インテリジェント製造業の変革とアップグレードに伴い、マシンビジョン検査システムは製品の品質を確保するために不可欠なものとなっています。この記事では、ビジョン検査生産ラインのアップグレードプロジェクトを例に、産業用ビジョン検査シナリオにおけるLRSV9310-2IR M.2 NVMe RAID拡張カードの実用的なアプリケーションを紹介し、同様のストレージ課題に直面している企業に参考情報を提供します。

プロジェクトの概要と課題

プロジェクトの背景

このプロジェクトは、複数の自動生産ラインと外観不良検出用のマシンビジョン検査システムを持つ家電部品メーカーが対象です。生産能力が拡大し、検査精度の要求が高まるにつれ、当初のストレージ・システムが次第にボトルネックになってきました。

コア・チャレンジ

ストレージ性能のボトルネックオリジナルのIPCでは、書き込み速度が約500MB/秒のSATA SSDを1台使用していました。しかし、4台の産業用カメラ（5MP、30fps）は、以下の速度でデータを生成しました。 1.8 GB/秒SATAの書き込み能力をはるかに超えている。画像はまずメモリにキャッシュする必要があり、データ損失のリスクがあった。

1.データの信頼性が不十分検査画像はトレーサビリティのため、少なくとも6ヶ月は保存しなければならない。シングルディスクのストレージは冗長性に欠け、ドライブの故障によりデータが永久に失われる。

2.限られたストレージ容量単一の2.5インチSSDでは容量に限界があり、コンパクトなIPCシャーシには追加のドライブを搭載できなかった。

3.シャーシスペースの制約コンパクトなIPCには2.5インチベイが1つとロープロファイルPCIeスロットが1つしかなく、従来の拡張は不可能だった。

4.シャーシスペースの制約コンパクトなIPCには2.5インチベイが1つとロープロファイルPCIeスロットが1つしかなく、従来の拡張性は実現不可能だった。.

ソリューション・デザイン

ソリューションの選択

技術的評価の結果、プロジェクトは LRSV9310-2IR PCIe 3.0 x8-デュアルM.2 NVMe RAID拡張カード2TBの産業用M.2 NVMe SSD（2280）を2台搭載。

システム・アーキテクチャ

· LRSV9310-2IRは、IPCのロープロファイルPCIe x16スロットに搭載され、コンパクトな筐体に完璧にフィットします。

· 2TBのM.2 NVMe SSDを2台搭載。 RAID 1 (ミラー).

· RAID 1はリアルタイムの冗長性を提供します。1台のドライブが故障しても、データ損失はなく、オペレーションは中断されません。

· NVMeは3GB/秒以上の帯域幅を提供し、複数カメラの同時書き込みに対応します。

RAID 1選択の理由

· データ・セキュリティ第一:検査画像は重要な生産データです。RAID 1で二重コピーの冗長性を確保。

· 十分なパフォーマンス:~3GB/秒の書き込み速度は、元の500MB/秒をはるかに上回り、4台のカメラを簡単に満足させる。

容易なメンテナンス:ホットプラグによるリビルドは、ダウンタイムなしでドライブの交換をサポートします。

展開と実施プロセス

ハードウェアのインストール

プロジェクト実施チームは、以下の手順に従ってハードウェアの配備を完了した：

ステップ1: 安全に操作するために、IPCの電源を切り、電源ケーブルを外す。

ステップ2：IPCシャーシを開き、ロープロファイルPCIe拡張スロットを探します。ステップ3：LRSV9310-2IRをロープロファイルブラケット（標準付属品として同梱）と交換します。

ステップ4: 拡張カードをPCIeスロットに挿入し、ブラケットネジを締めます。

ステップ5: 拡張カードのデュアルスロットに2台のM.2 NVMe SSDを取り付けます。

ステップ6：シャーシを閉じ、電源を再接続し、セルフテストのために電源を入れます。ソフトウェア構成

ソフトウェア構成

システムは ギャラクシー・カイリンV10LRSV9310-2IRはドライバ不要のプラグアンドプレイです。RAID 1はBIOSで設定され、OSは1台の2TB論理ドライブを認識します。 XFSファイルシステムは最適化されたラージファイル書き込みに使用される。

