KR101360499B1

KR101360499B1 - 후판 공정 가상 조업 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101360499B1
Application number: KR1020120152598A
Authority: KR
Inventors: 최자영; 이진휘; 김용수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2012-12-24
Publication date: 2014-02-10

Abstract

후판 공정 가상 조업 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 후판 공정 가상 조업 장치는, 가상 설비의 동작을 제어하는 후판 시뮬레이션 구동장치, 교육자로부터 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 상기 후판 시뮬레이션 구동장치를 동적으로 구성하는 동적 시뮬레이터 구성 관리부, 교육자로부터 입력받은 조작명령을 상기 후판 시뮬레이션 구동장치에 전송하고, 상기 후판 시뮬레이션 구동장치로부터 수신되는 상기 가상 설비의 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 출력하는 시뮬레이션 입출력부, 및 상기 가상 설비의 움직임을 가시화하는 3D 영상 표현 장치를 포함한다.

Description

후판 공정 가상 조업 장치 및 방법{Simulation apparatus and method of plate rolling mill}

본 발명은 후판 공정 가상 조업 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 후판 공정 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해 운전자가 실 조업을 진행하기 전에 실 조업과 동일한 환경에서의 교율을 통해 미리 조업을 경험해 볼 수 있는 후판 공정 가상 조업 장치 및 방법에 관한 것이다.

두꺼운 슬라브(Slab)를 압연과정을 통해 수요자가 원하는 얇은 두께의 날판으로 만드는 후판 공정은 슬라브를 압연하기 용이한 온도로 만드는 가열로, 폭내기 압연을 진행하는 RM(Roughing Mill), 두께내기 압연을 진행하는 FM(Finishig Mill), 냉각을 담당하는 가속냉각, 열간 상태의 교정을 담당하는 Hot Leveler, 냉각대, 전단, 정정 라인으로 구성된다. 종래의 후판 공정의 조업자 교육은 작업표준서 및 여러가지 문서 자료를 통한 OJT 교육이 이루어진 후 실조업에서 2인 1조 체제로 작업자와 교육자가 함께 조업을 진행하면서 몇 개월 동안 실습 과정을 거치며 이루어진다.

후판 공정은 많은 부분에서 자동화가 이루어져 있지만, 수요자의 요구에 따라 다양한 강종 및 두께, 길이의 제품을 생산해 내는 과정에서 고품질의 제품을 만들기 위해서는 아직도 조업자의 미세한 개입이 필요한 경우가 많다. 이러한 조업자의 경험적인 부분은 장시간에 걸쳐 경험을 통해 학습이 되는 부분으로 숙련된 조업자가 장기간 교육을 하지 않는 이상 높은 품질의 제품을 생산하기 어렵다.

하지만 숙련된 조업자의 퇴직 및 신입 조업자 양성 어려움의 이유로 대부분의 교육기간은 3개월 이내에 이루어지고, 조업자들은 다양한 조업 상황을 경험하지 못한 숙련되지 않은 상태에서 단일 실조업을 진행하는 경우가 많아 까다로운 품질을 요구하는 제품의 생산 및 이상상황이 발생할 경우 대처가 어려운 문제점이 있다. 따라서 경험이 부족한 조업자의 실수로 격외가 발생하는 경우가 빈번하게 일어나며, 이러한 격외로 판매가 어려운 불량품 스크랩 발생으로 인한 원가 낭비, 생산성 저하, 주문 제품의 납기 지연 등을 발생시켜 심각한 사손을 초래한다.

또한 심한 경우 잘못된 조업 오동작으로 인해 설비 파손 등의 심각한 문제를 초래하여 설비의 정비 비용 및 시간이 소요되고, 경우에 따라 인명 사고 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

제철공정 중 후판 공정은 하나의 공장 안에 각기 다른 운전실을 가지는 여러 공정으로 구성되어 있다. 각 공정은 독립적인 설비를 가지고 조업을 진행하지만, 각 공정 사이에는 순차적인 물류 흐름에 따라 제어가 되어야 하는 부분들이 존재한다. 기존의 운전 교육용 장치들은 단일 공정 혹은 단일 설비를 기준으로 한 교육 시스템들도 구성되어 있어, 물류 흐름에 따른 공정 제어 교육은 이루어지지 못하고 있다. 하지만 후판 조업은 물류 흐름에 따라 이루어지며, 이러한 물류 흐름 제어 부분은 공정 교육의 중요한 부분의 하나이다. 따라서 기존의 운전 교육용 장치들과는 달리 단일 공정들 간의 물류 흐름에 대한 교육이 가능한 시스템의 구성이 중요하다.

