본 연구에서는 생산성이 저하되고 있는 DWV-2O/ 25 DRG(수동개폐식) 모델과 DWV-20/25 DRA 모델을 대상으로 조립생산시스템에서 발생되고 있는 애로공정의 문제점과 불량품 발생 상태를 관리 기술적인 견지에서 분석하여 생산성 향상을 증대하고자 하는데 목적이 있다.
일본의 시바우라공과대학에서 에네마네하우스 공모전에 참여해 제안했던 제로에너지하우스(ZEH)로 요코하마에서 시공한 후 해체하여 후쿠시마에 재설치해 활용한 프로젝트이다. 시바우라공과대학은 설계단계에서부터 BIM을 활용해 에너지 분석 및 시공을 위한 각종 시뮬레이션을 수행하였으며 특히 시공 후 전시기간이 끝난 후 재설치를 위한 조립시스템 검토에 유용하게 활용하였다. 이를 통해 에너지 효율과 지속가능성을 BIM을 통해 향상시킨 모범적인 사례이다.
조립체 공정은 많은 부분이 자동화 되었지만 결함 진단 부분에서는 포괄적인 의사 결정을 지원하기 위해 다양한 분야의 전문성과 지식을 필요로 하기 때문에 자동화가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 다양한 분야의 전문가가 쉽게 접근할 수 있고 직관적으로 이해할 수 있는 영상 정보를 이용한 조립체 결함 분석 지원시스템을 제안한다. 본 시스템은 영상 정보와 제품 설계 정보 그리고 결함탐지 정보를 병합함으로써 조립체에서 효과적으로 결함을 분석하도록 지원한다. 제안된 방법은 라벨링을 이용하여 조립체의 영상을 부품 단위로 분할하고 확장된 속성 관계 그래프(eARG)를 사용하여 설계 정보와 결함 분석 정보를 일관되게 표현하여 결함 정보를 영상 정보로부터 접근할 수 있도록 한다.
본 연구는 현재 스마트폰 모델을 조립하는 공정에서 카메라 렌즈 부품을 조립하는 수동으로 팔레트 위에 위치한 부품의 좌표를 수동으로 입력하고 검증하는 과정으로 소형 델타로봇에 스마트 액추에이터와 초소형 비전 카메라를 장착하여 렌즈부품의 위치좌표를 자동으로 검출하고, 빠르고 정확하게 타겟팅된 위치로 이동시킬 수 있는 자동타게팅 델타로봇 시스템을 개발하는 것이다.
가상생산기술은 신제품의 개발, 새로운 장비 개발 및 새로운 제조시스템 개발에 유용한 도구이며, 특히 3D 시뮬레이션 기술은 가상생산의 핵심기술이다. 3D 시뮬레이션 기술은 기계적 시뮬레이션 기술과 이산사건 시뮬레이션 기술로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 휴대폰 카메라에 장착되는 렌즈모듈 조립을 생산하는 국내 회사의 사례를 소개한다. 이 회사에서는 렌즈모듈 조립공정을 현재 수작업으로 하고 있는데 자동화시스템을 개발하기로 결정하였으며 이를 위해 3D 시뮬레이션 기술을 도입하기로 하였다. 3D 시뮬레이션 기술은 시스템 개념설계단계에서부터 적용이 되었는데, 단위 장비 개발을 위해서는 $CATIA^{(R)}$와 $IGRIP^{(R)}$이 활용되었으며, 시스템 설계를 위해서는 이산사건 시뮬레이션 도구인 $QUEST^{(R)}$가 활용되었다. 논문의 목적은 새로운 자동화 설비의 기술적. 경제적 타당성을 검증하는 것이다. 개발결과 takt time 이 기존의 수작업에 비해 4분의 1 수준으로 감소되었으며, 이에 따른 작업자 인원도 대폭 감소되었다.
주로터 조종 시스템은 헬리콥터의 추력 및 조종력을 담당하는 헬리콥터의 핵심 구성품이다. 주로터 조종 시스템은 스와시플레이트 조립체, 시져 조립체, 피치로드 조립체, 가이드 등으로 구성되어 있으며 추력 및 조종력 등 다양한 하중에 견디고 최적화된 피로 안전 수명을 만족시켜야 한다. 이 시스템 구성품 중 회전형 스와시플레이트는 피치로드 하중과 회전형 시져 하중에 지배적인 영향을 받는 핵심 구성품이다. 본 논문에서는 주로터 조종 시스템의 회전형 스와시플레이트 구성품에 대하여 피로 시험과 FEM 결과 비교를 통해 결과의 정확성을 입증하고, 이를 기반으로 수명을 평가하여 피로 안전수명을 도출하였다.
게임엔진이 급격히 발전하면서 3차원 게임 개발에의 진입장벽이 점점 낮아지고 있다. 그러나 게임성을 보다 증대시키기 위해 필수적인 3차원 아바타 캐릭터를 생성하는 데에는 아직도 상당한 시간과 노력이 필요하다. 이에 본 논문에서는 상용 3차원 게임엔진 기반의 아바타 생성 시스템, SoMA(System of Making Avatars)를 제안한다. 제안된 시스템은 기본 아바타 캐릭터를 각 구성품으로 분해하고, 이후 다시 이를 조립하거나 조정하여 커스터마이제이션(customization)된 캐릭터를 생성할 수 있다. 이를 위해 캐릭터의 조립 구조를 계층적으로 구현하였고, 상위 계층은 카테고리화 하여 조립할 수 있도록 정의하고, 하위 계층은 파라미터화(parameterization) 하여 커스터마이제이션 할 수 있도록 정의하였다. 특히 계층별 아이템의 명명 방법(naming convention) 또한 정의하여 이의 효과적인 액세스가 가능하도록 구현하였다. 마지막으로 이러한 캐릭터 조립 구조를 바탕으로 신체, 의상, 부착물(악세사리) 시스템을 구현하여 다양한 캐릭터를 손쉽게 저작할 수 있도록 SoMA를 개발하였다.
완성되어진 블록을 이용한 탑재의 과정에서 발생하는 블록 경계간의 판재 겹쳐짐 현상, 과도한 간격 및 단차의 발생현상은 선박의 건조비용과 공수를 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 블록의 조립 및 탑재에 관한 시뮬레이션 시스템을 제안하고 이중 조립에 관한 시뮬레이션을 용접순서에 따라 용접변형 및 자중을 고려하여 유한요소해석을 ANSYS를 이용하여 수행하였다. 용접에 의한 변형은 실험에 의한 변형량을 이용한 등가강성에 따른 등가 하중을 사용하여 탄성적인 해석법을 수행하여 예측하였으며 선체 이중저 평블록을 패널 조립법에 근거한 조립순서에 따라 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 통한 변형으로부터 조립순서에 따른 중간 제품의 형상의 변화에 의한 강성의 변화에 기인한 변형량의 차이를 확인 할 수 있었으며, 자중의 효과를 반드시 고려하여야 함을 확인 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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