KR101069653B1 - 자동화 설비의 예방 정비 시스템 및 방법 - Google Patents

자동화 설비의 예방 정비 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동화 설비의 예방 정비 시스템 및 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 자동화 설비에 대한 예방 정비에 있어서, 자동화 설비의 계통도에 따른 부품별 상태정보를 모니터링하여 사후 정비 뿐만 아니라 자동화 설비에 대해 이상 동작 발생 전 예방 정비가 이루어질 수 있도록 하며, 예방 정비 또한 자동화 설비의 부품단위로 수행될 수 있도록 함으로써, 자동화 설비에 대한 보다 효율적인 정비가 가능하게 된다.
자동화, 선박, 설비, 예방, 정비, 부품

Description

자동화 설비의 예방 정비 시스템 및 방법{PRECAUTION MAINTENANCE SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATION EQUIPMENT}
본 발명은 다수의 자동화 설비(automation equipment)에 대한 정비 시스템에 관한 것으로, 특히 선박 제조시 사용되는 자동화 로봇 등을 포함한 다수의 자동화 설비를 설비 계통도에 따라 부품별 상태정보를 모니터링(monitoring)하여 자동화 설비의 동작 상태를 미리 예측하여 예방 정비(precaution maintenance)를 수행할 수 있도록 하는 자동화 설비의 예방정비 시스템 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 선박 제조를 위해서는 용접 로봇 등의 자동화 로봇 및 선박 제조에 사용되는 여러 작업 부재를 운반하는 이송 장치 등의 다수의 자동화 설비가 사용되고 있다.
이와 같은 자동화 설비는 선박 제조에 있어서 매우 중요한 장비들로 지속적으로 동작 상태에 대한 모니터링을 통해 장비의 이상 동작을 검사하고 정비하는 것이 필요하나, 현재까지는 선박 제조에 사용되는 각종 자동화 설비들에 대해 해당 자동화 설비가 작동되지 않는 등의 동작 이상이 발생하는 경우에만 사후 정 비(breakdown maintenance)가 실시되고 있다.
도 1은 종래 자동화 설비에 대한 유지 보수 시스템의 개념을 도시한 것으로, 도 1을 참조하면, 종래 자동화 설비에 대한 유지 보수 장치(102)는 선박의 제조에 사용되는 용접 로봇 등의 자동화 설비(100)에 대하여 상태 정보를 모니터링하여 자동화 설비의 동작에 이상이 발생하는 경우 이를 복구하기 위한 유지보수 작업을 수행하고 있다.
그러나, 위와 같은 종래 자동화 설비에 대한 유지보수 시스템에서는 특정 자동화 설비의 동작에 이상이 발생하는 경우에만 유지보수를 수행하는 사후 정비(breakdown maintenance)로 동작하고 있어 각 자동화 설비의 이상 징후를 미리 검사하여 동작 이상을 방지할 수 있도록 하는 예방정비 기능은 이루어지고 있지 않아 효율적이지 못한 문제점이 있었다.
또한, 자동화 설비를 유지 보수하는 대상 자체도 용접 로봇 등의 자동화 설비 단위로 이루어지고 있을 뿐 각 자동화 설비의 상태정보를 부품 레벨에서 자세히 모니터링하고 있지 않아 보다 정확한 상태 정보 파악이 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 선박 제조 시 사용되는 자동화 로봇 등을 포함한 다수의 자동화 설비를 설비 계통도에 따라 부품별 상태정보를 모니터링하여 자동화 설비의 동작 상태를 미리 예측하여 예방정비를 수행할 수 있도록 하는 자동화 설비의 예방 정비 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상술한 본 발명은 자동화 설비의 예방정비 시스템으로서, 다수의 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 수집하는 모니터링부와, 상기 모니터링부로부터 수집된 상기 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 분석하여 자동화 설비를 구성하는 각 부품에 대한 동작 상태를 인식하는 분석부와, 상기 분석부로부터 인식된 상기 자동화 설비 각 부품의 동작 상태에 대응되게 예방 정비를 수행하거나 사후 정비를 수행하는 유지 보수부와, 상기 유지 보수부를 통해 예방 정비가 수행되거나 사후 정비가 수행된 상기 자동화 설비의 해당 부품별 상태정보를 갱신 저장하는 학습부를 포함한다.
