KR101561161B1 - A Simulation System and Method for Production Method of Shipbuilding and Marine Based on Dynamics - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템 및 방법을 개시한다.

본 발명은 새로운 생산공법을 시뮬레이션 할 때 기존의 정역학이 아닌 동역학을 기반으로 계산을 수행하고, 동역학 계산은 조선분야의 특성으로 인해 와이어 장력, 이퀄라이저, 유체동역학 계산 등의 기능을 제공해야 하며, 또한 시뮬레이션을 위해서는 현실상황을 묘사해야 하는데 회사의 생산 환경과 장비, 블록 등을 최대한 빠르고 쉽게 구성할 수 있는 기능이 제공되어야 하는바, 이러한 기능을 바탕으로 생산공법의 절차대로 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 가시적으로 확인할 수 있는 기능을 갖는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 시뮬레이션 프레임워크, 응용 시스템 및 시뮬레이션 데이터를 포함하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템으로서, 상기 시뮬레이션 프레임워크는, 시뮬레이션을 지원하는 시뮬레이션 지원 요소; 상기 시뮬레이션 지원요소의 구성요소들 간의 연결을 담당하는 시뮬레이션 미들웨어; 시간이나 사건을 통해 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션 커널; 시뮬레이터 개발을 지원하기 위한 소프트웨어 개발 도구; 및 시뮬레이션 수행결과 보고 도구로서 시뮬레이션 분석 도구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Figure R1020080132002

유체동역학, 생산 공법, 시뮬레이션 프레임워크, 시뮬레이션 커널

The present invention discloses a dynamics based shipbuilding and offshore production method simulation system and method.

When simulating a new production method, the present invention should perform calculations based on dynamics rather than conventional statics, and dynamics calculations should provide functions such as wire tension, equalizers, and fluid dynamics calculations due to the characteristics of the shipbuilding industry. In order to simulate the real situation, it is necessary to provide the function to configure the company's production environment, equipments and blocks as quickly and easily as possible. Based on these functions, simulation is performed according to the procedure of the production method, and the result The present invention also provides a system and method for simulating a shipbuilding and marine production method based on a dynamics.

In order to achieve the above object, the present invention provides a dynamical-based shipbuilding and offshore production method simulation system including a simulation framework, an application system, and simulation data, the simulation framework including: a simulation support element for supporting simulation; Simulation middleware responsible for connections between components of the simulation support element; Simulation kernels that simulate through time or incident; Software development tools to support simulator development; And a simulation analysis tool as a simulation result reporting tool.

Figure R1020080132002

Fluid dynamics, production method, simulation framework, simulation kernel

Description

동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템 및 방법{A Simulation System and Method for Production Method of Shipbuilding and Marine Based on Dynamics}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and system for simulating a shipbuilding and marine production method based on dynamics,

본 발명은 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것으로 특히, 동역학 기반의 시뮬레이션 체계를 구축하고, 이 체계를 이용하여 새로운 생산 공법을 검증하여 현업에 적용할 수 있게 하고, 시뮬레이션 프로그램은 동역학 기반의 시뮬레이터로 조선 특성에 맞게 유체동역학 계산 기능이 포함되어 있고, 설계 데이터를 바로 시뮬레이션에 사용할 수 있도록 한 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dynamical-based shipbuilding and offshore production method simulation system and method, and more particularly, to a dynamics-based simulation system, a new production method can be verified using this system, Is a dynamics-based simulator that includes a fluid dynamics calculation function in accordance with shipbuilding characteristics, and a dynamics-based shipbuilding and offshore production method simulation system and method for enabling design data to be directly used for simulation.

최근 조건 경기의 호황으로 선박의 수주 물량이 아주 많이 늘어남으로써 기존의 생산공법과 프로세스는 이와 같은 많은 물량을 처리하기가 힘들게 되었다. Due to the boom in recent economic conditions, shipbuilding orders have increased significantly, making it difficult for conventional production methods and processes to handle such large quantities.

