• 제목/요약/키워드: smart manufacturing

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제조혁신 촉진을 위한 스마트공장 정책방안 (Smart Factory Policy Measures for Promoting Manufacturing Innovation)

  • 박재성;강재원
    • 중소기업연구
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    • 제42권2호
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    • pp.117-137
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    • 2020
  • 본 논문은 현재 중소기업을 대상으로 추진 중인 스마트공장 보급·확산사업의 현황을 진단하고, 중소기업 관점에서 중소기업 제조 혁신을 위한 발전 방향을 모색한다. 본 논문의 주요 결론은 다음과 같다. 첫째, 스마트공장 보급·확산사업은 추가적인 시장 창출과 공급망 개선을 전제로 추진되어야 한다. 둘째, 스마트공장 보급·확산사업은 "생산·공정"의 효율화를 넘어 "R&D"나 "판로"와 연계되는 새로운 사업을 창출하는 것을 지향해야 한다. 셋째, 공정기술이 기업 경쟁력으로 직결될 수 있는 분야를 중심으로 스마트공장 구축을 우선 지원할 필요가 있다. 본 논문에서는 미국의 제조혁신연구소(Manufacturing Innovation Institute)의 사례를 참조하고, Pisano and Shih (2012)의 제품·프로세스 혁신 프레임워크를 사용하여 다음 네 가지 정책과제를 제시한다. 첫째, 스마트공장 추진 전략을 양적 확산 위주에서 질적 고도화로 전환한다. 둘째, 각 업종별로 중견·중소기업 중심의 공통기술개발과 표준화된 데이터 교환 및 업무교류 시스템 구축, 납품업체 중심의 조달시스템 운영 등을 추진한다. 셋째, 신기술·신사업 모델의 구현을 위해 기존 중소기업과 창업·벤처기업과의 제휴 및 협업, M&A를 장려한다. 넷째, 스마트공장의 세부 항목을 지수화하여 스마트공장 보급 전략의 적절성과 정책 지원의 문제점을 신속히 파악하고 보완한다.

구리 와이어-나일론 복합소재 필라멘트를 이용한 적층제조 공정에 관한 연구 (A Study on the Additive Manufacturing Process using Copper Wire-Nylon Composite Filaments)

  • 김예진;김석;조영태
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • Fused deposition modeling (FDM), based on stacking a continuous filament of polymer or composite materials, is well matured and is thus widely used in additive manufacturing technology. To advance FDM-based 3D printing technology, the mechanical properties of additively manufactured composite materials must be improved. In this study, we proposed a novel FDM 3D printing process using metal wire-polymer composites, enabling enhanced mechanical properties. In addition, we developed a new type FDM filament of copper wire wrapped in nylon material for stable 3D printing without thermal damage during the printing process. After FDM printing of the copper wire-nylon composite filament, we conducted a tensile test to investigate the mechanical behavior of the printed composite materials. The experimental results confirmed that the tensile strength of the 3D-printed metal wire-polymer composites was higher than that of the conventional single polymer material. Thus, we expect that the FDM printing process developed in this study may be promising for high-load-bearing applications.

중소제조업 스마트공장 기술 동향과 이슈 (Technology and Issue on Embodiment of Smart Factory in Small-Medium Manufacturing Business)

  • 박종만
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2491-2502
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    • 2015
  • 중소제조업 스마트공장 구현의 주요이슈는 기술개발 및 투자여력 부족에 대한 해결 방안 모색과 스마트공장 기술에 대한 정확한 구현 및 성공적 성과창출 여부이다. 제조혁신 3.0 패러다임의 실효적 추진을 위해서는 중소제조업의 가치사슬 수준에 기반을 둔 기술정책 추진의 전문성과, 글로벌 기술동향 대비 핵심기술 개발의 우선순위에 의한 세부적 실천계획이 요구된다. 이 논문은 스마트공장 구현관련 IIoT와 CPS 기술에 대한 최신 기술 및 특허 동향분석과 대응전략 및 실천과제를 제시하여 기본적 제조혁신 3.0 기획구조하의 스마트공장 구현을 지원하는데 중점을 둔다.

