KR20140087533A - System and Method for Simulating Manufacturing Facility Using Virtual Device - Google Patents

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KR20140087533A
KR20140087533A KR1020120157938A KR20120157938A KR20140087533A KR 20140087533 A KR20140087533 A KR 20140087533A KR 1020120157938 A KR1020120157938 A KR 1020120157938A KR 20120157938 A KR20120157938 A KR 20120157938A KR 20140087533 A KR20140087533 A KR 20140087533A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a manufacturing facility simulation system using virtual facility is capable of performing various simulations by using the virtual facility in3D virtual space. The simulation system includes a data storage device storing and managing data required for building a virtual factory and performing simulation using the virtual factory; a data processing device converting the data stored in the data storage device into data required for manufacturing the virtual facility by extracting and processing the data; a virtual factory building device generating the virtual facility which is the smallest unit for simulation by using the data converted by the data processing device, building the virtual factory by using the generated virtual facility, and generating a process model for simulation by using the virtual factory; and a simulation device generating a simulation result by simulating the process model generated by the virtual factory building part.

Description

가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법{System and Method for Simulating Manufacturing Facility Using Virtual Device}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a manufacturing facility simulation system and method using a virtual facility,

본 발명은 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 제조설비 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a simulation system, and more particularly to a manufacturing facility simulation system.

시뮬레이션 시스템은 물리적 시스템과 현상을 컴퓨터나 모델 또는 다른 장비에 의해서 표현하는 것으로 현실의 상태나 상황을 실험하는 것이 곤란하거나 불가능한 경우 그에 해당하는 모델을 작성하여 실험하는 시스템을 말한다.A simulation system is a system in which physical systems and phenomena are represented by computers, models, or other devices, and when a situation or situation is difficult or impossible to test, a model is created and tested.

특히, 철강산업의 경우 거대한 장치 산업으로 신제품의 개발 및 신강종의 개발 시 실제설비를 이용하여 테스트를 수행한다면 엄청난 비용과 많은 시간이 요구될 수 있는데, 이러한 철강산업에서 시뮬레이션 시스템을 이용하여 다양한 테스트를 수행한다면 설계 제품 또는 공정에 대한 검증을 통해 개발 초기에 발생되는 잦은 설계 변경을 최소화할 수 있고, 개발 기간 단축은 물론 및 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.In particular, in the case of the steel industry, huge equipment industry can be costly and time consuming to develop new products and develop new types of steel products by using actual equipment. In this steel industry, By doing so, it is possible to minimize the frequent design changes occurring at the initial stage of the development through the verification of the design product or the process, and to shorten the development period and reduce the cost remarkably.

최근 시뮬레이션 시스템은 3D CAD(Computer Aided Design)를 이용하여 3차원으로 구현된다. 여기서, 3D CAD는 컴퓨터를 사용하여 3차원 물체를 설계하는 것으로서, 물체를 선, 표면, 알맹이의 정보로 표현한다. 3D CAD 시뮬레이션 시스템은, 3D CAD 데이터를 포함한 다양한 엔지니어링 데이터 셋을 이용하여 시뮬레이션 환경인 가상 환경을 구축한다.Recently, the simulation system is implemented in 3D using 3D CAD (Computer Aided Design). Here, 3D CAD is a computer designed to design a three-dimensional object, which expresses an object as information of a line, a surface, and a grain. The 3D CAD simulation system uses a variety of engineering data sets including 3D CAD data to construct a virtual environment that is a simulation environment.

이때, 엔지니어링 데이터 셋의 형태는 최종 타겟 시스템(상용 밴더 제품)마다 그 정의가 다양하기 때문에, 타겟 시스템마다 다른 형태로 3D 시뮬레이션 환경이 구축될 수 밖에 없다는 단점이 있다. 따라서, 각 타겟 시스템의 전문가가 아니면 시뮬레이션 시스템의 구축이 쉽지 않고 시뮬레이션 시스템이 구축 되더라도 타겟 시스템 의존도가 상당히 높을 수 밖에 없어, 가상 환경 구축의 각 단계에서 필요한 3D 시뮬레이션 시스템 간 제품 정보의 호환이 불가능하고 재사용성 또한 크게 제한된다는 문제가 있다.At this time, since the definition of the engineering data set differs for each of the final target systems (commercial vendor products), there is a disadvantage in that a 3D simulation environment can not be constructed in a different form for each target system. Therefore, it is not easy to construct a simulation system unless it is an expert of each target system, and even if a simulation system is built, the dependence of the target system is very high, so that compatibility of product information between 3D simulation systems required at each step of building a virtual environment is impossible There is a problem that the reusability is also largely limited.

특히, 3D CAD 시뮬레이션 시스템의 대부분이 자동차 산업, 항공산업, 및 조선 산업 등과 같은 조립산업에 특화된 것이므로, 철강산업에서 필수적으로 요구되는 연속 공정의 구현을 위한 가상 환경을 지원하지는 못한다. 따라서, 일반적인 3D CAD 시뮬레이션 시스템을 철강산업에 적용하기 위해서는, 커스터마이징을 통해 가상 공장 구성을 위한 모든 데이터는 공장 단위로 가공 변형되어야 한다. 이로 인해 기 구성된 가상 공장 중 하나의 가상 설비를 교체하여 다른 시뮬레이션을 수행하고자 할 때 해당하는 가상 설비만 수정할 수 없으므로, 공장 전체를 다시 구성해야 하는 문제점이 발생하고, 시스템 전문가가 아니면 공장 전체를 다시 구성하는 것 또한 불가능하므로 비용과 시간이 낭비가 발생된다는 문제점이 있다.Especially, since most of 3D CAD simulation systems are specialized in assembling industries such as automobile industry, aviation industry, and shipbuilding industry, they do not support virtual environment for continuous process implementation which is essential in steel industry. Therefore, in order to apply a general 3D CAD simulation system to the steel industry, all the data for virtual factory construction through customization must be transformed into a factory unit. Therefore, when one of the virtual factories is replaced, it is not possible to modify only the corresponding virtual equipment when it is desired to perform another simulation. Therefore, there arises a problem that the entire factory needs to be reconfigured, and if not, It is also impossible to constitute it, resulting in a waste of cost and time.

이외에도, 3D 가상 공장 구축을 위해서는 실제 현장에서 적용중인 공정의 노하우나 지식 등이 가상 공장에 그대로 적용되어야 하므로 공정의 노하우나 지식 등이 가상 공장 구축을 위한 전문가에게 공개되어야 하지만, 대부분 이러한 공정의 노하우나 지식은 회사의 고유한 자산이므로 외부로 노출될 수 없어 가상공장 구축에 한계가 발생할 수 밖에 없다는 문제점이 있다.In addition, in order to construct a 3D virtual factory, know-how and knowl- edge of the process being applied at the actual site must be applied to the virtual factory as it is, so know-how and knowledge of the process should be disclosed to experts for constructing the virtual factory. And knowledge is a unique asset of the company, it can not be exposed to the outside, and there is a problem that the limitation of virtual factory construction can not be avoided.

또한, 기존의 3D CAD는 고체 기반의 물체만을 표현할 수 있고, 유체의 온도나 이동을 표현할 수 없으므로, 3D CAD를 기반으로 하는 시뮬레이션 시스템은 유체를 표현할 수 없기 때문에 철강의 유동, 구부러짐, 온도분포와 같은 형상을 가시화할 수 없을 뿐만 아니라 연속 공정을 위한 설비들의 시뮬레이션을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.In addition, existing 3D CAD can only express solid-based objects and can not express fluid temperature or movement. Therefore, simulation system based on 3D CAD can not express fluid, so the flow, bending, temperature distribution There is a problem that it is not possible to visualize the same shape and simulation of facilities for a continuous process can not be performed.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 3D 가상공간에서 가상 설비를 이용하여 다양한 시뮬레이션을 수행할 수 있는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is a technical object of the present invention to provide a manufacturing facility simulation system and method using a virtual facility capable of performing various simulations using a virtual facility in a 3D virtual space.

또한, 본 발명은 유체의 유동성을 표현할 수 있는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a manufacturing facility simulation system and method using a virtual facility capable of expressing fluidity of a fluid.

또한, 본 발명은 연속 공정을 수행하는 제조설비들을 시뮬레이션 할 수 있는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a manufacturing facility simulation system and method using a virtual facility capable of simulating manufacturing facilities performing a continuous process.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템은, 가상 공장의 구축 및 가상 공장을 이용한 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 데이터를 저장 및 관리하는 데이터 저장 장치; 상기 데이터 저장 장치에 저장된 데이터를 추출 및 가공하여 가상 설비를 제작하기 위해 필요한 형태의 데이터로 변환하는 데이터 처리 장치; 상기 데이터 처리 장치에 의해 변환된 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성하고, 생성된 가상 설비를 이용하여 가상 공장을 구축하고, 상기 가상 공장을 이용하여 시뮬레이션을 위한 공정 모델을 생성하는 가상 공장 구축 장치; 및 상기 가상 공장 구축부에 의해 생성된 공정 모델을 시뮬레이션 하여 시뮬레이션 결과를 생성하는 시뮬레이션 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a manufacturing facility simulation system using a virtual facility, comprising: a data storage device for storing and managing data necessary for building a virtual factory and performing a simulation using a virtual factory; A data processing device for extracting and processing data stored in the data storage device and converting the data into data necessary for manufacturing a virtual facility; A virtual facility is created as a minimum unit necessary for simulation using the data converted by the data processing apparatus, a virtual factory is constructed using the generated virtual facility, and a process model for simulation is created using the virtual factory A virtual factory building device for generating the virtual factory; And a simulation apparatus for simulating a process model generated by the virtual factory construction unit to generate a simulation result.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 방법은, 가상 공장의 구축 및 가상 공장을 이용한 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득된 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성하는 단계; 상기 생성된 가상 설비를 이용하여 가상 공장을 구축하고, 상기 가상 공장을 이용하여 시뮬레이션을 위한 공정 모델을 생성하는 단계; 및 상기 공정 모델을 시뮬레이션 하여 시뮬레이션 결과를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for simulating a manufacturing facility using a virtual facility, the method comprising: acquiring data necessary for building a virtual factory and performing a simulation using a virtual factory; Generating virtual equipment as a minimum unit necessary for simulation using the acquired data; Constructing a virtual factory using the generated virtual facility, and creating a process model for simulation using the virtual factory; And generating a simulation result by simulating the process model.