그러나 새로운 생산공법은 새로 적용하는 공법이므로 아주 높은 위험성을 갖고 있기 때문에 현장에 바로 적용하기가 힘들다. 따라서 새로운 공법을 컴퓨터를 이용하여 미리 시뮬레이션을 해보고 위험성을 판단하는 방법이 필요하다. 본 발명에서는 이러한 요구에 따라 동역학 기반의 시뮬레이션 체계를 구축하고 이 체계를 적용하여 새로운 생산공법을 검증하여 현업에 적용할 수 있도록 하였다. However, since the new production method is a newly applied method, it has a very high risk and is difficult to apply directly to the field. Therefore, there is a need for a method of simulating the new method using a computer and judging the risk. In the present invention, a dynamics based simulation system is constructed in accordance with this demand, and a new production method is verified by applying this system so that it can be applied to a business.

이전의 업무 체계에서는 특정 상황에 대한 분석이 주가 되어 새로운 공법이 고려되었을 때에는 해당 공법의 가장 위험한 경우를 가정하여 해당 경우에 대한 정적 계산만을 수행하였다. 가장 위험하다고 판단되는 경우에서 계산상의 문제가 없다면 여기에 일정 마진을 적용하여 현업에 적용하였다. 즉 기존에는 생산공법 아이디어를 제안하면, 위험 케이스를 선정하고, 유체역학 결과에 따라 정역학 계산을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 얻고, 시뮬레이션 결과를 분석하고, 현업에 적용하는 단계를 거쳤다.In the previous work system, when the new method is considered considering the analysis of the specific situation, only the static calculation of the case is performed assuming the most dangerous case of the corresponding method. If there is no calculation problem in the case where it is considered to be the most dangerous, a certain margin is applied to it and applied to the business. In other words, if a proposal idea of a production method is proposed, a dangerous case is selected, statistical computation is performed according to a hydrodynamic result, simulation results are obtained, simulation results are analyzed, and the process is applied to a business.

또한 새로운 생산 공법 검증 시에는 사람의 판단에 의한 해석이 주를 이루었다. 사람의 판단에 의해 가장 위험하다고 판단되는 상황에 대한 도면 작성 후 해당 상황에서의 각종 물리학적 특성을 계산하고 이를 바탕으로 판단하였다. 이때 문제 상황에 따라서 여러 상용분석 툴을 사용하는 경우도 있는데 상황의 특수성을 모두 반영하여 계산할 수 있는 기능은 아직 부족하였다. Also, when verifying the new production method, human interpretation was the main factor. After drawing a plan for the situation that is considered to be the most dangerous by human judgment, various physical characteristics in the situation were calculated and judged based on this. At this time, there are cases where various commercial analysis tools are used depending on the problem situation.

본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로 새로운 생산공법을 시뮬레이션 할 때 기존의 정역학이 아닌 동역학을 기반으로 계산을 수행한다. 동역학 계산은 조선분야의 특성으로 인해 와이어 장력, 이퀄라이저, 유체동역학 계산 등의 기능을 제공해야 한다. 또한 시뮬레이션을 위해서는 현실상황을 묘사해야 하는데 회사의 생산 환경과 장비, 블록 등을 최대한 빠르고 쉽게 구성할 수 있는 기능이 제공되어야 한다. 이러한 기능을 바탕으로 생산공법의 절차대로 시뮬레이션을 수행하고, 그 결과를 가시적으로 확인할 수 있는 기능을 갖는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is based on the above background, and when a new production method is simulated, calculation is performed based on dynamics rather than existing statics. Due to the nature of shipbuilding, dynamics calculations should provide wire tension, equalizers, and fluid dynamics calculations. In addition, for the simulation, it is necessary to describe the real situation, and it is necessary to provide the function to configure the company's production environment, equipments and blocks as quickly and easily as possible. It is an object of the present invention to provide a dynamical-based shipbuilding and offshore production method simulation system and method having a function capable of performing a simulation according to procedures of a production method based on these functions and confirming the results visually.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시스템은, 시뮬레이션 프레임워크, 응용 시스템 및 시뮬레이션 데이터를 포함하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템으로서, 상기 시뮬레이션 프레임워크는, 시뮬레이션을 지원하는 시뮬레이션 지원 요소; 상기 시뮬레이션 지원요소의 구성요소들 간의 연결을 담당하는 시뮬레이션 미들웨어; 시간이나 사건을 통해 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션 커널; 시뮬레이터 개발을 지원하기 위한 소프트웨어 개발 도구; 및 시뮬레이션 수행결과 보고 도구로서 시뮬레이션 분석 도구를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a system of the present invention is a dynamical-based shipbuilding and offshore production method simulation system including a simulation framework, an application system, and simulation data, the simulation framework including: a simulation support element for supporting simulation; Simulation middleware responsible for connections between components of the simulation support element; Simulation kernels that simulate through time or incident; Software development tools to support simulator development; And a simulation analysis tool as a simulation result reporting tool.

