• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.49-58
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• 2019

In this paper, we propose an edge cloud platform architecture for implementing smart factory. The edge cloud platform is one of edge computing architecture which is mainly focusing on the efficient computing between IoT devices and central cloud. So far, edge computing has put emphasis on reducing latency, bandwidth and computing cost in areas like smart homes and self-driving cars. On the other hand, in this paper, we suggest not only common functional architecture of edge system but also light weight cloud based architecture to apply to the specialized requirements of smart factory. Cloud based edge architecture has many advantages in terms of scalability and reliability of resources and operation of various independent edge functions compare to typical edge system architecture. To make sure the availability of edge cloud platform in smart factory, we also analyze requirements of smart factory edge. We redefine requirements from a 4M1E(man, machine, material, method, element) perspective which are essentially needed to be digitalized and intelligent for physical operation of smart factory. Based on these requirements, we suggest layered(IoT Gateway, Edge Cloud, Central Cloud) application and data architecture. we also propose edge cloud platform architecture using lightweight container virtualization technology. Finally, we validate its implementation effects with case study. we apply proposed edge cloud architecture to the real manufacturing process and compare to existing equipment engineering system. As a result, we prove that the response performance of the proposed approach was improved by 84 to 92% better than existing method.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제13권2호
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• pp.57-64
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• 2017

A new paradigm based on distributed manufacturing services is emerging. This paradigm shift can be realized by smart functions and smart technologies such as Cyber Physical System (CPS), Artificial Intelligence (AI), and Cloud Computing. Most architectures define stack levels from Level 0 (equipment) to Level 4 (business area) and specify the services to be provided between them. Because of their a rough technical specification, there is a limitation on how to actually utilize a technology to actually implement a smart factory service with this architecture. In this paper, we propose a smart factory architecture that can be utilized directly from the perspective of a smart service system by making the use of System Engineering Process and System Modeling Language (SysML).

• 정보보호학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.629-643
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• 2019

제4차 산업혁명 시대에 들어서며 세계 각국은 제조 산업의 경쟁력 확보를 위해 스마트팩토리를 빠르게 확산시키기 위한 보급 사업을 진행하고 있다. 그러나 스마트팩토리는 네트워크 환경이 폐쇄적이었던 기존 공장과는 달리 내부와 외부의 사물들이 서로 연결되고 다양한 ICT 기술이 활용되기 때문에 보안 취약점이 발생할 수 있다. 그리고 스마트팩토리는 사고 발생 시 경제적인 피해가 매우 크기 때문에 특정 대상에게 금전적 피해를 야기하고자 수행되는 사이버 공격의 대상이 되기 쉽다. 따라서 스마트팩토리에 대한 보안 연구 및 적용이 반드시 필요한 상황이지만 구체적인 스마트팩토리 시스템 아키텍처가 제시되어 있지 않아 스마트팩토리 보안요구사항도 정립되어 있지 않은 상황이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 국내외 주요 스마트팩토리 참조모델을 기반으로 스마트팩토리의 주요 특성을 식별하고 이를 반영할 수 있는 스마트팩토리 아키텍처를 도출하였다. 이후 도출된 스마트팩토리 아키텍처를 바탕으로 보안 위협을 식별하였으며 이에 대응할 수 있는 보안요구사항을 제시함으로써 스마트팩토리의 보안성 향상에 기여하고자 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1516-1529
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• 2016

While global manufacturing is becoming more competitive due to variety of customer demand, increase in production cost and uncertainty in resource availability, the future ability of manufacturing industries depends upon the implementation of Smart Factory. With the convergence of new information and communication technology, Smart Factory enables manufacturers to respond quickly to customer demand and minimize resource usage while maximizing productivity performance. This paper presents the development of a big data analytics platform architecture for Smart Factory. As this platform represents a conceptual software structure needed to implement data-driven decision-making mechanism in shop floors, it enables the creation and use of diagnosis, prediction and optimization models through the use of data analytics and big data. The completion of implementing the platform will help manufacturers: 1) acquire an advanced technology towards manufacturing intelligence, 2) implement a cost-effective analytics environment through the use of standardized data interfaces and open-source solutions, 3) obtain a technical reference for time-efficiently implementing an analytics modeling environment, and 4) eventually improve productivity performance in manufacturing systems. This paper also presents a technical architecture for big data infrastructure, which we are implementing, and a case study to demonstrate energy-predictive analytics in a machine tool system.

