KR101592209B1 - 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조선 및 해양 구조물 건조시 선체 블록 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 조선 및 해양 구조물의 측정값을 수집하는 측정 데이터 수집 서버(130)와; 시뮬레이션 프로그램에 의해, 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하는 정도 분석 시뮬레이터(140)와; 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값과 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)에서 도출된 결과값을 저장하는 분석 결과 저장 서버(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 정도 요원이 블록의 측정값을 기반으로 미리 정도 분석 시뮬레이션을 실시함으로써 현물 상태를 신속히 파악할 수 있으며, 시뮬레이션 결과값을 바탕으로 각종 블록 정도에 필요한 분석 결과값을 얻을 수 있다. 또한, 수집한 모든 측정값과 분석한 결과값이 서버에 저장되므로 이를 바탕으로 각종 블록의 현물 히스토리를 남길 수 있다. 또한, 차후 다양한 블록들과 연계하여 분석하는 바탕자료로도 사용 가능하다.

Description

측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체{THE SIMULATION SYSTEM AND METHOD FOR PRECISION ANALYSIS OF SHIP HULL'S BLOCK BASED ON MEASUREMENT DATA}

본 발명은 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체에 관한 것으로서, 특히 조선 및 해양 구조물 제작 시 측정 데이터를 기반으로 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체에 관한 것이다.

일반적으로 조선 및 해양 구조물은 단위 블록들을 서로 쌓거나 연결하는 블록 조립 방식을 통해 생산된다. 단위 블록과 같은 소형 블록에서부터 중간 제품 및 대형 블록에 대한 치수 정확도는 대단히 중요한 품질 관리 대상이다.

블록의 치수품질 불량은 블록의 탑재 공정에서 많은 수정작업과 대기공정을 유발하여 조선 및 해양 구조물 제조의 생산성을 악화시키는 주요 원인으로 인식되고 있다.

생산 작업성 저하를 방지하기 위해, 블록의 치수품질 관리에 대하여 간단히 정리하자면, 대형 구조물용 정밀 계측장비를 이용하여 블록을 측정하되, 핵심 관리 부재나 항목에 대해서, 정규 설계에 따른 설계값과 블록 측정에 따른 계측값(예 : 블록 계측데이터, 측정값 등)을 비교한 후, 공간상 3축(예: x축, y축, z축) 방향의 오차값 또는 오차량을 계산 또는 산출, 분석하여 관리 기준을 벗어난 경우에는 후공정에 해당하는 블록 이관 전에 해당 부위를 수정하는 방식으로 선체 블록의 치수품질 관리가 이루어지고 있다.

종래 선체 블록의 치수품질 관리 과정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 계측 블록 대상 선정단계(S10), 탑재 블록 및 도크내 블록용 종래 검사기준 문서 작성단계(S20, S21), 탑재 블록 및 도크내 블록 계측단계(S30, S31), 오차량 계산단계(S40, S41), 탑재 블록 및 도크내 블록용 종래 검사결과서 작성단계(S50, S51), 초기 수정량 산출단계(S60), 최적 수정량 산출단계(S70)가 수행된다.

단계별로 이를 살펴보면, 계측 블록 대상 선정단계(S10)에서는 설계된 선박의 블록 분할의 기획이 마무리되면 블록의 치수품질을 담당하는 부서에서 각 공정별 검사 블록(예 : 탑재 블록, 도크내 블록 등)을 선정하고 전반적인 일정을 기획한다.

탑재 블록 및 도크내 블록용 종래 검사기준 문서 작성단계(S20, S21)에서는 설계 시스템으로부터 해당 블록들에서 조인트 시킬 블록 단면을 각각 추출하고, 추출된 블록 단면에 해당하는 도면 내용을 이용하여 설계 정규 치수(Dimension)를 표시한다.

탑재 블록 및 도크내 블록 계측단계(S30, S31)에서는 광학 기술을 응용한 대형 구조물용 3차원 계측 장비 또는 IGPS(Indoor Global Positioning System) 등의 계측 시스템을 이용하여 조인트 시킬 블록 단면들을 계측하고 종래 검사기준 문서 상에 계측위치(예 : 계측점 위치) 및 순서가 기록된다.