본 발명에 따르면, 실제 설비를 각각의 가상 설비로 모델링하고, 각각의 가상 설비들을 조합하여 연속 공정 구현이 가능한 가상 공장을 구축함으로써, 가상 설비의 교체나 추가를 용이하게 하여 다양한 시뮬레이션을 수행할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, various simulation can be performed by facilitating the replacement or addition of virtual facilities by modeling actual facilities with respective virtual facilities and constructing a virtual factory capable of implementing continuous processes by combining respective virtual facilities .

또한, 본 발명에 따르면 3D 가상공간에서 가상 설비들을 이용하여 다양한 테스트를 수행할 수 있어 개발 초기에 발생되는 잦은 설계 변경을 최소화할 수 있고, 개발 기간 단축은 물론 및 개발 비용을 획기적으로 절감할 수 있다는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to perform various tests using virtual facilities in a 3D virtual space, so that frequent design changes occurring at the beginning of development can be minimized, and development time and development cost can be drastically reduced .

또한, 본 발명에 따르면, 제조설비 내에 유체의 유동 및 온도분포를 시각적으로 표현함으로써 현장에서 발생할 수 있는 상황을 기술자가 정확하게 파악할 수 있다는 다른 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is another effect that a technician can accurately grasp a situation that may occur in the field by visually expressing a fluid flow and a temperature distribution in a manufacturing facility.

또한, 본 발명에 따르면, 연속공정을 수행하는 각 제조 설비들을 가상의 제조 설비로 모델링할 수 있어 현장 상황에 따라 제조설비의 규격을 변경하면서 연속공정을 시뮬레이션 함으로써 최적의 제조설비를 설계할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to model each manufacturing facility that performs a continuous process as a virtual manufacturing facility, so that an optimal manufacturing facility can be designed by simulating a continuous process while changing specifications of a manufacturing facility There is another effect.

또한, 본 발명에 따르면 모델링된 가상 설비들을 이용하여 라이브러리를 구축하고 라이브러리에 저장된 가상 설비들을 이용하여 가상공장을 구축할 수 있으며, 구축 된 가상공장을 이용하여 다양한 시뮬레이션을 수행함으로써 공장 또는 공정 설계 등과 관련된 의사결정이 보다 빠르게 수행될 수 있도록 지원할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, a library can be constructed using modeled virtual facilities, a virtual factory can be constructed using virtual facilities stored in the library, various simulations can be performed using the virtual factory, It has the effect of being able to support related decisions more quickly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조설비 시뮬레이션 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 데이터 추출 모듈에 의해 추출되는 데이터의 종류의 예를 보여주는 도면.
도 3은 가상 설비 생성을 위해 필요한 데이터의 예를 보여주는 도면.
도 4a는 모델링 대상이 되는 실제 설비의 예를 보여주는 도면.
도 4b는 도 4a에 도시된 실제 설비를 모델링하여 생성한 가성 설비의 예를 보여주는 도면.
도 5는 가상 설비 생성을 위해 필요한 정보들의 예를 보여주는 도면.
도 6은 설비상태의 추적을 위한 상태 전환 다이어그램의 일 예를 보여주는 도면.
도 7은 의사결정 테이블의 일 예를 보여주는 도면.
도 8은 제어흐름 정보를 나타내는 상태 다이어그램의 일 예를 보여주는 도면.
도 9는 가상 설비를 생성하는 절차를 도식화하여 보여주는 도면.
도 10은 공정 설계 모델의 생성을 위해 필요한 데이터의 예를 보여주는 도면.
1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a manufacturing facility simulation system according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing an example of the kind of data extracted by the data extraction module;
3 is a diagram showing an example of data necessary for creating a virtual facility;
4A is a view showing an example of an actual facility to be modeled;
FIG. 4B is a view showing an example of a false facility generated by modeling the actual facility shown in FIG. 4A; FIG.
5 is a view showing an example of information necessary for creation of virtual equipment;
6 is a diagram showing an example of a state transition diagram for tracking equipment status.
7 is a diagram showing an example of a decision table;
8 is a diagram showing an example of a state diagram showing control flow information;
FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure for creating a virtual facility. FIG.
10 is a diagram showing an example of data required for generation of a process design model;

본 발명에 따른 가상설비를 이용한 제조 설비 시뮬레이션 시스템은, 3D 가상공간이라는 시스템 환경에서 실제 설비와 동일한 움직임을 구현하는 가상 설비를 모델링함으로써, 3D 가상공간에서 다양한 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 하는 시스템이다.The manufacturing facility simulation system using the virtual facility according to the present invention is a system that enables various simulations in a 3D virtual space by modeling a virtual facility that implements the same movement as a real facility in a system environment called a 3D virtual space.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조설비 시뮬레이션 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a manufacturing facility simulation system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은, 데이터 저장 장치(110), 데이터 처리 장치(120), 가상공장 구축 장치(130), 시뮬레이션 장치(140), 및 결과 출력 장치(150)를 포함한다.1, a manufacturing facility simulation system 100 according to an embodiment of the present invention includes a data storage device 110, a data processing device 120, a virtual factory construction device 130, a simulation device 140, and a result output device 150.

먼저, 데이터 저장 장치(110)는 가상 공장의 구축 및 가상 공장을 이용한 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 모든 데이터를 저장 및 관리한다. 데이터 저장 장치(110)에 의해 저장 및 관리되는 데이터는 가공되지 않은 형태의 데이터를 의미한다.First, the data storage device 110 stores and manages all data necessary for building a virtual factory and performing a simulation using a virtual factory. Data stored and managed by the data storage device 110 means data in an unprocessed form.

일 실시예에 있어서, 데이터 저장 장치(110)는 시뮬레이션을 위해 필요한 3D CAD 데이터가 저장 및 관리되는 제1 데이터베이스(112), 시뮬레이션을 위해 필요한 3D CAE 데이터가 저장 및 관리되는 제2 데이터베이스(114), 및 공정 운영정보나 설비 계약서 등과 같이 시뮬레이션을 위해 필요한 데이터 중 3D CAD 데이터나 3D CAE 데이터를 제외한 모든 데이터가 저장 및 관리 되는 제3 데이터베이스(116)를 포함한다.In one embodiment, the data storage device 110 includes a first database 112 in which 3D CAD data required for simulation is stored and managed, a second database 114 in which 3D CAE data required for simulation are stored and managed, And a third database 116 in which all data except for 3D CAD data and 3D CAE data are stored and managed among data necessary for simulation such as process operation information and equipment contracts.

먼저, 제1 데이터베이스(112)는 가상 공장을 구성하는 가상 설비를 제작하기 위해 생성된 모든 3D CAD 모델을 저장 및 관리한다. 이때, 제1 데이터베이스(112)는 가상 설비를 운영의 최소단위로 결정하여, 가상 설비 별로 각각의 가상 설비에 대한 CAD 모델을 어셈블리 형태의 구조로 저장 및 관리한다.First, the first database 112 stores and manages all 3D CAD models created to create virtual facilities constituting a virtual factory. At this time, the first database 112 determines a virtual facility as a minimum unit of operation, and stores and manages a CAD model for each virtual facility in an assembly-type structure for each virtual facility.

제2 데이터베이스(114)는 3D CAE 데이터를 저장 및 관리 하는 것으로서, 여기서 3D CAE 데이터는 3D CAD 모델을 이용하여 열변형 해석, 유동 해석, 구조 해석 등을 수행한 결과값을 의미한다.The second database 114 stores and manages 3D CAE data. Here, 3D CAE data refers to a result of performing thermal deformation analysis, flow analysis, structural analysis, and the like using a 3D CAD model.

제3 데이터베이스(116)는 가상 공장의 구축 및 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 모든 문서 데이터를 저장 및 관리한다.The third database 116 stores and manages all the document data necessary for construction and simulation of the virtual factory.

다음으로, 데이터 처리 장치(120)는, 가상 설비를 제작하기 위해 필요한 형태의 데이터를 데이터 저장 장치(110)로부터 추출하여 가공하는 역할을 수행한다. 이러한 데이터 처리 장치(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 추출 모듈(122) 및 제4 데이터베이스(124)를 포함한다.Next, the data processing apparatus 120 plays a role of extracting data of a form necessary for manufacturing a virtual facility from the data storage apparatus 110 and processing the data. This data processing apparatus 120 includes a data extraction module 122 and a fourth database 124, as shown in FIG.

먼저, 데이터 추출 모듈(122)은 데이터 저장 장치(110)와 인터페이스하여 가상 공장의 구축 및 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 데이터를 데이터 저장 장치(110)로부터 추출하는 역할을 수행한다.First, the data extraction module 122 interfaces with the data storage device 110 to extract data necessary for construction and simulation of a virtual factory from the data storage device 110.

특히, 데이터 추출 모듈(122)는, 공정 운영에 필요한 데이터는 문서기반의 형태로 관리되므로, 이 문서형태로 관리되고 있는 데이터를 데이터 저장 장치(110)로부터 추출하여 제4 데이터베이스(124)로 전달한다.In particular, the data extraction module 122 extracts data managed in the form of a document from the data storage device 110 and transfers the extracted data to the fourth database 124 do.

데이터 추출 모듈(122)에 의해 추출되는 데이터의 종류는 도 2에 도시된 바와 같다.The types of data extracted by the data extraction module 122 are as shown in FIG.

