• 제목/요약/키워드: Factory Design

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공작기계용 computer 수치제어(CNC) 장치의 설계기술 동향 (Trends of technology in design of CNC system for machine tools)

  • 이광무
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.540-543
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    • 1986
  • In this article, recent trends of technology in design of CNC system for machine tools which has increased in number and applications by needs for FA(Factory Automation), save of labor in various industries, are described. These technology improvements in CNC system take place especially in the field of performance, reliability, compactness, price, etc. From these technology improvements, the theme of "performance improvements of CNC system" are selected and mostly described in this article. Also, the major features of a CNC system product of our company and its characteristics in system design are briefly described.described.

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공장자동화용 데이타 버스(EFbus)의 설계에 관한 연구 (A study on the design of data bus(EFbus) for factory automation)

  • 이전우;황선호;김현기;이혁희;채영도
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.623-628
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    • 1990
  • This paper describes the design of EFbus(ETRI Fieldbus), EFbus was designed from the interim results of international Fieldbus standardization in IEC (International Electrotechnical Commission) and proposals of many companies. The design was performed and described on the basis of three layered architecture. Application layer S/W runs on IBM PC and provides services which is similar ED MMS in MAP to user application Data linklayer runs on Intel's iDCX96 real time executive and uses centralized media accesscontrol method. Physical layer uses Manchester encoding & decoding, twisted pair fines and RS485 electrical standard.

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공학설계활동과 팀 내, 팀 간 협력 기반 고등학생 공학 캠프 프로그램 운영 사례: 식물공장을 주제로 (Case Study on Engineering Camp Program involving Engineering Design Activity and Intra-/Inter-Team Works for High School Students: Plant factory as main theme)

  • 조경숙
    • 공학교육연구
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    • 제18권3호
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    • pp.46-58
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    • 2015
  • 고등학생의 공학적 소양 함양을 위해 대학의 인적 물적 인프라를 활용한 비정규 공학교육프로그램을 개발하여 그 적용 효과를 분석하였다. 스마트 농업 기술인 식물공장을 주제로 선정하여 공학설계 및 팀 내 팀 간 활동 중심의 공학 캠프 프로그램을 기획하여, 대학의 첨단 강의실을 이용하여 38명의 고등학생에게 적용하였다. 참가학생들은 생물공학, 정보통신공학, 에너지공학, 기계공학 및 건축공학 등 5가지 식물공장 요소 기술 중심으로 팀 내 활동과 팀 간 협력을 통해 '교정에 식물공장 세우기'라는 최종 미션을 수행하였다. 또한, 각 팀 활동은 8단계로 구성된 공학설계과정(문제와 필요 확인하기, 기준과 제한조건 확인하기, 가능한 해결책 찾기, 최선의 해결책 선택, 시작품 제작, 시험과 해결책 평가하기, 해결책에 대한 의사소통, 재설계 및 설계 수정하기)으로 진행되었다. 만족도를 설문조사를 통해 조사한 결과, 공학설계 내용에 대한 만족도는 5점 만점에 4.38점 이었고, 창의적 활동 및 탐구방법의 합리성/체계성에 대한 평균 만족도는 4.43점 이었다. 참가학생의 94%가 팀워크에 만족한다고 답변하였고, 대학(원)생들이 제공한 진로 멘토링 활동에 대해서도 참가학생의 92%가 만족하였다. 이러한 결과는 공학설계과정 및 팀 내 및 팀 간 협업을 기반한 공학 교육 프로그램은 참가 학생들의 창의성, 문제해결능력, 협동심, 의사소통 능력과 같은 공학적 소양을 함양하고 공학에 대한 관심을 높이는데 기여함을 시사한다.

KNU 식물공장의 냉난방 에너지 부하 해석에 관한 연구 (A Study on the Heating and Cooling Energy Load Analysis of the KNU Plant Factory)

  • 이찬규;김우태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.1419-1426
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    • 2012
  • KNU 식물공장 모델의 냉난방 에너지 부하를 DesignBuilder를 이용하여 해석하였다. 실내설정온도, LED 보광주기, LED 보광량, 유리외피의 구조에 따른 에너지 소모량을 분석하였다. LED 보광이 없는 식물공장의 실내설정온도를 상추의 적정 생육온도인 $20^{\circ}C$를 중심으로 $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$로 변화시키면서 일정온도로 유지하는데 필요한 연간 냉난방부하를 분석하였다. $15^{\circ}C$일 때 냉방부하, $25^{\circ}C$일 때 난방부하가 가장 크게 나타났다. 상추 재배에 필요한 LED 보광 적용 시 난방부하는 감소하지만 냉방부하가 약 6배 증가한다. 또한 LED 보광 시 주간보다는 야간보광이 냉난방부하 감소에 유리한 결과를 주었다. 식물공장 외피가 냉난방부하에 미치는 영향을 비교하기 위하여 다섯 가지 종류의 외피를 적용하여 계산하였다. 이중창호의 열관류율이 작을수록 식물공장의 난방부하는 감소하고 냉방부하는 증가하였다. 재배할 작물의 적정생장온도 설정, LED 및 재배설비의 내부발열량에 따른 적절한 외피선택, 다양한 패시브 및 액티브 에너지 절감기술의 적용으로 냉방부하를 감소시키는 것이 식물공장 운영에 중요한 요소로 판단된다.

