• 제목/요약/키워드: 최적공정설계

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프레스 금형 설계용 CAD와 인터페이스된 컴퓨터 이용 공정계획시스템 개발

  • 백인환;김영조;김준안;김동현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.349-353
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    • 1993
  • 공정게획은 일반적으로 숙련된 공정계획자에 의해 결정되는 데 공정계획자의 육성및 보급이 어려우므로 자동공정계획시스템의 필요성이 대두되었다. 지난 80년대에는 공정계획자의 지식에 의존한 공정계획의 알고리즘 개발에 치중하였지만 실용적인 측변에서 효율이 떨어지는 관계로 산업계에서 외면당하는 경우가 종종 발생하였다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 AutoCAD로 부터 자동 또는 대화식으로 부품의 형상 및 치수데이터를 인식하여, 이 데이터를 기준 으로 최적의 공구선정이 가능하게 데이터베이스를 구축하였다. 공작물의 크기에 따라 적절한 공작기계의 선정이 가능하도록 하였으며, 공구의 이동속도는 회귀분석방법에 의해 재질별로 구분하여 표준작업시간 계산규칙 및 알고리즘을 개발하였다

퍼스널 컴퓨터에 의한 냉간단조 공정 및 금형설계의 자동화에 관한 연구( I ) (A Study on the Process Planning and Die Design of Cold-Forging Using Personal Computer(I))

  • 최재찬;김병민;진인태;김형섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.712-720
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    • 1988
  • 본 연구에서는 프레스에 의한 축대칭 냉간단조품의 자동공정설계 및 금형설계 를 위한 대화식 프로그램인 "COLD-FORMING"과 "DESIGN-DIE"의 개발에 대하여 설명한다. 프로그램의 능력은 "COLD-FORMING"에서는 (1) 중실부품의 냉간단조에 있어서 작업 순 서의 해석과 각 단계에 포함된 개별작업의 인식 (2)중간 예비성형단계의 형상 및 치수 결정 (3) 각각의 성형단계에서의 성형하중계산 (4) 작업지시서를 위한 그래픽 출력 등 이며, "DESIGN-DIE"에서는 앞의 공정설계에서 구해진 결과를 이용하여 (1) 성형에 필 요한 다이세ㅌ의 형상, 재질 및 최적 치수를 결정 (2) 다이세ㅌ의 그래픽 출력 등을 할 수 있다. 및 최적 치수를 결정 (2) 다이세ㅌ의 그래픽 출력 등을 할 수 있다.

CNG 압력용기의 최적 공정설계를 통한 공정의 신뢰성 확보 및 다이 수명 향상 (Optimal Process Planning of CNG Pressure Vessel by Ensuring Reliability and Improving Die Life)

  • 배준호;이현우;김문생;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권7호
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    • pp.865-873
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    • 2013
  • CNG 압력용기의 제조를 위하여 고성능 수평식 프레스를 이용한 딥드로잉과 아이어닝의 연속공정(D.D.I. 공정)이 도입되었다. 그러나, 몇몇 D.D.I. 공정 변수들은 현장 경험에 의존하여 결정되는 문제점이 있으며, 다이의 짧은 수명 역시 고성능, 저비용의 압력용기 제조를 위하여 필수적으로 개선되어야 한다. 본 연구에서는, 공정의 신뢰성 확보 및 다이 수명 향상을 위하여 기존 관련 연구 및 현장 경험을 바탕으로 드로잉비, 다이 간의 간격, 드로잉 다이의 라운딩 반경, 아이어닝 다이의 각도를 공정변수로 결정하였다. FEA 를 이용하여 각 성형 단계에서 찢어짐과 주름이 발생하지 않는 한계 드로잉비를 결정하였고, 다이 간의 간격, 드로잉 다이의 라운딩 반경, 아이어닝 다이의 각도에 대하여 실험계획법을 이용하여 최적 공정설계를 수행하였으며, 기존 공정에 의한 결과와 비교하여 효율성을 검증하였다.

