KR101499830B1 - 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 절단 데이터 생성시 선박부재의 경사면 존재 여부에 따라 선박부재 간격을 최소한으로 줄여 강판의 소비량을 줄이고, 이로 이해 선박 제조 단가를 줄여 경제적인 효과를 줄 수 있는 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법은, 강판의 절단을 위해 네스팅 시스템을 이용하여 선박부재의 절단 데이터를 생성하는 방법에 있어서, CAD시스템으로부터 선박부재의 형상 및 크기 데이터를 추출하고, 강재관리 시스템으로부터 강판의 형상 및 크기 데이터를 추출하는 제1단계; 상기 제1단계에서 추출한 정보를 바탕으로 상기 강판의 크기에 맞게 상기 선박부재를 미리 설정된 이격값에 따라 다수개 배치하는 제2단계; 상기 선박부재의 배치가 완료된 데이터로 절단 데이터를 생성하고, 절단정보 데이터 베이스에 전달하는 제3단계; 를 포함하되, 상기 제2단계에서는, 상기 선박부재의 절단 부위에 경사면 존재 여부에 따라 상기 선박부재들의 이격값에 옵셋값을 부가하여 간격을 조절한다.

Description

선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법{Method of production cutting data through optimization distance of member of vessel }
본 발명은 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법에 관한 것으로서, 특히 네스팅 시스템을 사용하여 강판의 절단데이터 생성시 선박부재 사이의 배치 간격을 최적화하기 위한 것이다.
선박의 제조과정에 있어서, 선박의 제조시 외판이나 골격 등에 필요한 다양한 판재 형상의 선박부재들을 강판으로 절단하여 제조하게 된다.
이 작업을 위해, 설계부서에서 3D 설계 프로그램을 이용하여 선박부재의 3D데이터를 생성하고 이를, 2D 즉 평면데이터로 변환하여 CAD시스템에 저장 및 관리한다.
또한, 관리부서에서는 선박제조시 필요한 다양한 강판을 구입하여 형상과 크기 또는 재질 데이터 등을 강재관리 시스템에 저장 및 관리한다.
이러한 기본적인 데이터가 준비된 상태에서, 설계부서에서는 소프트웨어인 네스팅 시스템을 사용하여 상기 선박부재의 평면데이터와 상기 강판의 데이터를 불러와 상기 강판으로 절단하여 제작할 다양한 상기 선박부재를 적절하게 배치하여 절단 데이터를 생성한다.
구체적으로, 상기 선박부재의 절단시 하나의 강판으로 다양한 상기 선박부재를 가공하게 되는데, 가공하기 전 소프트웨어인 네스팅 시스템을 사용하여 다양한 상기 선박부재를 일정 간격으로 배치한 절단 데이터를 생성하게 된다.
가공부서에서는 절단장치를 사용하여 상기 절단 데이터에 따라 강판을 절단하여 상기 선박부재들을 제조한다.
그러나, 이러한 강판의 절단시, 다수개의 상기 선박부재 사이의 이격된 부분은 절단 후 제거되어 버려지게 되므로, 이로 인해 산업폐기물이 증가하고, 강판의 사용량이 증가하여 제조 단가 상승 등의 문제점이 발생 되었다.
즉, 절단 데이터 생성시 여러개의 상기 선박부재의 배치간격을 모두 일정한 값으로 배치하기 때문에. 가공시 상기 선박부재 사이에 남은 강판 폐기물을 줄이는데 한계가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0888772호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 절단 데이터 생성시 선박부재의 경사면(Bevel) 존재 여부에 따라 선박부재 사이의 이격값을 다르게 부여함으로써, 강판의 소비량을 줄이고, 이로 이해 선박의 제조 단가를 줄여 경제적인 효과를 줄 수 있는 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법은, 선박부재의 제작을 위해 네스팅 시스템을 이용하여 강판의 절단 데이터를 생성하는 방법에 있어서, CAD시스템으로부터 선박부재의 형상 및 크기 데이터를 추출하고, 강재관리 시스템으로부터 강판의 형상 및 크기 데이터를 추출하는 제1단계; 상기 제1단계에서 추출한 정보를 바탕으로 상기 강판의 크기에 맞게 상기 선박부재를 미리 설정된 이격값에 따라 다수개 이격 배치하는 제2단계; 상기 선박부재의 배치가 완료된 데이터로 절단 데이터를 생성하고, 절단정보 데이터 베이스에 저장하는 제3단계; 를 포함하되, 상기 제2단계에서는, 상기 선박부재의 절단 부위에 경사면 존재 여부에 따라 상기 선박부재들의 이격값에 옵셋값을 부가하여 간격을 조절한다.