스마트 제조를 위한 Cortex-M 기반 임베디드 시스템 개발 (Development of Embedded System Based Cortex-M for Smart Manufacturing)

  • 조춘남
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권4호
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    • pp.326-330
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    • 2020
  • Small-scale production control systems for smart manufacturing are becoming increasingly necessary as the manufacturing industry seeks to maximize manufacturing efficiency as the demand for customized product production increases. Correspondingly, the development of an embedded system to realize this capability is becoming important. In this study, we developed an embedded system based on an open source system that is cheaper than a widely applied programmable logic controller (PLC)-based production control system that is easier to install, configure, and process than a conventional relay control panel. This embedded system is system is based on a low-power, high-performance Cortex M4 processor and can be applied to smart manufacturing. It is designed to improve the development environment and compatibility of existing PLCs, control small-scale production systems, and enable data collection through heterogeneous communication. The real-time response characteristics were confirmed through an operation test for input/output control and data collection, and it was confirmed that they can be used in industrial sites.

스마트공장 구축을 위한 현장실태 및 요구사항 분석 (Analysis of Field Conditions and Requirements for Deploying Smart Factory)

  • 이현정;김용진;임정일;김용운;이수형
    • 한국정밀공학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.29-34
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    • 2017
  • The operating environments of factories and manufacturing units have changed dramatically due to globalization, population, and customization. The existing factories are converted into smart units using information and communications technology (ICT). These smart factories can produce, control, repair, and manage themselves. The manufacturing processes are efficiently optimized using the monitoring and analysis methods of ICT. In this experimental study, we carried out a survey on the system solution providers and consumer companies to determine the field conditions and requirements necessary for assembling a smart factory. Using the results of this survey, we effectively devised smart factory solutions and implemented them on the existing conditions in various factories.

화장품 제조업을 위한 제조데이터 기반의 스마트팩토리 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Smart Factory System based on Manufacturing Data for Cosmetic Industry)

  • 오세원;정종필;박정수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.149-162
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    • 2021
  • 본 논문은 개인 맞춤형 화장품 제조산업을 주력으로 하고 있는 도입기업에 제조데이터를 기반으로 설치된 스마트 팩토리를 신규 구축하였다. 기존 CGMP(Cosmetics Good Manufacturing Practices)기반 아날로그로 관리하던 서류 및 데이터들을 데이터답게 사용할 수 있도록 수집, 관리 및 분석하는 시스템을 구축한 사례를 기반으로 작성하였다. 이를 위해 인공지능 스마트팩토리 플랫폼인 LINK5 MOS(Management Operation System)와 POP(Point Of Production) 시스템 도입, PLC(Programmable Logic Controller) 데이터 수집, 바코드 리딩 시스템 등을 대거 적용하여 생산 현장에 모든 데이터를 실시간으로 수집할 수 있는 시스템을 구축하고, 모니터링 시스템 및 현황판 도입 등으로 데이터 확인 및 조회할 수 있는 시스템을 구축한 사례를 기반으로 작성하였다. 또한 이번 프로젝트를 기반으로 하여 신규 비지니스 클러스터 공간 형성을 목표로 하고 있다.

CPS(Cyber Physical System)와 MIS의 연구기회 탐색 (CPS(Cyber Physical System) & Research Opportunities for MIS)

  • 최무진;박종필
    • 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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    • 제26권4호
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    • pp.63-85
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    • 2017
  • Purpose Recently, much attention in building smart factory has dramatically increased with an emergence of the Industry 4.0. As we noted a connectivity gap between main concerns of MIS and the automated manufacturing systems such as POP and MES, it is recommended that CPS (Cyber-Physical System) can be an important building block for the smart factory and enrich the depth of MIS knowledge. Therefore, first, this study attempted to identify the connectivity gap between the traditional field of MIS (ERP, SCM, CRM, etc.) and the automated manufacturing systems, and then recommended CPS as a technical bridge to fill the gap. Secondly, we studied concepts and research trend of CPS that is believed to be a virtual mechanism to manage manufacturing systems in an integrated manner. Finally, we suggested research and educational opportunities in MIS based on the CPS perspectives. Design/methodology/approach Since this paper introduced relatively new idea of CPS originally discussed in the field of engineering, traditional MIS research method such as survey and experiment may not fit well. Therefore this research collected technical cases through literature survey in engineering fields, video clips from Youtube, and field references from various ICT Exhibitions and Conventions. Then we analyzed and reorganized them to highlight the necessity of CPS and draw some insight to share with MIS academia. Findings This paper introduced CPS to bridge the connectivity gap between the traditional MIS and automated manufacturing system (smart factory), a concern far away from the MIS academia. Further, this paper suggested future research subjects of MIS such as developing software to share big production data and systems to support manufacturing decisions, and innovating MIS curricula including smart and intelligent manufacturing technology within the context of traditional enterprise systems.