스마트 제조 실행 시스템 기본설계를 위한 시스템 엔지니어링 적용 방법에 대한 연구 (A Study on Application of Systems Engineering Approach to Design of Smart Manufacturing Execution System)

  • 전병우;신기영;홍대근;서석환
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제11권2호
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    • pp.95-105
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    • 2015
  • Manufacturing Execution System(MES) is in charge of manufacturing execution in the shop floor based on the inputs given by high level information such as ERP, etc. The typical MES implemented is not tightly interconnected with shop floor control system including real (or near real) time monitoring and control devices such as PLC. The lack of real-time interfaces is one of the major obstacles to achieve accurate and optimization of the total performance index of the shop floor system. Smart factory system in the paradigm of Industry 4.0 tries to solve the problems via CPS (Cyber Physical System) technology and FILS (Factory In-the-Loop System). In this paper, we conducted Systems Engineering Approach to design an advanced MES (namely Smart MES) that can accommodate CPS and FILS concept. Specifically, we tailored Systems Engineering Process (SEP) based on an International Standard formalized as ISO/IEC 15288 to develop Stakeholders' Requirements (StR), System Requirements (SyR). The deliverables of each process are modeled and represented by the SysML, UML customized to Systems Engineering. The results of the research can provide a conceptual framework for future MES that can play a crucial role in the Smart Factory.

Theoretical Design for the Production of Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) in a Closed Plant Factory

  • Bae, Jong Hyang;Austin, Jirapa;Jeon, Yoon-A;Cha, Mi-Kyung;Cho, Young-Yeol
    • 원예과학기술지
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    • 제34권6호
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    • pp.840-844
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    • 2016
  • Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) is a grain crop with high nutritional value. The leaves and sprouts of quinoa can also be consumed either raw or cooked, providing considerably nutritional value as well as high antioxidant and anticancer activities. This study was carried out to obtain basic data to assist in the practical design of a plant factory with artificial lighting for the cultivation of quinoa as a leafy vegetable. We estimated the energy content of the quinoa and the electrical energy required to produce this crop. The yield was 1,000 plants per day, with a planting density and light intensity of $0.015m^2$ ($15{\times}10cm$) and $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, respectively. The total number of plants, cultivation area, and electricity consumption were estimated to be 25,000, $375m^2$, and $93,750{\mu}mol{\cdot}s^{-1}$, respectively. White fluorescent lamps were used at a power of 20.4 kW from 1,857 fluorescent lamps (FL, 55 W), and the cost for electricity was approximately 1,820 dollars (exchange rate of $1 = 1,200 won) per month. For a daily harvest of 1,000 plants per day in a closed plant factory, the estimated light installation cost, total installation cost, and total production cost would be 15,473, 46,421, and 55,704 dollars, respectively. The calculated production cost per plant, including labor costs, would be 27 cents for the 25-day cultivation period, with a marketable ratio of 80%. Considering the annual total expenses, income, and depreciation costs, the selling price per plant was estimated to be approximately 56 cents.

임베디드 리눅스 기반 산업용 무선 HMI 소프트웨어 모듈 설계 및 구현 (The Design and Implementation of Embedded Linux-Based Industrial Wireless HMI Software Module)

  • 최숙영;문승진
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.336-342
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    • 2007
  • 산업용 HMI(Human Machine Interface) 시스템은 공장 자동화의 주요 구성요소 중 하나로서 PLC와 연결되어 자동화 설비 또는 장치의 운전 상태를 감시하고 제어하는데 사용된다. 이러한 HMI는 주로 제조업체별로 특정한 시스템을 사용하고, 근거리에 위치하여 쓰이기 때문에 시스템 개발 시 많은 부하를 주게 되고 시스템 확장이 어려운 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 오픈 소스인 임베디드 리눅스 기반에 멀티 플랫폼을 지원하는 Qt/Embedded와 무선 통신 모듈을 사용하여 터치패널형 산업용 HMI 소프트웨어 모듈을 설계 및 구현하였다. 이 모듈은 Qt가 지원되는 시스템이면 소스 수정 없이 사용할 수 있으며 무선 랜 모듈을 이용하여 시스템의 이동성 및 네트워크 구축 및 시스템 확장을 보다 유동성 있게 설계할 수 있다. 이에, 리눅스 기반의 무선통신이 가능한 HMI 소프트웨어 모듈 구현으로 이동성 확보 및 범용 운영체제의 사용으로 인한 시스템 개발 시 부하 감소와 가격 경쟁력의 향상을 이루게 되었다.