또한, 본 발명은 자동화 설비의 예방 정비 방법으로서, 다수의 자동화 설비의 각 부품별 상태정보를 모니터링부를 통해 모니터링하는 단계와, 상기 모니터링된 상기 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 분석부를 통해 분석하여 자동화 설비를 구성하는 각 부품에 대한 동작 상태를 인식하는 단계와, 유지보수부를 통해 상기 인식된 상기 자동화 설비 각 부품의 동작 상태에 대응되게 예방 정비를 수행하거나 사후 정비를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 자동화 설비에 대한 예방 정비에 있어서, 자동화 설비의 계통도에 따른 부품별 상태정보를 모니터링하여 사후 정비 뿐만 아니라 자동화 설비에 대해 이상 동작 발생 전 예방 정비가 이루어질 수 있도록 하며, 예방 정비 또한 자동화 설비의 부품단위로 수행될 수 있도록 함으로써, 자동화 설비에 대한 보다 효율적인 정비가 가능하게 되는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 핵심 기술요지를 살펴보면, 선박 제조 시 사용되는 자동화 로봇 등을 포함한 다수의 자동화 설비를 설비 계통도에 따라 부품별 상태정보를 모니터링하여 자동화 설비의 동작 상태를 미리 예측하여 예방정비를 수행할 수 있도록 하는 기술을 통해 본 발명에서 이루고자 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동화 설비의 예방정비 시스템의 블록 구 성을 도시한 것으로, 본 발명의 예방정비 시스템(250)은 모니터링부(monitoring)(202), 분석부(diagnosis)(204), 유지 보수부(maintenance)(206)와 학습부(learning)(208)를 포함하여 이루어진다.
이하, 위 도 2를 참조하여 본 발명의 예방정비 시스템 각 부의 동작을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 모니터링부(202)는 유/무선 통신을 통해 다수의 자동화 설비로 신호 데이터를 전송하고, 이에 응답되어 수신되는 자동화 설비 부품별 상태정보를 수집하여 분석부(204)로 인가시킨다.
분석부(204)는 모니터링부(202)로부터 자동화 설비(200)의 설비 계통도 상 각 부품별로 수집된 상태정보를 인가 받아, 자동화 설비(200)의 각 부품별 동작 상태를 분석한다. 즉, 분석부(204)는 자동화 설비(200)의 계통도에 따른 상태정보를 분석하여 자동화 설비(200)를 구성하는 각 부품별 동작 상태를 인식하여 이를 유지 보수부(206)로 제공한다.
유지 보수부(206)는 분석부(204)로부터 인식된 자동화 설비(200) 각 부품의 동작 상태에 대응되게 예방 정비를 수행하거나 사후 정비를 수행한다. 즉, 유지 보수부(206)는 분석부(204)로부터 인식된 자동화 설비(200)의 각 부품별 현재 상태 정보를 수신하여 현재 인식된 동작 상태가 미리 설정된 예방정비 조건(KPI)에 해당하는지 여부를 검사한 후, 자동화 설비(200) 각 부품별 동작 상태가 예방정비 조건에 해당하는 것으로 검사되는 경우 해당 부품에 이상 동작이 발생할 것을 대비하여 미리 예방정비 조치가 수행되도록 한다. 또한, 유지 보수부(206)는 다수의 자동화 설비(200)에 대해 각 부품별로 예방정비 조건을 데이터 베이스(data base)로 구비하며, 예방 정비 또는 사후 정비 후, 각 부품별 정비 기록을 저장한다.