다시 도 1을 참조하면, 제4 데이터베이스(124)는 데이터 추출 모듈(122)에 의해 추출된 모든 데이터를 가상 설비에서 이용할 수 있는 형태의 데이터로 저장 및 관리하는 역할을 수행한다.Referring again to FIG. 1, the fourth database 124 stores and manages all the data extracted by the data extraction module 122 as data usable in the virtual facility.

다음으로, 가상 공장 구축 장치(130)는, 데이터 처리 장치(120)에서 관리되는 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성하고, 생성된 가상 설비를 이용하여 가상 공장을 구축하는 기능을 수행한다.Next, the virtual factory construction apparatus 130 generates a virtual facility, which is a minimum unit necessary for simulation, using data managed in the data processing apparatus 120, and constructs a virtual factory using the generated virtual facility Function.

이러한 가상 공장 구축 장치(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 가상 설비 생성부(132), 가상 공장 구축부(134), 검증부(136), 및 제5 데이터베이스(138)를 포함한다.1, the virtual factory construction apparatus 130 includes a virtual facility creation unit 132, a virtual factory construction unit 134, a verification unit 136, and a fifth database 138.

먼저, 가상 설비 생성부(132)는, 데이터 처리 장치(120)에서 관리되는 데이터를 이용하여 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성한다. 이때, 가상 설비 생성을 위해 필요한 데이터는 도 3에 도시된 바와 같다.First, the virtual facility creation unit 132 creates a virtual facility, which is a minimum unit necessary for performing a simulation, using data managed by the data processing apparatus 120. [ At this time, the data necessary for virtual equipment creation is as shown in FIG.

가상 설비 생성부(132)가 가상 설비를 생성하는 방법을 개략적으로 설명하면, 먼저 가상 설비 생성부(132)는 가상 설비의 생성(모델링)을 위해 데이터 처리 장치(120)로부터 도 3에 도시된 바와 같은 데이터를 입력 받고, 입력된 데이터들 중 3D CAD 데이터 및 키네메틱(Kinematic) 데이터를 이용하여 각 설비의 3D CAD 모델에 키네메틱 정보를 추가한다.3, the virtual facility creation unit 132 creates a virtual facility by using the virtual facility creation unit 132. The virtual facility creation unit 132 creates a virtual facility by using the virtual facility creation unit 132. [ And adds the kinematic information to the 3D CAD model of each facility by using 3D CAD data and kinematic data among the input data.

여기서, 3D CAD 모델에 키네메틱 정보를 추가한다는 것은 가상 설비 구성을 위해 입력된 3D CAD 파일에 각 설비의 움직임 정보를 링크시키는 것을 의미한다. 이는 3D CAD 데이터의 경우 그 형상은 동일할 수 있지만 그 데이터 구조는 다르고 다양하기 때문에 이를 표현하기 위해 각 3D CAD 데이터에 움짐임 정보를 링크시키는 것이다.Here, adding the kinematic information to the 3D CAD model means linking the motion information of each facility to the input 3D CAD file for the virtual facility construction. This is because the shape of 3D CAD data can be the same, but the data structure is different and various, and therefore, linking information to each 3D CAD data to express it.

이후, 가상 설비 생성부(132)는 키네메틱 정보가 추가된 3D CAD 모델에 각 3D CAD 모델의 제어정보를 링크시킴으로써 가상 설비를 생성한다. 여기서, 제어정보란 State Chart/Workflow Chart를 포함하는 것으로서, 제어정보를 링크시킨다는 것은 각 설비의 상태에서 해당 설비가 어떻게 제어되는지에 대한 움직임 정보(예컨대 움직임 방향)를 링크시키는 것을 의미한다.Then, the virtual facility creation unit 132 links the control information of each 3D CAD model to the 3D CAD model to which the kinematic information is added, thereby creating the virtual facility. Here, the control information includes a State Chart / Workflow Chart. Linking control information means linking motion information (for example, movement direction) about how the facility is controlled in the state of each facility.

일 예로 상술한 바와 같은 가상 설비 생성부(132)는, 도 4a에 도시된 바와 같은 실제 설비를 도 4b에 도시된 바와 같은 가상 설비로 모델링함으로써 각 실제 설비 별로 가상 설비를 생성한다. For example, the virtual facility creation unit 132 as described above creates virtual facilities for each actual facility by modeling the actual facilities as shown in FIG. 4A with the virtual facilities as shown in FIG. 4B.

도 4a에 도시된 바와 같이, 실제 설비들은 실제 설비에 부착되어 있는 센서에 의해 획득된 센서 값을 어플리케이션으로 제공하고, 어플리케이션은 센서값에 기초하여 설비를 구동하기 위한 구동기(예컨대, 모터)의 제어값을 생성하여 실제 설비로 전달하게 된다. 따라서, 가상 설비 또한 도 4b에 도시된 바와 같이, 가상 설비에 부착되어 있는 가상 센서에 의해 획득되는 센서 값을 가상의 어플리케이션으로 제공하고, 가상의 어플리케이션은 센서값에 기초하여 가상 설비를 구동하기 위한 가상 구동기(예컨대, 가상 모터)의 제어값을 생성하여 가상 설비로 전달하게 된다.As shown in FIG. 4A, the actual facilities provide the sensor value obtained by the sensor attached to the actual facility to the application, and the application controls the driver (e.g., motor) for driving the facility based on the sensor value Value is generated and transmitted to the actual facility. Therefore, as shown in FIG. 4B, the virtual facility also provides the sensor value acquired by the virtual sensor attached to the virtual facility as a virtual application, and the virtual application provides the sensor value for driving the virtual facility based on the sensor value A control value of a virtual driver (for example, a virtual motor) is generated and transmitted to the virtual facility.

일 실시예에 있어서, 가상 설비 생성부(132)는 2가지 타입의 가상 설비를 생성할 수 있다. 2가지 타입의 가상 설비 중 하나는 실제 설비에 해당하는 제1 타입 가상 설비이고, 나머지 하나는 가상 설비들 간의 상호작용을 중재하는 개념적 가상 설비인 제2 타입 가상 설비이다.In one embodiment, the virtual facility creation unit 132 may create two types of virtual facilities. One of the two types of virtual facilities is a first type virtual facility corresponding to an actual facility, and the other is a second type virtual facility, which is a conceptual virtual facility for mediating interaction between virtual facilities.

2가지 타입의 가상 설비를 생성하는 방법은 동일하므로 이하에서는 가상 설비 생성부(132)가 가상 설비를 생성하는 방법을 제1 타입 가상 설비의 생성을 기준으로 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of creating a virtual facility by the virtual facility creation unit 132 will be described in more detail on the basis of generation of the first type virtual facility.

가상 설비 생성부(132)는 도 5에 도시된 바와 같이 4가지 정보를 이용하여 가상 설비를 생성할 수 있다. 즉, 가상 설비 생성부(132)는 일반 및 이력정보, 입출력 데이터 정보, 가상설비 행위정보, 및 가상설비 제어행위 정보를 이용하여 가상 설비를 생성할 수 있다. 여기서, 일반 및 이력정보란 가상설비의 일반정보를 의미하고, 입출력 데이터 정보는 가상설비의 입출력 데이터를 의미하며, 가상설비 행위정보란 가상설비 그 자체에 대한 정보를 의미하고, 가상설비 제어행위 정보란 가상설비에 대응되는 제어행위와 관련된 정보를 의미한다.The virtual facility creation unit 132 can create a virtual facility using four kinds of information as shown in FIG. That is, the virtual facility creation unit 132 can create a virtual facility using general and history information, input / output data information, virtual facility operation information, and virtual facility control action information. Herein, general and history information refers to general information of a virtual facility, input / output data information refers to input / output data of a virtual facility, virtual facility activity information refers to information about a virtual facility itself, Means information related to a control action corresponding to the virtual facility.

또한, 4가지 정보들 중 가상설비 행위정보 및 가상설비 제어행위정보는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 하위정보를 더 포함한다. 즉, 가상설비 행위정보는 3D 지오메트리(Geometry) 정보, 가상설비를 위한 상수 및 속성 정보, 센서정보, 구동기 정보, 물리현상정보, 설비상태 전이 및 제어검증 조건정보, 가상센서 및 구동기 알고리즘 인터페이스 정보를 포함한다. 또한, 가상설비 제어행위 정보는 설비제어를 위한 상수 및 속성정보, 인터락(Interlock)정보, 제어흐름 정보, 제어알고리즘 인터페이스 정보를 포함한다.Also, among the four pieces of information, the virtual facility operation information and the virtual facility control action information further include a plurality of sub information as shown in FIG. That is, the virtual facility activity information includes 3D geometry information, constant and attribute information for virtual facilities, sensor information, driver information, physical phenomenon information, facility state transition and control verification condition information, virtual sensor and driver algorithm interface information . In addition, the virtual facility control action information includes constant and attribute information for facility control, interlock information, control flow information, and control algorithm interface information.

이하, 상술한 4가지 정보에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the above-mentioned four pieces of information will be described in more detail.

먼저, 일반 및 이력정보는 가상 설비의 일반적인 정보와 수정이력 등의 내용을 포함한다. 궤적으로, 일반 및 이력정보에는, 적용설비 명, 적용가능 공정, 공정정보, 문서 생성일, 문서버전, 및 수정 이력 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 적용설비 명이란 가상 설비에 대응되는 실제설비의 명을 의미하고, 적용가능 공정이란 해당 설비가 사용될 수 있는 공정 정보를 의미한다. 공정정보란 해당 설비가 단위 설비인지 아니면 단위설비를 관장하는 공정(공장)인지에 대한 정보를 의미한다. 문서 생성일이란 일반 및 이력정보를 포함하는 문서의 생성일을 의미하고, 문서 버전이란 일반 및 이력정보를 포함하는 문서의 버전을 의미하며, 수정이력이란 일반 및 이력정보를 포함하는 문서의 수정이력(예컨대, 수정일자, 작성자, 수정내용 등)을 의미한다.First, the general and history information includes general information of the virtual facility and revision history. In the locus, general and historical information includes at least one of the applicable equipment name, applicable process, process information, document creation date, document version, and revision history. Here, the name of the applicable equipment means the name of the actual equipment corresponding to the virtual equipment, and the applicable process means the process information to which the equipment can be used. Process information refers to information on whether the facility is a unit facility or a process (plant) that controls unit facilities. The document generation date means the generation date of the document including general and history information. The document version means the version of the document including general and history information. The modification history means a history of modification of the document including general and history information (E.g., modification date, author, modification content, etc.).

