• 제목/요약/키워드: Smart Factory Architecture

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고숙련자 공장작업지식 자산화를 위한 CCTV-동영상 객체능동화의 개념적 아키텍처와 실험적 검증 (A Conceptual Architecture and its Experimental Validation of CCTV-Video Object Activitization for Tangible Assets of Experts' Visual Knowledge in Smart Factories)

  • 조은비;팜딘람;선경희;김광훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.101-111
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    • 2024
  • 본 논문에서는 스마트공장의 대표적인 비정형데이터인 CCTV-동영상의 물리적 구성요소인 비디오-프레임을 묘사할 수 있는 기본 요소인 객체(Objects), 행위(Motions), 물리적환경(Physical Environment) 특성들을 중에서 인공지능-딥러닝 모델들을 적용하여 탐지할 수 있는 영상-객체를 텍스트데이터유형의 XML-능동데이터로 수집·저장·관리할 수 있는 소위 CCTV-동영상 객체능동화(Object Activitization)1) 개념을 실현할 수 있는 개념적 아키텍처와 그의 구현을 위한 접근방법을 제안한다. 결과적으로, 본 논문에서 제안한 접근방법의 궁극적 목표는 다양한 산업의 작업 및 공정현장에서 수집되는 정형·비정형 데이터로부터 고숙련 작업자 중심의 현장지식을 체계적으로 수집·저장·관리하는 고숙련작업자 중심 현장작업지식 자산화를 위한 스마트공장 현장지식 공유 플랫폼을 구현하는데 있다.

Lifting Load Recording and Management Method of the Lift for Construction Based Sensing Information

  • Taekyu Ko;Joonghwan Shin;Kyuhyup Lee;Soonwook Kwon;Chung-Suk Cho;Suwan Chung;Goeun ,Choi
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.125-135
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    • 2022
  • While buildings in recent days become taller and larger, many problems occur during the management of construction. Particularly, as the vertical movement of manpower and materials during construction has become longer while the lifting frequency and load increase, the need for a good lifting management practice is also increasing. Therefore, this study presents a real-time lifting performance monitoring system that can store and manage lifting records for construction management. Through review of literature and preceding studies related to construction lift, the concept of lift planning and operation management was understood, leading to the development of a system to monitor lifting operation and performance information. This system enabled quick measurement of the lifting performance during construction phase while responding to changes in the project schedule. To verify this system, a case study was conducted in which the current status and characteristics of the sensing-based lifting performance were derived.

연결형 산업단지(CIPs): 한국의 스마트공장 구축을 위한 연결형 산업단지 아키텍처 (Connected-IPs: A Novel Connected Industrial Parks Architecture for Building Smart Factory in Korea)

  • 양영철;정종필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.131-142
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    • 2018
  • 한국에서 지난 50여년간 산업단지는 국가주력산업의 집적지로 경제성장에 있어 중요한 역할을 담당하였으나 이러한 노후산업단지가 가지고 있는 다양한 문제점으로 인하여 경쟁력 약화 요인으로 작용하고 있다 산업단지 유형 특성별 발전계획, 관리계획, 지원계획 등으로 구분하여 융복합 첨단산업단지로의 관리 육성을 위한 모델로 전환될 필요가 있다 이를 위하여 IoT를 기반으로 하는 클라우드 컴퓨팅, RFID, WSN, CPS, 빅데이터 분석 등의 신기술을 활용한 CIPs(Connected-Industrial parks)를 제안한다 이것은 각 CIP가 연결되어 확장된 개념으로서 물리적 자산을 소유, 운용하면서 운송, 창고, 제조 영역에서 다양한 서비스를 지원하는 허브라고 할 수 있다 이러한 CIPs를 통해서 네트워크형 협업 제조가 가능하고 지능형 물류 혁신으로 원가 절감, 납기단축, 품질향상 등을 달성하여 국가경쟁력의 혁신을 이룰 수 있을 것이다.

Hybrid 시계열 모델을 활용한 스마트 공장 내 수요예측 알고리즘 개발 (Development of Demand Forecasting Algorithm in Smart Factory using Hybrid-Time Series Models)

  • 김명수;정종필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.187-194
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    • 2019
  • 시장의 급속한 변화와 개별 수요자 요구의 다양화로 인하여 전통적인 예측 방식은 기업의 요구사항을 충족시키기 어렵다. 다변화하는 생산 환경에서의 올바른 수요예측은 원활한 수율관리를 위한 중요한 요소이다. 현재 산업에서 보편적으로 사용되는 기존의 많은 예측 모델은 조금씩 기능에 제한이 있다. 제안된 모델은 각 모델이 개별적으로 더 잘 수행하는 부분을 고려하여 이러한 한계를 극복하도록 설계 되었다. 본 논문에서는 동적 프로세스 분석에 적합한 Grey Relational 분석을 통한 변수 추출을 하고, ARIMA 예측값을 통하여 산출되는 과거 수요 데이터의 특징을 포함하는 통계적으로 예측된 데이터를 생성한다. 이후, LSTM 모델과 결합하여 신경망모델이 가지는 특성인 유연성, 장기적인 의존성 문제를 피하도록 구성되어진 구조를 통하여 수요예측에 영향을 주는 많은 요인들을 특징을 반영하여 수요예측을 산출할 수 있다.