오차량 계산단계(S40, S41)에서는 상기 언급한 계측작업을 통해 실제 계측작업이 마무리되면, 탑재 블록 및 도크내 블록의 치수 품질을 정량적으로 판단하기 위하여 각 측정위치에서의 계측값에 대해 설계값 대비 오차량을 산출하는 작업이 이루어진다.

이 때, 개별적인 좌표변환 프로그램을 이용하여 계측값을 설계값과 같은 축 상에 놓이도록 좌표변환 작업이 이루어지며, 오차량 계산시에는 계측점들이 많게는 수백개에 해당하는 각 계측점에 대해 설계값을 모두 구하지 못하므로 해당 단면의 관심 축에 대한 설계값을 구하여 한 축에 대한 오차량만을 스프레드시트 기능이 탑재된 상용 프로그램을 이용하여 별도 계산한다. 따라서 좌표변환시 많은 시간이 소요될 수 있으며 인적오차가 발생할 수 있다.

탑재 블록 및 도크내 블록용 종래 검사결과서 작성단계(S50, S51)에서는 해당 블록의 치수품질을 검사한 종래 검사결과서(예 : 체크시트)를 완성하되, 이때 계산된 오차량과 종래 검사기준 문서를 기반으로 하여, 각 측정위치에서의 오차량을 도면 상에 병기한다. 이는 수기로서 이루어진다. 많게는 수백개에 해당하는 계측위치 각각에 대해 오차량을 직접 기록하므로 많은 시간이 소요되며 데이터 축적이 이루어 지지 않아 원인 분석 작업을 수행하지 못한다.

초기 수정량 산출단계(S60)에서는 탑재 블록 오차량과 그에 대응되는 도크내 블록의 오차량을 합산하여 초기 수정량을 산출한다. 이도 역시 수동계산에 의해 이루어지며 많은 시간이 소요된다.

최적 수정량 산출단계(S70)에서는 상기 초기 수정량을 바탕으로 반복 작업을 수행하면서 그 때마다 계측값의 설계값 대비 오차량을 다시 구하여 수정량을 계산한다. 이 작업을 통하여 최적의 수정량을 산출한다. 이 작업 역시 수동계산이 이루어지며 사용자의 숙련도에 따라 소요시간 및 정확도에 많은 차이를 보인다.

그리고, 탑재 블록용 종래 검사기준 문서 등에 수백개의 계측위치별로 다시 손으로 수정량을 기록한다. 이는 앞서의 작업들에 비해 가장 많은 시간이 소요되는 작업이라고 할 수 있다.

이처럼 종래 검사기준 문서 또는 종래 검사결과서의 작성에서는 1차적으로 수작업으로 작성하고, 2차적으로 수작업 작성 결과를 워드프로세서 프로그램으로 옮겨 작성하기 때문에 반복적인 업무가 발생되고, 많은 작업 시간을 요구하며, 용이하게 작성하기 어렵다. 특히, 탑재 블록과 도크내 블록간 수정량을 산출하는 작업을 컴퓨터상에서 용이하고 편리하게 시뮬레이션 할 수 있는 수단의 부재로 인하여, 과도한 수작업에 따른 작업 불편성과 함께 과도한 작업 시간이 요구되고, 숙련자와 미숙련자간 품질 편차가 발생되며, 반복적인 수작업 가운데 직접 확인하고, 판단하고, 작업하면서 문서 작업까지 병행하여야 하므로, 작업의 연속성이 떨어지고 업무 효율이 매우 저하되는 단점이 있다.