다음으로, 입출력 데이터 정보는 가상설비의 입출력 데이터에 대한 정보를 의미하는 것으로서, 이러한 입출력 데이터 정보는 이름, 입출력 구분, 데이터 타입, 단위, 관리신호 구분, 및 설명 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 이름이란 입출력을 구분하기 위한 이름을 의미하는 것으로서 이름은 고유해야 하며, 영문으로 작성될 수 있다. 이때, 이름이 여러 개의 단어의 조합으로 구성되는 경우 각 단어들 사이에 "-"을 이용하여 연결되어야 한다. 입출력 구분은 입력과 출력을 구분하기 위한 것으로서 "Input" 또는 "Output" 중 어느 하나로 선택되어야 한다. 데이터 타입은 입출력 데이터의 타입을 의미한다. 작성가능한 타입에는 "Boolean", "Integer", "Real"이 있다. "Real"을 설정하는 경우에는 "Real(3)"과 같이 유효한 소수점 아래의 자릿수를 함께 표현해야 한다. 단위는 데이터의 단위를 의미하는 것으로서, "Boolean"타입의 경우에는 단위가 기록될 필요가 없지만 나머지 타입에는 반드시 기록되어야 한다. 관리신호구분은 시뮬레이션 제어를 위해 임의로 추가된 입출력 데이터의 여부를 나타내는 것으로서, [Y, N] 중 어느 하나를 선택한다. 마지막으로 설명은 입출력 데이터에 대한 설명을 의미하는 것으로서, 자연어로 기술된다.Next, the input / output data information refers to information about input / output data of the virtual facility. The input / output data information includes at least one of a name, an input / output classification, a data type, a unit, a management signal classification, and a description. Here, a name means a name for identifying input / output, and the name must be unique and can be written in English. In this case, if the name consists of a combination of several words, it must be connected using "-" between each word. I / O division is used to distinguish between input and output and must be selected either "Input" or "Output". The data type indicates the type of input / output data. Possible types are "Boolean", "Integer", "Real". When setting "Real", it is necessary to express the number of digits below the valid decimal point together with "Real (3)". A unit is a unit of data. In the case of a "Boolean" type, a unit need not be recorded but must be recorded in the other type. The management signal classification indicates whether input / output data is arbitrarily added for simulation control, and selects either [Y, N]. Finally, the description refers to a description of the input / output data, and is described in natural language.

다음으로, 가상설비 행위정보는 도 5에 도시된 바와 같이 7개의 하위정보를 포함한다. 먼저, 3D 지오메트리 정보는 3D 모형(Shape)정보를 의미하는 것으로서, 가상설비의 링크부분과 조인트를 정의하거나 조인트의 유형과 범위를 정의하는 것으로서 3D 형상을 제작하는 CAD 작업의 가이드라인으로 활용되어 반복적인 3D 형상의 수정작업이 미연에 방지되도록 한다. 이러한 3D 지오메트리에 정보는 다양한 어셈블리와 파트들의 계층적 구조를 가지고 있기 때문에 3D 지오메트리에 대한 구체적인 정보를 가상 설비에 포함시킬 필요는 없을 수 있다. 다만, 참조의 검증의 목적으로 3D 지오메트리 그 자체에 대한 간략한 정보와 운동모델에 대한 간략한 정보가 포함되도록 할 수 있다. 예컨대, 3D 지오메트리 그 자체에 대한 간략한 정보는 3D 모형의 저장유형, 파일의 위치, 및 설명을 포함할 수 있다. 3D 모형의 저장유형은 경량화된 3D 모형이 저장된 파일의 유형을 의미하는 것으로서, 3D 모형의 움직임을 위해 3D CAD 경량화 파일의 형태(예컨대, JT, CGR, STER파일)을 가질 수 있다. 또한 파일의 위치는 실제 파일이 저장된 위치를 나타내며, 설명은 3D 모형의 설명을 의미하는 것으로서 자연어로 기술된다. 한편, 운동모델에 대한 간략한 정보는 3D 모형에 운동정보를 추가하거나 추가되어 있는 운동모델을 검증하기 위한 것으로서, 조인트 이름, 조인트 유형, 관련 링크, 이동단위, 이동 최소값, 이동 최대값, 및 설명을 포함한다. 조인트 이름이란 사용되는 조인트 이름을 의미하고, 조인트 유형은 사용되는 조인트의 유형을 의미하며, 관련링크는 조인트에 연결되는 링크들의 이름을 의미하는 것으로서 3D 모형에 포함된 대표 파트의 이름을 사용해야 하며 반드시 짝으로 구성되어야 한다. 이동단위는 조인트의 최소/최대값으로 설정한 값의 단위를 의미하고, 이동 최소값은 가상공간에서 3D 모형이 운동할 수 있는 최소값을 의미하는 것으로서 가상공간의 좌표계를 사용하기 때문에 항상 0이 아닐 수 있다. 이동최대값은 가상공간에서 3D 모형이 운동할 수 있는 최대값을 의미한다. 설명은 조인트에 대한 설명을 의미하는 것으로서 자연어로 기술된다.Next, the virtual facility operation information includes seven pieces of sub information as shown in FIG. First, the 3D geometry information refers to 3D shape information, which defines the link part and joint of the virtual facility, defines the type and scope of the joint, and is used as a guideline of the CAD work for producing the 3D shape, So that the correction of the 3D shape is prevented. Because the information in these 3D geometries has a hierarchical structure of various assemblies and parts, it may not be necessary to include specific information about the 3D geometry in the virtual facility. However, for the purpose of verification of the reference, it is possible to include brief information about the 3D geometry itself and brief information about the motion model. For example, brief information about the 3D geometry itself may include the storage type of the 3D model, the location of the file, and the description. The storage type of the 3D model means the type of the file in which the lightened 3D model is stored, and may have a shape (e.g., JT, CGR, STER file) of the 3D CAD lightening file for movement of the 3D model. Also, the position of the file indicates the location where the actual file is stored, and the description indicates the description of the 3D model and is described in natural language. On the other hand, brief information about the motion model is for verifying the motion model added to or added to the 3D model. The joint name, joint type, related link, moving unit, moving minimum value, moving maximum value, . The joint name refers to the name of the joint used, the type of joint refers to the type of joint used, and the related link refers to the name of the links to the joint. The name of the representative part contained in the 3D model must be used. It should consist of pairs. The moving unit means the unit of the value set as the minimum / maximum value of the joint. The moving minimum value means the minimum value that the 3D model can move in the virtual space. Since the coordinate system of the virtual space is used, have. The moving maximum value means the maximum value that the 3D model can move in virtual space. The description refers to a description of the joint and is described in natural language.

다음으로, 가상설비를 위한 상수 및 속성정보에서, 가상설비를 위한 속성인 변수들은 가상설비의 상태를 나타내고, 가상설비의 변수는 객체의 파라미터가 된다. 시뮬레이션이 진행하는 동안 변수에 설정된 값들은 시뮬레이션이 종료된 이후 분석정보로 활용될 수 있다. 이러한 가상설비를 위한 상수 및 속성정보는, 이름, 데이터 타입, 단위, 초기값, 최대값, 최소값, 및 설명을 포함한다.Next, in the constant and attribute information for the virtual facility, the variables that are the attributes for the virtual facility represent the state of the virtual facility and the variables of the virtual facility are the parameters of the object. During the simulation, the values set in the variables can be used as analytical information after the simulation ends. Constant and attribute information for this virtual facility includes name, data type, unit, initial value, maximum value, minimum value, and description.

이름은 변수 또는 상의 이름을 의미하는 것으로서 이름은 고유해야 하며, 영단어로 작성하는 것을 원칙으로 한다. 여러 개의 단어를 조합하여 가상설비의 속성 및 상수를 정의하는 경우 "-"을 사용하여 각 단어를 연결해야 한다. 상수의 경우에는 대문자를 사용한다. 데이터 타입은 "Boolean", "Integer", "Real"로 구성되고, 타입이 "Real"로 설정된 경우 "Real(3)"과 같이 유효한 소수점 아래의 자릿수를 표시해야 한다. 단위는 데이터의 단위를 의미하는 것으로서 "Boolean"타입의 경우에는 기록될 필요가 없지만 "Boolean"타입을 제외한 나머지 타입의 경우에는 반드시 기록되어야 한다. 초기값은 변수의 초기값을 의미하는 것으로서 상수인 경우에는 파라미터가 된다. 최대값은 변수가 가질 수 있는 최대값을 의미하고, 최소값은 변수가 가질 수 있는 최소값을 의미한다. 최대값 및 최소값은 필요에 따라 설정할 수 있는데 이때 설정된 값은 "Assertion"으로 사용된다. 설명은 변수나 상수의 목적을 설명한다.The name means the name of a variable or a name, and the name must be unique and should be written in English. If you want to define the attributes and constants of a virtual facility by combining several words, you must concatenate each word using "-". Capital letters are used for constants. The data type consists of "Boolean", "Integer", "Real", and if the type is set to "Real", it should display a valid decimal place like "Real (3)". Unit is a unit of data. It does not need to be recorded in case of "Boolean" type but it must be recorded in case of other types except "Boolean" type. The initial value refers to the initial value of the variable and is a parameter if it is a constant. The maximum value means the maximum value that the variable can have, and the minimum value means the minimum value that the variable can have. The maximum and minimum values can be set as needed. The set value is used as "Assertion". The description explains the purpose of a variable or constant.