스마트팩토리 IT 및 OT 영역 내 보안위협 관련 데이터 통합 처리 및 관리 아키텍처 (Architecture for Integrated Processing and Managing Smart Factory IT and OT Area Data)

  • 정인수;김득훈;곽진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.158-161
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    • 2023
  • 스마트팩토리는 기존 제조산업과 ICT(Information & Communication Technology)가 융합된 지능형 공장이다. 이는 직접적인 제조공정 과정이 수행되는 OT(Operational Technology) 영역(0~3계층)과 전사업무 관리를 수행하는 IT(Information Technology) 영역(4~5계층)으로 구분되며, 각 영역과 계층이 연결되어 제조·물류·유통 과정의 자동화 및 지능화를 제공한다. 그러나 각 영역과 계층이 연결됨에 따라 보안위협 벡터가 증가하고 있으며, 다영역·다계층 환경인 스마트팩토리에 적합한 대응체계 연구를 위해 영역별 보안위협 관련 데이터를 통합하여 처리 및 관리하는 아키텍처 연구가 필요한 실정이다. 이에 따라 본 논문에서는 스마트팩토리 환경 내 IT 및 OT 영역 장치를 식별하고 보안위협 관련 데이터 통합 처리 및 관리를 위한 아키텍처를 제안한다.

멀티 코어와 GPU 결합 구조를 이용한 DEVS 기반 대규모 하이브리드 시스템 모델링 시뮬레이션의 가속화 (Accelerated Large-Scale Simulation on DEVS based Hybrid System using Collaborative Computation on Multi-Cores and GPUs)

  • 김성섭;조정훈;박대진
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.1-11
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    • 2018
  • 이산 사건 시스템 명세 (DEVS)를 이용한 하이브리드 시스템 시뮬레이션은 IoT 기반 Smart factory의 최적 동작을 위한 파라미터 추출 등 멀티 레벨 모델 계층을 포함한 복잡계 시스템의 해석에서 중요한 도구로 사용되고 있다. 하이브리드 시스템은 연속 시간 시스템과 이산 사건 시스템의 특성을 모두 포함하고 있어 그 복잡성으로 인해 결과를 얻기 위해 많은 시간을 필요로 한다. 본 연구에서는 멀티 코어와 GPU가 결합된 이기종 컴퓨터 구조를 이용한 DEVS 기반 대규모 하이브리드 시스템 시뮬레이션의 가속화를 제안한다. 제안하는 멀티 코어-GPU 상호 결합 시뮬레이션 실행 플랫폼을 사용하여 상대적으로 많은 순간 전력을 소모하지만 실행 시간 측면에서 빠른 시뮬레이션이 오히려 전체 에너지 소모 측면에서 장점을 가지는 것을 보여주고자 한다. 이를 위해 대규모 모델의 수평적/수직적 상호 결합된 DEVS 기반 하이브리드 시스템을 시뮬레이션 하였고 효과적인 시뮬레이션을 위한 하드웨어의 조합, 동작 파라미터 변경에 따른 성능 향상을 전력 소모 관점에서 분석하였다.

연근해 가두리 양식장 모니터링을 위한 센서네트워크 시스템 (Sensor Network System for Littoral Sea Cage Culture Monitoring)

  • 신동현;김창화
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제5권9호
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    • pp.247-260
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    • 2016
  • 센서네트워크는 스마트홈, 스마트 팩토리 등 다양한 분야에서 센서 데이터 기반으로 활용되고 있다. 이러한 센서네트워크는 그 활용 분야에 따라 시스템 아키텍처, 요구사항, 설계 등이 달라지게 된다. 현재 해양 환경은 지상 환경에 비해 접근하기가 굉장히 어렵고 높은 파고, 안개, 염분 등의 열악한 조건을 가지고 있어 센서네트워크의 응용분야가 굉장히 적은 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 연근해 가두리 양식장 모니터링을 위한 센서네트워크 시스템의 요구사항 분석과 아키텍처를 제안하고 이를 기반으로 연근해 가두리 양식장 모니터링을 위한 시스템을 설계한다. 또한 본 논문에서 설계한 시스템에 대해 실제 개발을 통해 운용하면서 얻은 결과를 제시한다. 본 연구를 기반으로 개발한 시스템은 연근해 가두리 양식을 위해 수집한 수중 데이터를 중심으로 양식에 필요한 각종 연관성 분석을 통해 가두리 양식에 적합한 수중 환경조건을 도출하고, 모니터링 및 관리할 수 있는 기능을 제공한다.