학습부(208)는 유지 보수부(206)를 통해 예방 정비가 수행되거나 사후 정비가 수행된 자동화 설비(200)의 해당 부품별 상태정보를 갱신 저장한다. 또한, 자동화 설비(200)의 각 부품별 상태 정보를 주기적으로 갱신하여 예방정비 조건을 산출하기 위한 각 부품별 갱신된 상태 정보 및 갱신된 상태 정보를 가공한 변수를 갱신하고 유지 보수부(206)로 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동화 설비에 대한 예방정비 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 용접 로봇 등과 같이 선박 제조 시 사용되는 다수의 자동화 설비(200)에 대한 예방정비 시스템(250)에서 예방정비가 실행되는 경우 예방 정비 시스템(250)내 모니터링부(202)는 (S300)단계에서 다수의 자동화 설비의 설비 계통도 상 각 부품별로 상태정보에 대한 모니터링을 수행하고, (S302)단계에서 자동화 설비 각 부품별 동작 상태 확인을 위해 송신한 신호의 응답을 수신하여 각 부품별 상태정보를 수집한다.
위와 같이 모니터링부(202)로부터 자동화 설비 각 부품별 상태정보가 수집되는 경우 분석부(204)는 (S304)단계에서 모니터링부(202)로부터 자동화 설비의 설비 계통도 상 각 부품별로 수집된 상태정보를 인가 받아, 자동화 설비의 각 부품별 동작 상태를 분석한다. 즉, 분석부(204)는 자동화 설비의 계통도에 따른 상태정보를 분석하여 자동화 설비를 구성하는 각 부품별 동작 상태를 인식하여 이를 유지 보수부(206)로 제공하게 된다.
그러면, 유지 보수부(206)는 (S306)단계에서 분석부(204)로부터 인식된 자동화 설비의 각 부품별 현재 동작상태 인식하여 현재 인식된 동작 상태가 미리 설정된 예방정비 조건(KPI)에 해당하는지 여부를 검사한 후, 자동화 설비 각 부품별 동작 상태가 예방정비 조건에 해당하는 동작 상태로 검사되는 경우 해당 부품에 이상 동작이 발생할 것을 대비하여 미리 예방정비 조치가 수행되도록 한다. 또한, 분석부(204)로부터 제공받은 자동화 설비 각 부품별 동작 상태가 이미 동작에 이상이 발생한 것으로 검사되는 경우에는 사후 정비(breakdown Maintenance)가 수행되도록 한다.
즉, 유지 보수부(206)는 분석부(204)로부터 인가 받은 상태정보를 수신하여 자동화 설비의 현재 동작 상태에 이상이 있는지 여부를 검사하여 이상이 있는 경우에는 사후 정비가 실행되도록 하고, 예방정비 조건을 참조하여 현재 동작 상태에 이상이 있지는 않으나 예방정비가 필요한 경우에는 각 부품별 예방정비가 실행될 수 있도록 한다. 이때 위와 같은 예방 정비 또는 사후 정비가 실행된 경우 관련 기록을 데이터 베이스에 저장한다.
이때, 위 예방 정비 또는 사후 정비는 유지 보수부(206) 자체에서 각 부품별 이상동작을 미리 예방하거나 정비할 수 있는 처리를 직접 수행할 수도 있으며, 표시부(도시하지 않음) 등을 통해 예방 정비나 사후 정비가 필요한 자동화 설비의 각 부품별 정비 정보를 표시하여 예방정비 시스템(250) 운용자에게 이를 알려 운용자 에 의해 예방 정비 또는 사후 정비가 수행되도록 할 수도 있다.
