• 제목/요약/키워드: smart manufacturing

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항공기 제조업에서 생산계획 동기화를 통한 데이터기반 구매조달 및 재고관리 방안 연구 (A Scheme of Data-driven Procurement and Inventory Management through Synchronizing Production Planning in Aircraft Manufacturing Industry)

  • 유경열;최홍석;정대율
    • 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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    • 제30권1호
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    • pp.151-177
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    • 2021
  • Purpose This paper aims to improve management performance by effectively responding to production needs and reducing inventory through synchronizing production planning and procurement in the aviation industry. In this study, the differences in production planning and execution were first analyzed in terms of demand, supply, inventory, and process using the big data collected from a domestic aircraft manufacturers. This paper analyzed the problems in procurement and inventory management using legacy big data from ERP system in the company. Based on the analysis, we performed a simulation to derive an efficient procurement and inventory management plan. Through analysis and simulation of operational data, we were able to discover procurement and inventory policies to effectively respond to production needs. Design/methodology/approach This is an empirical study to analyze the cause of decrease in inventory turnover and increase in inventory cost due to dis-synchronize between production requirements and procurement. The actual operation data, a total of 21,306,611 transaction data which are 18 months data from January 2019 to June 2020, were extracted from the ERP system. All them are such as basic information on materials, material consumption and movement history, inventory/receipt/shipment status, and production orders. To perform data analysis, it went through three steps. At first, we identified the current states and problems of production process to grasp the situation of what happened, and secondly, analyzed the data to identify expected problems through cross-link analysis between transactions, and finally, defined what to do. Many analysis techniques such as correlation analysis, moving average analysis, and linear regression analysis were applied to predict the status of inventory. A simulation was performed to analyze the appropriate inventory level according to the control of fluctuations in the production planing. In the simulation, we tested four alternatives how to coordinate the synchronization between the procurement plan and the production plan. All the alternatives give us more plausible results than actual operation in the past. Findings Based on the big data extracted from the ERP system, the relationship between the level of delivery and the distribution of fluctuations was analyzed in terms of demand, supply, inventory, and process. As a result of analyzing the inventory turnover rate, the root cause of the inventory increase were identified. In addition, based on the data on delivery and receipt performance, it was possible to accurately analyze how much gap occurs between supply and demand, and to figure out how much this affects the inventory level. Moreover, we were able to obtain the more predictable and insightful results through simulation that organizational performance such as inventory cost and lead time can be improved by synchronizing the production planning and purchase procurement with supply and demand information. The results of big data analysis and simulation gave us more insights in production planning, procurement, and inventory management for smart manufacturing and performance improvement.

스마트 팩토리 모니터링을 위한 빅 데이터의 LSTM 기반 이상 탐지 (LSTM-based Anomaly Detection on Big Data for Smart Factory Monitoring)

  • ;;김진술
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.789-799
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    • 2018
  • 이 논문에서는 이러한 산업 단지 시스템에서의 비정상적인 동작이 일어날 때, 시간 계열의 데이터를 분석하기 위하여 Big 데이터를 이용한 접근을 기반으로 하는 머신 러닝을 보여줍니다. Long Short-Term Memory (LSTM) 네트워크는 향상된 RNN버전으로서 입증되었으며 많은 작업에 유용한 도움이 되었습니다. 이 LSTM 기반 모델은 시간적 패턴뿐만 아니라 더 높은 레벨의 시간적 특징을 학습 한 다음, 미래의 데이터를 예측하기 위해 예측 단계에 사용됩니다. 예측 오차는 예측 인자에 의해 예측 된 결과와 실제 예상되는 값의 차이입니다. 오차 분포 추정 모델은 가우스 분포를 사용하여 관찰 스코어의 이상을 계산합니다. 이러한 방식으로, 우리는 하나의 비정상적 데이터의 개념에서 집단적인 비정상적 데이터 개념으로 바뀌어 갑니다. 이 작업은 실패를 최소화하고 제조품질을 향상시키는 Smart Factory의 모니터링 및 관리를 지원할 수 있습니다.