Slot 코팅 공정에서 Non-Newtonian 유체의 코팅 균일성을 위한 최적 다이 설계 (An Optimal Die Design for the Coating Uniformity of Non-Newtonian Liquids in Slot Coating Process)

  • 이시형;고현정;심서훈;정현욱;현재천
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권3호
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    • pp.314-319
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    • 2011
  • 본 연구에서는 전산유체모사기인 Fluent를 활용하여 slot 다이 내부에서 Newtonian과 non-Newtonian 코팅액의 동적 거동을 고찰함으로써 최적 다이 설계를 위한 방법론을 구축하고자 하였다. 다이 출구에서 코팅액의 속도분포를 일정하게 하기 위해 chamber 구조를 변화시킴으로써 최적 하이브리드 다이의 설계가 가능하였다. 특히, non-Newtonian 유체의 경우, 전단담화 정도와 chamber의 coat-hanger 최적 길이의 상관관계를 도출하였다.

터어빈 블레이드의 통계적 파괴 분석 (Statistical Fracture Analysis of Turbine blade)

  • 조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.101-106
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    • 2006
  • 본 연구에서는 통계적 파괴 분석으로서 turbine blade에서의 피로 수명이 최소화되는 최적 설계안을 도출하는 데에 있다. 그 방법으로서는 최소한의 피로 수명이 나오는 설계안을 위해 먼저 fillet radius를 고정한 후, 실험 계획법을 통하여 turbine blade에서의 최적의 X 와 Y 위치를 찾는다. 또한 six sigma analysis로서 X 와 Y 인자에서의 공정에 대한 불확실성을 계산한다. 그리고 robust design을 사용하여 주어진 불확실성 상태에서 최적의 fillet radius 값을 결정하여 최대의 von Mises 응력은 20%가 작아지고 피로수명이 두 배가 되는 최적의 설계를 할 수가 있었다.

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슬러지 농도 최적화에 따른 합리적인 활성슬러지공정 설계방안 연구 (Economic Design of Activated Sludge System at the Optimum Sludge Concentration)

  • 이병준;최윤영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권5호
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    • pp.483-490
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    • 2014
  • 활성슬러지 공정의 생물학적 반응조 및 2차 침전지 설계와 관련해서 정상상태 설계식(Ekama et al., 1986; WRC, 1984) 및 1-D flux theory 설계식(Ekama et al., 1997)을 사용하여 슬러지 농도에 따라 두 가지 공정을 일괄적으로 설계하였다. 또한, 슬러지 농도에 따른 생물학적 반응조 및 2차 침전지 크기 변화를 도식화하고, 유입수 성상이나 슬러지 침강성, 환경 및 운전조건 그리고 첨두유량이 각 공정의 크기결정에 미치는 영향을 평가하였다. 먼저유입수의 특성과 관련하여 난분해성 용해성 물질(fs,us)은 반응조 크기 결정에 큰 영향이 없었지만, 난분해성 입자성 물질(fs,up), 무기고형물(fi) 및 유기물 강도(Sti)의 영향은 크게 나타났다. 운전인자인 Sludge Retention Time (SRT)의 경우, 슬러지 생산량과 관련되므로 반응조 크기결정에 역시 큰 영향을 미쳤다. 2차 침전지의 설계요소인 Sludge Volume Index (SVI) 및 첨두유량이 커질수록 2차 침전지에 수리학적 부하가 커지게 되어, 2차 침전지가 크게 설계되어야 했다. 본 설계과정에서는, 온도 변화가 미치는 영향은 작게 나타났다. 대규모 처리장의 경우 반응조 및 2차 침전지 전체 크기 결정과 함께 1개조 크기의 상한선을 설정하여 개수를 산정하였다. 최종적으로 엔지니어는 여러 가지 슬러지 농도에 대하여 반응조 및 2차 침전조의 크기, 개수 및 현장조건을 고려한 건설비용을 반복적으로 계산하게 되면, 최소비용 설계와 함께 최적의 슬러지 농도를 결정하게 된다.