또한, 본 발명의 방법은, 생산 공법 아이디어를 제안하는 단계; 시뮬레이션 시나리오를 작성하는 단계; 설계 데이터와 연동하여 시뮬레이션 환경을 구성하는 단계; 동역학 계산, 충돌 검사, 유체역학 계산을 통해 시뮬레이션을 수행하는 단계; 시뮬레이션 결과를 출력하는 단계; 시뮬레이션 결과를 분석하는 단계; 및 현업 적용 및 피드백 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, the method of the present invention includes the steps of: suggesting a production method idea; Creating a simulation scenario; Constructing a simulation environment in cooperation with design data; Performing a simulation through kinetic computation, collision inspection, and hydrodynamic computation; Outputting a simulation result; Analyzing a simulation result; And a business application and feedback step.

본 발명의 시스템 및 방법에 의하면, 동역학 분석을 통해 위험성을 정확하게 파악할 수 있으며, 예전의 정적 분석에서는 알 수 없었던 여러 문제점들을 실시간으로 눈으로 보면서 파악할 수 있으며, 특히 조선 분야에 중요한 부력, 파도, 스웰(swell), 조류 등의 유체정역학/동역학 특성을 반영하여 해상 크레인 작업에 대한 분석을 수행할 수 있으며, 또한 조선 설계 시스템과의 연동을 통해 시뮬레이션 모델을 따로 만들어야 하는 노력이 필요 없이 신속한 시뮬레이션이 가능한 효과를 얻을 수 있다. According to the system and method of the present invention, the dangers can be grasped precisely through dynamic analysis, and various problems that could not be known in the past static analysis can be grasped in real time by eyes. Especially, the buoyancy, It is possible to analyze the crane operation by reflecting the hydrostatic / dynamic characteristics of the swell and the algae. Also, it is possible to simulate the crane without any effort to create the simulation model separately by linking with the shipbuilding design system. Effect can be obtained.

이하 도면 참조로 하여 본 발명의 일 실시예를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템의 블록도를 도시한다. 1 illustrates a block diagram of a kinematics based shipbuilding and offshore production method simulation system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템은 시뮬레이션 프레임워크(1000), 응용 시스템(400) 및 시뮬레이션 데이터(300)로 구성된다. 시뮬레이션 데이터(300)는 트라이본 3D 설계 모델을 시뮬레이션에 제공하기 위해 데이터를 추출하고, 변환한다. 1, the system of the present invention is composed of a simulation framework 1000, an application system 400, and simulation data 300. As shown in FIG. Simulation data 300 extracts and transforms the data to provide a triabolic 3D design model to the simulation.

시뮬레이션 프레임워크(1000)는 시뮬레이션을 지원하는 시뮬레이션 지원 요 소(100), 시뮬레이션 지원요소(100)의 구성요소들 간의 연결을 담당하는 시뮬레이션 미들웨어(200), 시간이나 사건을 통해 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션 커널(500), 시뮬레이션 프레임워크를 이용하여 시뮬레이터를 개발할 때 사용할 수 있는 여러 지원도구로서, 시뮬레이터 개발을 지원하기 위한 소프트웨어 개발 도구(600) 및 시뮬레이션 수행결과 보고 도구로서 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타내거나 데이터 테이블로 볼 수 있도록 지원하는 시뮬레이션 분석 도구(700)를 포함한다. The simulation framework 1000 includes a simulation support element 100 for supporting simulation, a simulation middleware 200 for connection between components of the simulation support element 100, a simulation for performing simulation through time or an event, As a support tool for supporting the development of a simulator, a software development tool 600 for supporting the development of a simulator and a simulation result reporting tool, And a simulation analysis tool 700 for supporting the viewability of the table.