Active RFID를 이용한 실내 무선 위치 인식 기반 스마트 센서 빌딩 구현에 관한 연구 (A Study on Realization of System in Wireless Location Awareness Technology Using Ubiquitous Active RFID)

  • 정창덕
    • 지능정보연구
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    • 제12권3호
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    • pp.83-93
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    • 2006
  • 이 논문은 RFID를 이용한 무선 위치 인식 기술에 대한 것이다. 데이터의 RF 분석에 의한 수신된 신호의 강도로써 위치를 파악하고 위치 특성을 이해하는 실험을 하였다. 이 실험 시스템은 외부 환경 요인을 고려한 상태에서 5000대의 단말기를 이용하여 연구하였다. 이 위치 서비스는 특히 구매, 물류, 제조와 같은 일반산업, 자동조명/공조연동, 주차장 GATE 연동 서비스 등과 같은 많은 산업에서 이용될 것이다. 이 기술의 최적 솔루션은 일상생활의 지능형 정보가 필요하는 데이터의 저장과 접촉 비접촉에 토대를 둔 스마트 카드(전화카드, 은행카드..)등에도 이용될 것이다. 실내 위치 실험 방법은 서비스 및 추정된 위치 데이터를 이용한다. 이 연구의 결과는 아래와 같다. 첫째, Active RFID의 위치인식 시스템 설치 운영의 효율성과 둘째, 실내 무선위치 시스템의 추후 지능형 정보가 필요하는 여러 분야에서의 적용 가능성실험에 있다.

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스마트 FA를 위한 음성인식 지능로봇제어에 관한 연구 (A Study On Intelligent Robot Control Based On Voice Recognition For Smart FA)

  • 심현석;김민성;최민혁;배호영;김희진;김두범;한성현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.87-93
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    • 2018
  • This Study Propose A New Approach To Impliment A Intelligent Robot Control Based on Voice Recognition For Smart Factory Automation Since human usually communicate each other by voices, it is very convenient if voice is used to command humanoid robots or the other type robot system. A lot of researches has been performed about voice recognition systems for this purpose. Hidden Markov Model is a robust statistical methodology for efficient voice recognition in noise environments. It has being tested in a wide range of applications. A prediction approach traditionally applied for the text compression and coding, Prediction by Partial Matching which is a finite-context statistical modeling technique and can predict the next characters based on the context, has shown a great potential in developing novel solutions to several language modeling problems in speech recognition. It was illustrated the reliability of voice recognition by experiments for humanoid robot with 26 joints as the purpose of application to the manufacturing process.

중소제조기업의 Industry 4.0 역기능 대응방안에 대한 탐색적 연구 (An Exploratory Study to Respond to Industry 4.0 Dysfunction in Small and Medium Manufacturers)

  • 이지영;김경일
    • 융합정보논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.169-174
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    • 2018
  • 오늘날 세계는 네 번째 산업혁명을 일으킬 신기술의 시대를 맞이하였고, 이는 'Industry 4.0'으로 통한다. Industry 4.0은 산업을 구성하는 다양한 요소가 서로 의사소통을 할 수 있는 스마트 체인을 구축하는데 기반을 두기 때문에 경제, 사회, 기술, 법률 등 다양한 측면에서 높은 불확실성이 존재한다. 위와 같은 사실을 바탕으로 본 논문에서는 Industry 4.0의 기본개념 수립 및 기능수행 시 발생하는 부정적 측면을 최소화시키기 위하여 선행연구자들의 연구를 바탕으로 한국 중소제조기업의 대응방안을 찾기 위한 연구를 하였다. 그 결과 Industry 4.0의 불확실성을 다양한 측면에서 정확하게 파악하고 대처하기 위한 노력을 한다면, Industry 4.0의 심장부에 해당하는 스마트 공장을 통해 기업의 영업이익 증대 및 국가의 경제성장을 이루는데 도움이 될 것이다.