상기 제2단계는, 서로 이웃하게 배치된 어느 2개의 상기 선박부재의 절단 부위에 경사면이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 상기 이격값을 부여하고, 상기 선박부재 중 어느 한 쪽에만 경사면이 존재하는 경우 상기 이격값에 옵셋값을 부여하며, 상기 선박부재 모두 경사면이 존재하는 경우 상기 이격값에 상기 옵셋값의 2배수를 부여한다.
상기 제2단계는, 서로 이웃하게 배치된 어느 2개의 상기 선박부재의 절단 부위에 경사면이 존재하는지 여부를 판단하고, 존재할 경우 다음 단계를 수행하고, 없을 경우 미리 설정된 상기 이격값을 부여하는 제1판별단계; 서로 이웃하게 배치된 2개의 상기 선박부재의 절단 부위 양쪽에 모두 경사면이 존재하는지 여부를 판단하고, 모두 존재할 경우 미리 설정된 상기 이격값에 상기 옵셋값의 2배수를 부여하고, 모두 존재하지 않을 경우 상기 옵셋값을 부여하는 제2판별단계; 를 포함한다.
이상에 설명한 바와 같은 본 발명의 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
상기 절단 데이터 생성시 선박부재의 경사면 존재 여부에 따라 선박부재들 사이의 이격값에 옵셋값을 부여함으로써, 강판 절단시 폐기되는 양을 최소한으로 줄여 강판의 사용량을 줄이고, 이로 이해 선박의 제조 단가를 줄여 경제적인 효과를 발생시킨다.
상기 제2단계에서 상기 제1판별단계와 상기 제2판별단계를 거쳐 상기 옵셋값을 부여함으로써, 2단계의 간단한 알고리즘으로 값을 산출하여 작업을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 효과를 발생시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법의 순서도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법에 의한 선박부재 배치도,
도 3은 종래기술에 따른 선박부재 배치도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법의 순서도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법에 의한 선박부재 배치도, 도 3은 종래기술에 따른 선박부재 배치도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박부재(20) 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법은 제1단계(S10), 제2단계(S20) 및 제3단계(S30)로 이루어진다.
상기 제1단계(S10)에서는 소프트웨어인 네스팅 시스템을 이용하여 CAD시스템으로부터 선박부재(20)의 형상 및 크기 데이터를 추출하고, 강재관리 시스템으로부터 강판(10)의 형상 및 크기 데이터를 추출한다.
여기에서 상기 CAD시스템은 설계부서에서 다양한 선박부재(20)의 데이터를 생성 및 저장, 관리하는 시스템으로, 일반적으로 3D 프로그램을 이용하여 선박부재(20)를 설계하고, 이를 평면 데이터로 변환하여 저장하는 데이터 베이스가 구비된다.
또한, 상기 강재관리 시스템은, 선박부재(20)의 가공에 필요한 다양한 자재들의 데이터를 저장 및 관리하기 위한 시스템으로, 강판(10)의 크기나 재질 등을 담은 데이터 베이스가 구비된다.
또한, 상기 네스팅 시스템은, 상기 CAD시스템에서 생성된 선박 건조에 필요한 각종 선박부재(20)들, 예를들어 Plate, Flat-Bar, Built-Up 또는 Profile 등을 절단 가공하기 위해서 원판의 강재에 상기 선박부재(20)를 배치하고, 절단데이터를 생성하며, 가공을 위한 생산정보 등을 산출할 수 있는 시스템이다.