VE 기법을 활용한 건축 구조물 코어 형식 개선 방안에 관한 연구 (An In-depth Analysis of Enhancing the Core Blueprint of Architectural Constructs Leveraging Value Engineering(VE) Techniques)

  • 이재택;김규용;이재현;남정수
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.571-581
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    • 2023
  • 최근 국내 건설산업은 건설업체의 경영난과 물량 감소로 인해 위축되고 있다. 국내 건설사들은 건설시장에서의 경쟁 우위 확보를 위해 모든 공종에 대해 원가절감 및 품질향상을 위한 노력을 기울이고 있다. 가치공학(VE) 기법은 건축공사에서 원가절감뿐만 아니라 공기 단축과 품질향상을 위한 도구로 활용되는데, 골조 공사 분야에 적용되는 성과가 상대적으로 미미한 실정이다. 공장 건설에서 골조 공사는 전체 공정에 큰 영향을 미치는 주요 공정이므로 골조 공사 계획단계에서 VE 기법을 도입해 설계도서와 현장 여건을 분석하여 품질과 안전을 확보하면서 공사 기간 단축, 원가절감, 작업성을 높일 수 있는 대안을 개발할 필요가 있다. 본 연구는 공기 단축, 원가절감, 시공 안전성 확보를 위한 기초연구가 될 것으로 기대된다.

가상물리제조 기반 항공기 부품공장 생산통제시스템 개발 (Development of Cyber-Physical Production System based Manufacturing Control System for Aircraft Parts Plant)

  • 김덕현;이인수;차춘남
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.143-150
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    • 2020
  • To enhance the effectiveness of the FMS (flexible manufacturing system), it is necessary for the manufacturing control system to be upgraded by integrating the cyber and the physical manufacturing systems. Using the CPPS (Cyber-Physical Production System) concept, this study proposes a 4-stage vertical integration and control framework for an aircraft parts manufacturing plant. In the proposed framework, the process controller prepares the operations schedule for processing work orders generated from the APS (advanced planning & scheduling) system. The scheduled operations and the related control commands are assigned to equipments by the dispatcher of the line controller. The line monitor is responsible for monitoring the overall status of the FMS including work orders and equipments. Finally the process monitor uses the simulation model to check the performance of the production plan using real time plant status data. The W-FMCS (Wing rib-Flexible Manufacturing Control & Simulation) are developed to implement the proposed 4-stage CPPS based FMS control architecture. The effectiveness of the proposed control architecture is examined by the real plant's operational data such as utilization and throughput. The performance improvement examined shows the usefulness of the framework in managing the smart factory's operation by providing a practical approach to integrate cyber and physical production systems.

Smoothing DRR: 스케줄링과 레귤레이션을 동시에 수행하는 서버 (Smoothing DRR: A fair scheduler and a regulator at the same time)

  • 정진우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.63-68
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    • 2019
  • 최근 들어 스마트 팩토리, 차량 내 통신망, 광대역 전력망 등 다양한 응용분야에서 단대단 네트워크 지연시간(End-to-end network delay)에 대하여 엄격한 제한(bound)을 요구하고 있다. 이에 따라 기존 Integrated Services (IntServ) 프레임워크에서의 플로우 기반 스케줄러를 바탕으로 하는 해법들이 다시 제안되고 있다. 하지만 많은 수의 플로우를 구분하여 스케줄 하는 것은 복잡도가 커서 구현하기 어렵다. 차선책인 Class기반 스케줄러는 노드를 지나면서 burst가 기하급수적으로 커지기 때문에 지연시간을 제한하기 어렵다. 이에 따라 트래픽 regulator와 class 기반 스케줄러를 앞뒤로 배치하여 burst의 크기를 줄이면서 동시에 스케줄러의 복잡도를 낮추려는 연구가 등장하고 있다. 본 연구에서는 이러한 regulator와 스케줄러가 하나의 서버에서 간단히 구현되는 방안을 제시하고 성능을 분석하여 대규모 네트워크에서도 수 ms 이내의 최대 delay를 보장함을 보였다.