스마트팩토리 구축을 위한 PLC기반의 필드버스 교육 장비 및 교육과정 개발 (Development of PLC-based Fieldbus Educational Equipment and Curriculum for building Smart Factory)

  • 오재준;최성주
    • 실천공학교육논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.49-56
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    • 2017
  • 최근 Industry 4.0으로 인해 제조업에 대한 생산성 향상과 고객만족을 위한 스마트팩토리 관심이 매우 높고 정부 지원에 따른 구축도 활발하다. 특히, 효율적인 생산 시스템을 구축하기 위한 데이터 통합과 이를 위한 필드버스 통신기술은 필수적이다. 필드버스는 특정 밴더 시스템에 구속받지 않는 개방형 제어시스템으로서 타사 제품과의 호환성, 데이터 전송의 정확성, 원격진단 등의 다양한 이점을 가지고 있다. 그러나, 필드버스를 학습하기 위한 교육 장비와 실습을 위한 교육과정 및 예제가 전무하여 산업현장에서 스마트팩토리 구축을 위해 필요로 하는 실무 능력 향상에 많은 제한점이 있다. 따라서 본 연구는 국내 산업현장에 적합한 PLC와 통신기술을 선정한 선행연구 결과를 바탕으로 실무적인 필드버스 교육을 위한 PLC기반의 필드버스 교육 장비와 교육과정을 개발하고 Ethernet IP, Profibus DP, Modbus, CC-Link, Device Net의 다양한 필드버스를 구현하였다. 또한, Ethernet IP를 통한 데이터 수집과 모니터링으로 분산된 필드기기의 제어와 원격진단이 가능함을 확인하였다.

뿌리기업 자동화·스마트 공정을 위한 Plug-in 구조의 IOT 미들웨어 구축 방법 (Structure Method for IOT Middle Ware with Plug-in module for Automation & Smart processing of Ppuri Manufacturing Factory)

  • 이정훈;김의룡;김신령;김영곤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.229-236
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    • 2019
  • 우리나라 산업의 근간인 뿌리기업의 자동화 스마트 공정상 IOT 미들웨어는 사물인터넷 기기(센서 등)의 데이터 정보를 해석하고 관리하며 제어할 수 있는 중추적 역할이 요구된다. 특히 뿌리산업은 산업별 공정 흐름이 상이하고 기업별 데이터 처리요구도 다양해 이를 수용하기 위한 범용 IOT 미들웨어가 필요한 상황이다. 본 논문이 제시한 IOT 미들웨어 구조는 그에 대한 해결책으로 통신, 데이터 수집과 처리, 서비스 연계 등 미들웨어 기본 프로세스는 엔진부로 범용화 시키고 뿌리산업 분야별 사물인터넷 기기와 기업별 처리 요구사항은 개별적으로 대응할 수 있는 Plug-in 구조를 도입함으로서 유연하고 효과적인 뿌리산업 스마트 공정을 제안하였다. 또한 미들웨어 Plug-in과 연계 서비스 계층 간 네트워크 데이터에 대한 암호화를 통해 변조, 탈취 등에 대한 예방과 보안을 강화하는 방안을 제시하였다. 향후 MQTT, COAP, XAMP 등 다양한 네트워크 프로토콜에서 확장 가능할 수 있도록 뿌리산업에 특성화된 IOT 미들웨어 플랫폼으로 발전시킬 시스템을 제안하고자 한다.

철근 사출 궤적 추적을 위한 시작지점 검출 방법 (Start Point Detection Method for Tracing the Injection Path of Steel Rebars)