가전제품의 제조와 관련된 열공학 문제

  • 이형인;정완진;신승주
    • 기계저널
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    • 제32권8호
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    • pp.685-690
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    • 1992
  • 가전제품의 제조와 관련된 열공학문제를 몇가지 예를 들어 검토하여 보았다. 제품은 강도가 커야 하고 설계공차 내에 들어야 하는 등의 조건을 만족함과 아울러, 그의 생산공정은 가급적으로 쉬워야 하고 재료를 절감할 수 있어야 한다. 제조공정 중의 열공학적인 과정이 제품 구조내의 열응력분포를 결정지우므로 열전달과정의 세심한 제어가 필요하다. 근래에 들어 컴퓨터의 발달로 열전달과정의 수치해석이 제조장비의 설계와 제조과정의 최적제어의 보조수단으로 등장하고 있다. 실제의 문제에서는 대부분 삼차원형상을 가지고 있고, 시스템을 고려하여야 하므로 여러 가지 현상이 연계되어 있다. 그러므로 수치계산에는 여전히 종래의 실험기법에 의한 실험식들과 여러 가지 축적된 경험의 도움을 필요로 한다. 이러한 측면에서 볼 때, 종래의 실험식, 경험식, 물성치, 기존의 수치해석의 결과 등을 컴퓨터에 데이터베이스(data base)화하여 소위 전문가 시 스템(expert system)을 구축하는 편이 단순히 공정의 극히 일부분 현상들을 수치해석하는 작업 보다 선행되어야 함이 바람직할 수 있다. 또한, 가전제품의 제조에는 열공학 또는 열전달현상에만 따로 주의를 기울이지 말고, 재질의 선택, 그의 유변학(rheology), 구조내의 균열문제 등을 연계 하여 고려하여야 한다.

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6, 7세대 TFT-LCD 공장의 노광기 진동 저감 대책에 관한 연구

  • 이홍기;박해동;백재호
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 추계학술대회 발표 논문집
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    • pp.68-77
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    • 2003
  • TFT-LCD 모니터 및 TV의 핵심부품인 TFT/Color Filter를 제조하는 공장라인에서 제품의 품질에 중요한 역할을 하는 것은 유리기판에 TFT와 Color Filter을 형성시키는 노광공정(Exposure)이다. 이러한 TFT/Color Filter를 생산하는 공정내에서 노광기는 핵심기술이므로 진동에 대하여 엄격하게 관리되어지고 있다. 그리고, TV 및 TFT-LCD 모니터의 크기가 큰 것을 사용자의 요구로 TFT/Color Filter 생산 공장은 세대가 거듭될수록 사용되어지는 유리기판의 크기도 따라서 커지고 있다. 이러한 유리기판의 크기 증가는 공정라인에서 진동에 더욱더 취약해지는 결과를 초래하므로 보다 엄격하게 진동관리가 필요하게 된다. 이에, 본 논문에서는 기존 세대인 1~5세대 TFT-LCD 공장 현장에서 노광기의 진동실태를 수집하여 파악하고 Maker에서 제시하는 자료와 비교/평가하고, 문제점을 확인한다. 이를 기초로 수정/보완되어야 할 사항을 검토하며, 차세대인 6∼7세대 노광기에 대한 진동저감 대책을 위한 시스템을 설계하는 절차서에 대한 예를 들었으며, 최적의 진동저감 대책에 대한 설계안의 방향을 제시하였다.

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초저저항 MOS 스위치의 최적 배치설계 (Optimal Layout Methods for MOSFETs of Ultra Low Resistance)

  • 김준엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2643-2645
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    • 2002
  • 집적회로에서 MOSFET이 낮은 Turn-on 저항이 요구되는 스위치 등으로 사용되는 경우 단일 MOSFET이 그 주변의 복잡한 기능의 회고보다 오히려 반도체 위에서 차지하는 면적이 막대하여 IC의 소형화 및 가격 경쟁력을 높이는데 있어서 중요한 문제로 대두되고 있다. Turn-on 시 극히 낮은 저항을 갖는 넓은 채널 폭(W)의 MOSFET을 submicron 공정에서 면적 면에서 효율적으로 설계하는 다양한 새로운 배치설계법을 소개하고, 이론 이용할 경우 기존의 구조에 비하여 약40%까지 면적을 절약할 수 있음을 보인다.

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Core Exchanger 주변 열교환기들의 효율적인 에너지 관리를 위한 열 교환망 합성에 관한 연구

  • 조석연;서경원
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1996년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.136-143
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    • 1996
  • 본 연구에서는 정유공정의 한 부부인 demethanizer의 core exchanger 주위 열교환기들에 대해 핀치설계법(pinch desgin method)을 이용하여 새로운 열교환망 합성을 수행하였다. 이로부터 초기에 설정했던 최소접근온도차가 총비용, 즉, 장치비와 에너지 비용에 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서는 이 총비용의 목표값이 최소가 되는 최적 최소접근온도차가 존재하고, 이로부터 열교환망 합성이 수행되어져야 최적의 열교환망 합성이 이루어져야 한다는 결론을 얻었다.

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