응용 시스템(400)은 시뮬레이션 프레임워크를 기반으로 만든 시뮬레이터로써 블록 탑재/턴오버 시뮬레이션 시스템(410)을 포함하고, 블록 탑재/턴오버에는 작업 가능성 확인, 간섭 검사, 와이어 로프 장력 계산, 자세 계산 등이 있다. 또한 응용 시스템(400)은 블록 탑재/턴오버 시뮬레이션 시스템(410), 생산 스케줄 시뮬레이터(도시 않음), 비상 대피 시뮬레이터(도시 않음) 등 응용분야에 따라서 프레임워크(1000)의 일부 기능만을 사용하거나 전체 기능을 사용하거나 해서 시뮬레이터를 개발할 수 있고, 현재의 블록 탑재/턴오버 시뮬레이션 시스템(410)은 프로토 타입이 개발되어 있다.The application system 400 includes a block mount / turnover simulation system 410 as a simulator based on a simulation framework. In the block mount / turnover, the application system 400 includes a workability check, an interference check, a wire rope tension calculation, . The application system 400 may also be configured to use only some of the functions of the framework 1000 or may be configured to use only some of the functions of the framework 1000 depending on the application such as a block mount / turnover simulation system 410, a production schedule simulator (not shown), an emergency evacuation simulator Function, and a prototype has been developed for the current block mount / turnover simulation system 410. [0051]

상기 시뮬레이션 데이터(300)는 트라이본 데이터를 추출하는 트라이본 데이터 추출 모듈(310), 시뮬레이션 데이터 구조(320), 모델 트리를 탐색하는 모델 트리 탐색기(330), 메쉬를 생성하는 메쉬 생성기(340), 3D로 가시화하여 보여주는 3D 가시화 모듈(350)을 포함한다. 시뮬레이션 데이터(300)는 시뮬레이션을 수행하기 위해 시뮬레이션에 필요한 물체(각종 장비 및 블록)의 형상 및 속성 정보가 필요하 고, 이를 기반으로 시뮬레이션용 형상을 만들어야 하는데 이때 시뮬레이션용 형상을 설계 시스템(도시 않은)에 저장되어 있는 설계정보를 이용하여 자동으로 생성할 수 있게 한다. 또한 시뮬레이션 데이터(300)는 설계 시스템으로부터 형상을 구성하는 기본 요소(구, 원통, 사각형 등)에 대한 정보를 추출하여 각 요소 별로 삼각형 메쉬를 만들어서 이 정보를 시뮬레이션 시스템(도시 않음)에 전달한다. 시뮬레이션 시스템은 전달받은 삼각형 메쉬를 이용하여 시뮬레이션용 형상을 생성한다. The simulation data 300 includes a tri-bone data extraction module 310 for extracting tri-bone data, a simulation data structure 320, a model tree searcher 330 for searching a model tree, a mesh generator 340 for generating a mesh, And a 3D visualization module 350 that visualizes the 3D visualization. In order to perform the simulation, the simulation data 300 requires the shape and attribute information of the object (various equipment and blocks) necessary for the simulation, and the shape for the simulation is created based on the shape and attribute information. ) Of the design information stored in the storage unit. In addition, the simulation data 300 extracts information on basic elements (spheres, cylinders, squares, etc.) constituting the shape from the design system, creates a triangle mesh for each element, and transmits the information to a simulation system (not shown). The simulation system generates the simulation shape using the received triangle mesh.

시뮬레이션 지원 요소(100)는 물체간의 상호작용에 따른 위치, 속도를 계산하는 동역학 모듈(110), 삼각형 메쉬로 물체의 형상을 만들고 이 물체간의 충돌을 계산하는 충돌 검사 모듈(120), 시뮬레이션 환경에 구성된 것들을 눈으로 확인할 수 있도록 가시화 해주는 그래픽스 모듈(130), 물체간의 연결을 시뮬레이션하여 장력을 계산하는 와이어 로프 모듈(140), 해상의 물체가 받는 부력(정역학) 및 파도에 의한 힘(동역학)을 계산하는 모듈(150), 부가적으로 물체의 관성 및 무게 중심을 계산하는 기타 계산 모듈(160)을 포함한다. The simulation support element 100 includes a dynamic module 110 for calculating a position and a velocity according to interaction between objects, a collision checking module 120 for creating a shape of an object with a triangular mesh and calculating a collision between the objects, A graphic module 130 for visualizing the objects to be visually inspected, a wire rope module 140 for calculating tension by simulating connection between objects, buoyancy (static motion) and wave force (dynamics) A calculation module 150 for calculating the inertia and the center of gravity of the object, as well as other calculation module 160 for calculating the center of gravity and the center of gravity of the object.