이어, 학습부(208)는 (S308)단계에서 자동화 설비 계통도에 따른 각 부품별 상태정보를 저장하여 유지 보수부(206)에서 예방 정비 조건을 산출할 수 있도록 제공하며, 유지 보수부(206)를 통해 예방 정비 또는 사후 정비 수행된 자동화 설비 각 부품별 정비 정보를 수신하여 각 부품별 상태정보를 갱신함으로써, 예방 정비 조건이 각 부품별 상태정보의 갱신에 따라 함께 갱신될 수 있도록 한다. 즉, 학습부(208)는 각 부품별 예방 정비 또는 사후 정비된 정보에 따라 각 부품별 상태정보를 갱신시키며, 이와 같은 각 부품별 상태정보의 갱신이 각 부품별 예방 정비 조건이 변경되어야하는 수준으로 변화한 경우 이를 유지 보수부(206)로 제공하여 해당 부품에 대한 예방 정비 조건이 변경되거나 새로이 추가될 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 자동화 설비에 대한 예방 정비 시스템에 있어서, 자동화 설비의 계통도에 따른 부품별 상태정보를 모니터링하여 사후 정비 뿐만 아니라 자동화 설비에 대해 이상 동작 발생 전 예방 정비가 이루어질 수 있도록 하며, 예방 정비 또한 자동화 설비의 부품단위로 수행될 수 있도록 함으로써, 자동화 설비에 대한 보다 효율적인 정비가 가능하게 된다.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
도 1은 종래 자동화 설비의 유지보수 개념도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동화 설비의 예방 정비 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동화 설비의 계통도상 부품별 예방 정비 동작 제어 흐름도.
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명>
200 : 자동화 설비 202 : 모니터링부
204 : 분석부 206 : 유지 보수부
208 : 학습부

Claims (8)

  1. 자동화 설비의 예방정비 시스템으로서,
    다수의 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 수집하는 모니터링부와,
    상기 모니터링부로부터 수집된 상기 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 분석하여 자동화 설비를 구성하는 각 부품에 대한 동작 상태를 인식하는 분석부와,
    상기 분석부로부터 인식된 상기 자동화 설비 각 부품의 동작 상태에 대응되게 예방 정비를 수행하거나 사후 정비를 수행하는 유지 보수부와,
    상기 유지 보수부를 통해 예방 정비가 수행되거나 사후 정비가 수행된 상기 자동화 설비의 해당 부품별 상태정보를 갱신 저장하는 학습부
    를 포함하는 자동화 설비의 예방 정비 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지 보수부는,
    상기 다수의 자동화 설비에 대해 각 부품별로 예방정비 조건을 데이터 베이스로 구비하며, 예방 정비 또는 사후 정비 후, 각 부품별 정비 기록을 저장하는 것을 특징으로 하는 자동화 설비의 예방 정비 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 학습부는,
    상기 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 주기적으로 갱신하여 상기 예방정비 조건을 산출하기 위한 각 부품별 갱신된 상태 정보를 상기 유지 보수부로 제공하는 것을 특징으로 하는 자동화 설비의 예방 정비 시스템.
  4. 자동화 설비의 예방 정비 방법으로서,
    다수의 자동화 설비의 각 부품별 상태정보를 모니터링부를 통해 모니터링하는 단계와,
    상기 모니터링된 상기 자동화 설비의 각 부품별 상태 정보를 분석부를 통해 분석하여 자동화 설비를 구성하는 각 부품에 대한 동작 상태를 인식하는 단계와,
    유지보수부를 통해 상기 인식된 상기 자동화 설비 각 부품의 동작 상태에 대응되게 예방 정비를 수행하거나 사후 정비를 수행하는 단계
    를 포함하는 자동화 설비의 예방 정비 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동화 설비의 정비 수행 단계이후,
    학습부를 통해 상기 예방 정비 또는 사후 정비 수행된 상기 각 부품별 상태 정보를 갱신시키는 단계
    를 더 포함하는 자동화 설비의 예방 정비 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동화 설비의 정비 수행 단계에서,
    상기 자동화 설비에 대한 예방정비는 상기 자동화 설비의 각 부품별 동작 상태가 미리 설정된 예방정비 조건에 해당하는 동작상태로 검사될 시 수행되는 것을 특징으로 하는 자동화 설비의 예방 정비 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 예방정비 조건은,
    상기 자동화 설비의 각 부품별 정비에 따라 갱신되는 상태 정보에 의해 갱신되는 것을 특징으로 하는 자동화 설비의 예방 정비 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동화 설비의 정비 수행 단계 이후,
    상기 유지보수부에서 상기 다수의 자동화 설비에 대한 예방 정비 또는 사후 정비 후, 각 부품별 정비 기록을 저장하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동화 설비의 예방 정비 방법.
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