스마트팩토리를 위한 빅데이터 기반 실시간 제조설비 데이터 처리 (Real-time Processing of Manufacturing Facility Data based on Big Data for Smart-Factory)

  • 황승연;신동진;곽광진;김정준;박정민
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.219-227
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    • 2019
  • 제조업의 생산 방법은 노동집약적인 방법에서 제조설비 중심의 기술집약적인 방법으로 변경되어가고 있다. 사람의 노동력을 제조설비가 대체하게 되면서 제조설비의 모니터링과 관리의 중요성이 강조되고 있다. 또한, 최근 빅데이터 기술은 한정된 데이터에서 새로운 가치를 찾아내는 중요한 기술로 등장하였다. 따라서 제조업의 변화는 기존 제조 공장에 사물인터넷(IoT), 정보통신기술, 센서 데이터, 빅데이터를 융합한 스마트팩토리의 필요성을 증대시켰다. 본 논문에서는 제조설비 데이터를 몽고DB에 실시간으로 분산 저장 및 처리하는 기술과 R 프로그래밍을 사용한 시각화를 통해 기존 국내 제조업 공장이 빅데이터 기반의 스마트팩토리가 되기 위한 전략을 제시하고자 한다.

선택적 레이저 용융 공정으로 제작된 시편의 SUS316L 에너지밀도 및 비드 중첩률에 따른 기계적 특성 변화 분석 (Impact of Energy Density and Bead Overlap Ratio of a SUS316L Specimen Fabricated using Selective Laser Melting on Mechanical Characteristics)

  • 이동욱;김우성;성지현;김철;이호진
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.42-51
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    • 2021
  • Investigations of process parameters are essential when fabricating high-quality parts using additive manufacturing. This study investigates the change in the mechanical characteristics of a SUS316L specimen fabricated using selective laser melting based on the energy density and bead overlap ratio. The SUS316L powder particles were spherical and 35 ㎛ in size. Single-bead and hexahedral shape deposition experiments were performed sequentially. A single bead experiment was performed to obtain the bead overlap ratios for different laser parameters utilizing laser power and scan speed as experimental parameters. A hexahedral shape deposition experiment was also performed to observe the difference in mechanical properties, such as the internal porosity, surface roughness, and hardness, based on the energy density and bead overlap ratio of the three-dimensional printed part. Laser power, scan speed, overlap ratio, and layer thickness were chosen as parameters for the hexahedral shape deposition experiment. Accordingly, the energy density applied for three-dimensional printing, and the experimental parameters were calculated, and the energy density and bead overlap ratio for fabricating parts with good properties have been suggested.

Ti-6Al-4V 합금 항공기 부품 가공 시 발생하는 절삭추력 및 소성변형에 대한 해석 (Analysis of Cutting Force and Plastic Deformation Occurring During Machining of Ti-6Al-4V Alloy Aircraft Parts)

  • 손휘준;김석;박기범;정현철;조영태
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권8호
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    • pp.25-31
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    • 2022
  • Recently, investment in the aerospace industry has increased, and titanium alloys have been widely adopted for manufacturing parts in the aerospace industry. The Ti-6Al-4V alloy has high strength in high-temperature and high-pressure environments and is evaluated as a material with excellent heat, corrosion, and abrasion. However, titanium alloys are expensive, difficult to cut, and possess a large cutting load during the drilling process. In this study, the cutting force generated in the drilling process of Ti-6Al-4V alloy was verified via finite element analysis (FEM) and cutting force measurement experiments. A structural analysis was performed based on the cutting analysis data to verify the plastic deformation occurring during the drilling process of cylindrical Ti-6Al-4V alloy aircraft parts. Methods were proposed to predict the amount of deformation that occur during the manufacturing process of titanium-alloy aircraft parts and control the external environment, to minimize the amount of deformation.