또한 후판 공정은 공장 구성에 따라서 같은 후판 공정이라도 다른 설비 구성을 가질 수 있다. 일반적으로 가열로→조압연(RM:Roughing Mill)→사상압연(FM:Finishing Mill)→가속냉각→Hot Leveler→냉각대→냉간 압연 강대(CS:Cold-reduced carbon strip)→DSS/SS→DS→검사→제품 야드 또는 정정공정(열처리 또는 Cold Leveler, 초음파 검사 등)으로 구성되지만 필요에 의해서 1~2개의 공정이 생략된(일반적으로 FM, 가속냉각 등) 공장을 구성할 수도 있다. 국내외 제철소의 건설시에는 건설되는 국가의 환경 및 주력 생산 제품 라인의 구성에 따라 공정 구성이 달라지기 때문에 글로벌 조업자 교육을 위해서는 교육자가 선택적으로 후판 공장을 구성할 수 있는 교육용 시스템이 요구되고 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1003231호(등록일: 2010년 12월 15일)가 있다.

본 발명의 목적은 실제 후판 공정의 운전실과 같은 환경에서 HMI, 조작반, 조작레버를 사용함에 있어서 실제 조업에 들어가기 전 운전 절차 이행, 설비구조 파악, 공정 흐름 파악, 물류 제어 등을 하여 사전에 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해서 점검할 수 있으며 실 조업에서 발생하기 어려운 이상상황에 대한 대처를 경험해 볼 수 있는 후판 공정 가상 조업 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 후판 공정 가상 조업 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따른 후판 공정 가상 조업 장치는, 가상 설비의 동작을 제어하는 후판 시뮬레이션 구동장치, 교육자로부터 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 상기 후판 시뮬레이션 구동장치를 동적으로 구성하는 동적 시뮬레이터 구성 관리부, 교육자로부터 입력받은 조작명령을 상기 후판 시뮬레이션 구동장치에 전송하고, 상기 후판 시뮬레이션 구동장치로부터 수신되는 상기 가상 설비의 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 출력하는 시뮬레이션 입출력부, 및 상기 가상 설비의 움직임을 가시화하는 3D 영상 표현 장치를 포함한다.

상기 후판 공정 가상 조업 장치는, 상기 시뮬레이션 입출력부와 상기 후판 시뮬레이션 구동장치 간에 송수신 되는 신호를 인터페이스(interface)하는 시뮬레이션 입출력 제어 관리부를 더 포함할 수 있다.

상기 후판 공정 가상 조업 장치는, 교육자가 상기 교육모드에 따라 상기 가상설비의 동작를 통해 수행한 작업을 분석하여 교육에 대한 수행 결과를 피드백해주는 훈련 관리부를 더 포함할 수 있다.

상기 후판 공정 가상 조업 장치는 후판 공장의 모든 공정을 제어하거나 후판 공장의 공정별로 구비되어 해당 공정을 제어할 수 있다.

상기 후판 공장의 공정별로 후판 공정 가상 조업 장치가 구비되는 경우에 각 후판 가상 조업 장치 간 조업 흐름 제어는 각 후판 가상 조업 장치 내 후판 시뮬레이션 구동장치를 통하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따른 후판 공정 가상 조업 방법은, 교육자로부터 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 후판 시뮬레이션 구동장치를 동적으로 구성하는 단계; 와 교육자로부터 입력받은 조작명령을 상기 후판 시뮬레이션 구동장치에 전송하여 수신되는 상기 가상 설비의 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 출력하는 단계를 포함한다.