한편, 종래 관련 분야 특허 기술로서 토목구조물, 철골구조물, 특수해양플랜트 그리고 선박부재에 대한 현장 가조립공정의 대처와 고정도 부재 생산을 위한 화상자동인식기법을 이용한 3차원 가조립 시뮬레이션 시스템으로써 화상자동인식기법은 자동인식타겟과 고해상도 디지털카메라를 이용하여 부재의 형상을 자동으로 취득하는 기법이고, 3차원 가조립 시뮬레이션 시스템은 부재의 설계 데이터와 계측 데이터로부터 비교오차정보를 산출하고, 유전자 알고리즘과 신경망이론을 이용하여 부재의 최적배치를 실시함으로써 현장조립에 필요한 조립정보를 도출하고, 고정도 부재 생산을 위한 각 부재의 조립단계별 수축량을 계측하여 이를 데이터 베이스로 구축하고 동일 부재에 대한 정보는 자동검색 추출모듈을 이용하여 설계단계에서 부재의 마진을 자동으로 결정하는 화상자동인식기법을 이용한 3차원 가조립 시뮬레이션 시스템이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

또한, 검사결과서DB를 가져오는 입력장치와, 이런 입력장치에 연결되어 상기 검사결과서DB를 처리하는 연산장치와, 연산장치에 의해 상기 검사결과서DB가 프로그램적으로 연결되어 실행되는 선체 블록 조립 시뮬레이션 알고리즘 및 그와 연동하는 GUI(그래픽유저인터페이스)가 저장된 메모리와, 선체 블록 조립 시뮬레이션 알고리즘에 대응한 처리 상황을 GUI를 통해 보여주는 표시장치와, 연산장치에 연결된 출력장치와, 연산장치에 의해 검사결과서DB를 기반으로 작성된 통합 시뮬레이션결과파일을 저장하는 저장장치와, 검사결과서DB가 기록 저장된 운영 시스템과의 연결 및 통신을 위한 네트워크장치를 포함하는 선체 블록 조립 시뮬레이션 시스템이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).

국내공개특허 10-2004-0110948 국내등록특허 10-0929922

본 발명은 조선 및 해양 구조물 블록에 대한 측정 데이터를 기반으로 설계 데이터와 비교하여 단위 블록 세팅, 조정 및 연계 블록 정합, 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있도록 된 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템은, 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 시스템으로서, 조선 및 해양 구조물의 측정값을 수집하는 측정 데이터 수집 서버(130)와; 시뮬레이션 프로그램에 의해, 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하는 정도 분석 시뮬레이터(140)와; 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값과 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)에서 도출된 결과값을 저장하는 분석 결과 저장 서버(150)를 포함하여 이루어지고, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화하고, 상기 블록 구조물의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하되 설계값 대비 측정값 매칭을 위한 좌표변환을 수행하고, 설계 모델링 상에 해당 설계값과 측정값을 함께 올려놓고(overlay), 좌표 변환된 결과 및 오차 결과, 3D 모델링을 2D로 가시화하고, 가시화 이후에, 블록 구조물을 분석하여 X,Y,Z축 방향의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

삭제

삭제

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차값 산출 이후에, 포인트/그룹 별 데이터를 분석할 수 있다.

또한, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 포인트/그룹으로 정의된 측정 정보를 기반으로 분석 및 시뮬레이션 작업을 3D와 2D 뷰 모두 상호 연동되도록 구성하여 어떠한 조건에서도 분석 및 시뮬레이션 수행이 가능하도록 구성함으로써, 분석 결과를 3D 및 2D로 전환하여 가시화하고, 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

