최근 저성능 컴퓨팅을 통해 적은 양의 정보를 사용하는 소규모 사물 인터넷 서비스들이 확산되고 있다. 이를 위해 통신 반경이 넓고 전력 소모가 상대적으로 낮으며, 가격이 저렴한 저전력 장거리 통신 기술이 필요하다. 본 논문은 LoRa 통신 방식을 기반으로 넓은 지역에 분포되어 소량의 센싱 데이터를 전달하는 소물 인터넷 환경에서 멀티 홉 전송을 지원하는 MAC 계층과 라우팅 프로토콜을 제안한다. 단말 노드는 이동 가능하며, 통신 형태는 단말 노드와 네트워크 응용 서버 간의 양방향 전송을 제공한다. 제안한 프로토콜을 적용하여 스마트 팩토리 생산 설비 모니터링 시스템을 구축하였으며, 기본적인 모니터링 기능은 정상적으로 수행됨을 확인하였다.
위성항법장치(GPS)를 이용한 위치 추정 방법은 자동차의 내비게이션 시스템을 비롯한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 하지만 GPS 신호는 실내에서 측정이 어려우므로 건물이나 공장과 같은 실내에서 특정 물체의 위치를 파악하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위하여 공장 내에서의 물자관리를 위해 저전력 블루투스(BLE) 기반의 객체 위치 추정하는 시스템을 제안한다. 객체위치 추정 시스템은 블루투스 신호 발생기, 수신기, 그리고 데이터베이스 서버로 이루어져 있으며 물자에는 BLE를 기반으로 하는 신호 발생기를 부착하고, 공장 내부에 수신기를 적절하게 배치하여 구성하였다. 또한 본 연구에서 기존의 삼변 측량법의 오차를 감소시키기 위해 4개의 수신기를 사용하는 4축 측량알고리즘인 "대각측량"을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 삼변측량대비 우수한 성능을 보였으며 공장에 시스템을 설치하여 실험을 수행함으로써 본 연구에서 제안하는 시스템과 알고리즘의 실효성을 증명하였다.
4차산업혁명의 시작은 국내 산업 전반에 다양한 변화를 가져오고 있으며, 생산 제조 및 물류 분야의 기업에 스마트 팩토리가 확산되면서, 자동화 설비를 사용하고 있다. 특히 물류 자동화 현장에서는 AGV가 널리 사용되고 있으며, 전통적인 AGV의 구동 방식인 라인 유도 방식의 사용이 대부분이다. 또한 AGV 시스템 개발자 및 시스템 운영자 및 관리자, 유지보수 인력의 수요도 증가하고 있는 추세이나, 교육을 위한 시스템의 설치에 고가의 비용이 소요되고, 넓은 공간을 필요로 하는 특성을 가지고 있어, 체계적인 교육이 어려운 상황이다. 본 논문에서는 교육생들의 원활한 실습을 위하여 가상 시뮬레이션 기반의 AGV 원격 교육 모델을 제안한다. 제안 모델은 기존 기술인 라인 유도 방식이 아닌 영상 정보를 분석하여 AGV를 구동할 수 있는 모델로 구성하였으며, 자가진단 평가 결과 기존 기자재를 활용한 통제 집단 보다 온라인 교육을 통한 실험 집단이 평균 0.65의 만족도가 상승하여, 온라인 교육 환경에서 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.
Purpose: This paper aims to propose a practical strategy for smart factories and a step-by-step quality strategy according to the maturity of smart factory construction. Methods: The characteristics, compositional requirements, and diagnosis system are examined for smart factories through theoretical considerations. Several cases of implementing smart factory are studied considering the company maturity level from the aspect of the smartness concept. And specific quality techniques and innovation activities are carefully reviewed. Results: The maturity level of smart factory was classified into five phases: 1) ICT non-application, 2) basic, 3) intermediate 1, 4) intermediate 2, 5) advanced level. A five-step quality strategy was established on the basis of case studies; identify, measure, analyze, optimize, and customize. Some quality techniques are introduced for step-by-step implementation of quality strategies. Conclusion: To build a successful smart factory, it is necessary to establish a quality strategy that suits the culture and size of the company. The quality management strategy proposed in this paper is expected to contribute to the establishment of appropriate strategies for the size and purpose of the company.
본 논문에서는 스프링 생산기기에 연결되어 생산현황을 표시해 주는 자유장 선별기와 연동하여 동작하는 PLC 연동형 실시간 자유장 모니터링 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 원격지에서 생산품의 품질과 생산량, 불량률 등을 실시간으로 확인할 수 있게 해 준다. 시스템은 크게 세 부분으로 구성된다. 자유장 선별기로부터 데이터를 수신하여 Wi-Fi 통신을 이용해 서버 프로그램으로 전송하는 PLC 무선연동장치와 PLC 무선연동장치로부터 수신한 데이터를 화면에 표시하고 데이터베이스에 저장하는 서버 프로그램, 그리고 데이터베이스에 저장되어 있는 지난 데이터를 확인 및 엑셀 파일로 추출하는 기능을 제공하는 사용자 GUI 프로그램으로 구성된다.
