WO2018190597A1 - System and method for virtualization of objects for smart factory and computer program therefor - Google Patents

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WO2018190597A1
WO2018190597A1 PCT/KR2018/004160 KR2018004160W WO2018190597A1 WO 2018190597 A1 WO2018190597 A1 WO 2018190597A1 KR 2018004160 W KR2018004160 W KR 2018004160W WO 2018190597 A1 WO2018190597 A1 WO 2018190597A1
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김영신
허용운
염종관
안민규
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주식회사 그렉터
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Definitions

  • the present invention relates to a thing virtualization system and method for a smart factory and a computer program therefor. More specifically, the present invention relates to a technology for creating a virtual object corresponding to a smart tag used in a component assembly process such as a car and managing the process using the same.
  • Automobiles are made by assembling tens of thousands of parts in a mass production process.
  • assembling is performed while bodies and parts automatically move various work processes through a transfer device.
  • an electronic tag such as RFID is attached to the vehicle body in order to detect a vehicle body transferred through a conveyor or a transfer truck and deliver appropriate assembly information to an operator.
  • a smart tag composed of an electronic tag and a tag position signal generator capable of reading a tag position is often used in an assembly line.
  • Modern workplaces are increasingly transitioning from one plant to a multi-volume production system, so smart tags are used in this environment to continuously provide workers with assembly information in real time.
  • the present invention generates a virtual object corresponding to the vehicle body when the assembly is started, in case the smart tag is lost and communication is not performed, and stores the relevant information, using the information in real time to the worker
  • the object is a smart tag attached to the workpiece to be transported by the autonomous transport means; At least one work machine positioned in the process area of the work object; And generating a virtual object corresponding to the work object and the smart tag, updating the location information of the virtual object based on the operation information of the autonomous mobile transportation means, and receiving the location information or the virtual object received from the smart tag.
  • an autonomous production operating device configured to transmit work information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on the location information of the work object virtualization system for a smart factory.
  • the operation is based on the location information of the virtual object. And to determine the work device located within a predetermined distance from the object.
  • the apparatus may further include a wireless transceiver configured to acquire the location information of the smart tag or the location information of the work device and transmit the location information to the autonomous production operating device.
  • a wireless transceiver configured to acquire the location information of the smart tag or the location information of the work device and transmit the location information to the autonomous production operating device.
  • the working device may include a wireless tool box or a smart tool box provided with a display element.
  • the work device may transmit the work result information to the autonomous production operation apparatus through the specification controller or record the work result information in the smart tag.
  • the work object may include a vehicle body for vehicle assembly.
  • the database stores the production information and operation information of the autonomous mobile transport means for each process;
  • a receiving unit configured to receive identification information of a work object carried by the autonomous mobile transportation means, identification information of a smart tag attached to the work object, location information of the smart tag, and location information of a work device;
  • a virtual object manager configured to generate a virtual object corresponding to the work object and the smart tag and update location information of the virtual object based on the driving information;
  • a job configured to transmit job information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on the production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object.
  • the job management unit based on the location information of the virtual object when the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object from the work object. It may be further configured to determine the work device located within a predetermined distance.
  • the driving information includes movement path information of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and movement speed information for each section of the autonomous mobile transportation means.
  • the virtual object manager may be further configured to periodically calculate the position information of the virtual object based on the movement path information and the movement speed information for each section.
  • the autonomous production operation apparatus the identification information of the work object to be transported by the autonomous mobile transport means and the identification information of the smart tag attached to the work object; Generating, by the autonomous production operating apparatus, a virtual object corresponding to the work object and the smart tag; Receiving, by the autonomous production operating apparatus, location information of at least one work device; Updating, by the autonomous production operating apparatus, location information of the virtual object based on previously stored driving information of the autonomous mobile transportation means; And the work device in which the autonomous production operating device is located within a preset distance from the work object based on previously stored production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object.
  • the object is also achieved by a virtualization method of things for a smart factory, characterized in that it comprises the step of transmitting the work information.
  • the transmitting of the job information may include: when the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object, based on the location information of the virtual object. And determining the work device located within a predetermined distance from the work object.
  • the driving information includes movement path information of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and movement speed information for each section of the autonomous mobile transportation means.
  • the updating of the location information may include periodically calculating location information of the virtual object based on the moving path information and the moving speed information for each section.
  • the display device included in the wireless toolbox or the smart toolbox may further include displaying the job information.
  • the work device may further include transmitting the work result information to the autonomous production operation apparatus through the specification controller or recording the work result information in the smart tag.
  • the computer program according to an embodiment of the present invention is configured to execute a virtualization method for a smart factory according to the above-described embodiments in combination with hardware, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • the object virtualization system and method for a smart factory in the assembly environment using the autonomous mobile transport means, such as conveyors or transport carts, by creating a virtual object corresponding to the work object and the smart tag attached thereto related information It stores therein, there is an advantage that can provide the work information to the operator in real time, such as sending the work information to a wireless tool or tool box using it.
  • the autonomous mobile transport means such as conveyors or transport carts
  • the object virtualization system and method for a smart factory according to an aspect of the present invention, even if the smart tag is lost or stolen or the smart tag can not be detected based on the information stored in the virtual object and its location information to the worker Accurate work information can be delivered in a timely manner. As a result, it is possible to shorten the work preparation time of the worker to increase the moving speed of the autonomous mobile transportation means, and by transmitting the correct information to the worker has the advantage of preventing the error of the operator to increase the overall output.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a virtualization system for things smart factory according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an autonomous production and operating apparatus of a virtualization system for things according to an embodiment of the present invention.
  • 3A to 3C are conceptual views illustrating an exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a virtualization method of things for a smart factory according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a thing virtualization system for a smart factory according to an embodiment of the present invention.
  • a thing virtualization system includes a smart tag 1, an autonomous production operation apparatus 3, and a work device 5.
  • the smart tag 1 is attached to a work object 100 transported by an autonomous mobile transportation means such as a conveyor or a transport cart, and the tag position for transmitting the position of the electronic tag and the electronic tag in which information is recorded in the form of a signal. It may include a signal generator. Since the detailed configuration of the smart tag 1 can be easily understood from the conventional smart tag, detailed description thereof will be omitted.
  • the work object 100 to which the smart tag 1 is attached may be assembled through a plurality of work areas while being transported by an autonomous mobile transportation means, and may be, for example, a vehicle body that is a part for producing a differential car.
  • a factory for producing a vehicle will be described as an example of a virtualization system for a smart factory according to embodiments. However, this is merely an example, and the virtualization system according to the embodiments may be applied to a production process of a product other than a vehicle.
  • the autonomous production operating apparatus 3 uses the smart tag 1 to grasp the position information of the work target object 100 in real time or to perform the work status in assembling the vehicle using the vehicle body as the work target object 100. It is a part for controlling the entire assembly process based on the smart tag 1, such as writing to the smart tag 1 or / or transmitting work information to the work devices 5 adjacent to the work object 100.
  • the autonomous production operation apparatus 3 is a computing system that performs control functions while communicating with an Internet of Things (IOT) platform and an IOT platform, which are middleware for communicating with other electronic devices. Can be configured.
  • IOT Internet of Things
  • the thing virtualization system further includes one or more wireless transceivers 2.
  • the wireless transceiver 2 is disposed at a main position in the moving path of the work object 100 to receive position information of the smart tag 1 from the smart tag 1 attached to the work object 100, and receives the received position. The information may be transmitted to the autonomous production operation apparatus 3.
  • the wireless transceiver 2 may perform a function of receiving the position information of the work device 5 from each work device 5 and transmitting it to the autonomous production operating apparatus 3.
  • the communication method between the autonomous production operation apparatus 3 and the other device through the wireless transceiver 2 may be short-range communication by a wireless local area network (WLAN) such as Wi-Fi.
  • WLAN wireless local area network
  • the communication method between the autonomous production operation apparatus 3 and other devices is not limited thereto, and may include, but not limited to, a metropolitan area network (MAN), a global system for mobile network (GSM), an enhanced data GSM environment (EDGE), and a high speed downlink (HSDPA).
  • MAN metropolitan area network
  • GSM global system for mobile network
  • EDGE enhanced data GSM environment
  • HSDPA high speed downlink
  • W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • LTE Advanced Long Term Evolution
  • IEEE 802.16m WirelessMAN-Advanced
  • HSPA + 3GPP Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • Mobile WiMAX IEEE 802.16e
  • UMB formerly EV-DO Rev. C
  • Flash-OFDM iBurst and MBWA
  • iBurst and MBWA IEEE 802.20
  • It can include any communication method to which an object can be networked, such as systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), World Interoperability for Microwave Access (Wi-MAX), or ultrasound-enabled communication.
  • BDMA Beam-Division Multiple Access
  • Wi-MAX World Interoperability for Microwave Access
  • the autonomous production operation apparatus 3 generates a virtual object corresponding to the workpiece 100 and the smart tag 1 at the time when the assembly of the vehicle body starts, and transports the workpiece 100 It is distinguished from the conventional assembly process in that the positional information of the virtual object is continuously updated based on the driving information of the autonomous mobile transportation means.
  • the virtual object is a data collection created and managed according to the combination of the work object 100 and the smart tag 1, and the specification information and process of the work object 100 to be recorded in the smart tag 1.
  • the result information and the like may be stored in the virtual object in the same way.
  • the autonomous production operating apparatus 3 performs a function of transmitting the job information to the work device 5 adjacent to the work object 100 based on the location information received from the smart tag 1 or the location information of the virtual object. do.
  • the virtual object By using the virtual object in this way, the smart tag 1 is stolen or lost, there is an area where the smart tag 1 cannot be sensed in the assembly line, or the number of smart tags is smaller than the number of the vehicle bodies. Therefore, even when communication with the smart tag 1 is impossible, the process can be performed without a problem by using the virtual object.
  • the virtualization system of things further comprises one or more specification controllers 4, wherein the autonomous production operating apparatus 3 is connected to the smart tag 1 and the work device 5 via the specification controller 4.
