현대 공장에 있어서 생산성 향상의 주요 부분은 정보 처리의 효율향상에 있으며 정보처리 네트워크의 신경계가 되는 LAN의 구축은 더욱 중요성을 더해가고 있다. 구체적으로는 마이크로 컴퓨터 응용기계를 효율적으로 결합한 LAN의 코스트 퍼포먼스는 초대형이나 슈퍼 미니 컴퓨터를 주체로 하는 시스템에 육박하는, 또는 이것들을 능가하는 가능성을 가지는 것으로서 공장의 경쟁력에 직결한 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 배경하에 중소공장의 FA와 LAN에 초점을 맞추어 LAN을 이해하는데 있어서의 기초 기술부터 시스템의 구체적 구축방법, 도입사례에 대해서 해설해 나가기로 한다.
제철소에 대한 설비진단은 발전을 거듭하면서 금세기에 들어서는 AI를 이용한 시스템 구축이 이루어지고 있다. 그중에서도 고로에 대한 엑스퍼트 시스템은 상당한 실효를 거두고 있다. 그 이유는 고로는 제철소의 최상류에 위치하며 제품 공정에의 선철의 안정 공급이 큰 역할로 되어 있기 때문에 고로에 대한 많은 연구와 노력이 집대성된 까닭이다. 하여튼 제철소 내에는 어느 공장하나 중요치 않은 것이 없다. 그중에서도 이번에 소개하고자 하는 것은 제철소 제강공장에 대한 설비 진단 시스템이다. 제강공장은 직접적인 생산품을 만들어 내는 곳은 아니지만 제품의 품질을 좌우하는 중요도가 높은 공장이다.
이 자료는 Rubber & Plastics News(1991. 10. 5)지가 조사한 것으로서 세계 각국별 타이어제조회사 현황과 회사별 타이어공장 소재지 및 공장별 생산능력 등을 개괄적으로 요약하여 나타냈다. 이 자료에서는 전 세계를 7개 지역, 즉 북미, 미국, 카나다, 중남미, 서유럽, 동유럽 및 소련, 아시아, 중동 및 아프리카, 대양주 등으로 나누어서 국가별 · 지역별 타이어 생산 공장의 생산능력을 일목요연하게 알 수 있도록 하였다.
냉각탑(Cooling Tower)은 가열된 물을 냉각, 재순환시켜 냉각수로 재사용하는 일종의 열교환장치로서, 빌딩, 호텔, 병원, 백화점 및 극장 등과 같은 대형건물의 냉동공조시스템에 필수적으로 사용되는 것은 물론이고, 주물공장, 냉동공장 및 석유화학플랜트 등의 중화학공장과 같은 대형공장에도 중요한 Utility설비 중의 하나이다. 이 냉각탑은 각 구성품의 재질은 주로 FRP와 철구조물로 되어있고, 대기 중에서 물 또는 수증기와 직접 접촉하므로 강한 부식성 환경에 노출되어 있다.(중략)
사출성형금형은 일반적으로 주문설계생산(Engineer-to-Order)방법에 의해 단품 또는 소량으로 제작된다 금형을 제작하기 위한 생산일 정계획은 여러 금형을 동시에 생산하기 위하여 자원을 언제 어떤 공정 및 부품에 할당할 것인가를 결정한다. 일반적으로 제조공장의 능력은 유산하므로 자원의 제약이 일정계획에 직접적인 영향을 준다. 본 논문에서는 자원제약 하에 있는 금형 공장에서 공정외주 비용과 납기 미준수 비용을 고려하여 금형을 구성하는 각 부품의 생산일정과 내외작 여부를 결정하는 최적화 모형과 이를 현실적으로 해결하는 휴리스틱 모형을 제시한다. 제시된 휴리스틱 모형은 조립공정배치 알고리듬인COMSOAL을 기반으로 job shop 형태의 생산공장과 프로젝트 일정계획을 혼합한 형태를 갖는다.
본 연구는 핸드헬드 디바이스와 레고 블럭을 이용하여 공장의 무인화와 실시간문제 탐지, 실시간 원격제어를 위한 무선기반의 자동화 공장을 위한 시뮬레이터 구현을 목표로 하였다. 이를 위해, PDA와 무선랜 기술을 이용하여 무선 공장 자동화모델을 시뮬레이션 하였으며, 원거리에서도 탐지 및 제어를 할 수 있으며 또한 발생되는 문제점을 미리 파악하고, 보다 정확한 공정관리 및 제어를 위해 시뮬레이션 모델을 설계 및 구현하였다. 향후, 이는 임베디드 리눅스뿐 아니라 WinCE 를 탑재한 휴대폰에서도 공정제어, 모니터링 등의 제어가 가능할 것으로 예측된다.