4차 산업혁명이 주목받고 있다. 특히 스마트 팩토리는 제조 분야에서 그 필요성이 강조되고 있다. 현재 제조 분야에서 CNC(Computerized Numeric Controller: 컴퓨터 수치 제어)에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 국내에서는 CNC 설비에 음향 센서, 진동 센서 등 여러 가지 센서를 부착하여 소음, 진동 등 설비 관련 데이터를 수집하는 방안에 관한 연구가 존재한다. 본 연구는 CNC 머신에서 발생하는 데이터를 중심으로 머신러닝 기법을 활용하여 설비 가동 조건이 공구 마모도에 미치는 영향을 분석한다. CNC 설비에서 발생하는 X축, Y축, Z축의 힘, 이동 속도 등 다양한 데이터를 수집한다. 데이터 탐색 기법을 통해 데이터의 특성 및 분포를 분석하였다. 데이터를 RF(Random Forest), XGB(Extreme Gradient Boost), SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 CNC 설비 가동 조건이 공구 마모도에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구의 결과는 CNC 설비 가동에서 최적의 조건을 찾고, 이를 바탕으로 품질 향상 및 기계 손상을 예방하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
IoT 장치들은 네트워크 구성에 많이 사용되고 있고, 증가하고 있다. 데이터는 필요에 따라서 이기종의 IoT 장치를 통하여 전송된다. 본 논문에서는 Bluetooth 5를 이용하여 내부 네트워크를 구성하고, LoRa(Long Range)를 통하여 데이터 전송할 때 발생하는 전송 데이터 손실을 방지하기 위한 기법을 제안한다. Bluetooth 5가 LoRa의 데이터 전송 속도에 비해 빠르므로 LoRa를 통하여 데이터를 전송할 때 데이터 손실 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 전송 데이터 손실 방지 기법은 Bluetooth 5와 LoRa 뿐 아니라 이기종의 IoT 장치의 데이터 전송 속도 차이로 인해 발생하는 데이터 손실을 방지할 수 있을 것으로 기대한다. 또한 본 논문에서는 제안하는 데이터 손실 방지 기법을 적용하여 시뮬레이션 결과를 보인다. 2가지 방법으로 시뮬레이션 했을 때 전송 성능과 저장에 필요한 메모리 양 을 보인다.
공부하는 트렌드에 변화가 일어나며 단순히 공부하는 공간이 아닌, 복합 문화 환경으로 거듭나야 새로운 수요층의 욕구를 충족할 수가 있다. 답답한 도서관이나 독서실에 비해 비교적 자유롭고 쾌적함에 주목을 받고 있는 스터디카페는 인건비 절감을 통해 보다 큰 이익을 창출할 수 있는 무인 시스템에 적합하다. 하지만 이를 체계적으로 관리해 줄 수 있는 시스템이 아직 미흡하여 보완이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 무인 스터디카페를 통합적으로 관리해주고 부가적인 기능을 통해 사용자에게 편의성을 제공하는 안드로이드 애플리케이션을 개발하였다. 사용자와 관리자를 구분하여 사용자는 좌석 예약 및 조회 등을 통하여 해당 지역의 원하는 스터디카페를 이용할 수 있도록 구성하였다. 관리자는 좌석 및 회원을 관리하고 스터티카페의 현재 상황을 외부에서도 확인할 수 있도록 하였다. 부가적으로 커뮤니티 및 소음 측정과 회원의 이용 시간 시각화 기능 등도 추가하여 애플리케이션의 활용도를 높였다.
4차 산업혁명의 발전에 따라 빅데이터의 기술들을 이용하여 연식이 오래된 차량들에서 확인할 수 없는 결과들을 모바일을 이용하여 즉각적으로 확인할 수 있는 시스템을 개발하였다. 먼저 OBD2 센서를 이용하여 차량의 데이터를 수집하였고 수집된 데이터를 라즈베리파이에 저장하여 라즈베리파이가 차량이 주행하는 것과 같은 상황을 두었다. 이후 차량의 데이터가 발생되면 데이터를 실시간으로 수집하고, 수집된 데이터를 여러 개의 노드를 이용해 분산저장한 뒤 시각화 하고자 하는 데이터를 가공, 정제, 처리하고 처리된 결과를 바탕으로 시각화하여 출력한다. 우리는 이와 같은 진행에 빅데이터를 이용하고 차량데이터를 빠르게 처리하여 모바일 기기를 통하여 효과적으로 확인할 수 있다.
인간의 노동을 기술이 대체하는 시대가 도래하고 있다. 제조영역에서 기업의 생산성을 증대시키기 위해 공장자동화(Factory Automation, FA) 및 스마트 팩토리(Smart Factory, SF)를 도입하는 것처럼, 서비스 영역 및 사무업무 영역에서도 RPA(Robotic Process Automation) 도입을 통해 기업의 경쟁력을 강화시키고 있다. 하지만, RPA 자체는 어디까지나 개념일 뿐 특정한 기술과 솔루션을 의미하지는 않으며, 소프트웨어 로봇이나 인공지능 개념을 기반으로 비즈니스 프로세스를 자동화하는 기술들의 새로운 개념이라고 할 수 있다. RPA도입 전후의 가장 큰 차이점은, 인간노동(Human Labor) 중심의 업무수행에서 디지털노동(Digital Labor)으로 사람의 노동력 자체를 대체한다는 것에 있다. 이렇듯 노동에 대한 시대적 개념이 변함에 따라, 미래 변화에 대한 정책적 논의가 필요한 시점이라 사료된다. 본 논문에서는 RPA에 대해 개괄적으로 살펴본 후, 산업동향 및 기술동향, 그리고 RPA 미래방향에 대한 이해를 통해 우리가 준비해야 할 고민에 대해 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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