  • the specification controller 4 receives from the autonomous production operation apparatus 3 the specification information according to the identification information (for example, the vehicle body number) of the work object 100 and / or the production information for each process, and sends it to the smart tag 1.
  • the specification controller 4 may transmit the work information received from the smart tag 1 and / or the autonomous production operating apparatus 3 to the work device 5.
  • the specification controller 4 may record the work result information received from the work device 5 in the smart tag 1 and / or transmit the work result information to the autonomous production operating apparatus 3.
  • the work device 5 is a device for use by an operator performing an assembly process for the work object 100.
  • the work device 5 has a display element for displaying the work information received from the autonomous production operating apparatus 3 and has a wired and / or wireless communication function for receiving work information or transmitting work completion information.
  • the work device 5 may be a wireless tool machine 51 provided with a screen or an indicator lamp, a smart tool box 52 equipped with one or more containers and alarms, or the like in which parts or tools are accommodated. It is not limited to this.
  • the work device 5 may transmit the work result information to the specification controller 4 to transmit the work result to the autonomous production operation apparatus 3 or to record it in the smart tag 1.
  • the job information is arbitrary information for facilitating a worker's work, and may be determined based on process-specific production information on the work object 100.
  • the job information transmitted to the work device 5 may be determined by further referring to the job result information stored in the virtual object until the job information is transmitted.
  • the display form of the job information via the work device 5 may be different depending on the type of the work device 5. For example, based on the job information, the job information displayed in the smart tool box 52 may turn on the alarm lamp of the smart tool box 52 to indicate which part or parts container containing the tool to be worked on. Can be. Further, based on the work information, the fastening information required for assembling the part to the work object 100 using the wireless tool 51 may be displayed on the wireless tool 51. The operator can reduce the number of mistakes and increase the work speed by performing work by viewing the work information displayed on the work device 5.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an autonomous production operating apparatus of a virtualization system of things according to an embodiment of the present invention.
  • the autonomous production operation apparatus 3 may include a database 301, a receiver 302, a virtual object manager 303, and a job manager 304.
  • the systems and devices described herein may have aspects that are wholly hardware, or partly hardware and partly software. That is, the virtualization system of things and the autonomous production operation apparatus according to the embodiments may collectively refer to a hardware device and software related thereto for storing or transmitting data of a specific format and content in an electronic communication method.
  • the terms "part”, “module”, “server” and “system” are intended to refer to the combination of hardware and software driven by the hardware.
  • the hardware may be a data processing device including a CPU or other processor.
  • software driven by hardware may refer to a running process, an object, an executable, a thread of execution, a program, or the like.
  • each part constituting the autonomous production operation apparatus 3 shown in FIG. 2 is not intended to refer to separate components that are necessarily physically separated. That is, in FIG. 2, the database 301, the receiver 302, the virtual object manager 303, and the job manager 304 are illustrated as separate blocks that are separated from each other, but this is an autonomous production operating apparatus according to an embodiment of the present invention. (3) is functionally divided by the operation performed thereby. In some embodiments, some or all of the above-described units may be integrated in the same single device, or one or more of the units may be implemented as separate devices that are physically separated from other units. For example, each unit may be components that are communicatively coupled to each other under a distributed computing environment.
  • the database 301 stores specification information related to the work object 100, production information for each process, and operation information of the autonomous mobile transportation means.
  • Production information for each process may include information about parts or tools required for each assembly process of the work object 100 and fastening information required for fastening parts.
  • the driving information of the autonomous mobile transportation means may include information on a moving path of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and a moving speed of each section of the autonomous mobile transportation means in the moving path.
  • the database 301 may further store work result information received from the work device 5.
  • the receiving unit 302 receives identification information (eg, a vehicle body number) of the work object 100 and identification information of the smart tag 1 attached to the work object 100 when the assembly of the work object 100 is started. can do.
  • the object virtualization system is disposed in the work area and a scanner (not shown) for a worker to scan identification information and / or identification information of the smart tag 1 and the like imprinted on the work object 100 and transmit the scanned information to the receiving unit 302. May further include).
  • the identification information of the smart tag 1 may be transmitted from the smart tag 1 to the receiver 302 through communication without using a scanner.
  • the receiver 302 may periodically receive the position information of the smart tag 1 while the work object 100 is being transferred and the work is performed. For example, the location information of the smart tag 1 may be transmitted to the receiver 302 through the wireless transceiver 2. Furthermore, the receiver 302 may receive the position information of the work device 5.
  • the virtual object manager 303 generates a virtual object corresponding to the work object 100 and the smart tag 1 attached thereto at the time when assembly of the work object 100 is started, and the work object 100 is applied to the work object 100. As the assembly proceeds, the information to be recorded in the smart tag 1 is equally stored in the virtual object. For example, specification information of the work object 100 and work result information according to completion of each process may be recorded in the virtual object.
  • the virtual object manager 303 updates the position of the virtual object over time.
  • the driving information of the autonomous transportation means stored in the database 301 is used. Since the autonomous mobile transportation means moves a predetermined path at a predetermined speed, if the movement path and the speed of each section are known, the time required for the work object 100 to pass through each section can be calculated, and the work target ( The position of the virtual object may be periodically updated to indicate the current position of 100).
  • 3A is a conceptual diagram illustrating an exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to one embodiment of the invention.
  • the movement path of the autonomous transportation means may consist of one or more work areas 601-604.
  • the operator is located and the specification controller 4, the work machine 5, and the like are located, and the worker is controlled by the autonomous transport means.
  • the assembly of the parts is performed based on the job information displayed on the work device 5.
  • the virtual object manager 303 uses the length L11-L14 of each work area 601-604 to be defined in advance and the moving speed of the autonomous transport means in each work area 601-604. Update the position of the object.
  • the length L11-L14 of each work area 601-604 is divided by the moving speed of the autonomous transport means in the work area 601-604, and the autonomous transport means passes through each work area 601-604. Since the time required to calculate can be calculated, the location information of the virtual object is determined and updated to indicate the current position of the work object 100 calculated using the calculated time.
  • the job manager 304 transmits the job information to the adjacent work device 5 located within a predetermined distance from the work object 100.
  • the adjacent work device 5 to which the work information is to be transmitted may be the work device 5 arranged in the work area in which the current work object 100 is located, or the current work object 100 is located on the moving path. It may also be a work machine 5 arranged in a work area located after the work area.
  • the job management unit 304 may transmit job information to the work device 5 via the specification controller 4 disposed in each work area 601-604.
  • the job management unit 304 based on the location information received from the smart tag 1 in a state where the location information is periodically received from the smart tag 1 to the receiving unit 302 Determine the work device 5 and transmit the work information, but the reception of the location information from the smart tag 1 is stopped or the location information received from the smart tag 1 is different from the location information of the virtual object through calculation. If so, the adjacent work device 5 is determined based on the location information of the virtual object, and the work information is transmitted. Therefore, even when the smart tag 1 cannot be communicated with the smart tag 1 due to theft or loss during operation, or the sensing of the smart tag 1 is impossible, the work is performed in accordance with the assembly progress of the work object 100. Information can be transferred.
  • 3B is a conceptual diagram illustrating another exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to an embodiment of the present invention.
  • the movement path of the autonomous transport means may further include a margin area 611-613 between each work area 601-604 in addition to the plurality of work areas 601-604 described above. have.
  • the driving information stored in the database 301 is not only the length information L11-L14 of each work area 601-604 but also the length information L21-L23 of the blank area 611-613 therebetween.
  • the virtual object manager 303 may further update the position of the virtual object by time using the length information of the blank areas 611-613.
  • the process of calculating the position of the virtual object is the same as described above with reference to FIG. 3A, except that the time for which the work object passes through the margins 611-613 is further considered.
  • the movement path of the autonomous mobile transportation means is shown in a linear one-dimensional form for convenience of description.
  • the movement path of the autonomous transport means may have a more complicated form involving a two-dimensional position change.
  • 3C is a conceptual diagram illustrating another exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to an embodiment of the present invention.
  • the movement path of the autonomous transportation means may include one or more inflection sections including the standby area 600 and the plurality of work areas 601-608 and the movement direction thereof changed.
  • the positional information of the virtual object along the moving path may be two-dimensional positional information on a plane such as (x, y) coordinates.
  • the movement route described with reference to FIG. 3C is also exemplary, and the form of the movement route is not limited thereto.
  • the movement path of the autonomous transportation means may be a three-dimensional form with a change in height in the vertical direction, in which case the position information of the virtual object is taken into account in consideration of the time until the autonomous transportation means moves in the vertical direction. For example, it may calculate in the form of (x, y, z) coordinates.
  • the virtual object manager 303 updates the position information of the virtual object to reflect the current position of the work object 100, and based on the updated position of the virtual object, the task manager ( 304 transmits the job information to the adjacent work device 5.
  • the smart tag 1 cannot be communicated with the smart tag 1 due to loss or theft of the smart tag 1, or the like, the smart tag 1 cannot be sensed, based on the information stored in the virtual object and its location information. It has the advantage of delivering accurate job information to the operator in a timely manner.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a virtualization method of things for a smart factory according to an embodiment of the present invention.
  • the autonomous production operation apparatus 3 performs an operation of the workpiece 100 scanned by a worker using a scanner (not shown).
  • the identification information and the identification information of the smart tag 1 are received (S1).
  • the autonomous production operating apparatus 3 generates a virtual object corresponding to the combination of the received work object 100 and the smart tag 1 (S2).
  • the autonomous production operating apparatus 3 receives the position information of the work devices 5 arranged in each work area (S3). .
  • the autonomous production operation apparatus 3 may receive location information from the smart tag 1 attached to the work object 100.
  • the autonomous production operation apparatus 3 updates the positional information of the virtual object based on the driving information of the autonomous mobile transportation means during the assembly process (S4). Since the moving path and the moving speed of each section of the autonomous vehicle for transporting the work object are predetermined, the current position of the work object 100 is determined by updating the position of the virtual object based on this information. To be reflected as information.
