• International Journal of CAD/CAM
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• 제6권1호
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• pp.3-8
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• 2006

The application of three-dimensional (3-D) CAD has been popularized for design and production and digital manufacturing has been spreading in many industrial fields. By simulation of the production process using 3-D digital models, which are the core of CIM (Computer Integrated Manufacturing) system, the efficiency and safety of production are improved at each stage of work, and optimization of manufacturing can be achieved. This paper firstly describes the concept of "simulation based production" in shipbuilding and also digital manufacturing; the 3-D CAD system is indispensable for effective simulation because ship structure is three dimensionally complex. By simulation, "computer optimized manufacturing" can be possible. The most effective fields of simulation in shipbuilding are in jobs where many parties have to cooperate, while existing two-dimensional drawings are hardly observed the whole structures due to interference between structures or equipment of complex shape. In this paper some examples of the successful application in IHIMU (IHI Marine United Inc.) are shown: assembly of a pipe unit, erection of a complex hull block, carriage of equipment, installation of a propeller, and access in an engine room.

• 한국산업보건학회지
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• 제25권4호
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• pp.472-481
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• 2015

Objectives: Welding is a major task in shipbuilding yards that generates welding fumes. A significant amount of welding in shipbuilding yards is done on steel. Inevitably, manganese is present in the base metals being joined and the filler wire being used and, consequently, in the fumes to which workers are exposed. The objective of this work was to characterize manganese exposure associated with work area, total and particle size-selective mass concentration, and compare the mass concentrations obtained using a three-piece cassette sampler, size-selective impactor sampler and blood manganese concentrations. Materials: All samples were collected from the main work areas at one shipbuilding yard. We used a three piece cassette sampler and the eight stage cascade impactor sampler for the airborne manganese mass concentration of total and all size fractions, respectively. In addition, we used the results of health examination of workers sampled for airborne manganese. Results: The oder of high concentration of airborne manganese in shipbuilding processes was as follows; block assembly, block erection, outfitting installation, steel cutting, and outfitting preparation. The percentages of samples that exceeded the OES of the ministry of employment and labor by the cassette sampling method was 12.5%, however 59.1% of sampled workers by the impactor sampling method exceeded the TLV of the ACGIH. Conclusions: Even though the manganese concentrations in blood of workers exposed to higher airborne manganese concentration were higher than among those exposed to lower concentrations, there was no difference in blood manganese concentrations among work duration. The data analyzed here by characterizing size-selective mass concentrations indicates that the inhaled manganese of welders in shipbuilding yards could be mostly manganese-containing respirable particle sizes.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2079-2086
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• 2014

조선소에서 생산관리는 생산성 향상과 가장 밀접한 업무 중의 하나이다. 현업 생산관리자와 공정계획 엔지니어들은 상호 간의 정보 공유 미흡으로 인해 공정계획 및 공정관리에 대한 충분한 생산정보를 얻지 못한다. 본 연구에서는 생산계획과 공정관리의 요구사항 분석을 통하여 생산공정모니터링 시스템에 대한 주요 이슈를 도출하고, 콤포넌트 기반 설계 기법을 활용하여 시스템 아키텍처를 수립하였다. 제안한 시스템의 주요 기능은 블록 조립에서 안벽의장 단계까지 수립하여 생산공정현황을 시각적으로 보여 줄 뿐 아니라 공정정보 공유를 극대화하는 것이다. 본 시스템은 생산관리자에게 신뢰성 있고 정확한 생산 정보를 제시간에 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 국제학술발표논문집
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• The 8th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.75-84
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• 2020

Modular construction is a construction method whereby prefabricated volumetric units are produced in a factory and are installed on site to form a building block. The construction productivity can be substantially improved by the manufacturing and assembly of standardized modular units. 3D printing is a computer-controlled fabrication method first adopted in the manufacturing industry and was utilized for the automated construction of small-scale houses in recent years. Implementing 3D printing in the fabrication of modular units brings huge benefits to modular construction, including increased customization, lower material waste, and reduced labor work. Such implementation also benefits the large-scale and wider adoption of 3D printing in engineering practice. However, a critical issue for 3D printed modules is the loading capacity, particularly in response to horizontal forces like wind load, which requires a deeper understanding of the building structure behavior and the design of load-bearing modules. Therefore, this paper presents the state-of-the-art literature concerning recent achievement in 3D printing for buildings, followed by discussion on the opportunities and challenges for examining 3D printing in modular construction. Promising 3D printing techniques are critically reviewed and discussed with regard to their advantages and limitations in construction. The appropriate structural form needs to be determined at the design stage, taking into consideration the overall building structural behavior, site environmental conditions (e.g., wind), and load-carrying capacity of the 3D printed modules. Detailed finite element modelling of the entire modular buildings needs to be conducted to verify the structural performance, considering the code-stipulated lateral drift, strength criteria, and other design requirements. Moreover, integration of building information modelling (BIM) method is beneficial for generating the material and geometric details of the 3D printed modules, which can then be utilized for the fabrication.