상기 후판 공정 가상 조업 방법은, 교육자가 상기 교육모드에 따라 상기 가상설비의 동작를 통해 수행한 작업을 분석하여 교육에 대한 수행 결과를 피드백해주는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 실제 후판 공정의 운전실과 같은 환경에서 HMI, 조작반, 조작레버를 사용함에 있어서 실제 조업에 들어가기 전 운전 절차 이행, 설비구조 파악, 공정 흐름 파악, 물류 제어 등을 하여 사전에 조업에서 일어날 수 있는 상황에 대해서 점검할 수 있으며 실 조업에서 발생하기 어려운 이상상황에 대한 대처를 경험해 볼 수 있다.

또한, 숙련되지 않은 조업자의 조업 진행시 발생할 수 있는 조업 사고를 예방하기 위한 후판 조업 중에 발생할 수 있는 다양한 이상상황에 대해 케이스 교육을 통해 설비 파손 및 인사사고에 대한 대처 방법을 익힐 수 있도록 해준다.

또한, 제품의 생산 시 수요자의 요구 품질에 따라 미세한 제어가 필요한 후판 공정에 맞게 다양한 강종의 후판 제품의 생산을 실습해 보면서 숙련도를 높여 실조업 제품 생산 시 활용 가능한 경험을 쌓을 수 있도록 해준다.

또한, 단일 설비의 교육뿐만 아니라 하나의 공장을 구성하여 여러 개의 공정들 간의 물류 흐름을 제어할 수 있도록 해준다.

또한, 교육하고자 하는 공장 라인을 자유롭게 구성이 가능하여 필요한 조업만을 선택적으로 교육할 수 있도록 해준다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 후판 공정 가상 조업 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 동적 시뮬레이터 구성 관리부의 상세 구조를 나타내는 상세 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 후판 시뮬레이션 구동 장치의 상세 블록도이다.
도 4는 멀티 모드의 후판 공정 가상 조업 장치가 활용되는 예시를 나타낸다.
도 5는 동적 시뮬레이션 구성관리부를 통해 후판 시뮬레이터 장치가 구성되는 과정을 나타낸 플로차트(flowchart)이다.
도 6은 후판 시뮬레이션 구동 장치에서 연산 처리가 이루어지는 과정을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 후판 공정 가상 조업 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 후판 공정 가상 조업 장치는, 시뮬레이션 입출력부(100), 후판 시뮬레이션 구동장치(200), 3D 영상 표현 장치(300), 동적 시뮬레이터 구성 관리부(400), 시뮬레이션 입출력 제어 관리부(500), 후판 시뮬레이션 영상표시 처리 관리부(600), 훈련 관리부(700) 및 조업스케줄 데이터베이스(800)를 포함한다.

시뮬레이션 입출력부(100)는 교육자로부터 입력받은 조작명령을 후판 시뮬레이션 구동장치(200)에 전송하고 후판 시뮬레이션 구동장치(200)로부터 수신되는 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 교육자가 모니터링 할 수 있는 유저 인터페이스(User Interface)를 제공한다. 시뮬레이션 입출력부(100)는 HMI(101), 조작반(102) 및 조작레버(103)를 포함한다.

후판 시뮬레이션 구동장치(200)는 가상 설비의 동작을 제어한다.

3D 영상 표현 장치(300)는 가상설비의 움직임을 가시화하여 출력한다.

동적 시뮬레이터 구성 관리부(400)는 교육자의 교육 목적에 따라 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 후판 시뮬레이션 구동장치(200)를 동적으로 구성하는 역할을 담당한다. 이에 대한 동작 시뮬레이터 구성 관리부(400)의 상세 구성을 후술하기로 한다.