パフォーマンステスト結果（fio）

アプリケーションの効果とメリット

パフォーマンス向上

ストレージのアップグレード後、画像検査システムの画像収集効率が大幅に向上しました。4台の産業用カメラが連続的にフルスピードで撮影でき、画像データはリアルタイムでディスクに書き込まれるため、ストレージのボトルネックによるフレームロスがなくなりました。ライン検査速度は毎分60個から毎分120個に向上し、生産能力は倍増した。

データの信頼性保証

RAID 1ミラーリングメカニズムにより、品質検査データをリアルタイムで冗長保護します。プロジェクト実施後にSSDに障害が発生した場合、システムは自動的にRAID1を通じて正常なハードディスクに切り替わり、検査データの損失はゼロで、生産への影響もありません。故障したディスクが交換された後、RAIDアレイはダウンタイムなしに自動的に再構築されます。

運転・保守コストの削減

RAID 1のホットプラグ再構築機能は、ストレージのメンテナンスを大幅に簡素化します。ダウンタイムのバックアップ、ディスク交換、データ復旧を必要とする従来のシングルディスクソリューションの複雑なプロセスと比較して、ディスク交換とアレイ再構築はダウンタイムなしで完了できるようになり、1回のメンテナンス時間が4時間から30分に短縮されました。

まとめと経験の共有

プロジェクトの実施により、LRSV9310-2IRの工業用ビジョン検査シナリオにおける実用的価値が検証されました。プロジェクトの主な概要は以下の通りです：

1.性能要件を十分に評価する選定段階で、プロジェクトチームは複数のカメラの同時書き込みに必要な理論帯域幅を詳細に計算し、30%の性能マージンを確保した。これにより、実際の運用でカメラのフレームレートが変動したり、データのバースト書き込みが発生したりしても、ストレージシステムが安定して動作することが保証される。

2.データの信頼性設計を重視する品質検査のような重要なアプリケーション・シナリオでは、データの信頼性はパフォーマンスと同等の注意を払う必要がある。RAID 1はストレージ容量の半分を犠牲にするが、それがもたらすデータセキュリティの保証は、本番環境において何物にも代えがたいものである。

3.物理的な互換性を重視産業現場で使用されるコンパクトな産業用PCは、拡張カードのサイズに厳しい制限があります。LRSV9310-2IRのロープロファイル、ハーフレングスデザインは標準的な産業用シャーシにフィットし、標準的なデュアルブラケット構成は異なる設置環境にも柔軟に対応します。

4.オペレーティングシステムの互換性を確認するLRSV9310-2IRのドライバ不要設計は、導入プロセスを簡素化します。国内OSを使用する産業用プロジェクトでは、正式導入前に十分な互換性テストを行うことを推奨します。

推奨される拡張アプリケーション

LRSV9310-2IRは実装の経験に基づき、以下の類似のシナリオにも適用できます：

· 半導体ウェハ検査：AI欠陥認識アルゴリズムによるウェーハ表面画像の高速収集

· 自動車部品の品質検査マルチステーションビジョン検査、高精細検査画像のリアルタイム保存

· 食品包装検査：高速生産ラインビジョン検査により、包装の完全性とラベルの正確性を保証します。

· 医薬品包装のトレーサビリティGMP要件を満たす検査データの長期保存とトレーサビリティ

· 産業用ビデオ監視：7×24時間の高解像度ビデオ録画ストレージ、インテリジェントな分析をサポート

結論

LRSV9310-2IR M.2 NVMe RAID 拡張カードは、この電子機器メーカーの画像検査システムに高性能、高信頼性のストレージソリューションを提供します。RAID 1ミラーリングメカニズムにより、この企業は重要な検査データのリアルタイム冗長性保護を実現しながら、5倍以上のストレージ性能向上を達成しています。

同じようなストレージの課題に直面している産業企業には、実際のビジネスニーズから出発し、性能、信頼性、容量、コストなどを総合的に評価し、自社のシナリオに最も適したストレージ拡張ソリューションを選択することをお勧めします。柔軟なRAID構成、コンパクトな設計、幅広いシステム互換性を持つLRSV9310-2IRは、産業用画像検査ストレージソリューションの評価リストに加える価値がある。