• KNOM Review
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• 제23권1호
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• pp.18-25
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• 2020

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.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권1호
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• pp.17-24
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• 2015

Smart factory requires 4 Zero factors including Zero Waiting-time, Zero Inventory, Zero Defect, Zero Down-time) that needs IT convergence for production resources of 4M1E(Man, Machine, Material, Method, Energy) in real time and event processing in all type of manufacturing enterprises. This paper will be explaining about core emerging production IT convergence technologies including cyber device security, 4M1E integration, real time event driven architecture, common platform of manufacturing standard applications, smart factory to-be model for small and medium manufacturing enterprises.

• 대한안전경영과학회지
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• 제14권4호
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• pp.211-218
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• 2012

In this paper, we propose a system architecture of the AMI to be applied in the modern agricultural sector. Agricultural electricity costs in South Korea is very inexpensive compared with other industries. It is expected to increase oil prices to rise over the medium to long term so the facilities must to be installed for farmers in terms of energy savings and energy costs. The research and development of plant factory which can replace the ills of modern agriculture is very active. The technologies of smart grid and plat factory are good paradigm of next generation agricultural sector. Good use of smart grid technologies, the traditional energy consumption industries, agriculture sector can be self-sufficiency industry. In this article the AMI architecture is developed and it will be applicable for modern farmers plant factory.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.543-544
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• 2012

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.73-82
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• 2019

스마트팩토리를 구축하기 위해서는 CPPS(Cyber Physical Production System)의 구축은 필수적으로 동반되어야 하는 중요한 시스템이다. CPPS를 통해서 물리적 공장을 디지털 기반의 사이버 세상으로 옮겨오고 이를 지능적, 자율적으로 모니터링하고 제어하는 것이 스마트팩토리의 실체이다. 하지만 기존에 제시된 CPPS의 아키텍처들은 추상적인 모델링 형태의 아키텍처만 제시하고 있으며, 스마트팩토리에서 데이터를 수 집 교환을 위한 국제 표준인 OPC UA Framework(Open Platform Communication Unified Architecture)을 CPPS의 기본적인 체계로 적용한 연구는 부족하였다. 이에 아키텍처 구성 실제 공장에 적용 가능한 CPPS 아키텍처로 분산되어진 필드 데이터를 수집하여 중앙에 집중화 된 서버에서 집중된 데이터 처리가 되어야만 클라우드와 IoT를 모두 포함할 수 있는 CPPS를 구현 가능하다. 본 연구에서는 중앙 처리 OPC UA Framework을 준수한 OPC UA를 기술 체계를 기반으로 중앙의 OPC UA Server를 통해 CPPS 아키텍처를 구현하고 OPC UA 모델링 처리를 통해 CPPS 논리 프로세스와 데이터 처리 프로세스가 자동으로 생성되는 방법을 포함한 CPPS 아키텍처를 제안하고 모델 공장을 실제로 구현하여 그 성능과 가용성에 대해서 연구하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.522-523
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• 2022

본 논문에서는 IoT 기반의 스마트팩토리 구축을 위한 게이트웨이 프로토콜 아키텍처를 설계한다. 스마트 팩토리 시스템은 여러 단말 장치, 게이트웨이 및 서버로 구성되며 이들을 무선 네트워크로 연결한다. 단말 장치는 다양한 센서로부터 정보를 수집하고 게이트웨이를 통해 서버로 정보를 전송한다. 단말장치는 서버의 제어 알고리즘에 따라 또는 수동 조작으로 제어 신호를 수신하여 액추에이터를 제어한다. 따라서 게이트웨이 시스템은 무선 스마트 유틸리티 네트워크인 Wi-SUN과 인터넷을 연결하며 Wi-SUN의 코디네이터 역할을 하며 Modbus-TCP가 탑재되어 SCADA와 연동한다.