This paper describes the concept of ADS (Autonomous Decentralized System) and its application to FA (Factory Automation). The schemes of ADFAS (Autonomous Decentralized Factory Automation System) utilizing these concepts are presented.
The paper provides a methodology to obtain the automaticity indicator of a factory and the sequence of enabling technologies of factory automation. The automaticity indicator is the measure of the current automation status of a factory and can be used as a crucial criteria for the future automation schedule and investment. Although most industries have their own computation methods which usually consider the number of workers in the shop floor, this research covers five evaluation items of automation, such as, production facility, material transfer system, inspection and test system, information system, and flexibility. The detailed evaluation models are developed for each item. Automation sequencing prioritizes the enabling technologies of factory automation on the basis of several criteria which consist of two phases. The first phase includes the automation indicator and the second phase includes six sub-criteria such as production rate, quality, number of workers, capital investment, development duration, development difficulty. For this evaluation, AHP(Analytical Hierarchy Process) is introduced to prevent the decision maker's subject intention. As results of the automaticity indicator and automation sequence, the manager can save time and cost in building constructive and transparent automation plans.
Many companies worldwide today are pursuing to make diversified and highly qualified products. Factory automation aims at maximizing profits through the lessened inventory and shortened delivery time, which will enable the company to become more responsive to market changes. This research analyzes the following feartures in the process of factory automation. first, the automation level according to the company class. second, productivity according to the automation level. third, the organization menber's interest in the automation. finally, the possible problems in factory automation.
기업의 공장자동화는 가장 중요한 경쟁력 화보 수단이 되고 있으며 생산자동화에서 품질은 소프트웨어의 기술적 품질에 지대한 영향을 받게 되었다. 따라서, 공장자동화 시스템의 품질 향상을 위해 자동화 소프트웨어에 대한 품질평가의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 공장자동화용 소프트웨어에 대한 품질평가 체계와 평가 프로세스를 확립하고 평가 과정에서 활용되는 메트릭을 개발하였다. 또한, 이를 바탕으로 품질평가 자동화 도구를 설계·구현함으로써 공장자동화 산업의 핵심이 되고 있는 자동화 소프트웨어의 품질 향상을 지원할 수 있도록 하였다.
최근 스마트 팩토리(Smart Factory)에 대한 연구는 단순히 공장 자동화(Factory Automation, FA)의 개념에서 데이터를 수집하고 분석하는 형태로 발전하고 있다. 이것은 통신 기술의 발전(5G)과 IoT 장치(device)들이 현장 상황에 맞춰 다양하게 개발되면서 가속화 되고 있다. 또한, 기업 경쟁력 강화로 디지털트랜스포메이션(Digital Transformation)이 활발히 이루어지고 있으며, 이를 각종 IoT 장비로 부터 수신한 데이터와 자동화된 설비를 결합시켜 공정 재조정을 통한 최적화 연구가 다양하게 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 관련 연구 중 하나인 예측 시스템을 활용한 설비 장애 진단 및 조치 시스템 구조 및 요소를 제안한다.
최근 공개 표준과 통합 네트워크에 대한 요구가 증가하며, 하위 제어 계층에서도 이더넷 네트워크를 기반으로 한 시스템의 도입이 증가하고 있다. TCP/IP 기반의 네트워크를 상위 계층에서 하위 제어 계층까지 사용하는 방식으로 확장함으로써 공장 자동화용 애플리케이션을 이더넷 상에서 구현, 상위 관리 프로그램 및 DB 시스템과 직접 연동되는 통합 망 개념의 공장 자동화 시스템을 완성할 수 있게 된다. 본 논문에서 구현된 시스템은 공장 자동화 전용 이더넷 제어 시스템의 국제 표준인 Ethernet/IP 표준 시스템을 기반으로 하는 제어용 통신 디바이스를 구현하는 것을 목표로 하였다. 본 논문에서 구현된 시스템은 CIP의 표준 인터페이스에 기반한 네트워킹 기능을 수행하며, 이더넷 네트워크 환경이 다른 제어 시스템의 규격에 비하여 큰 대역폭을 갖고 있는 시스템이므로 네트워크의 데이터 전송 특성을 상당히 개선됨을 실험을 통하여 확인하였다.
The domestic smart factory is being built and spread rapidly, mainly by mid-sized companies and large enterprises according to the government's active introduction and support policy. But these factories only promote production system and efficiency, so harmfulness and risk factors are not considered. Therefore, to derive harmful risk factors in terms of industrial safety for 12,983 government-supported smart factory workplaces from 2014 to 2019, industrial accident status analysis compared workplaces with automation facilities and government-supported workplaces with automation facilities. Also, to reduce risks associated with domestic smart factory processes, twenty government-supported workplaces with automation facilities underwent analysis, evaluating risks through a status survey using the process evaluation table. In addition, the status survey considered region, size, industry, construction level, and accident rate; the difference in risk according to the structure of the process was confirmed. Based on the smart factory process evaluation results, statistical analysis confirmed that serial, parallel, and hybrid structures pose different risk levels and that the risks of mixed structures are greater. Finally, safety control system application was presented for risk assessment and reduction in the smart factory process, reflecting the results of disaster analysis and actual condition investigation.
The computerized automation of modern manufacturing system is tremendously important for the cost reduction. Recently, the automation is being realized by Computer Integrated Manufacturing (CIM) concept and the unmanned factory is the final goal of the automation. The automation of the low level of factory is the most crucial and difficult aspect in total CIM environment since various machines are involved. A cell is defined as a manufacturing group of closely related machineries in the entire factory hierarchy, The management scheme for a cell controller is defined from the software viewpoint. The domain of a cell is designed with tasks(processes) in a multiple-task operating system. The operation of the cell is established by defining schemes for overall control of the cell domain, databases, job scheduling, communications within the domain, user-interface and communications with outside machines. Although the software is developed in a specific operating system and WINDOW facilities, the operating strategies can be applied globally.
The productivity is the one of the primary elements to evaluate the new systems performance for building construction along with the economic efficiency, the safety, and the quality improvement. At present the on-site construction automation systems(we will call it as Construction Factory or CF hereafter) is under the development by research group for construction automation of high-rise building. The system includes many sub-systems such as a robotic crane, a construction factory, bolting robots, a building material management system using RFID and so on. In this study we discuss and propose the method to evaluate for these hybrid on-site automation system fundamentally. In future we devise a framework of evaluation modules for the on-site building automation system on the basis of this discuss.
현대는 생산성 향상을 위하여 이런 방법이 사용되는데 그중 공장 측면에서는 공장 자동화를 함으로서 생산성 향상을 기하는 방법을 사용하고 있다. 공장 자동화의 첫 단계는 각 단위 공장의 자동화이다. 우리나라 현황을 보면 소수의 발전된 공장의 경우 라인의 자동화가 구축되어 있으며 대다수의 기업은 단위 공정의 자동화 장치가 설치되고 있다. 그러나 현재 설치된 장비로서 더 이상의 생산성을 높이기 위해서는 각 단위 공정간의 협력 또는 공조체계 및 사무자동화와의 인계가 이루어져야 한다. 이에 본 논문에서 제시된 공정 감시 제어 SYSTEM은 각 공정의 자동화를 이루고 각 단위 공장의 자동화를 이루고 각 단위 공정을 MAIN COMPUTER와 연결하여 모든 공정을 MASTER SYSTEM화하여 통계처리 및 감시 기능을 하고자 하여 생산성을 향상시키고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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