  • the autonomous production operating apparatus 3 determines the work device 5 positioned adjacent to the current work object 100 based on the location information of the smart tag 1 or the virtual object (S5). For example, in a state where position information is periodically received from the smart tag 1, the adjacent work device 5 is determined based on the position information received from the smart tag 1, but the position information from the smart tag 1 is determined. If the reception of the is stopped or the location information received from the smart tag 1 is different from the location information of the virtual object through calculation, the adjacent work device 5 may be determined based on the location information of the virtual object.
  • the work information based on the production information for each process is transmitted to the adjacent work device 5 determined in the above-described step S5 (S6).
  • the transmitted work information is displayed to be visible to the worker by the display element provided in the work device 5, so that the worker can perform the assembly of the work object 100 based on this.
  • the job information transmitted to the adjacent work device 5 may be determined by further referring to the job result information stored in the virtual object until the job information is transmitted.
  • the work device 5 may further include transmitting the work result information to the specification controller 4 so as to transmit the work result to the autonomous production operation apparatus 3 or to record it in the smart tag 1.
  • Operation by the virtualization method of the thing for the smart factory according to the embodiments described above may be at least partly implemented as a computer program and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium having recorded thereon a program for implementing an operation by the virtualization method of things according to the embodiments includes all kinds of recording devices storing data that can be read by a computer. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like.
  • the computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment will be readily understood by those skilled in the art to which the present embodiment belongs.

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Abstract

The present invention relates to a system and a method for virtualization of objects for a smart factory and a computer program therefor. The system for virtualization of objects for a smart factory, according to the present invention, may comprise: a smart tag attached to a workpiece which is transported by an autonomous mobile transport means; at least one work equipment positioned in a processing area of the workpiece; and an autonomous production operating device configured to generate a virtual object corresponding to the workpiece and the smart tag, update location information of the virtual object on the basis of movement information of the autonomous mobile transport means, and transmit work information to the work equipment positioned within a preset distance from the workpiece on the basis of location information received from the smart tag or the location information of the virtual object.

Description

스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템과 방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램Object Virtualization System and Method for Smart Factory and Computer Program for the Same
본 발명은 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템과 방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 자동차 등의 부품 조립 과정에서 사용되는 스마트 태그에 대응하는 가상의 객체를 생성하고 이를 이용하여 공정을 관리하는 기술에 대한 것이다.The present invention relates to a thing virtualization system and method for a smart factory and a computer program therefor. More specifically, the present invention relates to a technology for creating a virtual object corresponding to a smart tag used in a component assembly process such as a car and managing the process using the same.
자동차는 양산 공정 내에서 수만 여 개의 부품이 조립되어 만들어지며, 차량의 양산 공정에서 차체 및 부품들이 이송 장치를 통하여 다양한 작업 공정을 자동적으로 옮겨 다니면서 조립이 이루어진다. 이때, 공개특허공보 제10-2007-0103540호에 개시된 것과 같이, 컨베이어 또는 이송대차를 통해 이송되는 차체를 감지하고 적절한 조립 정보를 작업자에게 전달하기 위해 RFID 등 전자 태그(tag)를 차체에 부착하여 사용하였다. 최근에는, 전자 태그와 태그 위치를 판독할 수 있는 태그 위치 신호 발생 장치로 구성된 스마트 태그를 조립 라인에서 이용하는 경우가 많다. 현대의 작업장은 예전에 비해 하나의 공장에서 다품종 소량 생산을 하는 시스템으로 점차 전환되고 있으므로, 이러한 환경에 있어서 작업자에게 조립을 위한 정보를 실시간으로 지속적으로 제공하기 위해 스마트 태그가 활용된다.Automobiles are made by assembling tens of thousands of parts in a mass production process. In a mass production process of a vehicle, assembling is performed while bodies and parts automatically move various work processes through a transfer device. In this case, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0103540, an electronic tag such as RFID is attached to the vehicle body in order to detect a vehicle body transferred through a conveyor or a transfer truck and deliver appropriate assembly information to an operator. Used. Recently, a smart tag composed of an electronic tag and a tag position signal generator capable of reading a tag position is often used in an assembly line. Modern workplaces are increasingly transitioning from one plant to a multi-volume production system, so smart tags are used in this environment to continuously provide workers with assembly information in real time.
그런데 종래의 차량 조립 공정에서는 스마트 태그에만 의존하여 각 작업자의 작업이 이루어져 왔으므로, 차체에 부착된 스마트 태그가 조립 라인에서 도난 또는 분실되거나, 조립 라인 중 스마트 태그의 센싱이 불가능한 영역이 존재하거나, 차체의 수량에 비해 스마트 태그의 수량이 적을 경우 등에는 생산에 심각한 차질을 초래하는 문제점이 있었다.However, in the conventional vehicle assembly process, since each worker's work has been performed depending on the smart tag only, the smart tag attached to the vehicle body is stolen or lost on the assembly line, or there is an area where the smart tag cannot be sensed in the assembly line, When the number of smart tags is smaller than the number of car bodies, there is a problem that causes serious disruptions in production.
따라서 본 발명은 스마트 태그가 유실되어 통신이 이루어지지 않는 경우를 대비하여, 조립이 개시될 때 차체에 대응되는 가상의 객체를 생성하여 관련 정보를 저장하고, 이를 이용하여 작업자에게 실시간으로 작업 정보를 제공할 수 있는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템 및 방법과, 상기 방법을 위한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention generates a virtual object corresponding to the vehicle body when the assembly is started, in case the smart tag is lost and communication is not performed, and stores the relevant information, using the information in real time to the worker An object virtualization system and method for a smart factory that can be provided, and a computer program for the method.
상기 목적은, 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물에 부착되는 스마트 태그; 상기 작업 대상물의 공정 영역에 위치하는 하나 이상의 작업 기기; 및 상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하고, 상기 자율이동운송수단의 운행 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하며, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하도록 구성된 자율 생산운영 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템에 의해 달성된다.The object is a smart tag attached to the workpiece to be transported by the autonomous transport means; At least one work machine positioned in the process area of the work object; And generating a virtual object corresponding to the work object and the smart tag, updating the location information of the virtual object based on the operation information of the autonomous mobile transportation means, and receiving the location information or the virtual object received from the smart tag. And an autonomous production operating device configured to transmit work information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on the location information of the work object virtualization system for a smart factory.
상기 자율 생산운영 장치는, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 존재하지 않거나 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 상기 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우, 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기를 결정하도록 구성될 수 있다.If the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object, the operation is based on the location information of the virtual object. And to determine the work device located within a predetermined distance from the object.
상기 스마트 태그의 위치 정보 또는 상기 작업 기기의 위치 정보를 획득하여 상기 자율 생산운영 장치에 전송하도록 구성된 무선 송수신기를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a wireless transceiver configured to acquire the location information of the smart tag or the location information of the work device and transmit the location information to the autonomous production operating device.
상기 작업 기기는 표시 소자가 구비된 무선 공구기 또는 스마트 공구함을 포함할 수 있다.The working device may include a wireless tool box or a smart tool box provided with a display element.
상기 작업 기기가 작업 결과 정보를 상기 사양 제어기를 통해 상기 자율 생산운영 장치에 전송하거나 상기 스마트 태그에 기록할 수 있다.The work device may transmit the work result information to the autonomous production operation apparatus through the specification controller or record the work result information in the smart tag.
상기 작업 대상물은 차량 조립용 차체를 포함할 수 있다.The work object may include a vehicle body for vehicle assembly.
한편, 공정별 생산 정보 및 자율이동운송수단의 운행 정보가 저장된 데이터베이스; 상기 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물의 식별 정보, 상기 작업 대상물에 부착된 스마트 태그의 식별 정보, 상기 스마트 태그의 위치 정보 및 작업 기기의 위치 정보를 수신하도록 구성된 수신부; 상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하고, 상기 운행 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하도록 구성된 가상 객체 관리부; 및 상기 공정별 생산 정보, 상기 작업 기기의 위치 정보, 및 상기 스마트 태그 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하도록 구성된 작업 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 자율 생산운영 장치에 의해서도 상기 목적은 달성된다.On the other hand, the database stores the production information and operation information of the autonomous mobile transport means for each process; A receiving unit configured to receive identification information of a work object carried by the autonomous mobile transportation means, identification information of a smart tag attached to the work object, location information of the smart tag, and location information of a work device; A virtual object manager configured to generate a virtual object corresponding to the work object and the smart tag and update location information of the virtual object based on the driving information; And a job configured to transmit job information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on the production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object. The above object is also achieved by an autonomous production operation apparatus for a smart factory, characterized in that it comprises a management unit.
상기 작업 관리부는, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 존재하지 않거나 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 상기 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우, 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기를 결정하도록 더 구성될 수 있다.The job management unit, based on the location information of the virtual object when the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object from the work object. It may be further configured to determine the work device located within a predetermined distance.
상기 운행 정보는, 하나 이상의 작업 영역을 포함하는 상기 자율이동운송수단의 이동 경로 정보 및 상기 자율이동운송수단의 구간별 이동 속도 정보를 포함한다. 이때, 상기 가상 객체 관리부는, 상기 이동 경로 정보 및 상기 구간별 이동 속도 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 주기적으로 산출하도록 더 구성될 수 있다.The driving information includes movement path information of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and movement speed information for each section of the autonomous mobile transportation means. In this case, the virtual object manager may be further configured to periodically calculate the position information of the virtual object based on the movement path information and the movement speed information for each section.