시뮬레이션 입출력 제어 관리부(500)는 시뮬레이션 입출력부(100)와 후판 시뮬레이션 구동장치(200) 간에 송수신 되는 신호를 인터페이스(interface) 한다. 즉 시뮬레이션 입출력 제어 관리부(500)는 교육자로부터 입력받은 조작 명령을 후판 시뮬레이션 구동장치(200)에 전송하고, 후판 시뮬레이션 구동장치(200)로부터 수신되는 시뮬레이션 결과 데이터를 시뮬레이션 입출력부(100)에서 출력 가능한 형태로 변환해 주는 역할을 담당한다. 이러한 시뮬레이션 입출력 제어 관리부(500)는 HMI 신호를 처리하기 위한 HMI 신호 처리부(501), 조작반 신호를 처리하기 위한 조작반 신호 처리부(502) 및 조작레버 신호를 처리하기 위한 조작레버 신호 처리부(503)를 포함한다.

후판 시뮬레이션 영상표시 처리관리부(600)는 가상설비 움직임과 조업 상황을 실제 현장과 같이 가시화시켜서 출력하는 역할을 담당한다. 이를 위해서 후판 시뮬레이션 영상표시 처리관리부(600)는 가상설비 움직임 데이터들을 저장하는 특수효과 텍스처 콘텐츠 데이터베이스(603), 상기 가상설비 움직임 데이터들을 이용하여 가상 설비 움직임을 시뮬레이션하는 후판 시뮬레이터 가시화부(601) 및 시뮬레이션되는 가상 설비 움직임 영상을 2차원 이미지로 렌더링하는 후판 시뮬레이터 렌더링 기능부(602)를 포함한다.

훈련 관리부(700)는 교육자가 교육 중 수행한 작업을 분석하여 교육에 대한 수행 결과를 피드백해주는 역할을 담당한다. 이를 위해서 훈련관리부(700)는 교육가 교육 중 수행한 작업을 분석하는 훈련결과 분석모듈(701)과 상기 훈련결과 분석모듈(701)의 훈련분석 결과를 화면에 출력함으로써 교육자에게 피드백해주는 역할을 하는 훈련결과 표시모듈(702)을 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 동적 시뮬레이터 구성 관리부의 상세 구조를 나타내는 상세 블록도이다.

도 2를 참조하면 동작 시뮬레이터 구성 관리부(400)는 사용자 입력 처리 모듈, 설비 조합 관리부(401), 스케줄 생성 관리부(402), 설비 및 입출력 구성 관리부로 구성되어, 교육자의 교육 목적에 따라 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 후판 시뮬레이션 구동장치(200)를 동적으로 구성하는 역할을 담당한다.

사용자 입력 처리 모듈은 교육자가 교육에 대한 구성을 선택할 수 있는 UI로 구성된 사용자 인터페이스부(403), 교육자가 선택한 교육 모드를 처리하는 교육 모드 선택 관리부(404), 교육자가 선택한 구성 설비를 처리하는 설비 선택 관리부(405)로 구성된다.

설비 조합 관리부(401)는 교육자의 설비 선택에 따라, 모듈화된 후판 설비의 3D 형상 모델을 관리하는 후판 설비 3D 형상 모델 DB(406)에서 상기 선택된 후판 설비의 모듈을 추출하고, 후판 설비 인터락 조건 DB(407)에서 상기 선택된 설비의 인터락 조건을 추출하고, 후판 조업 수식 모델 DB(408)에서 상기 선택된 설비의 조업 수식 모델을 추출하는 역할을 담당한다. 이에 따라 선택된 교육 모드와 교육수준에 따라 제어 가능한 설비의 인터락 조건 및 조업 수식모델의 수준이 선택되며 해당 조건에 맞는 설비 구성 데이터가 추출되는 것이다. 상기 교육 모드에는 단일 공정만을 교육하는 싱글모드(Single mode)와 다수 개의 공정을 조합한 공장 구성을 통한 교육을 수행하는 멀티모드(Multi mode)가 있다. 상기 교육 수준은 교육의 난이도에 따라 여러 레벨로 구성될 수 있다.

설비 조합 관리부(401)는 설비 구성 관리부(409)로 추출한 설비 구성 데이터를 송신하며, 입출력 구성 관리부로 입출력장치 구성 데이터를 송신한다.

입출력 구성 관리부는 HMI 화면 구성 관리부(410), 조작반 구성 관리부(411), 조작레버 작동 관리부(412)로 구성된다.

