퓨터를 포함한다.The above CCK (20) may include a storage device having a plurality of dye storage tanks, a water level sensor in the tank, and a supply control panel; a metering and transfer device having a valve for starting or stopping the supply of dye, a pump for transferring the dye through a pipe by opening and closing the valve, and a flow meter for measuring the flow rate of the dye by a flow meter; a dyeing machine for treating the transferred dye on fabric; a program for detecting an electric signal from a dyeing machine, a processing machine, or a controller of these machines, processing it in a computer, and automatically supplying a desired amount of dye at a desired time; a control device for selecting a storage tank of the storage device according to a pre-input dyeing recipe, and receiving a signal provided from the dye level sensor and the supply control panel to control the storage device, and controlling the metering and transfer device by monitoring whether the valves and pumps are operating and the flow rate of the dye from the flow meter. In the above, the control device may include a computer capable of converting signals generated from the storage device, the metering and transfer device, and the controllers of various other dyeing machines into electric signals, and receiving and processing the converted electric signals.

본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)은 빅데이터 서버를 구비한다. 빅데이터란 현존하는 데이터베이스관리시스템(100)(database management system)으로는 수집, 저장, 관리 및 분석할 수준을 넘어선 대량의 정형 또는 비정형 데이터의 집합 및 이러한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술을 의미한다. The AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention is equipped with a big data server. Big data refers to a collection of a large amount of structured or unstructured data that is beyond the level of collection, storage, management, and analysis by the existing database management system (100), and a technology for extracting value from such data and analyzing the results.

최근에는 빅데이터를 기초로 한 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있는데, 빅데이터는 소정의 기간 동안에 축적된 대용량 데이터로서, 보통의 소프트웨어나 컴퓨팅 시스템(100)으로는 다루기 어려운 수준의 양을 갖는 데이터 집합(data set)을 가리킨다. 빅데이터의 크기와 관련하여 규정된 것은 없지만, 통상 테라바이트 이상이 되며, 엑사바이트 또는 제타바이트의 범위를 가질 수도 있다. 또한, 빅데이터는 인터넷 환경에서 데이터를 수집, 분석하여 새로운 가치를 찾아내는 인터넷 패러다임으로 활용될 수 있다. 특히 빅데이터 서버는 여러 개의 코어보다는 클럭이 높은 CPU를 갖는 서버로서, 더 많은 데이터를 효율적으로 처리할 수 있다.Recently, research and development based on big data are actively being conducted. Big data refers to a large amount of data accumulated over a certain period of time, and a data set that is difficult to handle with ordinary software or computing systems (100). There is no regulation regarding the size of big data, but it is usually more than terabytes, and can range from exabytes to zettabytes. In addition, big data can be utilized as an Internet paradigm that collects and analyzes data in an Internet environment to find new value. In particular, a big data server is a server with a CPU with a high clock speed rather than multiple cores, and can efficiently process more data.

본 발명에 따른 빅데이터 서버는, 상기 측색기(10)에서 측정된 색상정보를 바탕으로 염액레시피(recipe)를 도출하고, 통제변수와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 하며, 상기와 같이 분석된 상관관계를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하게 된다. The big data server according to the present invention derives a dye recipe based on the color information measured by the colorimeter (10), compares control variables and input variables to analyze the correlation between them, converts the analyzed correlation into big data, and performs learning through machine learning.

본 발명에 따르면, 상기 통제변수는 패딩단계에서의 염액의 농도와 픽업율과 패딩시 장력과, 숙성단계에서의 온도와 습도 및 숙성시간과, 수세와 건조시 원단에 가해지는 장력 및 온도 등일 수 있고, 투입변수는 정보입력단게에서 입력된 피염물의 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보와, 칼라 매칭 단계에서 분석된 피염물 샘플의 색상정보와, 원단측색단계에서 도출된 건조 및 수세가 완료된 원단의 색상정보일 수 있다. According to the present invention, the control variables may be the concentration and pickup rate of the dye solution in the padding step, the tension during padding, the temperature and humidity and the maturing time in the maturing step, the tension and temperature applied to the fabric during washing and drying, and the input variables may be information on the material and structure of the dyeing sample input in the information input step, the color information of the dyeing sample analyzed in the color matching step, and the color information of the fabric on which drying and washing are completed derived in the fabric color measurement step.