다음으로, 센서정보는 가상설비에서 발생해 주어야 하는 센서들을 정의한다. 예컨대 이동구간감지센서, 이동거리센서, 또는 무게센서 등과 같은 센서의 유형 및 유형에 다라 필요한 속성값에 대한 정의를 통해 구현에 반영된다. 가상센서에 대한 정보를 의미하는 것으로서, 공간운동과 관련된 제1 센서정보와 운동과는 관계없이 자연계의 현상을 추적하는 제2 센서정보를 포함한다. 제1 센서정보로는 운동모델에 정의된 조인트로 인해 시뮬레이션 시스템의 3D 모형과 3차원 공간으로부터 유도되는 값을 이용한다. 제2 센서정보는 예컨대, 온도측정 센서와 같은 센서의 정보로써 운동정보보다는 계산에 의존한다. 이러한 센서정보는 이름, 데이터 소스, 관련 알고리즘, 관련 출력 데이터, 초기값, 최대값, 최소값, 및 설명으로 구성된다.Next, the sensor information defines the sensors to be generated in the virtual facility. And is reflected in the implementation through the definition of required property values depending on the type and type of sensor, such as, for example, a motion sensor, a moving distance sensor, or a weight sensor. Refers to information about a virtual sensor, and includes second sensor information that tracks the phenomenon of the natural world regardless of first sensor information and motion related to spatial motion. The first sensor information uses the 3D model of the simulation system and the value derived from the three-dimensional space due to the joint defined in the motion model. The second sensor information, for example, is information of the sensor such as a temperature measurement sensor, and is dependent on calculation rather than motion information. This sensor information consists of name, data source, associated algorithm, associated output data, initial value, maximum value, minimum value, and description.

먼저, 이름은, 센서를 구분하는 이름으로써 고유해야 하며 영단어로 작성하는 것을 원칙으로 한다. 각 단어는 대문자로 시작해야 하며 단어 사이에는 "_"을 이용한다. 데이터 소스는 가상센서가 만들어 내는 센서 값의 원천이 무엇인지를 설정한다. [Kinematic, Algorithm] 가운데 한 가지를 선택 할 수 있다. Kinematic으로 선택할 경우에는 "관련알고리즘"항목에 관련된 조인트의 이름과 반환신호 유형(신호 또는 아날로그 값)을 작성해야 하며, Algorithm으로 선택할 경우에는 알고리즘의 클래스 이름을 작성하면 된다. 설정된 알고리즘의 이름은 알고리즘 목록에 포함되어 있어야 한다. 관련 알고리즘은 데이터 소스에 설정된 값에 따라서 작성된다. Kinematic으로 선택할 경우에는 "관련알고리즘"항목에 관련된 조인트의 이름과 반환신호 유형(신호 또는 아날로그 값)을 작성해야 하며, Algorithm으로 선택할 경우에는 알고리즘의 클래스 이름을 작성하면 된다. 설정된 알고리즘의 이름은 알고리즘 목록에 포함되어 있어야 한다. 관련 출력 데이터는 가상센서에서 출력되는 값이 연결되는 출력 데이터를 정의하는 것으로서, 설정된 입/출력 목록에 포함이 되어 있어야 한다. 초기값은 센서의 초기값을 의미하고, 최대값은 센서가 출력 할 수 있는 최대값을 의미하며, 최소값은 센서가 출력 할 수 있는 최소값을 의미한다. 최대값 및 최소값은 필요에 따라서 설정할 수 있고, 설정된 값은 "Assertion"으로 사용된다. 설명은 가상센서의 목적을 설명한다.First, the name should be unique as a sensor distinguishing name, and it should be written in English. Each word must start with an uppercase letter and use "_" between words. The data source sets the source of the sensor value that the virtual sensor produces. [Kinematic, Algorithm] can be selected. If you choose Kinematic, you need to create the name of the joint and return signal type (signal or analog value) related to the "Related Algorithm" item. If you choose Algorithm, you can write the class name of the algorithm. The name of the algorithm to be set must be included in the algorithm list. The related algorithm is created according to the value set in the data source. If you choose Kinematic, you need to create the name of the joint and return signal type (signal or analog value) related to the "Related Algorithm" item. If you choose Algorithm, you can write the class name of the algorithm. The name of the algorithm to be set must be included in the algorithm list. The related output data defines the output data to which the value output from the virtual sensor is connected and must be included in the set input / output list. The initial value means the initial value of the sensor, the maximum value means the maximum value that the sensor can output, and the minimum value means the minimum value that the sensor can output. The maximum and minimum values can be set as needed, and the set value is used as "Assertion". The description explains the purpose of the virtual sensor.

다음으로, 구동기 정보는 제어값에 따라 설비를 움직여주는 구동기에 대한 정보를 의미한다. 제어에 의해서 가상설비가 동작하는 것을 모의하기 위해서는 가상 구동기에 대응되는 조인트에 설정된 속도와 가속도는 0으로 초기화 되어야 한다. 조인트의 속도와 가속도는 제어결과를 기반으로 시뮬레이션 시간에 따라 매번 계산이 이뤄져야 한다. 만약 이러한 사실을 확인하지 않을 경우에는 제어와 관계없이 설비가 움직이는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 구동기 정보는 이름, 관련 조인트, 관련 알고리즘, 관련 입력 데이터, 초기값, 최대값, 최소값, 및 설명으로 구성된다. 이름은 가상 구동기를 구분하는 이름을 의미하는 것으로서, 고유해야 하며 영단어로 작성하는 것을 원칙으로 한다. 각 단어는 대문자로 시작해야 하며 단어 사이에는 "_"를 이용한다. 관련 조인트는 가상 구동기에 연결된 알고리즘에 의해서 영향을 받는 조인트의 정보를 의미하는 것으로서, 조인트 목록에 정의되어 있어야 한다. 관련 알고리즘은 가상 구동기를 움직이기 위한 속도와 가속도를 계산하는 알고리즘을 의미하는 것으로서, 알고리즘 목록에 설정되어 있어야 한다. 관련 입력 데이터는 가상 구동기 동작에 관계를 가지는 입력 데이터를 의미하는 것으로서, 한 개 이상 설정할 수 있으며, 설정된 값은 입/출력 목록에 포함되어 있어야 한다. 초기값은 가상 구동기의 초기값을 의미하고, 최대값은 가상 구동기에 설정된 알고리즘이 반환하는 값이 가질 수 있는 최대값을 의미하며, 최소값은 가상 구동기에 설정된 알고리즘이 반환하는 값이 가질 수 있는 최소값을 의미하는 것으로서, 최대값 및 최소값은 필요에 따라서 설정할 수 있고, 설정된 값은 "Assertion"으로 사용된다. 설정은 가상 구동기의 목적을 설명한다.Next, the driver information means information on the driver that moves the equipment according to the control value. In order to simulate the operation of the virtual machine by the control, the speed and acceleration set in the joint corresponding to the virtual machine must be initialized to zero. The speed and acceleration of the joint must be calculated each time according to the simulation time based on the control results. If this fact is not confirmed, the equipment may move regardless of the control. This driver information consists of the name, the associated joint, the associated algorithm, the associated input data, the initial value, the maximum value, the minimum value, and the description. The name means the name that distinguishes the virtual driver. It should be unique and should be written in English. Each word must begin with an uppercase letter and use "_" between words. Associated joints are information of joints that are affected by the algorithm connected to the virtual driver, and must be defined in the joint list. Related algorithms are algorithms that calculate the speed and acceleration for moving a virtual driver, and must be set in the algorithm list. The related input data means input data related to the operation of the virtual driver. One or more input data can be set, and the set value should be included in the input / output list. The initial value means the initial value of the virtual driver, and the maximum value means the maximum value that the algorithm set in the virtual driver can have, and the minimum value means the minimum value that the value returned by the algorithm set in the virtual driver can have . The maximum value and the minimum value can be set as needed, and the set value is used as "Assertion ". The setting describes the purpose of the virtual driver.

다음으로, 물리현상은 센서 및 구동기의 행위를 묘사하기 위한 구현방법을 설정한다. 예컨대, 물리현상에는 알고리즘(계산식)의 설정 및 그래픽 엔진기반의 반환값 설정 등이 포함될 수 있다.Next, the physical phenomenon establishes an implementation method for describing the behavior of the sensor and driver. For example, the physical phenomenon may include setting an algorithm (calculation formula) and setting a return value based on the graphic engine.

다음으로, 설비상태 전이 및 제어검증 조건정보는 관심있는 설비의 상태 및 전이조건을 설정하고, 정의된 상태에서 검증해야 하는 제어오류를 정의한다. 이때, 제어오류는 그 상태(심각, 오류, 경고 등)에 따라 구분될 수 있고, 의사결정 테이블을 이용하여 설정될 수 있다. 이외에도 설비의 파손 등이 발생할 수 있는 제어오류를 검증하기 위한 정보나 제어 소프트웨어의 예외상황 처리방법을 검증하기 위한 정보가 포함될 수 있다.Next, the facility state transition and control verification condition information sets the state and transition condition of the facility of interest and defines the control fault that must be verified in the defined state. At this time, the control error can be classified according to its state (serious, error, warning, etc.) and can be set using a decision table. In addition, information for verifying a control error that may cause breakage of the equipment, or information for verifying the exception processing method of the control software may be included.