국내 정유공장의 역사는 1964년에 울산에서 가동하기 시작하여 1970년에 여천, 1973년에 인천, 1976년에 부산, 1990년에 온산, 그리고, 1989년에 서산에서 정유공장을 설치하여 가동하였다. 이들의 정유공장에서 1964년부터 1995년까지 발생한 사고사례 285건을 수집하여 정리하였다./sup 1)/ 285건의 사고를 분석하여 연도별 사고발생건수의 추이 및 운전형태별 사고발생건수의 분포를 작성하였다.(중략)
공장자동화는 최근 급격히 발전하고 있는 분야로서 부가가치가 매우 높은 산업에 속한다. 공장자동화는 자동화를 구성하는 기계장치뿐만 아니라 기계의 전반적인 운영을 담당하는 소프트웨어 또한 큰 비중을 차지하고 있다. 결국, 공장자동화를 통해 생산되는 제품의 품질은 기계 장치의 정밀도, 견고성 등의 측면과 함께 운영 소프트웨어의 품질로부터 받는 영향도 무시할 수 없다. 본 연구 과제에서는 공장자동화 소프트웨어의 한 유형인 FMS (Flexible Manufacturing System)나 Cell Controller를 중심으로 품질평가를 수행할 수 있는 평가 메트릭과 방법을 개발하고 이를 적용하여 효율적인 평가를 수행할 수 있는 툴킷의 프로토타입을 설계하고 구현하였다.
본 연구에서는 유비쿼터스 식물공장의 재배환경에 필요한 요소들의 센서 네트워크를 구성하고 자동으로 감지하여 적응형 뉴로-퍼지 추론시스템을 통하여 환경변화를 추론하여 식물공장의 재배환경을 적절하게 제어할 수 있는 새로운 자동제어시스템의 프레임워크를 제안하고, 이를 설계하였다. 유비쿼터스 식물공장 환경을 제어하기 위하여 식물공장의 재배환경에 영향을 미치는 환경요소인 실내온도, 근권온도, 습도, 광도, $CO_2$ 농도를 측정할 수 있는 센서 네트워크를 구성하고 측정된 환경요소의 변화에 따라 램프, 환기, 습도, $CO_2$ 농도, 온도를 제어할 수 있는 장치를 자동으로 제어할 수 있는 식물공장 자동제어시스템을 설계하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 센서를 통하여 받아들이는 입력값을 퍼지소속함수로 변화하고 적응형 뉴로-퍼지시스템에 따라 추론하고 평가하여 보다 정밀하게 식물공장을 자동으로 제어할 수 알고리즘을 개발하였고 이를 구현하였다. 개발된 자동제어시스템을 상추 식물공장에 적용한 결과 만족스러운 시험결과를 얻을 수 있었다. 향후 연구로는 식물공장에서 재배하고 있는 작물별 생장모델의 적합도 검정 및 개선을 위하여, 작물별 재배규칙을 보다 상세히 도출하는 것이 필요하고, 작물의 재배에 필요한 지식을 보다 정량적으로 표현하고 지식상에 내포하고 있는 불확실성을 해결하는 것이 필요하다. 더 나아가 식물공장에서 환경인자간의 상호관련성을 보다 정밀하게 수식화하고 이를 추론할 수 있는 정밀하고 과학적인 자동제어시스템의 개발이 필요하다.
정보통신(ICT)의 발달은 제조업에 있어 큰 변화를 가져왔으며 제조공정에는 사물인터넷, 증강현실, 빅데이터와 같은 최신 정보기술이 적용되어 스마트공장이라는 이름으로 진화하고 있다. 이에 미국, 독일, 일본 등 선진국들은 전기전자, 자동차, 기계 등의 제조업에서 스마트공장을 활발히 도입함에 따라 기존의 제조기업들의 생산품질을 높이고, 생산 환경은 유연한 체제로 변화시키면서 미래 제조업을 앞당기고 있다. 이러한 변화는 국내 제조업에까지 영향을 미치게 되었으며 대기업 중심으로 스마트공장이 이루어지고 있다. 그러나 중소기업들은 기술적, 재무적 어려움으로 인해 스마트공장을 적극적으로 도입하고 있지 못하다. 이같은 배경 속에서 본 논문은 스마트공장의 표준화가 중소기업들의 스마트공장의 활용에 큰 기여를 할 것으로 전제하고 우리나라 중소기업들의 스마트공장의 표준화 전략 및 확산 방안을 도출하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 이론분석을 통하여 스마트공장의 확산에 영향을 미치는 요소를 기술적 요인, 조직적 요인, 산업적 요인, 정책적 요인으로 도출 분류하고 사례분석을 실시하였다. 실증분석 대상은 우리나라 제조업의 핵심이 되고 있는 뿌리산업이며, 특히 금형분야의 두 기업을 대상으로 실시하였다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 향후 뿌리산업 중소기업들에게 스마트공장 구축을 위한 표준화 전략 4가지, 즉 국제 표준화, 정부주도 표준화, 기업주도 표준화, 비표준화 추진 등을 도출 및 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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