특히, 본 발명에 따른 빅데이터 서버는 모델 매니저부와, 하이브리드 분석부 및 저장부를 포함할 수 있다. In particular, a big data server according to the present invention may include a model manager unit, a hybrid analysis unit, and a storage unit.

상기 모델 매니저부는 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)에서 전송되는 정보를 분석하기에 적합한 AI 분석모델을 모듈 형태로 결정하되, 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)의 특성에 맞는 맞춤형 AI 분석모델을 결정하게 된다. The above model manager determines an AI analysis model suitable for analyzing information transmitted from the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40) in a module form, and determines a customized AI analysis model suited to the characteristics of the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40).

상기 하이브리드 분석부는 상기와 같이 결정된 AI 분석모델을 기초로 통제변수 및 투입변수를 분석하여 제어명령을 생성하며, 머신러닝을 통해 수행되는 학습 데이터를 저장하게 된다. The above hybrid analysis unit analyzes control variables and input variables based on the AI analysis model determined as above to generate control commands, and stores learning data performed through machine learning.

이를 상세하게 살펴보면, 상기 모델 매니저부는 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)으로부터 센싱되어 전송되는 정보를 분석하기에 적합한 AI 분석모델을 모듈 형태로 결정하되, 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)의 특성에 맞는 맞춤형 AI 분석모델을 결정 및 관리한다. Looking at this in detail, the model manager determines an AI analysis model suitable for analyzing information sensed and transmitted from the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40) in a module form, and determines and manages a customized AI analysis model that suits the characteristics of the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40).

상기 모델 매니저부는 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)으로부터 센싱되어 전송되는 정보 의 종류, 포맷 중 적어도 하나를 기준으로 상기 정보를 분석하기에 적합한 AI 분석모델을 모듈 형태로 결정하게 된다. 여기서 적합한 AI 분석모델은 상기 정보를 분석하기에 가장 최적화된 분석모델로써, 연산을 간단한 과정으로 수행하여 속도를 빠르게 하면서도 결과값이 정확하게 산출하는 모델을 가리킨다. The above model manager determines an AI analysis model suitable for analyzing the information in a module form based on at least one of the types and formats of information sensed and transmitted from the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40). Here, the suitable AI analysis model is an analysis model that is most optimized for analyzing the information, and refers to a model that performs calculations in a simple process to increase speed while accurately producing results.

여기서 AI 분석모델은 인공신경망(ANN), 기계학습(machine learning), 딥러닝(deep learning) 등과 같은 다양한 인공지능 모델중 어느 하나일 수 있다. Here, the AI analysis model can be any one of various artificial intelligence models such as artificial neural networks (ANN), machine learning, and deep learning.

상기 모델 매니저부는 결정된 AI 분석모델을 저장부로부터 로딩하여 하이브리드 분석부로 해당 AI 분석모델을 전달하게 된다.The above model manager loads the determined AI analysis model from the storage unit and transfers the AI analysis model to the hybrid analysis unit.

상기 모델 매니저부는 하이브리드 분석부로 전송된 AI 분석모델를 통해 생성된 제어명령을 하이브리드 분석부로부터 수신하고, 도 4와 같이 수신된 제어명령이 상기 정보를 전송한 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 또는 숙성공간(40)으로 전송되도록 제어한다. 이때 상기 제어명령은 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)의 구동을 제어하는 명령어를 가리킨다. The above model manager receives a control command generated through an AI analysis model transmitted to the hybrid analysis unit from the hybrid analysis unit, and controls the received control command to be transmitted to the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), or maturing space (40) that transmitted the information, as shown in Fig. 4. At this time, the control command refers to a command that controls the operation of the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40).