상기 동역학 모듈(110), 충돌 검사 모듈(120) 및 그래픽스 모듈(130)에는, 와이어 모델링, 블록 로더 이퀄라이저(블록 로더에 작용하는 힘을 동일하게 분재시켜 주는 장치), 비선형 유체 정역학적 상태에서의 선형화된 쉽 모션을 계산하는 정적/동적 부유체 모델링, 임의 메쉬 형상에 대한 질량 관성 모멘트를 계산하는 질량관성 모멘트의 계산, 강체 운동 미분방정식의 수치적 해법 및 충돌 검사를 수행하는 공개용 동역학 모듈, 및 계층적 장면 그래프 구조, 컴퓨터 그래픽스 기술을 포함하는 공개용 계층적 그래픽스 모듈이 포함된다. The dynamics module 110, the collision checking module 120, and the graphics module 130 may include wire modeling, block loader equalizers (equally bouncing forces acting on the block loaders), nonlinear hydrodynamic A public kinetic module for performing static and dynamic fluid modeling that computes linearized motion, computing a mass moment of inertia for computing a mass moment of inertia for a random mesh shape, numerical solution of rigid-body differential equations and collision testing, and A hierarchical scene graph structure, and an open hierarchical graphics module including computer graphics technology.

시뮬레이션 미들웨어(200)는 시뮬레이션 지원요소들 간의 연결을 담당하는데, 동역학 모듈(110)에서 계산된 위치 등을 받아서 그래픽스 모듈(130)에 전달하여 현재 물체의 위치를 가시화 해서 보여줄 수 있으며, 동역학 모듈(110)에서 계산된 위치 정보를 충돌검사 모듈(120)에 전달하여 충돌 여부를 확인하고, 이 정보가 다시 동역학 모듈(110)에 전달되어 충돌에 따른 움직임의 변화를 반영하며, 기타 유체정역학/동역학 모듈(150)에서 계산된 부력 등을 동역학 모듈(110)에 전달하여 물체가 물위에 떠 있을 수 있게 만드는 작업 등을 수행한다. 이 시뮬레이션 미들웨어(200)는 동역학 모듈(110)과 소통하는 동역학 어댑터(210), 충돌검사 모듈(120)과 소통하는 충돌 검사 어댑터(220), 그래픽스 모듈(130)과 소통하는 그래픽스 어댑터(230), 와이어 로프 동역학 모듈(140)과 소통하는 와이어 로프 어댑터(240), 유체정역학/유체동역학 모듈(150)과 소통하는 유체정역학/유체동역학 어댑터(250), 기타계산 모듈(160)과 소통하는 기타 계산 어댑터(260), 시뮬레이션 데이터 구조(320)와 소통하는 시뮬레이션 데이터 어댑터(270)를 포함한다. 또한 상기 시뮬레이션 미들웨어(200)는 상기 시뮬레이션 데이터 구조(320)와 소통하는 시뮬레이션 데이터 어댑터(270)를 포함한다. The simulation middleware 200 is responsible for connection between the simulation support elements. The simulation middleware 200 receives the positions and the like calculated in the dynamic module 110 and transmits them to the graphics module 130 to visualize and display the position of the current object. 110 to the collision checking module 120 to check whether there is a collision, and the information is transmitted to the dynamic dynamics module 110 again to reflect the change of the movement due to the collision, and the other hydrostatics / dynamics And transmits buoyant force or the like calculated by the module 150 to the dynamics module 110 so that the object can float on the water. The simulation middleware 200 includes a dynamic adapter 210 communicating with the dynamic module 110, a collision checking adapter 220 communicating with the collision checking module 120, a graphics adapter 230 communicating with the graphics module 130, A wire rope adapter 240 in communication with the wire rope dynamics module 140, a hydrostatic / fluid dynamic adapter 250 in communication with the hydrostatic and fluid dynamic module 150, and other A calculation adapter 260, and a simulation data adapter 270 in communication with the simulation data structure 320. The simulation middleware 200 also includes a simulation data adapter 270 in communication with the simulation data structure 320.