또한, 자율 생산운영 장치가, 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물의 식별 정보 및 상기 작업 대상물에 부착된 스마트 태그의 식별 정보를 수신하는 단계; 상기 자율 생산운영 장치가, 상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하는 단계; 상기 자율 생산운영 장치가 하나 이상의 작업 기기의 위치 정보를 수신하는 단계; 상기 자율 생산운영 장치가, 미리 저장된 상기 자율이동운송수단의 운행 정보에 기초하여, 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하는 단계; 및 상기 자율 생산운영 장치가, 미리 저장된 공정별 생산 정보, 상기 작업 기기의 위치 정보, 및 상기 스마트 태그 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법에 의해서도 상기 목적은 달성된다.In addition, the autonomous production operation apparatus, the identification information of the work object to be transported by the autonomous mobile transport means and the identification information of the smart tag attached to the work object; Generating, by the autonomous production operating apparatus, a virtual object corresponding to the work object and the smart tag; Receiving, by the autonomous production operating apparatus, location information of at least one work device; Updating, by the autonomous production operating apparatus, location information of the virtual object based on previously stored driving information of the autonomous mobile transportation means; And the work device in which the autonomous production operating device is located within a preset distance from the work object based on previously stored production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object. The object is also achieved by a virtualization method of things for a smart factory, characterized in that it comprises the step of transmitting the work information.
상기 작업 정보를 전송하는 단계는, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 존재하지 않거나 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 상기 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우, 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The transmitting of the job information may include: when the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object, based on the location information of the virtual object. And determining the work device located within a predetermined distance from the work object.
상기 운행 정보는, 하나 이상의 작업 영역을 포함하는 상기 자율이동운송수단의 이동 경로 정보 및 상기 자율이동운송수단의 구간별 이동 속도 정보를 포함한다. 이때, 상기 위치 정보를 갱신하는 단계는, 상기 이동 경로 정보 및 상기 구간별 이동 속도 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 주기적으로 산출하는 단계를 포함할 수 있다.The driving information includes movement path information of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and movement speed information for each section of the autonomous mobile transportation means. The updating of the location information may include periodically calculating location information of the virtual object based on the moving path information and the moving speed information for each section.
무선 공구기 또는 스마트 공구함에 구비된 표시 소자가 상기 작업 정보를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The display device included in the wireless toolbox or the smart toolbox may further include displaying the job information.
상기 작업 기기가 작업 결과 정보를 상기 사양 제어기를 통해 상기 자율 생산운영 장치에 전송하거나 상기 스마트 태그에 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.The work device may further include transmitting the work result information to the autonomous production operation apparatus through the specification controller or recording the work result information in the smart tag.
본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어와 결합되어 전술한 실시예들에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법을 실행하도록 구성된 것으로서, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.The computer program according to an embodiment of the present invention is configured to execute a virtualization method for a smart factory according to the above-described embodiments in combination with hardware, and may be stored in a computer-readable recording medium.
본 발명에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템 및 방법에 의하면, 컨베이어 또는 이송대차 등 자율이동운송수단을 이용한 조립 환경에 있어서 작업 대상물 및 이에 부착된 스마트 태그에 대응되는 가상의 객체를 생성하여 관련 정보를 저장하며, 이를 이용하여 무선공구기나 공구함에 작업 정보를 송신하는 등 작업자에게 실시간으로 작업 정보를 제공할 수 있는 이점이 있다.According to the object virtualization system and method for a smart factory according to the present invention, in the assembly environment using the autonomous mobile transport means, such as conveyors or transport carts, by creating a virtual object corresponding to the work object and the smart tag attached thereto related information It stores therein, there is an advantage that can provide the work information to the operator in real time, such as sending the work information to a wireless tool or tool box using it.
또한 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템 및 방법에 의하면, 스마트 태그가 분실 또는 도난되거나 스마트 태그의 센싱이 불가능한 경우에도 가상의 객체에 저장된 정보 및 이의 위치 정보를 기반으로 작업자에게 정확한 작업 정보를 적시에 전달할 수 있다. 그 결과, 작업자의 작업 준비 시간을 단축시켜 자율이동운송수단의 이동 속도를 증대시킬 수 있으며, 정확한 정보를 작업자에게 전달함으로써 작업자의 실수를 방지하여 전체 생산량을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the object virtualization system and method for a smart factory according to an aspect of the present invention, even if the smart tag is lost or stolen or the smart tag can not be detected based on the information stored in the virtual object and its location information to the worker Accurate work information can be delivered in a timely manner. As a result, it is possible to shorten the work preparation time of the worker to increase the moving speed of the autonomous mobile transportation means, and by transmitting the correct information to the worker has the advantage of preventing the error of the operator to increase the overall output.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템의 개념도이며,1 is a conceptual diagram of a virtualization system for things smart factory according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템의 자율 생산운영 장치의 구성을 도시한 블록도이며,2 is a block diagram illustrating a configuration of an autonomous production and operating apparatus of a virtualization system for things according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리에서 공정 영역의 예시적인 배치를 나타내는 개념도이며,3A to 3C are conceptual views illustrating an exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a virtualization method of things for a smart factory according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템과 방법 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an object virtualization system and method for a smart factory and a computer program for the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a thing virtualization system for a smart factory according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사물 가상화 시스템은 스마트 태그(1), 자율 생산운영 장치(3) 및 작업 기기(5)를 포함한다. 스마트 태그(1)는 컨베이어 또는 이송대차와 같은 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물(100)에 부착되는 것으로서, 정보가 기록되는 전자 태그와 전자 태그의 위치를 신호 형태로 송신하기 위한 태그 위치 신호 발생 장치를 포함할 수 있다. 스마트 태그(1)의 상세 구성은 종래의 스마트 태그로부터 용이하게 이해될 수 있으므로, 본 명세서에서는 자세한 설명을 생략한다.Referring to FIG. 1, a thing virtualization system according to an embodiment of the present invention includes a smart tag 1, an autonomous production operation apparatus 3, and a work device 5. The smart tag 1 is attached to a work object 100 transported by an autonomous mobile transportation means such as a conveyor or a transport cart, and the tag position for transmitting the position of the electronic tag and the electronic tag in which information is recorded in the form of a signal. It may include a signal generator. Since the detailed configuration of the smart tag 1 can be easily understood from the conventional smart tag, detailed description thereof will be omitted.
스마트 태그(1)가 부착되는 작업 대상물(100)은 자율이동운송수단에 의해 운송되면서 복수의 작업 영역을 거쳐 조립이 이루어지는 것으로서, 예를 들면 차동차 생산을 위한 부품인 차체일 수 있다. 본 명세서에서는, 차량 생산을 위한 공장을 예시로 하여 실시예들에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템에 대하여 설명한다. 그러나 이는 예시적인 것으로서, 실시예들에 따른 사물 가상화 시스템은 차량 외 다른 제품의 생산 공정에 적용될 수도 있다.The work object 100 to which the smart tag 1 is attached may be assembled through a plurality of work areas while being transported by an autonomous mobile transportation means, and may be, for example, a vehicle body that is a part for producing a differential car. In the present specification, a factory for producing a vehicle will be described as an example of a virtualization system for a smart factory according to embodiments. However, this is merely an example, and the virtualization system according to the embodiments may be applied to a production process of a product other than a vehicle.
자율 생산운영 장치(3)는 차체를 작업 대상물(100)로 하여 차량의 조립을 수행함에 있어서, 스마트 태그(1)를 이용하여 작업 대상물(100)의 위치 정보를 실시간으로 파악하거나, 작업 현황을 스마트 태그(1)에 기록하거나, 또는/또한 작업 대상물(100)에 인접한 작업 기기(5)들에 작업 정보를 전송하는 등 스마트 태그(1)를 기반으로 조립 과정 전체를 제어하기 위한 부분이다. 예를 들어, 자율 생산운영 장치(3)는 다른 전자 기기들과의 통신을 위한 미들웨어(middleware)인 사물 인터넷(Internet Of Things; IOT) 플랫폼 및 IOT 플랫폼과 통신하면서 제어 기능을 수행하는 컴퓨팅 시스템으로 구성될 수 있다.The autonomous production operating apparatus 3 uses the smart tag 1 to grasp the position information of the work target object 100 in real time or to perform the work status in assembling the vehicle using the vehicle body as the work target object 100. It is a part for controlling the entire assembly process based on the smart tag 1, such as writing to the smart tag 1 or / or transmitting work information to the work devices 5 adjacent to the work object 100. For example, the autonomous production operation apparatus 3 is a computing system that performs control functions while communicating with an Internet of Things (IOT) platform and an IOT platform, which are middleware for communicating with other electronic devices. Can be configured.
자율 생산운영 장치(3)와 다른 기기 사이의 통신을 위하여, 본 발명의 일 실시예에서 사물 가상화 시스템은 하나 이상의 무선 송수신기(2)를 더 포함한다. 무선 송수신기(2)는 작업 대상물(100)의 이동 경로 내의 주요 위치에 배치되어, 작업 대상물(100)에 부착된 스마트 태그(1)로부터 스마트 태그(1)의 위치 정보를 수신하고, 수신한 위치 정보를 자율 생산운영 장치(3)에 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 무선 송수신기(2)는 각각의 작업 기기(5)로부터 작업 기기(5)의 위치 정보를 수신하여 자율 생산운영 장치(3)에 전송하는 기능을 수행할 수 있다.For communication between the autonomous production operating apparatus 3 and other devices, in one embodiment of the present invention, the thing virtualization system further includes one or more wireless transceivers 2. The wireless transceiver 2 is disposed at a main position in the moving path of the work object 100 to receive position information of the smart tag 1 from the smart tag 1 attached to the work object 100, and receives the received position. The information may be transmitted to the autonomous production operation apparatus 3. In addition, the wireless transceiver 2 may perform a function of receiving the position information of the work device 5 from each work device 5 and transmitting it to the autonomous production operating apparatus 3.