즉, 설비상태 전이 및 제어검증 조건정보는, 3D 공간에서는 시각적으로 확인할 수 없는 제어 소프트웨어의 이상을 검증하기 위한 목적으로 사용된다고 할 수 있다. 설비상태의 전이(추적) 정보는 다른 정보들과는 달리 도 6에 도시된 바와 같은 상태 전환 다이어그램으로 구성될 수 있다. 또한, 제어검증 조건 정보 또한 다른 정보와 달리 도 7에 도시된 바와 같은 의사결정 테이블로 구성된다. 도 7에 도시된 바와 같은 의사결정 테이블에 상태를 조건으로 사용하고, 해당 상태에서 이벤트가 발생할 경우 발생할 수 있는 오류가 정의될 수 있다.That is, the equipment state transition and the control verification condition information are used for the purpose of verifying abnormality of the control software which can not be visually confirmed in the 3D space. The transition information (trace information) of the equipment state may be constituted by a state transition diagram as shown in Fig. 6, unlike other information. In addition, the control verification condition information is made up of a decision table as shown in FIG. 7, unlike the other information. An error can be defined that can be used when a state is used as a condition in a decision table as shown in FIG. 7 and an event occurs in the corresponding state.

마지막으로, 가상센서 및 구동기 알고리즘 인터페이스 정보는 가상센서와 구동기에 바인딩되는 알고리즘을 의미하는 것으로서, 가성센서와 구동기에 필요한 알고리즘의 반환값 및 파라미터를 정의한다. 정의된 알고리즘들은 센서, 구동기, 물리현상을 시뮬레이션 하기 위해 사용되는 것들이므로, 센서, 구동기, 및 물리현상과 관계를 맺어야 한다. 구동기의 프로파일 변경 등과 같은 설비의 속성 변화에 따라 다양한 알고리즘이 가상설비에 적용될 수 있다. 이러한 가상센서 및 구동기 알고리즘 인터페이스 정보는 클래스 이름, 파라미터, 반환값, 연관변수, 및 설명으로 구성된다. 클래스 이름은 알고리즘의 이름을 의미하고, 파라미터는 알고리즘 호출을 위해 필요한 이름 및 타입을 의미하며, 반환값은 알고리즘 계산결과로 반환되는 값의 타입을 의미하고, 연관변수는 반환값을 저장하기 위한 변수이름을 의미한다. 이러한 연관변수는 어트리뷰트에 정의가 되어 있어야 한다. 설명은 알고리즘에 대한 설명을 의미한다.Finally, the virtual sensor and driver algorithm interface information refers to the algorithm bound to the virtual sensor and the driver, and defines return values and parameters of the algorithm required for the pseudo sensor and the driver. Since the algorithms defined are those used to simulate sensors, drivers, and physical phenomena, they must be related to sensors, drivers, and physical phenomena. Various algorithms can be applied to the virtual equipment according to the property change of the equipment such as the change of the profile of the driver. These virtual sensor and driver algorithm interface information consists of class name, parameter, return value, associated variable, and description. The class name means the name of the algorithm, the parameter means the name and type necessary for calling the algorithm, the return value means the type of the value returned by the algorithm calculation result, and the associated variable is the variable It means name. These associative variables must be defined in the attribute. The description means a description of the algorithm.

다시 도 5를 참조하면, 가상설비 제어 행위 정보는 도 5에 도시된 바와 같이 4개의 하위 정보를 포함한다. 4개의 하위 정보 중 설비제어를 위한 상수 및 속성정보와 제어 알고리즘 인터페이스의 정보는 가상설비 행위 정보의 내용과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하고 이하에서는 인터락(Interlock) 정보와 제어흐름 정보에 대해서만 간략히 설명한다.Referring again to FIG. 5, the virtual facility control action information includes four pieces of sub information as shown in FIG. Among the four sub information, the constant and attribute information for facility control and the information of the control algorithm interface are the same as the contents of the virtual facility action information, so a detailed description thereof will be omitted and only the interlock information and control flow information will be described below Briefly,

먼저, 인터락 정보는 설비의 제어흐름에 적용되는 인터락을 추상적으로 정의하는 것으로서, 추후 시뮬레이션 조건에 따라 정제(Refinement)될 수 있다.First, the interlock information abstractly defines the interlock applied to the control flow of the facility and can be refinement according to the simulation conditions later.

다음으로, 제어흐름 정보는 설비제어와 관련된 순차적 행위를 모델링하기 위한 것으로서, 행위를 모델링하기 위해 상태 다이어 그램이나 액티비티 다이어 그램으로 작성 가능하다. 이러한 상태 다이어 그램의 일 예가 도 8에 도시되어 있다. 상태나 액티비티 사이의 전환이 이뤄질 때 인터락 조건을 같이 기재할 수 있는데 이때 사용되는 인터락 조건들은 "인터락 정보" 목록에 포함되어 있어야 한다. 행위 정보와 인터락 조건을 분리시켜 놓는 이유는 시뮬레이션 환경의 변화에 따라서 인터락 조건이 다양하게 변하기 때문이다. 따라서, 제어흐름 정보에는 인터락 선언만 되고 실제 시뮬레이션을 준비하는 과정에서 선언된 인터락은 실제 조건으로 변경될 수 있다.Next, the control flow information is for modeling sequential behavior related to facility control, and can be created by state diagram or activity diagram to model the behavior. An example of such a state diagram is shown in FIG. Interlock conditions can also be specified when switching between states or activities. The interlock conditions used at this time must be included in the "Interlock information" list. The reason for separating the behavior information from the interlock condition is that interlock conditions vary in various ways depending on the simulation environment. Therefore, the interlock declared in the process of preparing the actual simulation only for interlock declaration in the control flow information can be changed to the actual condition.

이러한 제어흐름 정보는 실제 PLC의 어플리케이션 소프트웨어의 대체 컴포넌트로 활용될 수 있다.Such control flow information can be utilized as an alternative component of application software of a real PLC.

상술한 바와 같은 다양한 정보들을 이용하여 가상 설비를 생성하는 절차를 도식화하면 도 9에 도시된 바와 같다. 도 9에 도시된 바와 같이, 가상 설비를 생성하는 절차는 크게 제1 단계 및 제2 단계로 구분할 수 있다.A procedure for creating a virtual facility using various information as described above is illustrated in FIG. As shown in FIG. 9, the procedure for creating a virtual facility can be largely divided into a first step and a second step.

제1 단계에서는, 실제 설비의 규격 및 사양, FD등의 자료를 바탕으로 설비에 대한 분석과정을 통해 가상설비에 대한 정보가 기록된 명세서를 작성하고, 이후 가상설비 명세서를 기반으로 가상설비에서 사용되어야 하는 알고리즘에 대응되는 코드 컴포넌트 개발과 3D 모형에 대한 개발을 동시에 진행할 수 있다. 이 과정을 통해서 작성된 명세서와 3D 모형 그리고 각종 코드 컴포넌트는 저장소에 저장되어 관리된다.In the first step, the detailed information of the virtual facility is recorded through the analysis process of the facility based on the actual facility's specifications and specifications, the FD and the like, and thereafter, the specification is used in the virtual facility based on the virtual facility specification It is possible to simultaneously develop code components corresponding to the algorithms to be generated and to develop 3D models. The specification, 3D model and various code components created through this process are stored and managed in the repository.

제2 단계에서는, 실제 시뮬레이션을 준비하는 과정에서 시뮬레이션에 사용된 가상설비를 식별하기 위해서 가상설비 명세에 대한 구성작업이 가장 먼저 선행된다. 이 작업을 통해서 파라미터의 값 및 알고리즘의 종류가 결정된다. 파라미터화 과정을 통해서 구성이 완료된 가상설비 명세를 기반 실제 가상설비를 개발할 수 있다. 가상설비 개발은 가상설비와 관련된 부분과 설비제어 부분으로 구분된다. 가상설비와 관련된 부분을 개발하는 과정에서 가상설비에 사용할 3D모형과 알고리즘이 바인딩된다.In the second step, in the process of preparing the actual simulation, the configuration work for the virtual equipment specification is first preceded in order to identify the virtual equipment used in the simulation. This operation determines the value of the parameter and the type of algorithm. Through the parameterization process, the actual virtual equipment based on the completed virtual equipment specification can be developed. Virtual facility development is divided into the parts related to virtual facilities and the facilities control part. In developing the part related to virtual equipment, 3D model and algorithm to be used for virtual equipment are bound.

상술한 바와 같은 과정을 통해 생성된 가상설비는 제5 데이터베이스(138)에 저장된다.The virtual facility generated through the above-described process is stored in the fifth database 138.

다음으로, 가상 공장 구축부(134)는 가상 설비 생성부(132)에 의해 생성된 각 가상 설비들을 조합하여 가상 공장을 구축한다. 구체적으로, 가상 공장 구축부(134)는 2D 기반으로 가상 공장의 레이아웃을 구성하고, 구성된 레이아웃 상에서 가상 설비 생성부(132)에 의해 생성된 각 가상 설비들이 탑재될 위치에 가상 설비들을 위치시킴으로써 가상 공장을 구축하고, 구축된 가상 공장의 레이아웃을 검증한다.Next, the virtual factory construction unit 134 constructs a virtual factory by combining the virtual facilities generated by the virtual facility creation unit 132. [ Specifically, the virtual factory construction unit 134 constructs the layout of the virtual factory based on 2D, and places the virtual facilities at positions where the virtual facilities generated by the virtual facility creation unit 132 on the configured layout are to be mounted, Build a factory and verify the layout of the virtual factory.

구체적으로, 가상 공장 구축부(134)는 먼저 2D 기반의 가상 공장 레이아웃 도면을 입력 받고, 제5 데이터베이스(138)에서 각 가상 설비들을 추출하여, 각 가상 설비들을 가상 공장 레이아웃 상에서 해당 가상 설비들이 탑재되어야 할 위치에 위치시킴으로써 가상 공장을 구축한다. 이때, 가상 설비들이 해당 위치에 정상적으로 탑재되는지 여부를 판단함으로써 가상 공장의 레이아웃을 검증할 수 있다.Specifically, the virtual factory construction unit 134 first receives the 2D factory layout drawings, extracts the virtual facilities from the fifth database 138, and installs the virtual facilities on the virtual factory layout, And establish a virtual factory by placing it in a position where it should be. At this time, the layout of the virtual factory can be verified by judging whether or not the virtual facilities are normally mounted at the corresponding positions.