상기 시뮬레이션 커널(500)은 이산 사건 및 이산 시간 기반의 시뮬레이션 모델 구조(510), 및 이산 사건 및 이산 시간 기반의 시뮬레이션 엔진(520)을 구비하고, 시뮬레이션에서 특정 상황에 따른 다른 작업 수행 방법을 정의할 수 있으며, 동역학 기반의 시뮬레이션에서는 전체 시나리오의 처리를 담당한다. The simulation kernel 500 includes a discrete event and discrete time based simulation model structure 510 and a discrete event and discrete time based simulation engine 520. The simulation kernel 500 defines a different method of performing a task according to a specific situation in a simulation And the dynamics-based simulation is responsible for the entire scenario.

개발 도구(600)는 개발 절차(610), 시나리오 처리기(620) 및 모델 생성 기(630)를 포함한다. The development tool 600 includes a development procedure 610, a scenario processor 620, and a model generator 630.

모델 생성기(630)는 그래픽스 인터페이스(631), 스크립트 언어(632), 시뮬레이션 템플릿(633), 응용 프로그래밍 인터페이스(634)를 포함한다. The model generator 630 includes a graphics interface 631, a script language 632, a simulation template 633, and an application programming interface 634.

또한, 분석 도구(700)는 그래프 뷰어(711) 및 테이블 뷰어(712)를 포함한다. The analysis tool 700 also includes a graph viewer 711 and a table viewer 712.

도 2는 동역학 기반의 조선 및 해양 공법 시뮬레이션 방법의 흐름도를 도시한다. 2 shows a flow chart of a dynamics based shipbuilding and offshore method simulation method.

이 방법은 먼저, 생산 공법 아이디어를 제안하고(S10), 시뮬레이션 시나리오를 작성하고(S30), 설계 데이터와 연동하여(S20) 시뮬레이션 환경을 구성하고(S40), 동역학 계산, 충돌 검사, 유체역학 계산을 통해(S50, S60, S70) 시뮬레이션을 수행하고(S90), 시뮬레이션 결과를 출력한다(S100). 이어서 시뮬레이션 결과를 분석하고(S110), 현업 적용 및 피드백이 수행된다(S120). 상기 유체역학의 계산에는 유체 특성이 수집된다(S80). This method first proposes a production method idea (S10), creates a simulation scenario (S30), constructs a simulation environment (S20) with the design data (S40), and performs a dynamics calculation, a collision inspection, (S50, S60, S70) (S90), and outputs a simulation result (S100). The simulation results are then analyzed (S110), and the application and feedback are performed (S120). Fluid characteristics are collected in the computation of the fluid dynamics (S80).