HMI 화면 구성 관리부(410)는 HMI화면 중 상기 선택된 설비에 대한 HMI화면만을 사용 가능하도록 설정하여 교육 중 불필요한 HMI화면이 노출되는 것을 방지한다.

조작반 구성 관리부(411)는 상기 선택된 설비에 대한 조작반만을 사용 가능하도록 설정하여 불필요한 조작반의 노출을 방지한다.

조작레버 작동 관리(412)는 상기 선택된 설비에 대한 조작레버의 동작을 설정해주는 역할을 담당한다.

설비 구성 관리부(409)는 설비 조합 관리부(401)로부터 수신받은 설비 구성 데이터를 이용하여 후판 시뮬레이션 구동 장치(200)를 조립하는 역할을 담당한다.

스케줄 생성 관리부(402)는 사용자가 선택한 교육 모드와 선택된 설비 조건에 따라 실제 조업 데이터를 통해 구성된 가상 조업 데이터를 모아 놓은 후판 조업 데이터 데이터베이스(413)에서 선택된 교육에 가장 최적화된 조업 스케줄을 생성하여 조업 스케줄 데이터베이스(800)에 저장하는 역할을 담당한다. 이때 생성되는 교육 스케줄은 교육자의 모드 선택 레벨에 따라 일반강부터 난이도가 높은 강종까지 다양하게 구성되어 교육자의 교육 효과를 높일 수 있도록 구성된다. 이렇게 조업 스케줄 데이터베이스(800)에 저장된 조업 스케줄에 따라 후판 시뮬레이션 구동 장치(200)는 가상 설비의 움직임을 제어하게 된다.

도 3은 도 1에 도시된 후판 시뮬레이션 구동 장치의 상세 블록도이다.

도 3을 참조하면, 후판 시뮬레이션 구동장치(200)는 동적 시뮬레이터 구성 관리부(400)를 통해 구성된 설비 조합에 따라 시뮬레이션에 필요한 연산처리를 담당하며, 후판 조업 스케줄 관리모듈(201), 후판 조업 수식모델 계산모듈(202), 후판 설비 동작 제어모듈(203) 및 후판 물류 트래킹 관리모듈(204)을 포함한다.

후판 조업 스케줄 관리모듈(201)은 교육 스케줄을 관리하고, 후판 조업 수식모델 계산모듈(202)은 조업 수식 모델 계산을 담당하고, 후판 설비 동작 제어모듈(203)은 설비 동작 정보, 인터락 정보 등에 따른 설비 동작 제어를 담당하고, 후판 물류 트래킹 관리모듈(204)는 멀티 모드의 경우 전체 교육 공정 내부의 물류 트래킹(Tracking)을 담당한다.

도 4는 멀티 모드의 후판 공정 가상 조업 장치가 활용되는 예시를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이 후판 공정 가상 조업 장치의 경우 하나의 물리적인 장치 세트(Set)를 통해 후판 공장의 모든 공정에 대한 교육을 진행할 수도 있고, 도 4에서 도시되는 바와 같이 다수 개의 물리적 장치 세트를 구성하여 실제 다수 개의 운전실로 운영되는 실제 후판 공장과 같이 교육을 진행하며 물류 제어 등을 실습할 수 있도록 구성할 수 있다. 이때 각 공정간의 물류 흐름은 각 후판 시뮬레이션 구동장치의 후판 물류 트래킹 관리 모듈을 통해서 관리된다. 즉 후판 공장의 공정별로 후판 공정 가상 조업 장치가 구비되는 경우에 각 후판 가상 조업 장치 간 조업 흐름 제어는 각 후판 가상 조업 장치 내 후판 시뮬레이션 구동장치의 후판 물류 트래킹 관리 모듈을 통해서 이루어질 수 있다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 후판 공정 가상 조업 방법에 대해서 살펴보기로 한다.