이후, 가상 공장 구축부(134)는 각 가상 공장 내에서의 가상 설비들의 좌표값을 제5 데이터베이스(138)에 기록한다. 이때, 구축된 가상 공장에 대한 정보를 제5 데이터베이스(138)에 기록할 수 있다.Then, the virtual factory construction unit 134 records the coordinate values of the virtual facilities in each virtual factory in the fifth database 138. At this time, information on the constructed virtual factory can be recorded in the fifth database 138.

다음으로, 검증부(136)는 가상 설비 생성부(132)에 의해 생성된 가상 설비들 간의 연결관계를 검증한다. 상술한 바와 같이, 철강 산업에서는 연속 공정이 매우 중요하기 때문에, 검증부(136)가 연속 공정을 수행하기 위한 각 가상 설비들간의 연결 관계에 대한 검증을 수행하는 것이다.Next, the verification unit 136 verifies the connection relation between the virtual facilities generated by the virtual facility creation unit 132. [ As described above, since the continuous process is very important in the steel industry, the verification unit 136 performs verification of the connection relation between each virtual facility to perform the continuous process.

구체적으로, 검증부(136)는 가상 설비 생성부(132)에 의해 생성된 가상 설비들과 가상 공장 구축부(134)에 의해 검증된 가상 공장 레이아웃 상에서의 좌표값을 이용하여 공정 결합에 이상이 없는지 여부를 검증한다.Specifically, the verification unit 136 determines whether or not process combinations are abnormal by using the coordinate values on the virtual factory layout verified by the virtual facilities construction unit 134 and the virtual facilities generated by the virtual facility creation unit 132 Verify that there is no.

이를 위해, 검증부(136)는 먼저 제5 데이터베이스(138)로부터 가상 설비 생성부(132)에 의해 생성된 가상 설비와 가상 공장 구축부(134)에 의해 생성된 가상 설비들의 좌표값을 추출하여, 가상 설비들 간의 선후 공정간 연결에 문제가 없는지 여부를 판단한다. 판단결과, 선후 공정간 연결에 문제가 없다고 판단되면 검증부(136)는 구축된 가상 공장에 공정간 운영을 위한 필요 데이터를 입력함으로써 공정 설계 모델을 생성하고, 생성된 공정 설계 모들을 제5 데이터베이스(138)에 등록한다. 이때, 공정 설계 모델의 생성을 위한 필요 데이터는 도 10에 도시된 바와 같다.To this end, the verification unit 136 first extracts the coordinate values of the virtual facility generated by the virtual facility creation unit 132 and the virtual facilities generated by the virtual factory construction unit 134 from the fifth database 138 , And determines whether there is a problem in connection between the subsequent processes between the virtual facilities. As a result of the determination, if it is determined that there is no problem in the connection between the subsequent processes, the verification unit 136 generates a process design model by inputting necessary data for inter-process operation to the virtual factory, (138). At this time, the necessary data for generating the process design model is as shown in FIG.

한편, 검증부(136)는 가상 설비들 간의 선후 공정간 연결에 문제가 있는 것으로 판단되면, 새로운 가상 설비 또는 새로운 좌표값을 이용하여 선후 공정간 연결에 문제 있는지 여부를 다시 판단할 수 있다.On the other hand, if it is determined that there is a problem in the connection between the subsequent processes among the virtual facilities, the verification unit 136 can again determine whether there is a problem in connection between the subsequent processes using the new virtual facility or the new coordinate value.

다음으로, 제5 데이터베이스(138)는 가상 설비 생성부(132)에 의해 생성된 가상 설비, 가상 공장 구축부(134)에 의해 생성된 가상 공장 및 가상 공장 레이아웃 상에서 각 가상 설비들의 좌표값, 검증부(136)에 의해 생성된 공정 설계 모델 등과 같은 데이터는 물론 가상 공장 구축 장치(130)에 의해 생성되는 모든 데이터를 저장 및 관리한다.Next, the fifth database 138 stores the coordinate values of the virtual facilities on the virtual facility generated by the virtual facility creation unit 132, the virtual factory generated by the virtual factory construction unit 134 and the virtual factory layout, As well as data such as the process design model generated by module 136, as well as all data generated by virtual plant builder 130.

다음으로, 시뮬레이션 장치(140)는, 가상 공장 구축부(130)에 의해 생성된 공정 모델을 시뮬레이션 하여 시뮬레이션 결과를 생성한다. 이를 위해, 시뮬레이션 장치(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 시뮬레이션 조작부(141), 시뮬레이터(142), 더미 공정 제어부(143), 웹서버(144), OPC 서버(145)를 포함한다.Next, the simulation apparatus 140 generates a simulation result by simulating the process model generated by the virtual factory construction unit 130. [ 1, the simulation apparatus 140 includes a simulation operation unit 141, a simulator 142, a dummy process control unit 143, a web server 144, and an OPC server 145. [

먼저, 시뮬레이션 조작부(141)는, 가상공장 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 초기값을 설정한다. 예컨대, 가상공장 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 초기값은 연주속도, 생산량, 및 압햐량등을 포함할 수 있다.First, the simulation operation unit 141 sets an initial value necessary for performing a virtual factory simulation. For example, the initial values necessary for performing the virtual factory simulation may include the performance speed, the production amount, the pressure, and the like.

일 실시예에 있어서, 시뮬레이션 조작부(141)는 HMI 형태의 조작 판넬로 구성됨으로써 HMI를 통해 가상공장 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 초기값을 수신할 수 있다.In one embodiment, the simulation operation unit 141 may include an operation panel in the form of an HMI to receive an initial value necessary for performing a virtual factory simulation through the HMI.

다음으로, 시뮬레이터(142)는 시뮬레이션을 수행하는 엔진으로써, 다양한 시뮬레이션 알고리즘에 따라 데이터들을 연산하고 분석하는 역할을 수행함으로써 시뮬레이션 결과를 생성한다.Next, the simulator 142 is an engine for performing simulation, and generates simulation results by performing calculation and analysis of data according to various simulation algorithms.

다음으로, 더미 공정 제어부(143)는, 가상 공장에 포함된 가상 설비들을 운영하기 위한 제어 코드를 생성하는 역할을 수행한다. 일반적으로, 현장에서 실제 설비를 운영하기 위해서는 PLC코드가 필요하므로 가상 설비를 시뮬레이션 하기 위해서도 실제 설비와 같이 가상 설비를 작동하기 위한 PLC 코드가 필요하다. 이러한 PLC 코드는 순차제어 알고리즘과 제어 로직으로 구성되어 있는데, 가상 설비를 시뮬레이션 하기 위해 PLC 코드를 직접 생성하는 것은 많은 비용과 시간이 소모되기 때문에 본 발명에서는 프로그랭 언어(예컨대 자바 소스)를 이용하여 실제 PLC 코드에 상응하는 제어 코드를 생성하는 것이다. 이때, 사용자 편의성을 증대시키기 위해 제어 로직은 함수 형태로 생성되어 라이브러리에 저장될 수 있다.Next, the dummy process control unit 143 plays a role of generating a control code for operating the virtual facilities included in the virtual factory. Generally, in order to operate a real facility in the field, a PLC code is required. Therefore, in order to simulate a virtual facility, a PLC code for operating a virtual facility like a real facility is required. Since this PLC code is composed of a sequential control algorithm and control logic, it is expensive and time-consuming to directly generate PLC code to simulate a virtual facility. Therefore, the present invention uses a programming language (for example, Java source) And generates a control code corresponding to the actual PLC code. At this time, the control logic may be generated in the form of a function and stored in the library in order to increase the user's convenience.

만약, 가상 설비의 시뮬레이션을 위해 PLC 코드를 직접 생성하는 경우라면 이러한 더미 공정 제어부(143)는 생략될 수 있을 것이다.If the PLC code is directly generated for the simulation of the virtual facility, this dummy process control unit 143 may be omitted.

다음으로, 웹서버(144)는, 시뮬레이터(142)에 의해 생성된 시뮬레이션 결과를 결과 출력 장치(150)에 포함된 웹 클라이언트(152)로 전송하는 역할을 수행한다.Next, the web server 144 performs a role of transmitting the simulation result generated by the simulator 142 to the web client 152 included in the result output apparatus 150. [

다음으로, OPC 서버(145)는, 가상 설비들간의 입출력 데이터 관리하는 서버로써 가상 설비들간의 작동에 필요한 입출력 데이터를 관리하고 가상 설비들 간의 데이터 동기화를 수행한다.Next, the OPC server 145 manages input / output data between virtual facilities, manages input / output data required for operation between virtual facilities, and performs data synchronization between virtual facilities.

또한, OPC 서버(145)는 가상 설비의 작동시 발생하는 모든 입출력 데이터를 수집하여 로그(Log) 데이터를 생성하는 역할도 수행한다.In addition, the OPC server 145 collects all input / output data generated during operation of the virtual facility and generates log data.

다음으로, 결과 출력장치(150)는 시뮬레이션 결과를 사용자에게 리포팅하는 역할을 수행하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 웹 클라이언트(152) 및 로컬 클라이언트(154)를 포함한다.Next, the result output device 150 performs a role of reporting the simulation result to the user, and includes a Web client 152 and a local client 154 as shown in FIG.

먼저, 웹 클라이언트(152)는 사용자에게 시뮬레이션 결과를 그래프, 차트, 수식 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 웹(Web)을 통해 리포팅 하는 역할을 수행한다.First, the web client 152 plays a role of reporting a simulation result to a user through a web using various methods such as a graph, a chart, and a formula.

로컨 클라이언트(154)는 사용자에게 시뮬레이션 결과를 그래프, 차트, 수식 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 로컬 시스템을 통해 리포팅 하는 역할을 수행한다. The local client 154 serves to report the simulation results to the user through a local system using various methods such as a graph, a chart, and a formula.