상기 하이브리드 분석부는 모델 매니저부로부터 결정된 AI 분석모델을 수신하고, 수신된 AI 분석 모델을 이용하여 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)으로부터 전송된 정보 즉, 통제변수와 투입변수를 분석한다. 이때 하이브리드 분석부는 AI 분석모델을 기반으로 상기 정보를 분석하되, 상기 통계 분석모델을 보완하는 형태의 하이브리드 방식으로 최적의 결과값인 장치에 대한 제어명령을 생성하게 된다. 또한 상기 하이브리드 분석부는 상기 정보를 분석하여 학습 데이터를 생성하게 된다. 이때 상기 학습 데이터는 상기 모델 매니저부에서 결정된 AI 분석모델을 기초로 상기 통제변수와 투입변수를 분석하여 상기 CCM(10)과 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)으로 전송된 제어명령을 학습한 학습 데이터인 것이 바람직하다.The hybrid analysis unit receives the AI analysis model determined from the model manager unit, and analyzes the information transmitted from the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40), i.e., the control variables and input variables, using the received AI analysis model. At this time, the hybrid analysis unit analyzes the information based on the AI analysis model, but generates a control command for the device, which is an optimal result value, in a hybrid manner that complements the statistical analysis model. In addition, the hybrid analysis unit analyzes the information to generate learning data. At this time, it is preferable that the learning data is learning data that learns the control commands transmitted to the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40) by analyzing the control variables and input variables based on the AI analysis model determined by the model manager unit.

또한, 상기 저장부는 상기 모델 매니저부에서 결정된 AI분석모델을 모듈 형태로 저장하고, 상기 하이브리드 분석부에서 학습된 학습 데이터를 저장하게 된다. 상기 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리, 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.In addition, the storage unit stores the AI analysis model determined by the model manager unit in a module form and stores learning data learned by the hybrid analysis unit. The storage unit may include at least one storage medium among a flash memory type, a multimedia card micro type, a card type memory, a random access memory (RAM), and a static random access memory (SRAM).

또한, 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색 시스템(100)은 상기 CCM(10)와 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40), 수세기, 건조기에서 전송된 정보를 빅데이터 서버로 송신하고, 상기 빅데이터 서버에서 생산된 제어명령을 전송하는 통신모듈을 포함할 수 있다. In addition, the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention may include a communication module that transmits information transmitted from the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), maturing space (40), washing machine, and dryer to a big data server, and transmits a control command produced by the big data server.

상기와 같은 통신모듈은 상기 CCM(10)와 CCK(20)와 패딩기(30) 및 숙성공간(40)의 임의의 위치에 설치될 수 있고, 상기 통신모듈은 통신감도와 통신상태에 따라 WiFi무선통신모듈 또는 VLC(Visible Light Communication) 통신모듈일 수 있다. The above communication module can be installed at any location in the CCM (10), CCK (20), padding machine (30), and maturing space (40), and the communication module can be a WiFi wireless communication module or a VLC (Visible Light Communication) communication module depending on the communication sensitivity and communication status.

또한 본 발명에 따른 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색시스템(100) 건조된 원단을 포장하는 포장기;를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the AI-based cold-pad batch dyeing system (100) according to the present invention may additionally include a packaging machine for packaging dried fabric.

상기 수세부는 CPB 염색처리된 원단으로부터 미고착 염료를 제거하기 위한 것으로, 상기 수세부는 90 내지 100 ℃ 의 수세욕으로 수세하는 것이 바람직하다. 또한 상기 소핑제 및 염색 패딩단계에서 투입된 알카리 를 중화하기 위한 산을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. The above washing unit is for removing unfixed dye from the CPB dyed fabric, and it is preferable that the washing unit washes in a washing bath at 90 to 100° C. In addition, it may be preferable to include an acid for neutralizing the alkali added in the soaping agent and dyeing padding step.