• 대한조선학회지
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• 제27권3호
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• pp.131-136
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• 1990

여러해 전부터 선박의 생산실적이나 생산성 관련 자료를 기록하고 보완하는 작업을 꾸준히 개선토록 노력해온 결과중 중요한 것 하나는, 선박의 여러 가지 설계 검토과정에서 충분히 활용할 수 있는 함축성 있고 믿을만한 형태의 생산정보를 제공해줄 수 있게 되었다는 것이라고 말 할 수 있겠다. 이러한 자료들은 생산계획상 각 단계(stage)에서의 작업량, 예상재료비와 인건비의 산출등이 포함될 수 있으며, 선박이나 해상구조물의 전반적인 설계방법론(design methodology)을 개선코자 한다면 ''생산지향적 설계(Design for Production)''의 근간이 되는 선박건조전략(build strategy), 구매정책(purchasing policy)과 생산기술(production technology)에 대한 폭넓은 지식이 한데 어우러져야 한다. 최근에는 CIMS의 일부분에서 보는 바와 같은 경영관리, 설계 및 생산지원 시스템의 도입으로 이와 같은 설계 프로세스의 추진을 가능케하고 있다. 이와 병행하여 설계를 지원하기 위한 전산기술, 특히 대화형 화상처리기술(interactive graphics)의 발달은 설계자가 선박의 형상이나 구조 배치를 여러 가지로 변화시켜 가면서 눈으로 즉시 확인할 수 있도록 설계자의 능력을 배가시키는데 크게 기여하고 있다. 여러 가지의 설계안(alternative design arrangement)을 신속히 만들어내고 이를 즉시 검토 평가할 수 있는 능력을 초기설계 단계에서 가질 수 있다면 이는 분명히 큰 장점일 것이며, 더구나 설계초기 단계에 생산관련인자를 설계에서 고려할 수 있다면 이는 더욱 두드러진 발전일 것이다. 생산공법과 관련생산 비용을 정확히 반영한 각 가지의 설계안을 짧은 시간내에 검토하고 생산소요 비용을 산출하여 비교함으로써, 수주계약단계에서 실제적인 생산공법과 신뢰성있는 생산실적자료를 기준으로 하여 총 건조비(total production cost)를 최소로 하는 최적의 설계를 선택할 수 있도록 해 줄 것이다. 이제 이와 같은 새로운 설계도구(design tool)를 제공해 주므로써 초기설계에 각종 생산관련 정보나 지식 및 실적자료가 반영가능토록 발전되었다. 본 논문은 영국의 뉴카슬대학교(Univ. of Newcastle upon Type)에서 위에 언급한 특징들을 반영하여 새로운 선박구조 설계 방법을 개발한 연구결과를 보여주고 있다. 본 선계연구는 5단계로 구분되는데; (1) 컴퓨터 그라픽스를 이용하고 생산정보 데이타베이스와 연결시켜 구조형상(geometry)을 정의하고 구조부재 칫수(scantling) 계산/결정 (2) 블럭 분할(block division) 및 강재 배치(panel arrangement)의 확정을 위해 생산기술 및 건조방식에 대한 정보 제공 (3) 상기 (1) 및 (2)를 활용하여 아래 각 생산 단계에서의 생산작업 분석(work content assessment) a) 생산 준비 단계(Preparation) b) 가공 조립 단계(Fabrication/Assembly) c) 탑재 단계(Erection) (4) 각각의 설계(안)에 대하여 재료비(material cost), 인건비(labour cost) 및 오버헤드 비용(overhead cost)을 산출키 위한 조선소의 생산시설 및 각종 품셈 정보 (5) 총 건조 비용(total production cost)을 산출하여 각각의 설계안을 비교 검토. 본 설계 방식을 산적화물선(Bulk Carrier) 설계에 적용하여 구조배치(structural geometry), 표준화의 정도(levels of standardisation), 구조생산공법(structural topology) 등의 변화에 따른 설계 결과의 민감도를 분석(sensitivity studies)하였다. 전산장비는 설계자의 대화형 접근을 용이하도록 하기 위해 VAX의 화상 처리장치를 이용하여 각 설계안에 대한 구조형상과 작업분석, 건조비 현황 등을 제시할 수 있도록 하였다. 결론적으로 본 연구는 설계초기 단계에서 상세한 건조비 모델(detailed production cost model)을 대화형 화상 처리방법에 접합시켜 이를 이용하여 여러가지 설계안의 도출과 비교검토를 신속히 처리할 수 있도록 함은 물론, 각종 생산 실적정보를 초기설계에 반영하는 최초의 시도라고 믿으며, 생산지향적(Design for Production) 최적설계분야의 발전에 많은 도움이 되기를 기대해 마지 않는다. 참고로 본 시스템의 설계 적용결과를 부록에 요약 소개하며, 상세한 내용은 참고문헌 [4] 또는 [7]을 참조 요망한다.