상기 새로운 공법의 예로는 골리앗 크레인 설치 시 도크가 아닌 다른 위치에서 조립한 후 해상 크레인 2기로 통째로 들어서 도크에 설치하는 것을 들 수 있다. 상기 단계 S40의 시뮬레이션 환경 구성에는 새로운 생산공법이 시행될 장소, 장비 및 기후 조건 등의 상황을 최대한 유사하게 구성한다. 상기 설계 데이터 연동(S20)에는 사내 설계 시스템에 저장되어 있는 설계 정보를 이용하여 시뮬레이션에 필요한 물체를 바로 만들 수 있다. 상기 시뮬레이션 시나리오의 작성(S30)에서는 작업의 전체 공정에 따라서 시나리오를 정의한다. 그 예로 매립지에서 골리앗 크레인 정체를 제작하고, 3,600 해상 크레인을 사용하여 리프팅하고, 바다 쪽으로 예인하고, 해상 크레인을 회전시켜 제2 도크로 예인하고, 골리앗 크레인을 내려놓는 것을 들 수 있다. 상기 시뮬레이션 수행(S90)에는 구성된 시나리오와 환경에 따라서 시뮬레이션을 수행하고, 시나리오에 따라서 특정 동작을 실행시키고 이에 따른 동역학, 충돌 검사 결과 등을 보여 주는 것이 포함된다. 상기 동역학 계산(S50)에서는 시뮬레이션 환경상에 구성된 물체들간의 상호작용을 단위시간 별로 계산하여 다음 단계의 물체의 위치와 속도 등이 알려진다. 상기 충돌검사(S60)에서는 삼각형의 메쉬로 만들어진 형상을 이용하여 물체들간의 충돌을 계산하여 정확한 충돌 위치와 충돌 깊이, 방향 등이 알려진다. 상기 유체역학 계산(S70)에서는 해상 크레인과 같이 바다 위에 떠 있는 물체의 부력, 파도 등에 의한 움직임이 계산되어 알려진다. 또한 상기 단계 S80의 유체특성 수집에는 해상 물체의 형상 및 속성에 따른 거동 특성을 유체 R&D팀으로부터 획득한다. An example of the new method is that the goliath crane is assembled at a location other than the dock and then installed in the dock as a whole through the second crane. In the simulation environment configuration of the step S40, the conditions such as the place where the new production method is to be implemented, the equipment and the climatic conditions are configured to be as similar as possible. In the design data interworking (S20), an object necessary for the simulation can be directly created using the design information stored in the in-house design system. In the creation of the simulation scenario (S30), a scenario is defined according to the entire process of the work. For example, a Goliath crane can be constructed at a landfill, lifted using a 3,600 marine cranes, towed to the sea, towed to a second dock by turning the marine crane, and put down the Goliath crane. The simulation (S90) includes performing simulation according to the configured scenario and environment, executing a specific operation according to the scenario, and displaying dynamics, collision test results and the like according to the scenario. In the dynamics calculation (S50), the interactions among the objects configured in the simulation environment are calculated for each unit time, and the position and speed of the object in the next step are known. In the collision inspection (S60), accurate collision positions, collision depths, and directions are known by calculating collisions between objects using a shape made of a triangular mesh. In the hydrodynamic calculation (S70), the movement due to buoyancy, waves, etc. of an object floating on the sea such as a marine crane is calculated and known. Also, in the fluid characteristic collection in the step S80, the behavior characteristics according to the shape and properties of the marine object are acquired from the fluid R & D team.

상기와 같은 과정을 거쳐서 동역학 기반의 조선 및 해양 공법 시뮬레이션 방법이 수행된다. A dynamics based shipbuilding and offshore method simulation method is performed through the above process.

지금까지 본 발명을 도면을 참조로 하여 일 실시예를 기술하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구범위의 사상 및 영향을 일탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 가지로 수정 및 변형실시 될 수 있다. 이와 같은 변형은 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 해석되어야 한다. Although the present invention has been described with reference to the drawings, it is to be understood that the present invention is not limited thereto and that various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the following claims. . Such modifications are to be construed as being within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템의 블록도를 도시한다. 1 illustrates a block diagram of a kinematics based shipbuilding and offshore production method simulation system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동역학 기반의 조선 및 해양 공법 시뮬레이션 방법의 흐름도를 도시한다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of simulating a dynamics-based shipbuilding and offshore construction method according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

100; 시뮬레이션 지원 요소 200; 시뮬레이션 미들웨어100; Simulation support element 200; Simulation middleware

300; 시뮬레이션 데이터 400; 응용 시스템300; Simulation data 400; Application System

500; 시뮬레이션 커널 600; 개발 도구 500; Simulation kernel 600; Development Tools

700; 분석 도구 1000; 시뮬레이션 프레임워크700; Analysis tool 1000; Simulation framework

Claims (11)