상기 건조부는 상기 수세부에서 수세된 CPB 염색처리된 원단을 130 내지 220 ℃에서 건조 또는 가공제 처리할 수 있고 장력 조절이 가능하여 원단의 중량을 조절할 수 있는 열풍건조기 등이 바람직할 수 있고, 포장기는 CPB 염색처리된 원단을 절(folding)또는 롤(roll)형으로 비닐을 사용해 포장하는 장치를 가리킨다.The above drying unit may be preferably a hot air dryer capable of drying or processing the CPB-dyed fabric washed in the washing unit at 130 to 220°C and capable of controlling the tension to control the weight of the fabric, and the packaging unit refers to a device that folds or rolls the CPB-dyed fabric and uses vinyl to package it.

상기와 같이 구성되는 하는 AI 기반의 콜드-패드 배치식 염색시스템(100) 은 염색 로트 간의 색상 차이를 줄이고 불량율을 낮추어 재현성을 높일 수 있고, 또한, CPB 염색공정에서 가장 빈번하게 발생하는 불량인 테일링(tailing) 및 리스팅(listing) 현상을 방지할 수 있게 된다. The AI-based cold-pad batch dyeing system (100) configured as described above can reduce color differences between dyeing lots, lower the defect rate, and increase reproducibility. In addition, it can prevent tailing and listing phenomena, which are the most frequently occurring defects in the CPB dyeing process.

본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the experimental examples illustrated in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other experimental examples are possible from the present invention. In addition, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential characteristics of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive, and the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 측색기
20 : 액상염액조제장치
30 : 패딩기
40 : 숙성공간
100 : AI 기반의 콜드-패드 배치 염색 시스템
10 : Colorimeter
20: Liquid dye preparation device
30 : Padding machine
40: Aging space
100: AI-based cold-pad batch dyeing system

Claims (5)