상기 제1단계(S10)에서는, 이러한 상기 네스팅 시스템을 통해서 상기 선박부재(20)의 배치에 필요한 강판(10) 데이터와 선박부재(20) 데이터를 추출한다.
이 후, 상기 제2단계(S20)에서는, 상기 제1단계(S10)에서 추출한 정보를 바탕으로 상기 강판(10)의 크기에 맞게 상기 선박부재(20)를 미리 설정된 이격값(a)에 따라 다수개 이격 배치한다.
여기에서, 상기 선박부재(20)는 평면 데이터이며, 상기 강판(10) 크기에 맞는 평면상에 상기 선박부재(20)의 형상 데이터를 일정 간격으로 이격 배치하여 절단 데이터를 생성하게 된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 강판(10)은 대부분 사각형 형상이며, 상기 선박부재(20)의 형상이 사각형 모양일 경우, 다수개의 사각형 형상인 상기 선박부재(20)들을 상기 강판(10) 내부에 일정한 이격값(a)에 따라 가로 및 세로 방향으로 상호 이격 배치하게 된다.
상기 제2단계(S20)에서는 상기 선박부재(20)의 절단 부위, 즉 테두리에 경사면(21) 존재 여부에 따라 상기 선박부재(20)들의 이격값(a)에 옵셋값(b)을 부가하여 간격을 조절하게 된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 이웃하게 배치된 2개의 상기 선박부재(20)의 절단 부위에 경사면(21)이 존재하지 않을 경우, 미리 설정된 상기 이격값(a) 만을 부여하고, 2개의 상기 선박부재(20) 중 어느 한쪽에만 경사면(21)이 존재하는 경우, 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)을 부여하며, 2개의 상기 선박부재(20) 양쪽에 모두 경사면(21)이 존재하는 경우, 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)의 2배수를 부여한다.
이러한 작업을 위해 상기 제2단계(S20)에서는, 상기 네스팅 시스템을 통해 제1판별단계(S20-1) 및 제2판별단계(S20-2)의 산출 과정을 거치게 된다.
구체적으로 상기 제1판별단계(S20-1)에서는, 서로 이웃하게 배치된 어느 2개의 상기 선박부재(20)의 절단 부위에 경사면(21)이 존재하는지 여부를 판단하고, 존재할 경우 다음 단계를 수행하고, 존재하지 않을 경우 미리 설정된 상기 이격값(a)을 부여한다.
즉, 이웃한 어느 선박부재(20)의 맞닿은 양쪽 면 중 어느 한 곳 이상이 경사면(21)을 갖은 경우 다음 단계, 즉 후술할 상기 제2판별단계(S20-2)를 수행하고, 존재하지 않을 경우 미리 설정된 상기 이격값(a)에 따라 상기 선박부재(20)를 서로 이격 배치한다.
이 후, 상기 제2판별단계(S20-2)에서는, 서로 이웃하게 배치된 2개의 상기 선박부재(20)의 절단 부위 양쪽에 모두 경사면(21)이 존재하는지 여부를 판단하고, 모두 존재할 경우 미리 설정된 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)의 2배수를 더한 값을 부여하고, 아닐 경우 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)을 더한 값을 부여한다.
이와 같이, 상기 제2단계(S20)에서 상기 제1판별단계(S20-1)와 상기 제2판별단계(S20-2)를 거쳐 상기 옵셋값(b)을 부여함으로써, 간단한 알고리즘으로 값을 산출하여 작업을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 효과를 발생시킨다.
만약, 상기 옵셋값(b) 없이 상기 선박부재(20)의 간격을 모두 동일한 값으로 배치할 경우, 선박부재(20) 사이의 간격을 경사면이 있다는 가정하에 여유있게 해야 하기 때문에 최대치로 설정하게 된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 선박부재(20)의 맞닿은 양쪽면에 모두 경사면(21)이 존재하는 것으로 판단하고, 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)의 2배수의 값을 더한 값을 부여하여 모든 선박부재(20)간의 간격을 이격시키게 된다.