시뮬레이션 프레임워크, 응용 시스템 및 시뮬레이션 데이터를 포함하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템으로서, A dynamics-based shipbuilding and offshore production method simulation system including a simulation framework, an application system, and simulation data, 상기 시뮬레이션 프레임워크는, The simulation framework includes: 시뮬레이션을 지원하는 시뮬레이션 지원 요소;Simulation support elements supporting simulation; 상기 시뮬레이션 지원요소의 구성요소들 간의 연결을 담당하는 시뮬레이션 미들웨어;Simulation middleware responsible for connections between components of the simulation support element; 시간이나 사건을 통해 시뮬레이션을 진행하는 시뮬레이션 커널;Simulation kernels that simulate through time or incident; 시뮬레이터 개발을 지원하기 위한 소프트웨어 개발 도구; 및Software development tools to support simulator development; And 시뮬레이션 수행결과 보고 도구로서 그래픽 뷰어 및 테이블 뷰어를 구비하는 시뮬레이션 분석 도구를 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템.And a simulation analysis tool including a graphical viewer and a table viewer as a simulation result reporting tool. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 응용 시스템은, 시뮬레이션 프레임워크를 기반으로 개발된 블록 탑재/턴오버 시뮬레이션 시스템을 포함하고, The application system includes a block mount / turnover simulation system developed on the basis of a simulation framework, 상기 시뮬레이션 데이터는,The simulation data includes: 트라이본 데이터를 추출하는 트라이본 데이터 추출 모듈;A triabnom data extraction module for extracting triabon data; 시뮬레이션 데이터 구조;Simulation data structure; 모델 트리를 탐색하는 모델 트리 탐색기; A model tree navigator for navigating the model tree; 메쉬를 생성하는 메쉬 생성기; 및A mesh generator for generating a mesh; And 3D로 가시화하여 보여주는 3D 가시화 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템.And a 3D visualization module for visualizing the 3D visualization of the shipbuilding and marine production system. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 시뮬레이션 지원 요소는,Wherein the simulation support element comprises: 물체간의 상호작용에 따른 위치, 속도를 계산하는 동역학 모듈; A dynamics module for calculating the position and velocity according to the interaction between objects; 삼각형 메쉬로 물체의 형상을 만들고 이 물체간의 충돌을 계산하는 충돌 검사 모듈;A collision checking module that creates a shape of an object with a triangular mesh and calculates a collision between the objects; 시뮬레이션 환경에 구성된 것들을 눈으로 확인할 수 있도록 가시화 해주는 그래픽스 모듈;A graphics module that visualizes the objects in the simulation environment so that they can be visually checked; 물체간의 연결을 시뮬레이션하여 장력을 계산하는 와이어 로프 모듈;A wire rope module that simulates the connections between objects to calculate tension; 해상의 물체가 받는 부력(정역학) 및 파도에 의한 힘(동역학)을 계산하는 모듈;A module for calculating the buoyancy (hydrodynamics) and the force (dynamics) of the waves received by an object in the sea; 부가적으로 물체의 관성 및 무게 중심 계산을 계산하는 기타 계산 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템.And further comprises other calculation modules for calculating the inertia and center of gravity calculations of the object. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 시뮬레이션 미들웨어는, The simulation middleware includes: 상기 동역학 모듈과 소통하는 동역학 어댑터;A dynamic adapter communicating with the dynamic module; 상기 충돌검사 모듈과 소통하는 충돌 검사 어댑터;A conflict checking adapter in communication with the conflict checking module; 상기 그래픽스 모듈과 소통하는 그래픽스 어댑터;A graphics adapter in communication with the graphics module; 상기 와이어 로프 동역학 모듈과 소통하는 와이어 로프 어댑터;A wire rope adapter in communication with the wire rope dynamics module; 상기 유체정역학/유체동역학 모듈과 소통하는 유체정역학/유체동역학 어댑터;A hydrostatic / fluid dynamics adapter in communication with said hydrostatic / fluid dynamic module; 상기 기타계산 모듈과 소통하는 기타 계산 어댑터;및Other calculation adapter communicating with the other calculation module; and 상기 시뮬레이션 데이터 구조와 소통하는 시뮬레이션 데이터 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템.And a simulation data adapter in communication with the simulation data structure. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 시뮬레이션 커널은,The simulation kernel includes: 이산 사건 및 이산 시간 기반의 시뮬레이션 모델 구조; 및Discrete event and discrete time based simulation model structure; And 이산 사건 및 이산 시간 기반의 시뮬레이션 엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템. And a simulation engine based on a discrete event and a discrete time. 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5, 상기 시뮬레이션 미들웨어는 상기 이산 사건 및 이산 기반 사건 기반 시뮬레이션 엔진과 소통하는 시뮬레이션 엔진 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 시 뮬레이션 시스템. Wherein the simulation middleware comprises a simulation engine adapter in communication with the discrete event and discrete event based simulation engine. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 개발 도구는 개발 절차, 시나리오 처리기 및 모델 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 생산 공법 시뮬레이션 시스템.Wherein the development tool comprises a development procedure, a scenario processor, and a model generator. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 모델 생성기는 그래픽스 인터페이스, 스크립트 언어, 시뮬레이션 템플릿, 응용 프로그래밍 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 동역학 기반의 조선 및 해양 공법 시뮬레이션 시스템. Wherein the model generator includes a graphics interface, a script language, a simulation template, and an application programming interface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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