피염물 샘플의 소재 및 조직에 대한 정보를 입력하는 정보입력단계;
피염물 샘플에 대한 색상을 분석하고, 상기 분석된 색상정보를 빅데이터 서버로 전송하는 칼라 매칭 단계;
상기 칼라 매칭 단계에서 분석된 색상정보를 이용하여 빅데이터 서버에서 염액 레시피를 도출하여 염액을 조제하는 염액조제단계;
상기 염액조제단계에서 조제된 염액을 패딩기로 이송하는 이송단계;
패딩기로 이송된 염액에 원단을 침지 및 압착하여 패딩하는 패딩단계;
패딩된 원단을 ROLL에 감는 배칭단계;
패딩단계에서 픽업한 염료를 원단에 고착시키는 숙성단계;
피염물을 수세하여 표면에 존재하는 미부착 염료 및 불순물을 제거하는 수세단계;
수세된 피염물을 건조하는 건조단계;
건조된 원단을 측색하여 색상정보를 도출하여 빅데이터 서버로 전송하는 원단측색단계;
상기 패딩단계 및 숙성, 수세, 건조단계에서 실시간으로 데이터를 측정하여 센싱정보를 통신모듈을 통해 빅데이터 서버로 실시간 전송하는 전송단계;
상기 센싱정보와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 수행하는 공정분석단계; 및
상기 분석단계에서 분석된 정보를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 학습단계;를 포함하는 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색방법.
Information entry step for entering information on the material and structure of the contaminated water sample;
A color matching step for analyzing the color of a dye sample and transmitting the analyzed color information to a big data server;
A dye solution preparation step for preparing a dye solution by deriving a dye solution recipe from a big data server using the color information analyzed in the color matching step above;
A transfer step for transferring the dye solution prepared in the above dye solution preparation step to a padding machine;
A padding step in which the fabric is immersed and pressed in a dye solution transferred to a padding machine to make padding;
Batching step of winding padded fabric into a ROLL;
A maturing step that fixes the dye picked up in the padding step to the fabric;
A washing step to wash the dye material to remove any unattached dye and impurities present on the surface;
A drying step for drying the washed dye;
Fabric color measurement step that measures the color of dried fabric to derive color information and transmits it to a big data server;
A transmission step that measures data in real time during the above padding step and maturing, washing, and drying steps and transmits the sensing information in real time to a big data server through a communication module;
A process analysis step for comparing the above sensing information and input variables and performing an analysis on the correlation between them; and
An AI-based cold-pad batch dyeing method, comprising a learning step of converting the information analyzed in the above analysis step into big data and performing learning through machine learning.
청구항 1에 있어서,
상기 염액조제단계는,
빅데이터 서버에서 도출된 염액레시피에 따라 염료와 조제를 혼합하여 염액을 조제하는 것을 특징으로 하는 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색방법
In claim 1,
The above-mentioned dye preparation step is,
AI-based cold-pad batch dyeing method characterized by preparing a dye solution by mixing dye and preparation according to a dye solution recipe derived from a big data server
청구항 1에 있어서,
상기 숙성단계 이후에 피염물을 수세하여 표면에 존재하는 미부착 염료 및 불순물을 제거하는 수세단계;
수세된 피염물을 건조하는 건조단계; 및
상기 피염물을 포장하는 포장단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색방법
In claim 1,
A washing step for washing the dyed material after the above maturing step to remove any unattached dye and impurities present on the surface;
A drying step for drying the washed dye; and
AI-based cold-pad batch dyeing method characterized by further comprising a packaging step of packaging the above dyeing agent;
피염물 샘플에 대한 색상을 분석하여 색상정보를 빅데이터 서버로 전송하는 측색기;
상기 빅데이터 서버로 전송된 색상의 분석결과를 바탕으로 염액을 조제하는 액상염액조액장치;
빅데이터 서버;
염액에 피염물을 침지한 후에 압착하여 염색을 수행하는 패딩기;
피염물에 염료를 고착시키는 숙성공간; 및
상기 측색기와 액상염액조액장치와 패딩기 및 숙성공간, 수세기, 건조기에서 센싱된 정보를 빅데이터 서버로 송신하고, 상기 빅데이터 서버에서 생산된 제어명령을 전송하는 통신모듈;을 포함하되,
상기 빅데이터 서버는
상기 측색기에서 측정된 색상정보를 바탕으로 염액레시피(recipe)를 도출하고,
통제변수와 투입변수를 비교하여 이들간의 상관관계에 대한 분석을 하되,
상기와 같이 분석된 상관관계를 빅데이터화하고, 머신러닝을 통해 학습을 수행하는 것을 특징으로 하는 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색 시스템.
A colorimeter that analyzes the color of a dye sample and transmits the color information to a big data server;
A liquid dye solution preparation device that prepares a dye solution based on the analysis results of the color transmitted to the above big data server;
big data server;
A padding machine that performs dyeing by immersing the dye material in a dye solution and then pressing it;
A maturing space for fixing the dye to the dyeing material; and
A communication module for transmitting information sensed from the colorimeter, the liquid dye solution preparation device, the padding device, the maturing space, the water purifier, and the dryer to a big data server, and transmitting a control command produced from the big data server; including,
The above big data server
Based on the color information measured by the above colorimeter, a dye recipe is derived,
By comparing the control variables and input variables, an analysis is conducted on the correlation between them.
An AI-based cold-pad batch dyeing system characterized by converting the correlations analyzed as above into big data and performing learning through machine learning.
청구항 4에 있어서,
피염물을 수세하는 수세부;
수세가 완료된 피염물을 건조하는 건조부; 및
건조된 피염물을 포장하는 포장기;를 추가로 포함하는 AI 기반의 콜드-패드 배치 염색 시스템.
In claim 4,
A washing unit for washing contaminated water;
A drying section for drying the washed dyed material; and
An AI-based cold-pad batch dyeing system further comprising a packaging machine for packaging dried dyeing material.
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