  • 이준목;강대성
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.9-16
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    • 2019
  • 최근 제조 공정을 개선하려는 기업들은 스마트 팩토리를 도입, 이에 따른 도약이 특별히 눈에 띈다. 이는 최소한의 수동 제어를 통해 완벽하게 생산시설의 프로세스를 수행하는 스마트 팩토리의 영역을 최대화하고 추론의 오차를 최소화 하는 것이 최종 목적이다. 본 연구는 무인 생산, 관리, 포장, 배송 관리를 위한 프로젝트의 일부로써 무인생산의 자동화 설비의 철근 추적을 통해 롤러의 자동 교정을 수행하기 위해 철근 추적 시작점 검출에 대한 연구이며, 시작지점부터 끝점까지의 위치를 정확히 추적해야 하는 요구사항을 만족해야 한다. 추적성능을 높이기 위해서는 시작점 설정이 주요한데 기존의 시간 기반 검출방법을 통해서는 조도, 분진 등 환경에 따라 추적오류의 발생 확률이 높다. 본 논문에서는 환경에 따른 오차를 줄이기 위해 고속 IR카메라의 평균 밝기 변화를 이용한 시작점 검출 방법을 제안하며, 제안 사항을 통해 15%이상의 성능 향상을 확인하였다.

에너지 디지털 트윈을 위한 요구사항 분석 및 AAS 설계 (Requirments Analysis and AAS Design for Energy Digital Twin)

  • 박기식;오성진;강창구;성인모
    • 스마트미디어저널
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    • 제9권4호
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    • pp.109-117
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    • 2020
  • 최근 디지털 트윈은 제4차 산업혁명의 도래와 더불어 물리적 시스템과 사이버 시스템을 연계하고 통합하는 중요한 기술로 부각되고 있다. 본 논문에서는 에너지 분야의 전력기자재 디지털 트윈화를 위하여 필요한 디지털 트윈화의 절차에 따른 요구사항을 분석하고, 또한 이러한 디지털 트윈을 구축하기 위한 핵심 구성요소라 할 수 있는 인더스트리 4.0 기반의 AAS(Asset Administration Shell)의 개념과 기능 및 특성 분석을 기반으로 구체적인 설계를 하였다. 하지만, 아직까지는 국내·외 적으로 디지털 트윈구현을 위한 공통된 플랫폼이나 실증 모델에 관해서는 많은 연구가 이루어 지지 못하고 있는 상황이므로, 본 논문에서는 에너지 분야의 전력기자재 디지털 트윈화를 염두에 두고 디지털 트윈 플랫폼 구축하는데 필요한 핵심 요구사항을 분석하고, 실제 디지털 트윈을 구축함에 있어서 핵심적 역할을 수행하게 될 AAS의 기능과 특성을 기반으로 실제로 전력기자재를 대상으로한 AAS의 설계를 함으로써 향후 스마트 에너지 디지털 트윈을 구축 및 실증을 위한 절차와 구체적 기능들을 제시하고자 하였다.

주유기 유량 변조방지를 위한 주유기 엔코더 신호 펄스 파형 모니터링 및 정량확인 시스템 개발 (Development of monitoring system and quantitative confirmation device technology to prevent counterfeiting and falsification of meters)

  • 박규백;이정우;임동욱;김지훈;박정래;하석재
    • Design & Manufacturing
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    • 제16권1호
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    • pp.55-61
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    • 2022
  • As meters become digital and smart, energy data such as electricity, gas, heat, and water can be accurately and efficiently measured with a smart meter, providing consumers with data on energy used, so that real-time demand response and energy management services can be utilized. Although it is developing from a simple metering system to a smart metering industry to create a high value-added industry fused with ICT, illegal counterfeiting of electronic meters is causing problems in intelligent crimes such as manipulation and hacking of SW. The meter not only allows forgery of the meter data through arbitrary manipulation of the SW, but also leaves a fatal error in the metering performance, so that the OIML requires the validation of the SW from the authorized institution. In order to solve this problem, a quantitative confirmation device was developed in order to eradicate the act of cheating the fuel oil quantity through encoder pulse operation and program modulation, etc. In order to prevent the act of deceiving the lubricator, a device capable of checking pulse forgery was developed, manufactured, and verified. In addition, the performance of the device was verified by conducting an experiment on the meter being used in the actual field. It is judged that the developed quantitative confirmation device can be applied to other flow meters other than lubricators, and in this case, accurate measurement can be induced.