상술한 바와 같은 제조설비 시뮬레이션 시스템에 의해 수행되는 시뮬레이션 과정은 다양한 컴퓨터 수단을 이용하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로도 구현될 수 있는데, 이때 컨버터 제어 방법을 수행하기 위한 프로그램은 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 롬(ROM), 램, 또는 플래시 메모리와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체에 저장된다.The simulation process performed by the manufacturing facility simulation system as described above may be implemented in a form of a program that can be executed using various computer means. The program for performing the converter control method may be a hard disk, a CD-ROM , A DVD, a ROM, a RAM, or a computer-readable recording medium such as a flash memory.

본 명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the invention described above may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 제조설비 시뮬레이션 시스템 110: 데이터 관리 장치
120: 데이터 처리 장치 130: 가상 공장 구축 장치
132: 가상 설비 생성부 134: 가상 공장 구축부
136: 검증부 140: 시뮬레이션 장치
141: 시뮬레이션 조작부 142: 시뮬레이터
143: 더미공정 제어부 144: 웹서버
145: OPC 서버 150: 결과 출력 장치
100: Manufacturing facility simulation system 110: Data management device
120: Data processing device 130: Virtual factory building device
132: virtual facility creation part 134: virtual factory construction part
136: Verification section 140: Simulation device
141: Simulation operating section 142: Simulator
143: dummy process control unit 144: web server
145: OPC server 150: Result output device

Claims (12)

가상 공장의 구축 및 가상 공장을 이용한 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 데이터를 저장 및 관리하는 데이터 저장 장치;
상기 데이터 저장 장치에 저장된 데이터를 추출 및 가공하여 가상 설비를 제작하기 위해 필요한 형태의 데이터로 변환하는 데이터 처리 장치;
상기 데이터 처리 장치에 의해 변환된 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성하고, 생성된 가상 설비를 이용하여 가상 공장을 구축하고, 상기 가상 공장을 이용하여 시뮬레이션을 위한 공정 모델을 생성하는 가상 공장 구축 장치; 및
상기 가상 공장 구축부에 의해 생성된 공정 모델을 시뮬레이션 하여 시뮬레이션 결과를 생성하는 시뮬레이션 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
A data storage device for storing and managing data necessary for building a virtual factory and performing a simulation using a virtual factory;
A data processing device for extracting and processing data stored in the data storage device and converting the data into data necessary for manufacturing a virtual facility;
A virtual facility is created as a minimum unit necessary for simulation using the data converted by the data processing apparatus, a virtual factory is constructed using the generated virtual facility, and a process model for simulation is created using the virtual factory A virtual factory building device for generating the virtual factory; And
And a simulation apparatus for simulating a process model generated by the virtual factory construction unit to generate a simulation result.
제1항에 있어서,
상기 데이터 저장 장치는,
상기 시뮬레이션을 위해 필요한 3D CAD 데이터가 저장 및 관리되는 제1 데이터베이스;
상기 시뮬레이션을 위해 필요한 3D CAE 데이터가 저장 및 관리되는 제2 데이터베이스; 및
상기 시뮬레이션을 위해 필요한 데이터들 중 상기 3D CAD 데이터 및 3D CAE 데이터를 제외한 데이터가 저장 및 관리 되는 제3 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The data storage device includes:
A first database in which 3D CAD data necessary for the simulation is stored and managed;
A second database in which 3D CAE data necessary for the simulation is stored and managed; And
And a third database in which data other than the 3D CAD data and the 3D CAE data is stored and managed among the data necessary for the simulation.
제1항에 있어서,
상기 가상공장 구축장치는,
상기 데이터 처리 장치에 의해 변환된 데이터를 이용하여 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성하는 가상 설비 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The virtual factory building apparatus comprises:
And a virtual facility creation unit for creating a virtual facility, which is a minimum unit necessary for executing a simulation, using the data converted by the data processing apparatus.
제3항에 있어서,
상기 가상 설비 생성부는, 3D CAD 데이터, 3D CAE 데이터, 상기 3D CAD 데이터에 의해 정의되는 3D 모형의 움직임 제어정보, 및 상기 3D 모형의 움직임(Kinematic) 정보를 이용하여 상기 가상 설비를 생성하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 3,
The virtual facility creation unit creates the virtual facility using 3D CAD data, 3D CAE data, motion control information of a 3D model defined by the 3D CAD data, and kinematic information of the 3D model. A manufacturing facility simulation system using caustic facilities.
제3항에 있어서,
상기 가상공장 구축장치는,
2D 기반의 가상 공장 레이아웃을 구성하고, 레이아웃 상에서 상기 가상 설비 생성부에 의해 생성된 각 가상 설비들이 탑재될 위치에 가상 설비들을 위치시킴으로써 가상 공장을 구축하고, 구축된 가상 공장의 레이아웃을 검증하는 가상 공장 구축부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 3,
The virtual factory building apparatus comprises:
A virtual factory layout is constructed on the basis of the 2D virtual factory layout, a virtual factory is constructed by placing virtual facilities on a layout where each virtual facility created by the virtual facility creating unit is to be mounted, And further comprising a factory building unit.
제3항에 있어서,
상기 가상공장 구축장치는, 상기 레이아웃 상에서 상기 가상 설비들이 탑재될 위치에 상기 각 가상 설비들이 정상적으로 탑재되는지 여부를 판단하여 상기 가상 공장의 레이아웃을 검증하고, 상기 각 가상 설비들이 레이아웃 상의 위치에 정상적으로 탑재되면 가상 공장 내에서의 상기 각 가상 설비들의 좌표값을 추출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the virtual factory construction apparatus verifies layout of the virtual factory by judging whether or not each of the virtual facilities is normally mounted at a position where the virtual facilities are to be mounted on the layout, And extracts and stores coordinate values of the virtual facilities in the virtual factory.
제3항에 있어서,
상기 가상 공장 구축부는,
상기 가상 설비 생성부에 의해 생성된 가상 설비들 간의 연결관계를 검증하는 검증부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the virtual factory construction unit comprises:
And a verifying unit verifying a connection relationship between the virtual facilities generated by the virtual facility creating unit.
제7항에 있어서,
상기 검증부는,
상기 가상 설비 생성부에 의해 생성된 가상 설비와 상기 각 가상 설비들의 좌표값을 이용하여 상기 가상 설비들 간의 선후 공정간 연결 관계를 판단하고, 판단결과, 선후 공정간 연결이 정상인 경우 구축된 가상 공장에 공정간 운영을 위한 필요 데이터를 입력하여 상기 공정 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 가성설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the verifying unit comprises:
Determining a connection relationship between the virtual equipments by using the virtual equipments generated by the virtual equipments creating unit and the coordinate values of the virtual equipments, and if the connection between the succeeding processes is normal, And the process model is generated by inputting necessary data for inter-process operation in the manufacturing facility simulation system.
가상 공장의 구축 및 가상 공장을 이용한 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 데이터를 획득하는 단계;
상기 획득된 데이터를 이용하여 시뮬레이션을 위해 필요한 최소 단위인 가상 설비를 생성하는 단계;
상기 생성된 가상 설비를 이용하여 가상 공장을 구축하고, 상기 가상 공장을 이용하여 시뮬레이션을 위한 공정 모델을 생성하는 단계; 및
상기 공정 모델을 시뮬레이션 하여 시뮬레이션 결과를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 방법.
Obtaining data necessary for building a virtual factory and performing a simulation using a virtual factory;
Generating virtual equipment as a minimum unit necessary for simulation using the acquired data;
Constructing a virtual factory using the generated virtual facility, and creating a process model for simulation using the virtual factory; And
And simulating the process model to generate a simulation result.
제9항에 있어서,
상기 시뮬레이션 수행을 위해 필요한 데이터는, 3D CAD 데이터 및 3D CAE 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the data necessary for performing the simulation includes 3D CAD data and 3D CAE data.
제9항에 있어서,
상기 가상 설비를 생성하는 단계에서,
3D CAD 데이터, 3D CAE 데이터, 상기 3D CAD 데이터에 의해 정의되는 3D 모형의 움직임 제어정보, 및 상기 3D 모형의 움직임(Kinematic) 정보를 조합하여 상기 가상 설비를 생성하는 것을 특징으로 하는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
In the step of creating the virtual equipment,
Wherein the virtual equipments are generated by combining the 3D CAD data, the 3D CAE data, the motion control information of the 3D model defined by the 3D CAD data, and the kinematic information of the 3D model. Manufacturing facility simulation method.
제9항에 있어서,
상기 공정 모델을 생성하는 단계는,
2D 기반의 가상 공장 레이아웃 상에서 각 가상 설비들이 탑재될 위치에 가상 설비들을 위치시킴으로써 가상 공장을 구축하고, 구축된 가상 공장의 레이아웃을 검증하는 단계;
상기 검증결과 상기 가상 공자의 레이아웃 상에 상기 각 가상 설비들이 정상적으로 탑재되면 상기 가상 공장 내에서의 상기 각 가상 설비들의 좌표값을 추출하는 단계; 및
상기 가상 설비와 상기 각 가상 설비들의 좌표값을 이용하여 상기 가상 설비들 간의 선후 공정간 연결 관계를 판단하고, 선후 공정간 연결이 정상인 경우 상기 가상 공장에 공정간 운영을 위한 필요 데이터를 입력하여 상기 공정 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상설비를 이용한 제조설비 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of generating the process model comprises:
Establishing a virtual factory by locating virtual facilities at a location where each virtual facility is to be mounted on a 2D-based virtual factory layout, and verifying the layout of the virtual factory;
Extracting coordinate values of the virtual facilities in the virtual factory when the virtual facilities are normally mounted on the layout of the virtual confucius; And
Determining connection relationships between the virtual facilities and the virtual facilities using the coordinate values of the virtual facilities and the virtual facilities, and inputting necessary data for inter-process operations to the virtual factory when the connection between the subsequent processes is normal, And generating a process model based on the simulation result.
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