이러한 경우, 전체적인 상기 선박부재(20)들의 배치 간격이 넓어지고, 이로 인해 강판(10) 크기 내에 배치할 수 있는 선박부재(20)의 수가 줄어들거나, 절단 작업시 강판(10)의 사용량이 증가하게 되어 선박 제조 단가가 올라가게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예와 같이 상기 절단 데이터 생성시 선박부재(20)의 경사면(21) 존재 여부에 따라 선박부재(20)간의 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)을 적절히 부여함으로써, 절단 작업시 강판(10)의 제거량을 최소한으로 줄여 강판(10)의 사용량을 줄이고, 이로 이해 선박의 제조 단가를 줄여 경제적인 효과가 나타나게 된다.
상기 제3단계(S30)에서는 상기 선박부재(20)의 배치가 완료하여 절단 데이터를 생성하고, 이를 절단정보 데이터 베이스에 전달하여 저장한다.
상기 절단정보 데이터 베이스에 저장된 상기 절단 데이터는 가공부서에서 절단장치 등으로 상기 강판(10)을 절단할 때 사용된다.
여기에서 절단장치는 플라즈마 절단기가 사용되며, 상기 소프트웨어인 네스팅 시스템에서 생성된 상기 절단 데이터를 다운로드하여 작업하게 된다.
이와 같이 위 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 선박부재(20) 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법은, 상기 절단 데이터 생성시 선박부재(20)의 경사면(21) 존재 여부에 따라 선박부재(20)간의 상기 이격값(a)에 상기 옵셋값(b)을 추가로 부여함으로써, 강판(10) 제거량을 최소한으로 줄여 강판(10)의 소비량을 줄이고, 이로 이해 선박 제조 단가를 줄여 경제적인 효과를 발생시킨다.
본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구 범위의 사상 및 영역을 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 형태로 변형 실시될 수 있으며, 따라서 이와 같은 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석해야 할 것이다.
10 : 강판, 20 : 선박부재,
21 : 경사면,
S10 : 제1단계, S20 : 제2단계,
S20-1 : 제1판별단계, S20-2 : 제2판별단계,
S30 : 제3단계,

Claims (3)

  1. 선박부재의 제작을 위해 소프트웨어인 네스팅 시스템을 이용하여 강판의 절단 데이터를 생성하는 방법에 있어서,
    CAD시스템으로부터 선박부재의 형상 및 크기 데이터를 추출하고, 강재관리 시스템으로부터 강판의 형상 및 크기 데이터를 추출하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 추출한 정보를 바탕으로 상기 강판의 크기에 맞게 상기 선박부재를 미리 설정된 이격값에 따라 다수개 이격 배치하는 제2단계;
    상기 선박부재의 배치가 완료된 데이터로 절단 데이터를 생성하고, 절단정보 데이터 베이스에 저장하는 제3단계; 를 포함하되,
    상기 제2단계에서는,
    상기 선박부재의 절단 부위에 경사면 존재 여부에 따라 상기 선박부재들의 이격값에 옵셋값을 부가하여 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    서로 이웃하게 배치된 어느 2개의 상기 선박부재의 절단 부위에 경사면이 존재하지 않을 경우 미리 설정된 상기 이격값을 부여하고, 상기 선박부재 중 어느 한 쪽에만 경사면이 존재하는 경우 상기 이격값에 옵셋값을 부여하며, 상기 선박부재 모두 경사면이 존재하는 경우 상기 이격값에 상기 옵셋값의 2배수를 부여하는 것을 특징으로 하는 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    서로 이웃하게 배치된 어느 2개의 상기 선박부재의 절단 부위에 경사면이 존재하는지 여부를 판단하고, 존재할 경우 다음 단계를 수행하고, 없을 경우 미리 설정된 상기 이격값을 부여하는 제1판별단계;
    서로 이웃하게 배치된 2개의 상기 선박부재의 절단 부위 양쪽에 모두 경사면이 존재하는지 여부를 판단하고, 모두 존재할 경우 미리 설정된 상기 이격값에 상기 옵셋값의 2배수를 부여하고, 모두 존재하지 않을 경우 상기 옵셋값을 부여하는 제2판별단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박부재 간격 최적화를 통한 절단데이터 생성 방법.
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