무선 송수신기(2)를 통한 자율 생산운영 장치(3)와 다른 기기 사이의 통신 방식은 와이-파이(Wi-Fi) 등 무선 LAN(Local Area Network)에 의한 근거리 통신일 수 있다. 그러나 자율 생산운영 장치(3)와 다른 기기 사이의 통신 방식은 이에 한정되지 않으며, MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 또는 초음파 활용 통신 등 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있다.The communication method between the autonomous production operation apparatus 3 and the other device through the wireless transceiver 2 may be short-range communication by a wireless local area network (WLAN) such as Wi-Fi. However, the communication method between the autonomous production operation apparatus 3 and other devices is not limited thereto, and may include, but not limited to, a metropolitan area network (MAN), a global system for mobile network (GSM), an enhanced data GSM environment (EDGE), and a high speed downlink (HSDPA). Packet Access, Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA), Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Bluetooth, Zigbee, Voice over Internet Protocol (VoIP), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA +, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) It can include any communication method to which an object can be networked, such as systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), World Interoperability for Microwave Access (Wi-MAX), or ultrasound-enabled communication.
본 발명의 실시예들은, 자율 생산운영 장치(3)가 차체의 조립이 개시되는 시점에 작업 대상물(100) 및 스마트 태그(1)에 상응하는 가상 객체를 생성하고, 작업 대상물(100)을 운송하는 자율이동운송수단의 운행 정보에 기초하여 가상 객체의 위치 정보를 지속적으로 갱신하는 점에 있어서 종래의 조립 공정과 차별화된다. 본 명세서에서 가상 객체란, 작업 대상물(100) 및 스마트 태그(1)의 조합에 상응하여 생성 및 관리되는 데이터 집합체로서, 스마트 태그(1)에 기록되기 위한 작업 대상물(100)의 사양 정보 및 공정 결과 정보 등이 가상 객체에도 동일하게 저장될 수 있다.Embodiments of the present invention, the autonomous production operation apparatus 3 generates a virtual object corresponding to the workpiece 100 and the smart tag 1 at the time when the assembly of the vehicle body starts, and transports the workpiece 100 It is distinguished from the conventional assembly process in that the positional information of the virtual object is continuously updated based on the driving information of the autonomous mobile transportation means. In the present specification, the virtual object is a data collection created and managed according to the combination of the work object 100 and the smart tag 1, and the specification information and process of the work object 100 to be recorded in the smart tag 1. The result information and the like may be stored in the virtual object in the same way.
자율 생산운영 장치(3)는, 스마트 태그(1)로부터 수신된 위치 정보 또는 가상 객체의 위치 정보를 기초로, 작업 대상물(100)에 인접한 작업 기기(5)에 작업 정보에 전송하는 기능을 수행한다. 이와 같이 가상 객체를 이용함으로써, 스마트 태그(1)가 도난 또는 분실되거나, 조립 라인 중 스마트 태그(1)의 센싱이 불가능한 영역이 존재하거나, 차체의 수량에 비해 스마트 태그의 수량이 적은 등의 이유로 인하여 스마트 태그(1)와의 통신이 불가능한 경우에도 가상 객체를 이용하여 공정을 문제 없이 수행할 수 있다.The autonomous production operating apparatus 3 performs a function of transmitting the job information to the work device 5 adjacent to the work object 100 based on the location information received from the smart tag 1 or the location information of the virtual object. do. By using the virtual object in this way, the smart tag 1 is stolen or lost, there is an area where the smart tag 1 cannot be sensed in the assembly line, or the number of smart tags is smaller than the number of the vehicle bodies. Therefore, even when communication with the smart tag 1 is impossible, the process can be performed without a problem by using the virtual object.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율 생산운영 장치(3)의 구체적인 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 후술한다.A detailed configuration of the autonomous production operation apparatus 3 according to an embodiment of the present invention will be described later in detail with reference to FIG. 2.
본 발명의 일 실시예에서, 사물 가상화 시스템은 하나 이상의 사양 제어기(4)를 더 포함하며, 자율 생산운영 장치(3)는 사양 제어기(4)를 통하여 스마트 태그(1) 및 작업 기기(5)와 통신을 수행한다. 사양 제어기(4)는 자율 생산운영 장치(3)로부터 작업 대상물(100)의 식별 정보(예컨대, 차체 번호)에 따른 사양 정보 및/또는 공정별 생산 정보를 수신하고, 이를 스마트 태그(1)에 기록할 수 있다. 또한, 사양 제어기(4)는 스마트 태그(1) 및/또는 자율 생산운영 장치(3)로부터 수신된 작업 정보를 작업 기기(5)에 전송할 수 있다. 나아가, 사양 제어기(4)는 작업 기기(5)로부터 수신된 작업 결과 정보를 스마트 태그(1)에 기록하거나, 또는/또한 작업 결과 정보를 자율 생산운영 장치(3)에 전송할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the virtualization system of things further comprises one or more specification controllers 4, wherein the autonomous production operating apparatus 3 is connected to the smart tag 1 and the work device 5 via the specification controller 4. Communicate with The specification controller 4 receives from the autonomous production operation apparatus 3 the specification information according to the identification information (for example, the vehicle body number) of the work object 100 and / or the production information for each process, and sends it to the smart tag 1. Can record In addition, the specification controller 4 may transmit the work information received from the smart tag 1 and / or the autonomous production operating apparatus 3 to the work device 5. Further, the specification controller 4 may record the work result information received from the work device 5 in the smart tag 1 and / or transmit the work result information to the autonomous production operating apparatus 3.
작업 기기(5)는, 작업 대상물(100)에 대한 조립 공정을 수행하는 작업자가 사용하기 위한 장치이다. 작업 기기(5)는 자율 생산운영 장치(3)로부터 수신된 작업 정보를 표시하기 위한 표시 소자를 구비하며, 작업 정보를 수신하거나 작업 완료 정보를 전송하기 위한 유선 및/또는 무선 통신 기능을 갖는다. 예를 들면, 작업 기기(5)는 화면이나 지시램프 등이 구비된 무선 공구기(51), 부품 또는 공구가 수용되는 하나 이상의 컨테이너와 알람등이 구비된 스마트 공구함(52) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 작업 기기(5)는 작업 결과 정보를 사양 제어기(4)에 전송함으로써, 작업 결과를 자율 생산운영 장치(3)에 전송하거나 스마트 태그(1)에 기록하도록 할 수 있다.The work device 5 is a device for use by an operator performing an assembly process for the work object 100. The work device 5 has a display element for displaying the work information received from the autonomous production operating apparatus 3 and has a wired and / or wireless communication function for receiving work information or transmitting work completion information. For example, the work device 5 may be a wireless tool machine 51 provided with a screen or an indicator lamp, a smart tool box 52 equipped with one or more containers and alarms, or the like in which parts or tools are accommodated. It is not limited to this. In addition, the work device 5 may transmit the work result information to the specification controller 4 to transmit the work result to the autonomous production operation apparatus 3 or to record it in the smart tag 1.
작업 정보는 작업자의 작업을 용이하게 하기 위한 임의의 정보로서, 작업 대상물(100)에 대한 공정별 생산 정보를 기초로 하여 결정되는 것일 수 있다. 또한, 작업 기기(5)에 전송되는 작업 정보는, 작업 정보의 전송 전까지 가상 객체에 저장되어 있는 작업 결과 정보를 더 참조하여 결정되는 것일 수도 있다.The job information is arbitrary information for facilitating a worker's work, and may be determined based on process-specific production information on the work object 100. In addition, the job information transmitted to the work device 5 may be determined by further referring to the job result information stored in the virtual object until the job information is transmitted.
작업 기기(5)를 통한 작업 정보의 표시 형태는 작업 기기(5)의 종류에 따라 상이할 수 있다. 예를 들면, 작업 정보를 기초로, 스마트 공구함(52)에 표시되는 작업 정보란 작업할 부품 또는 공구가 들어 있는 부품 컨테이너가 어느 것인지를 표시하도록 스마트 공구함(52)의 알람등을 점등시킬 수 있다. 또한, 작업 정보를 기초로 하여, 무선 공구기(51)를 이용하여 부품을 작업 대상물(100)에 조립하는 데 필요한 체결 정보를 무선 공구기(51)에 표시할 수도 있다. 작업자는, 이와 같은 작업 기기(5)에 표시된 작업 정보를 보고 작업을 수행함으로써 실수를 줄이고 작업 속도를 높일 수 있다.The display form of the job information via the work device 5 may be different depending on the type of the work device 5. For example, based on the job information, the job information displayed in the smart tool box 52 may turn on the alarm lamp of the smart tool box 52 to indicate which part or parts container containing the tool to be worked on. Can be. Further, based on the work information, the fastening information required for assembling the part to the work object 100 using the wireless tool 51 may be displayed on the wireless tool 51. The operator can reduce the number of mistakes and increase the work speed by performing work by viewing the work information displayed on the work device 5.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물 가상화 시스템의 자율 생산운영 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of an autonomous production operating apparatus of a virtualization system of things according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 자율 생산운영 장치(3)는 데이터베이스(301), 수신부(302), 가상 객체 관리부(303) 및 작업 관리부(304)를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기재된 시스템 및 장치는, 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 즉, 실시예들에 따른 사물 가상화 시스템 및 자율 생산운영 장치는, 특정 형식 및 내용의 데이터를 저장하거나 전자통신 방식으로 주고받기 위한 하드웨어 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부", "모듈", "서버" 및 "시스템" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.1 and 2, the autonomous production operation apparatus 3 may include a database 301, a receiver 302, a virtual object manager 303, and a job manager 304. The systems and devices described herein may have aspects that are wholly hardware, or partly hardware and partly software. That is, the virtualization system of things and the autonomous production operation apparatus according to the embodiments may collectively refer to a hardware device and software related thereto for storing or transmitting data of a specific format and content in an electronic communication method. The terms "part", "module", "server" and "system" are intended to refer to the combination of hardware and software driven by the hardware. For example, the hardware may be a data processing device including a CPU or other processor. In addition, software driven by hardware may refer to a running process, an object, an executable, a thread of execution, a program, or the like.