A Study on IISS Software Architecture of Combat Management System for improving modifiability

  • Park, Ji-Yoon;Yang, Moon-Seok;Lee, Dong-Hyeong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.133-140
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    • 2020
  • 정보저장 소프트웨어는 DSS(Data Sharing Service), UDP와 같은 통신 방식을 사용하여 전투관리체계에서 송/수신되는 모든 메시지를 분석컴퓨터로 전송하는 기능을 수행한다. 정보저장 소프트웨어는 전투 관리체계에서 사용되는 모든 메시지를 처리하기 때문에 소스코드의 규모가 크며 메시지 변화에 의존성이 강한 특성을 가진다. 소프트웨어의 수정은 연쇄적으로 소프트웨어 신뢰성 시험과 같은 많은 노동력을 요구하는 작업이 발생하기 때문에, 소프트웨어 수정 최소화를 비롯한 소프트웨어 개발 비용 절감을 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 전투관리체계 정보저장 소프트웨어의 메시지 변화에 대한 의존성을 최소화하고 수정 용이성의 향상을 위한 메시지 수신 방식 및 아키텍처 구조 개선 방안을 연구하였다. DSS와 UDP 프로토콜을 통하여 메시지를 송/수신하던 기존의 방식을 Packet Sniffing으로 변경함으로써 메시지에 대한 의존성을 줄였으며 팩토리 메소드 패턴(Factory Method Pattern)을 적용하여 소프트웨어 설계를 개선하였다. 기존 소프트웨어와 개발 요소를 비교하는 시험을 통해 소프트웨어의 수정 용이성과 재사용성이 향상 된 것을 확인하였다.

스마트 팩토리 환경에서 클라우드와 학습된 요소 공유 방법 기반의 효율적 엣지 컴퓨팅 설계 (Design of Efficient Edge Computing based on Learning Factors Sharing with Cloud in a Smart Factory Domain)

  • 황지온
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.2167-2175
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    • 2017
  • 최근 사물인터넷은 인공지능의 발전, 연결된 기기의 증가와 클라우드 시스템의 높은 성능으로 인해 급격하게 발전하고 있다. 많은 기기와 센서로부터 생산되는 엄청난 양의 데이터들은 지능적 진단, 추천 서비스 뿐 아니라 스마트 관제 서비스와 같이 서비스 영역의 확대를 이끌고 있다. 엣지 컴퓨팅(Edge Computing)에 대한 연구는 높은 성능을 지닌 하드웨어를 바탕으로 작은 또 하나의 서버로써의 역할에 국한되어 연구되고 있다. 그러나 데이터를 분석하고 의미성에 따른 서비스를 구현하기 위해서는 범용적 서버로써의 역할보다는 도메인에 특화된 기능과 요구사항을 지녀야 한다. 스마트 팩토리에서의 엣지는 제한적 필터링, 사전 포맷팅을 포함하는 전처리와 그룹 컨텍스트 융합, 지역적 룰의 관리 등을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 공장 특성에 맞는 효율성과 강건함 측면을 강조하는 요구사항들을 도출하고, 클라우드와 학습된 요소 공유 방법을 기반으로 하는 엣지 컴퓨팅의 구조를 제안하고자 한다. 이 엣지는 네트워크 자원 소모를 감소시키고 룰과 학습화된 모델의 변경을 쉽게 할 수 있도록 한다.

대한민국 중소기업을 위한 공정 시각화에 기초한 스마트팩토리 생산관리시스템의 설계 및 구축 (Design and Implementation of Smart Factory MES Model Based on Process Visualizationa for Small and Medium Business in Korea)

  • 고정석;정종필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.135-141
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    • 2019
  • 대한민국의 스마트팩토리 추진은 매우 중요한 시점에 와 있다. 국제 경쟁력 확보와 제조업 활성화를 위해 대규모 자금과 인력이 투입되어 IT와 OT의 결합을 추진하지만, IT 공급자 중심으로만 접근하는 소프트웨어 투자는 현장 실정에 맞지 않는 시스템 구축으로 끝날 수 있다. 이로 인해 제조업 현장에서는 스마트팩토리 추진의 반감이 커지거나 제조업 혁신의 피로감마저 느끼게 할 수 있는 문제점이 도사리고 있다. 소규모 기업은 기초 수준부터 점검하고 점진적인 통합형 시스템을 구축해야 IT 투자의 실패를 줄이고 현장에서 활용하는 OT 중심의 스마트팩토리를 구현해야 한다. 이를 위해 공정 시각화 솔루션을 제안하여 기초단계와 ICT 미적용 수준에서 한 단계 혁신하기 방안을 제시하였다.