Journal of Convergence for Information Technology (융합정보논문지)

Convergence Society for SMB (중소기업융합학회)
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A Study on a Framework for Digital Twin Management System applicable to Smart Factory

스마트 팩토리에 적용 가능한 디지털 트윈 관리시스템 프레임워크에 관한 연구

  • Park, Dongjin (Department of Industrial & Systems Engineering, Kongju National University) ;
  • Choi, Myungsoo (Department of Industrial & Systems Engineering, Kongju National University) ;
  • Yang, Dongsik (Department of Industrial & Systems Engineering, Kongju National University)
  • 박동진 (공주대학교 산업시스템공학과) ;
  • 최명수 (공주대학교 산업시스템공학과) ;
  • 양동식 (공주대학교 산업시스템공학과)
  • Received : 2020.07.27
  • Accepted : 2020.09.20
  • Published : 2020.09.28
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Abstract

In order to implement a smart factory for manufacturing innovation, more digital twins will be developed and applied gradually. In particular, simulation and optimization of digital twins makes it possible to support critical decision-making like a predictive maintenance of the equipment for manufacturing. In terms of a user perspective, this study suggests the conceptual framework of Digital Twin Management System (DTMS) for supporting the analytical and managerial activities for Digital Twins. We integrate the methods and structure of the area like Manufacturing Engineering, Decision Support Systems, and Optimization for developing the DTMS. The framework suggested in this study shows a typical DSS which consists of dialog management system, model management system and data management system. It also includes Analytical Digital Twins and simulations & optimization module. The framework is being applied in one of the most competitive and complex industrial sector. Also this study is meaningful to suggest a new direction of research.

제조 혁신을 위한 스마트 팩토리의 구현을 위하여 점차 디지털 트윈이 많이 개발되고 또 적용될 것이다. 특히 개발된 디지털 트윈에 대하여 시뮬레이션 및 최적화 분석을 실시함으로써 설비의 예지보전과 같은 중요한 의사결정을 지원할 수 있다. 본 연구는 사용자 관점에서 이러한 분석을 지원하는 체계인 디지털 트윈 관리시스템(DTMS: Digital Twin Management System)의 개념적 구조를 제시한다. 디지털 트윈은 다양한 분석 모듈과 데이터 등으로 매우 복잡하게 구성되어 있다. 스마트 팩토리가 진행될수록 디지털 트윈의 관리는 더욱 어려워지게 될 것이다. 따라서 이를 체계적으로 관리를 가능하게 하는 DTMS가 필요하다. 본 연구는 DTMS의 개발을 위하여 제조공학, 의사결정지원시스템, 그리고 최적화 분야에서 제시된 이론 및 체계들을 문제 해결 관점에서 통합한다. 그리고 제시된 프레임워크의 현실적용 가능성을 보이기 위하여 DTMS를 디스플레이 제조공정에 적용해 본다. 본 연구에서 제시된 DTMS는 전형적인 DSS(Decision Support System) 구조를 띤다. 즉 DTMS는 대화관리시스템, 모델관리시스템, 그리고 데이터관리시스템 등과 같은 3개의 서브시스템과 분석용 디지털 트윈 및 최적화 툴로 구성된다. 본 연구를 통하여 제시한 DTMS는 스마트 펙토리를 지향하는 경쟁력이 있으며 복잡한 산업 영역에 적용될 수 있다. 학문적으로는 새로운 시각에서 디지털 트윈의 분석을 조명한 것으로 추후 연구의 방향을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

Keywords

References

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