또한, 도 2에 도시된 자율 생산운영 장치(3)를 구성하는 각각의 부는 반드시 물리적으로 구분되는 별개의 구성요소를 지칭하는 것으로 의도되지 않는다. 즉, 도 2에서 데이터베이스(301), 수신부(302), 가상 객체 관리부(303) 및 작업 관리부(304)는 서로 구분되는 별개의 블록으로 도시되었으나, 이는 본 발명의 실시예에 따른 자율 생산운영 장치(3)를 이에 의해 실행되는 동작에 의해 기능적으로 구분한 것이다. 실시예에 따라서는 전술한 부(unit)들 중 일부 또는 전부가 동일한 하나의 장치 내에 집적화될 수 있으며, 또는 하나 이상의 부가 다른 부와 물리적으로 구분되는 별개의 장치로 구현될 수도 있다. 예컨대, 각 부는 분산 컴퓨팅 환경 하에서 서로 통신 가능하게 연결된 컴포넌트들일 수도 있다.In addition, each part constituting the autonomous production operation apparatus 3 shown in FIG. 2 is not intended to refer to separate components that are necessarily physically separated. That is, in FIG. 2, the database 301, the receiver 302, the virtual object manager 303, and the job manager 304 are illustrated as separate blocks that are separated from each other, but this is an autonomous production operating apparatus according to an embodiment of the present invention. (3) is functionally divided by the operation performed thereby. In some embodiments, some or all of the above-described units may be integrated in the same single device, or one or more of the units may be implemented as separate devices that are physically separated from other units. For example, each unit may be components that are communicatively coupled to each other under a distributed computing environment.
데이터베이스(301)에는 작업 대상물(100)에 연관된 사양 정보, 공정별 생산 정보 및 자율이동운송수단의 운행 정보 등이 저장된다. 공정별 생산 정보란 작업 대상물(100)의 각 조립 공정에 필요한 부품이나 공구에 대한 정보 및 부품의 체결에 필요한 체결 정보 등을 포함할 수 있다. 자율이동운송수단의 운행 정보란, 하나 이상의 작업 영역을 포함하는 자율이동운송수단의 이동 경로 및 상기 이동 경로 내에서 자율이동운송수단의 구간별 이동 속도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터베이스(301)에는 작업 기기(5)로부터 수신된 작업 결과 정보가 더 저장될 수 있다.The database 301 stores specification information related to the work object 100, production information for each process, and operation information of the autonomous mobile transportation means. Production information for each process may include information about parts or tools required for each assembly process of the work object 100 and fastening information required for fastening parts. The driving information of the autonomous mobile transportation means may include information on a moving path of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and a moving speed of each section of the autonomous mobile transportation means in the moving path. In addition, the database 301 may further store work result information received from the work device 5.
수신부(302)는 작업 대상물(100)의 조립이 개시되는 시점에 작업 대상물(100)의 식별 정보(예컨대, 차체 번호) 및 작업 대상물(100)에 부착된 스마트 태그(1)의 식별 정보를 수신할 수 있다. 이를 위하여, 사물 가상화 시스템은 작업 영역에 배치되며 작업자가 작업 대상물(100)에 각인된 식별 정보 및/또는 스마트 태그(1)의 식별 정보 등을 스캔하여 수신부(302)에 전송하기 위한 스캐너(미도시)를 더 포함할 수 있다. 한편, 스마트 태그(1)의 식별 정보는 스캐너를 이용하지 않고 스마트 태그(1)로부터 통신을 통해 수신부(302)에 전송될 수도 있다. 또한, 수신부(302)는 작업 대상물(100)이 이송되면서 작업이 이루어지는 동안 주기적으로 스마트 태그(1)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 스마트 태그(1)의 위치 정보는 무선 송수신기(2)를 통하여 수신부(302)에 전송될 수 있다. 나아가, 수신부(302)는 작업 기기(5)의 위치 정보를 수신할 수 있다.The receiving unit 302 receives identification information (eg, a vehicle body number) of the work object 100 and identification information of the smart tag 1 attached to the work object 100 when the assembly of the work object 100 is started. can do. To this end, the object virtualization system is disposed in the work area and a scanner (not shown) for a worker to scan identification information and / or identification information of the smart tag 1 and the like imprinted on the work object 100 and transmit the scanned information to the receiving unit 302. May further include). On the other hand, the identification information of the smart tag 1 may be transmitted from the smart tag 1 to the receiver 302 through communication without using a scanner. In addition, the receiver 302 may periodically receive the position information of the smart tag 1 while the work object 100 is being transferred and the work is performed. For example, the location information of the smart tag 1 may be transmitted to the receiver 302 through the wireless transceiver 2. Furthermore, the receiver 302 may receive the position information of the work device 5.
가상 객체 관리부(303)는, 작업 대상물(100)의 조립이 개시되는 시점에 작업 대상물(100) 및 이에 부착된 스마트 태그(1)에 대응되는 가상 객체를 생성하고, 작업 대상물(100)에 대한 조립이 진행됨에 따라 스마트 태그(1)에 기록될 정보를 가상 객체에도 동일하게 저장한다. 예를 들면, 작업 대상물(100)의 사양 정보 및 각 공정의 완료에 따른 작업 결과 정보가 가상 객체에 기록될 수 있다.The virtual object manager 303 generates a virtual object corresponding to the work object 100 and the smart tag 1 attached thereto at the time when assembly of the work object 100 is started, and the work object 100 is applied to the work object 100. As the assembly proceeds, the information to be recorded in the smart tag 1 is equally stored in the virtual object. For example, specification information of the work object 100 and work result information according to completion of each process may be recorded in the virtual object.
또한, 가상 객체 관리부(303)는 시간의 경과에 따라 가상 객체의 위치를 갱신한다. 가상 객체의 위치를 갱신하기 위하여, 데이터베이스(301)에 저장되어 있는 자율이동운송수단의 운행 정보가 사용된다. 자율이동운송수단은 정해진 경로를 정해진 속도로 이동하므로, 이동 경로와 구간별 속도를 알고 있으면 작업 대상물(100)이 각 구간을 통과하는 데 소요되는 시간을 산출할 수 있고, 이를 이용하여 작업 대상물(100)의 현재 위치를 나타내도록 가상 객체의 위치를 주기적으로 갱신할 수 있다.In addition, the virtual object manager 303 updates the position of the virtual object over time. In order to update the position of the virtual object, the driving information of the autonomous transportation means stored in the database 301 is used. Since the autonomous mobile transportation means moves a predetermined path at a predetermined speed, if the movement path and the speed of each section are known, the time required for the work object 100 to pass through each section can be calculated, and the work target ( The position of the virtual object may be periodically updated to indicate the current position of 100).
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리에서 공정 영역의 예시적인 배치를 나타내는 개념도이다.3A is a conceptual diagram illustrating an exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to one embodiment of the invention.
도 3a를 더 참조하면, 자율이동운송수단의 이동 경로는 하나 이상의 작업 영역(601-604)으로 이루어질 수 있다. 각각의 작업 영역(601-604)에는 작업자가 위치하고 또한 사양 제어기(4)와 작업 기기(5) 등이 위치하며, 작업자는 자율이동운송수단에 의해 작업 대상물(100)이 자신의 작업 영역(601-604)에 도달하면 작업 기기(5)에 표시되는 작업 정보를 기초로 부품의 조립 등을 수행한다.Referring further to FIG. 3A, the movement path of the autonomous transportation means may consist of one or more work areas 601-604. In each work area 601-604, the operator is located and the specification controller 4, the work machine 5, and the like are located, and the worker is controlled by the autonomous transport means. And -604, the assembly of the parts is performed based on the job information displayed on the work device 5.
이때, 가상 객체 관리부(303)는 사전에 정의된 각 작업 영역(601-604)의 길이(L11-L14) 및 각 작업 영역(601-604)에서의 자율이동운송수단의 이동 속도를 이용하여 가상 객체의 위치를 갱신한다. 각 작업 영역(601-604)의 길이(L11-L14)를 해당 작업 영역(601-604)에서의 자율이동운송수단의 이동 속도로 나누면 자율이동운송수단이 각 작업 영역(601-604)을 통과하는데 소요되는 시간을 산출할 수 있으므로, 이를 이용하여 산출된 작업 대상물(100)의 현재 위치를 나타내도록 가상 객체의 위치 정보를 결정 및 갱신해 나간다.At this time, the virtual object manager 303 uses the length L11-L14 of each work area 601-604 to be defined in advance and the moving speed of the autonomous transport means in each work area 601-604. Update the position of the object. The length L11-L14 of each work area 601-604 is divided by the moving speed of the autonomous transport means in the work area 601-604, and the autonomous transport means passes through each work area 601-604. Since the time required to calculate can be calculated, the location information of the virtual object is determined and updated to indicate the current position of the work object 100 calculated using the calculated time.
위치 정보가 결정되면, 작업 관리부(304)는 작업 대상물(100)로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 인접 작업 기기(5)에 작업 정보를 전송한다. 작업 정보가 전송될 인접 작업 기기(5)란, 현재 작업 대상물(100)이 위치하는 작업 영역에 배치되어 있는 작업 기기(5)일 수도 있으며, 또는 이동 경로 상에서 현재 작업 대상물(100)이 위치하는 작업 영역 다음에 위치한 작업 영역에 배치되어 있는 작업 기기(5)일 수도 있다. 작업 관리부(304)는 각 작업 영역(601-604)에 배치된 사양 제어기(4)를 통해 작업 기기(5)에 작업 정보를 전송할 수도 있다.When the position information is determined, the job manager 304 transmits the job information to the adjacent work device 5 located within a predetermined distance from the work object 100. The adjacent work device 5 to which the work information is to be transmitted may be the work device 5 arranged in the work area in which the current work object 100 is located, or the current work object 100 is located on the moving path. It may also be a work machine 5 arranged in a work area located after the work area. The job management unit 304 may transmit job information to the work device 5 via the specification controller 4 disposed in each work area 601-604.