상기 후판 공정 가상 조업 방법은, 교육자로부터 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 후판 시뮬레이션 구동장치를 동적으로 구성하고, 교육자로부터 입력받은 조작명령을 상기 후판 시뮬레이션 구동장치에 전송하여 수신되는 상기 가상 설비의 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 출력하는 과정으로 이루어지며, 이에 더하여 교육자가 상기 교육모드에 따라 상기 가상설비의 동작를 통해 수행한 작업을 분석하여 교육에 대한 수행 결과를 피드백해줄 수 있다.

상기 후판 시뮬레이션 구동장치를 구성하는 과정이 도 5에 도시되어 있는데 이에 대해서 살펴보기로 한다.

도 5는 동적 시뮬레이션 구성관리부를 통해 후판 시뮬레이터 장치가 구성되는 과정을 나타낸 플로차트(flowchart)이다.

교육자는 사용자 인터페이스부(403)를 통하여 교육모드를 선택한다(S500). 교육모드 선택 관리부(404)는 교육자가 선택한 교육모드 정보를 스케줄 생성 관리부(402) 및 설비 조합 관리부(401)에 전송한다(S501). 이에 따라 스케쥴 생성 관리부(402)는 선택된 교육모드정보에 따라 조업 스케줄을 생성하여 조업 스케줄 데이터베이스(800)에 저장한다(S502).

교육자는 사용자 인터페이스부(403)를 통해 교육을 원하는 설비 구성을 선택한다(S503).

설비 선택 관리부(405)는 사용자 인터페이스부(403)를 통해 선택된 설비 구성 정보를 설비 조합 관리부(401)에 전송한다(S504).

설비 조합 괸리부(401)는 상기 선택된 설비 구성 정보에 따른 3D 형상 모델, 조업 수식모델 및 설비 인터락 조건을 각각 후판 조업 수식모델 데이터베이스(408) 및 후판설비 3D 인터락 조건 데이터베이스(407)에서 추출한다(S505).

입출력 장치 구성 관리부는 입출력 장치를 생성한다. 즉 HMI, 조작반, 조작레버 화면을 구성한다(S506).

설비 구성 관리부(409)는 교육하고자 하는 후판 설비 시뮬레이터 장치(200)를 생성한다(S507).

도 6은 후판 시뮬레이션 구동 장치에서 연산 처리가 이루어지는 과정을 나타낸다.

도 6을 참조하면, 후판 공정 가상 교육이 시작되면(S600) 후판 시뮬레이션 구동 장치(200)의 후판 조업 스케줄 관리 모듈(201)에서 시뮬레이션 입출력부(100)의 HMI(101)로 조업 스케줄 정보를 전송한다(S601).

이에 따라 교육자는 조업 스케줄 정보를 확인하며 원하는 공정에 대한 명령을 HMI(101), 조작반(102) 또는 조작레버(103)를 통해 후판 시뮬레이션 구동장치(200)에 전송한다(S602).

후판 시뮬레이션 구동장치(200)는 사전에 정해진 설비의 동작 정보를 통해 전달받은 설비 동작 명령을 수행한다. 후판 시뮬레이션 구동장치(200)는 설비의 제어 모델 계산이 필요한가를 판단해서(S603), 필요한 경우 후판 조업 수식모델 계산 모듈(202)을 통해서 제어 모델을 계산한다(S604). 이때 제어 모델 계산이 필요한 경우로는 후판 조업의 경우 가열로 분위기 온도 제어 모델, RM/FM Pass Schedule 제어 모델 등일 수 있다. 이렇게 후판 공정에서 필요로 하는 제어 모델들은 모듈화되어 후판 조업 수식 모델 DB(408)에 저장된다. 설비 구성 시 해당 설비 및 설비 조합별로 필요한 제어 모델이 추출되어 설비가 구성되는 것이다.

제어 모델 계산이 필요하지 않거나 상기 S604단계 수행 후 후판 설비 동작 제어모듈(203)은 설비 동작 정보, 인터락 정보 등에 따른 설비 동작 제어를 수행한다(S605).