본 발명의 일 실시예에서, 작업 관리부(304)는, 스마트 태그(1)로부터 수신부(302)에 위치 정보가 주기적으로 수신되고 있는 상태에서는 스마트 태그(1)로부터 수신된 위치 정보를 기초로 인접 작업 기기(5)를 결정하여 작업 정보를 전송하되, 스마트 태그(1)로부터의 위치 정보의 수신이 중단되었거나 또는 스마트 태그(1)로부터 수신된 위치 정보가 계산을 통한 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우 가상 객체의 위치 정보를 기초로 하여 인접 작업 기기(5)를 결정하여 작업 정보를 전송한다. 따라서, 스마트 태그(1)가 작업 도중 도난 또는 분실되거나, 스마트 태그(1)의 센싱이 불가능한 등으로 인해 스마트 태그(1)와 통신할 수 없는 경우에도 작업 대상물(100)의 조립 진행에 맞추어 작업 정보의 전송이 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the job management unit 304, based on the location information received from the smart tag 1 in a state where the location information is periodically received from the smart tag 1 to the receiving unit 302 Determine the work device 5 and transmit the work information, but the reception of the location information from the smart tag 1 is stopped or the location information received from the smart tag 1 is different from the location information of the virtual object through calculation. If so, the adjacent work device 5 is determined based on the location information of the virtual object, and the work information is transmitted. Therefore, even when the smart tag 1 cannot be communicated with the smart tag 1 due to theft or loss during operation, or the sensing of the smart tag 1 is impossible, the work is performed in accordance with the assembly progress of the work object 100. Information can be transferred.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리에서 공정 영역의 또 다른 예시적인 배치를 나타내는 개념도이다.3B is a conceptual diagram illustrating another exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to an embodiment of the present invention.
도 3b에 도시된 바와 같이, 자율이동운송수단의 이동 경로는 전술한 복수 개의 작업 영역(601-604) 외에 각 작업 영역(601-604) 사이의 여백 영역(611-613)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 데이터베이스(301)에 저장되는 운행 정보는 각 작업 영역(601-604)의 길이 정보(L11-L14) 뿐만 아니라 그 사이의 여백 영역(611-613)의 길이 정보(L21-L23)를 더 포함할 수 있으며, 가상 객체 관리부(303)에서는 여백 영역(611-613)의 길이 정보까지 더 이용하여 가상 객체의 위치를 시간 별로 갱신할 수 있다. 작업 대상물이 여백(611-613)을 통과하는 시간이 더 고려되는 점을 제외하면 가상 객체의 위치 산출 과정은 도 3a를 참조하여 전술한 것과 동일하다.As shown in FIG. 3B, the movement path of the autonomous transport means may further include a margin area 611-613 between each work area 601-604 in addition to the plurality of work areas 601-604 described above. have. In this case, the driving information stored in the database 301 is not only the length information L11-L14 of each work area 601-604 but also the length information L21-L23 of the blank area 611-613 therebetween. The virtual object manager 303 may further update the position of the virtual object by time using the length information of the blank areas 611-613. The process of calculating the position of the virtual object is the same as described above with reference to FIG. 3A, except that the time for which the work object passes through the margins 611-613 is further considered.
도 3a 및 3b에서, 자율이동운송수단의 이동 경로는 설명의 편의를 위하여 1차원적인 직선 형태로 도시되었다. 그러나, 실제 구현에 있어서 자율이동운송수단의 이동 경로는 2차원적인 위치 변화를 수반하는 더 복잡한 형태를 가질 수 있다.3A and 3B, the movement path of the autonomous mobile transportation means is shown in a linear one-dimensional form for convenience of description. However, in actual implementation, the movement path of the autonomous transport means may have a more complicated form involving a two-dimensional position change.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리에서 공정 영역의 또 다른 예시적인 배치를 나타내는 개념도이다.3C is a conceptual diagram illustrating another exemplary arrangement of process areas in a smart factory according to an embodiment of the present invention.
도 3c에 도시된 바와 같이, 자율이동운송수단의 이동 경로는 대기 영역(600) 및 복수 개의 작업 영역(601-608)을 포함하면서 이동 방향이 변화되는 변곡 구간을 하나 이상 포함할 수 있다. 이 경우, 이동 경로를 따른 가상 객체의 위치 정보는 예컨대 (x, y) 좌표와 같이 평면상에서의 2차원적인 위치 정보일 수 있다. 그러나, 도 3c를 참조하여 설명하는 이동 경로 역시 예시적인 것이며, 이동 경로의 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 자율이동운송수단의 이동 경로는 연직 방향의 높이 변화를 수반하는 3차원적인 형태일 수도 있으며, 이 경우 자율이동운송수단이 상하 방향으로 이동하는 시간까지 고려하여 가상 객체의 위치 정보를 예컨대 (x, y, z) 좌표 등의 형태로 산출할 수도 있다.As shown in FIG. 3C, the movement path of the autonomous transportation means may include one or more inflection sections including the standby area 600 and the plurality of work areas 601-608 and the movement direction thereof changed. In this case, the positional information of the virtual object along the moving path may be two-dimensional positional information on a plane such as (x, y) coordinates. However, the movement route described with reference to FIG. 3C is also exemplary, and the form of the movement route is not limited thereto. For example, the movement path of the autonomous transportation means may be a three-dimensional form with a change in height in the vertical direction, in which case the position information of the virtual object is taken into account in consideration of the time until the autonomous transportation means moves in the vertical direction. For example, it may calculate in the form of (x, y, z) coordinates.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들에서는 가상 객체 관리부(303)가 작업 대상물(100)의 현재 위치를 반영하도록 가상 객체의 위치 정보를 갱신하며, 가상 객체의 갱신된 위치를 기초로 작업 관리부(304)가 인접 작업 기기(5)에 작업 정보를 전송한다. 그 결과, 스마트 태그(1)가 분실 또는 도난되거나 스마트 태그(1)의 센싱이 불가능한 등으로 인해 스마트 태그(1)와 통신할 수 없는 경우에도, 가상 객체에 저장된 정보 및 이의 위치 정보를 기반으로 작업자에게 정확한 작업 정보를 적시에 전달할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the embodiments of the present invention, the virtual object manager 303 updates the position information of the virtual object to reflect the current position of the work object 100, and based on the updated position of the virtual object, the task manager ( 304 transmits the job information to the adjacent work device 5. As a result, even when the smart tag 1 cannot be communicated with the smart tag 1 due to loss or theft of the smart tag 1, or the like, the smart tag 1 cannot be sensed, based on the information stored in the virtual object and its location information. It has the advantage of delivering accurate job information to the operator in a timely manner.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a virtualization method of things for a smart factory according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 4를 참조하면, 작업 대상물(100)을 이용한 조립이 개시되는 시점에, 자율 생산운영 장치(3)는 작업자가 스캐너(미도시) 등을 이용하여 스캔한 작업 대상물(100)의 식별 정보 및 스마트 태그(1)의 식별 정보를 수신한다(S1). 자율 생산운영 장치(3)는, 수신된 작업 대상물(100) 및 스마트 태그(1)의 조합에 상응하는 가상 객체를 생성한다(S2).1 and 4, at the time when assembly using the workpiece 100 is started, the autonomous production operation apparatus 3 performs an operation of the workpiece 100 scanned by a worker using a scanner (not shown). The identification information and the identification information of the smart tag 1 are received (S1). The autonomous production operating apparatus 3 generates a virtual object corresponding to the combination of the received work object 100 and the smart tag 1 (S2).
작업 대상물(100)이 자율이동운송수단에 의해 운송되면서 조립 공정이 수행되는 동안, 자율 생산운영 장치(3)는 각 작업 영역에 배치되어 있는 작업 기기(5)들의 위치 정보를 수신한다(S3). 또한, 자율 생산운영 장치(3)는 작업 대상물(100)에 부착된 스마트 태그(1)로부터 위치 정보를 수신할 수 있다.While the assembling process is performed while the work object 100 is transported by the autonomous mobile transportation means, the autonomous production operating apparatus 3 receives the position information of the work devices 5 arranged in each work area (S3). . In addition, the autonomous production operation apparatus 3 may receive location information from the smart tag 1 attached to the work object 100.
또한, 자율 생산운영 장치(3)는, 조립 공정이 수행되는 동안 자율이동운송수단의 운행 정보를 기초로 가상 객체의 위치 정보를 갱신한다(S4). 작업 대상물을 운반하기 위한 자율이동운송수단의 이동 경로와 구간별 이동 속도는 미리 정해져 있으므로, 이러한 정보를 기초로 가상 객체의 위치를 산출하여 갱신함으로써 작업 대상물(100)의 현재 위치가 가상 객체의 위치 정보로 반영되도록 한다.In addition, the autonomous production operation apparatus 3 updates the positional information of the virtual object based on the driving information of the autonomous mobile transportation means during the assembly process (S4). Since the moving path and the moving speed of each section of the autonomous vehicle for transporting the work object are predetermined, the current position of the work object 100 is determined by updating the position of the virtual object based on this information. To be reflected as information.
다음으로, 자율 생산운영 장치(3)는, 스마트 태그(1) 또는 가상 객체의 위치 정보를 기초로 현재 작업 대상물(100)에 인접하여 위치하는 작업 기기(5)를 결정한다(S5). 예컨대, 스마트 태그(1)로부터 위치 정보가 주기적으로 수신되고 있는 상태에서는 스마트 태그(1)로부터 수신된 위치 정보를 기초로 인접 작업 기기(5)를 결정하되, 스마트 태그(1)로부터의 위치 정보의 수신이 중단되었거나 또는 스마트 태그(1)로부터 수신된 위치 정보가 계산을 통한 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우 가상 객체의 위치 정보를 기초로 하여 인접 작업 기기(5)를 결정할 수 있다.Next, the autonomous production operating apparatus 3 determines the work device 5 positioned adjacent to the current work object 100 based on the location information of the smart tag 1 or the virtual object (S5). For example, in a state where position information is periodically received from the smart tag 1, the adjacent work device 5 is determined based on the position information received from the smart tag 1, but the position information from the smart tag 1 is determined. If the reception of the is stopped or the location information received from the smart tag 1 is different from the location information of the virtual object through calculation, the adjacent work device 5 may be determined based on the location information of the virtual object.
다음으로, 전술한 단계 S5에서 결정된 인접 작업 기기(5)에 공정별 생산 정보에 기초한 작업 정보를 전송한다(S6). 전송된 작업 정보는 작업 기기(5)에 구비된 표시 소자에 의해 작업자가 볼 수 있도록 표시됨으로써, 작업자가 이를 기초로 작업 대상물(100)에 대한 조립을 수행할 수 있도록 한다. 인접 작업 기기(5)에 전송되는 작업 정보는, 작업 정보의 전송 전까지 가상 객체에 저장되어 있는 작업 결과 정보를 더 참조하여 결정되는 것일 수도 있다.Next, the work information based on the production information for each process is transmitted to the adjacent work device 5 determined in the above-described step S5 (S6). The transmitted work information is displayed to be visible to the worker by the display element provided in the work device 5, so that the worker can perform the assembly of the work object 100 based on this. The job information transmitted to the adjacent work device 5 may be determined by further referring to the job result information stored in the virtual object until the job information is transmitted.
한편, 작업 기기(5)가 작업 결과 정보를 사양 제어기(4)에 전송함으로써, 작업 결과를 자율 생산운영 장치(3)에 전송하거나 스마트 태그(1)에 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the work device 5 may further include transmitting the work result information to the specification controller 4 so as to transmit the work result to the autonomous production operation apparatus 3 or to record it in the smart tag 1.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법에 의한 동작은, 적어도 부분적으로 컴퓨터 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 실시예들에 따른 사물 가상화 방법에 의한 동작을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 실시예가 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 수 있을 것이다.Operation by the virtualization method of the thing for the smart factory according to the embodiments described above, may be at least partly implemented as a computer program and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium having recorded thereon a program for implementing an operation by the virtualization method of things according to the embodiments includes all kinds of recording devices storing data that can be read by a computer. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment will be readily understood by those skilled in the art to which the present embodiment belongs.
또한, 이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.In addition, the present invention described above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary and those skilled in the art will understand that various modifications and variations are possible from this. will be. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (15)

  1. 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물에 부착되는 스마트 태그;A smart tag attached to a work object carried by the autonomous mobile transportation means;
    상기 작업 대상물의 공정 영역에 위치하는 하나 이상의 작업 기기; 및At least one work machine positioned in the process area of the work object; And
    상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하고, 상기 자율이동운송수단의 운행 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하며, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하도록 구성된 자율 생산운영 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템.Create a virtual object corresponding to the work object and the smart tag, update the location information of the virtual object based on the operation information of the autonomous mobile transport means, the location information received from the smart tag or of the virtual object And an autonomous production operating device configured to transmit work information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on the location information.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 자율 생산운영 장치는, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 존재하지 않거나 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 상기 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우, 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템.If the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object, the operation is based on the location information of the virtual object. And virtually determine the work device located within a predetermined distance from an object.
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 스마트 태그의 위치 정보 또는 상기 작업 기기의 위치 정보를 획득하여 상기 자율 생산운영 장치에 전송하도록 구성된 무선 송수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템.And a wireless transceiver configured to acquire location information of the smart tag or location information of the work device and transmit the location information to the autonomous production operating device.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 작업 기기는 표시 소자가 구비된 무선 공구기 또는 스마트 공구함을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템.The work device is a virtual machine system for a smart factory, characterized in that it comprises a wireless tool box or smart tool box equipped with a display element.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 작업 기기가 작업 결과 정보를 상기 사양 제어기를 통해 상기 자율 생산운영 장치에 전송하거나 상기 스마트 태그에 기록하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템.And the work device transmits the work result information to the autonomous production operation apparatus via the specification controller or records the smart result in the smart tag.
  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 작업 대상물은 차량 조립용 차체를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 시스템.The work object virtualization system for a smart factory, characterized in that it comprises a vehicle body for vehicle assembly.
  7. 공정별 생산 정보 및 자율이동운송수단의 운행 정보가 저장된 데이터베이스;A database in which production information for each process and operation information of the autonomous mobile transportation means are stored;
    상기 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물의 식별 정보, 상기 작업 대상물에 부착된 스마트 태그의 식별 정보, 상기 스마트 태그의 위치 정보 및 작업 기기의 위치 정보를 수신하도록 구성된 수신부;A receiving unit configured to receive identification information of a work object carried by the autonomous mobile transportation means, identification information of a smart tag attached to the work object, location information of the smart tag, and location information of a work device;
    상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하고, 상기 운행 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하도록 구성된 가상 객체 관리부; 및A virtual object manager configured to generate a virtual object corresponding to the work object and the smart tag and update location information of the virtual object based on the driving information; And
    상기 공정별 생산 정보, 상기 작업 기기의 위치 정보, 및 상기 스마트 태그 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하도록 구성된 작업 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 자율 생산운영 장치.A job manager configured to transmit job information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on the production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object Autonomous production operating device for a smart factory comprising a.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 작업 관리부는, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 존재하지 않거나 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 상기 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우, 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기를 결정하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 자율 생산운영 장치.The job management unit, based on the location information of the virtual object when the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object from the work object. Autonomous production operating device for a smart factory, characterized in that further configured to determine the work machine located within a predetermined distance.
  9. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein
    상기 운행 정보는, 하나 이상의 작업 영역을 포함하는 상기 자율이동운송수단의 이동 경로 정보 및 상기 자율이동운송수단의 구간별 이동 속도 정보를 포함하며,The driving information includes movement path information of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and movement speed information for each section of the autonomous mobile transportation means.
    상기 가상 객체 관리부는, 상기 이동 경로 정보 및 상기 구간별 이동 속도 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 주기적으로 산출하도록 더 구성된 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 자율 생산운영 장치.And the virtual object manager is further configured to periodically calculate location information of the virtual object based on the moving path information and the moving speed information for each section.
  10. 자율 생산운영 장치가, 자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물의 식별 정보 및 상기 작업 대상물에 부착된 스마트 태그의 식별 정보를 수신하는 단계;Receiving, by the autonomous production operating apparatus, identification information of the work object carried by the autonomous mobile transportation means and identification information of the smart tag attached to the work object;
    상기 자율 생산운영 장치가, 상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하는 단계;Generating, by the autonomous production operating apparatus, a virtual object corresponding to the work object and the smart tag;
    상기 자율 생산운영 장치가 하나 이상의 작업 기기의 위치 정보를 수신하는 단계;Receiving, by the autonomous production operating apparatus, location information of at least one work device;
    상기 자율 생산운영 장치가, 미리 저장된 상기 자율이동운송수단의 운행 정보에 기초하여, 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하는 단계; 및 Updating, by the autonomous production operating apparatus, location information of the virtual object based on previously stored driving information of the autonomous mobile transportation means; And
    상기 자율 생산운영 장치가, 미리 저장된 공정별 생산 정보, 상기 작업 기기의 위치 정보, 및 상기 스마트 태그 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법.The autonomous production operating apparatus is located in the work device located within a predetermined distance from the work object based on previously stored production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object. The method of virtualizing things for the smart factory, comprising the step of transmitting the job information.
  11. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 작업 정보를 전송하는 단계는, 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 존재하지 않거나 상기 스마트 태그로부터 수신된 위치 정보가 상기 가상 객체의 위치 정보와 상이할 경우, 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법.The transmitting of the job information may include: when the location information received from the smart tag does not exist or the location information received from the smart tag is different from the location information of the virtual object, based on the location information of the virtual object. And determining the work device located within a predetermined distance from the work object.
  12. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 운행 정보는, 하나 이상의 작업 영역을 포함하는 상기 자율이동운송수단의 이동 경로 정보 및 상기 자율이동운송수단의 구간별 이동 속도 정보를 포함하며,The driving information includes movement path information of the autonomous mobile transportation means including at least one work area and movement speed information for each section of the autonomous mobile transportation means.
    상기 위치 정보를 갱신하는 단계는, 상기 이동 경로 정보 및 상기 구간별 이동 속도 정보에 기초하여 상기 가상 객체의 위치 정보를 주기적으로 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법.The updating of the location information may include periodically calculating location information of the virtual object based on the movement path information and the movement speed information for each section.
  13. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    무선 공구기 또는 스마트 공구함에 구비된 표시 소자가 상기 작업 정보를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법.The display device included in the wireless tool box or smart tool box further comprises the step of displaying the job information object virtualization method for a smart factory.
  14. 제10항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 작업 기기가 작업 결과 정보를 상기 사양 제어기를 통해 상기 자율 생산운영 장치에 전송하거나 상기 스마트 태그에 기록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리를 위한 사물 가상화 방법.And transmitting, by the work device, the work result information to the autonomous production operation apparatus through the specification controller or recording the work result information in the smart tag.
  15. 하드웨어와 결합되어,Combined with hardware,
    자율이동운송수단에 의해 운송되는 작업 대상물의 식별 정보 및 상기 작업 대상물에 부착된 스마트 태그의 식별 정보를 수신하는 단계;Receiving identification information of the work object carried by the autonomous mobile transportation means and identification information of the smart tag attached to the work object;
    상기 작업 대상물 및 상기 스마트 태그에 상응하는 가상 객체를 생성하는 단계;Creating a virtual object corresponding to the work object and the smart tag;
    하나 이상의 작업 기기의 위치 정보를 수신하는 단계;Receiving location information of at least one work device;
    미리 저장된 상기 자율이동운송수단의 운행 정보에 기초하여, 상기 가상 객체의 위치 정보를 갱신하는 단계; 및Updating location information of the virtual object based on previously stored driving information of the autonomous mobile transportation means; And
    미리 저장된 공정별 생산 정보, 상기 작업 기기의 위치 정보, 및 상기 스마트 태그 또는 상기 가상 객체의 위치 정보에 기초하여, 상기 작업 대상물로부터 미리 설정된 거리 내에 위치하는 상기 작업 기기에 작업 정보를 전송하는 단계를 실행하도록 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.Transmitting job information to the work device located within a predetermined distance from the work object based on pre-stored production information for each process, location information of the work device, and location information of the smart tag or the virtual object. A computer program stored on a record carrier for execution.
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