이후 설비 동작 제어 모듈(203)은 설비 동작 중 사용자의 잘못된 명령 입력, 설비 인터락 조건 등에 따른 설비 동작 이상상황이 발생하는가를 확인하여(S606), 이상상황이 발생한 경우 설비 동작 제어 모듈(203)을 통해 설비 이상 상황을 HMI(101)를 통해서 알람 한다(S607). 이를 통해서 교육자는 이상 상황에 따른 대처 훈련을 할 수 있게 된다.

한편 설비 인터락 조건 등에 따른 설비 동작 이상상황이 발생하지 않았으면 후판 설비 동작 제어모듈(203)은 설비동작 정보를 후판 시뮬레이션 영상표시 처리 관리부(600)에 전송하고(S608), 제어 정보에 따라 설비 동작 모습이 가시화되어 3D 영상 표시 장치(300)를 통해 디스플레이된다(S609). 설비 동작 정보 및 계산된 제어 모델의 결과에 따른 설비 동작 및 조업 결과는 HMI(101) 혹은 조작반(102)에 전송되어 교육자가 확인할 수 있도록 표시된다.

교육의 조업모드가 멀티모드인가 또는 싱글모드인가를 확인하여(S610), 교육의 조업모드가 멀티 모드인 경우 후판 물류 트래킹 관리 모듈(204)을 통해 해당 교육 결과가 다음 설비의 조업 스케줄로 전송되고, 교육자는 다음 교육의 HMI(101)를 통해 이전 공정의 조업 결과를 확인할 수 있다. 또한 후판 물류 트래킹 관리 모듈(204)은 교육 중 진행되었던 전체 설비의 정보를 관리하며, 물류로 인해 제어가 필요한 부분의 알람 처리 등을 담당한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100 : 시뮬레이션 입출력부
200 : 후판 시뮬레이션 구동장치
300 : 3D 영상 표현 장치
400 : 동적 시뮬레이터 구성 관리부

Claims

가상 설비의 동작을 제어하는 후판 시뮬레이션 구동장치;
교육자로부터 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 상기 후판 시뮬레이션 구동장치를 동적으로 구성하는 동적 시뮬레이터 구성 관리부;
교육자로부터 입력받은 조작명령을 상기 후판 시뮬레이션 구동장치에 전송하고, 상기 후판 시뮬레이션 구동장치로부터 수신되는 상기 가상 설비의 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 출력하는 시뮬레이션 입출력부; 및
상기 가상 설비의 움직임을 가시화하는 3D 영상 표현 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 장치.
제1항에 있어서, 상기 후판 공정 가상 조업 장치는,
상기 시뮬레이션 입출력부와 상기 후판 시뮬레이션 구동장치 간에 송수신 되는 신호를 인터페이스(interface)하는 시뮬레이션 입출력 제어 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 장치.
제1항에 있어서, 상기 후판 공정 가상 조업 장치는,
교육자가 상기 교육모드에 따라 상기 가상설비의 동작를 통해 수행한 작업을 분석하여 교육에 대한 수행 결과를 피드백해주는 훈련 관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 장치.
제1항에 있어서, 상기 후판 공정 가상 조업 장치는
후판 공장의 모든 공정을 제어하거나 후판 공장의 공정별로 구비되어 해당 공정을 제어하는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 장치.
제1항에 있어서,
상기 후판 공정 가상 조업 장치는 상기 후판 공장의 공정별로 구비되고,
각 후판 가상 조업 장치 간 조업 흐름 제어는 각 후판 가상 조업 장치 내 후판 시뮬레이션 구동장치를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 장치.
교육자로부터 선택된 교육 모드와 가상 설비 구성에 따라 후판 시뮬레이션 구동장치를 동적으로 구성하는 단계; 및
교육자로부터 입력받은 조작명령을 상기 후판 시뮬레이션 구동장치에 전송하고, 상기 후판 시뮬레이션 구동장치로부터 수신되는 상기 가상 설비의 시뮬레이션 결과 데이터를 실시간으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 방법.
제6항에 있어서,
교육자가 상기 교육모드에 따라 상기 가상설비의 동작를 통해 수행한 작업을 분석하여 교육에 대한 수행 결과를 피드백해주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 후판 공정 가상 조업 방법.