또한, 상기 설계값과 측정값 매칭 시, 실제 작업 상황을 고려한 그룹 설정/편집, 옵셋값 적용, 기 설정값 이상의 측정값 및 오차값을 자동 필터링하여 실질적인 오차를 분석할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 단위 블록을 분석하되 분석 시 설계값 대비 실제 블록 구조물의 오차값 분석과 기하 공차, 거리 및 각도 계산, 오차량에 대한 면적/부피를 계산할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 연계되는 2개 이상의 복수 블록들을 불러들여 정합되는 면들에 대한 분석 시뮬레이션 작업을 수행할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템은, 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 시스템으로서, 조선 및 해양 구조물의 측정값을 수집하는 측정 데이터 수집 서버(130)와; 시뮬레이션 프로그램에 의해, 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하는 정도 분석 시뮬레이터(140)와; 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값과 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)에서 도출된 결과값을 저장하는 분석 결과 저장 서버(150)를 포함하여 이루어지고, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화하고, 곡 블록 및 비정규 상태의 블록 세팅 시 지지대 높이를 최적화하기 위하여 측정 데이터를 현물 블록의 상태와 동일하게 표현할 수 있도록 TF 각 변환 설정하고, 오차 분석 최적화 알고리즘을 사용하여 3개 이상의 포인트를 갖는 설계-측정점 쌍들의 오차를 최소화하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상 모델의 윤곽정보를 변형시킴으로써 3D 설계 모델링과 측정 모델링 및 2D로 변환시킨 면 정보와 함께 직관적으로 비교할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차값 산출 이후에, 각 포인트들은 시스템에서 미리 지정해 놓은 그룹 타입을 선택 또는 사용자에 의해 만들어진 타입을 선택, 생성할 수 있으며, 이를 통하여 지정된 포인트/그룹별 데이터를 분석할 수 있다.

또한, 3D 에서 사용자가 보고 있는 각도를 2D 면 정보로 변환하여 분석 시 주요하게 관리되어야 하는 정합 면에서 오차가 발생되는 위치를 보다 직관적으로 판단할 수 있도록 탑재 방향을 고려한 오차량 표시와 결과를 색상 및 특정 심벌로 표기할 수 있다.

또한, 상기 오차를 분석하는 과정에서 일부 옵셋값을 측정값에 더하거나, 사용자에 의하여 미리 지정된 값을 초과하는 경우 자동으로 필터링 또는 보정하여 정확한 오차를 분석할 수 있다.

또한, 이전 유사 속성을 가지는 블록 구조물의 측정 데이터 또는 유사 형상을 가지는 설계 데이터를 분석한 후, 과거의 유사한 분석 데이터를 종합하여 제작 시 오차의 경향 및 최적의 제작 공차를 계산하기 위한 근거로 제시할 수 있다.

또한, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 시스템에서 제공하는 기하 공차 분석을 위한 타입과 사용자에 의해 만들어진 분석 타입을 선택하면, 해당 타입에 따른 결과 데이터를 제공하며, 생성된 노드점과 다중 노드를 선택하여 거리 계산 및 각도를 3D 상에서 계산할 수 있다.

또한, 각종 도형을 생성한 후 그룹 타입을 정의하여 그룹으로 관리하고, 점, 라인, 면, 두께 정보를 포함한 부재의 속성정보를 라벨로 생성하고, 생성된 좌표라벨을 바탕으로 설계/측정점을 재생성하며, 메모 기능을 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

또한, 기하 공차 분석을 위하여 포인트 집합을 선택하되, 선택된 포인트 집합은 분석 결과 도출과 함께 별도의 그룹으로 생성되어 관리되고 이 그룹은 다른 그룹 또는 사용자 정의로 생성된 도형과 추가적인 기하공차 분석 및 거리/각도 계산에 활용될 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, X,Y,Z축 별 오차 정규 분포도 및 X축이 시간 Y 축이 오차 량으로 표시되는 선형 그래프를 그려 이벤트(타임 라인: 제작 공정 흐름)에 따른 측정점 오차의 변화/절단 길이 변화/오차 면적/부피 변화를 분석할 수 있다.

또한, 각 단위 블록 분석이 완료된 결과를 가지고 미리 탑재된 블록의 정합면과 탑재될 블록의 정합면의 측정점 정보를 활용하여 탑재될 블록의 자세 위치를 결정하고 수정해야 될 위치와 수정량을 보여줄 수 있다.

또한, 탑재될 블록(선탑) 정합면의 측정점 그룹과 탑재된 블록(본탑) 정합면의 측정점 그룹을 매칭시켜서 두 그룹에 포함된 대응점들 간의 오차가 최소화 되도록 최적화 알고리즘에 의한 계산으로 분석하거나, 본탑의 기준면과 선탑의 기준면 레벨을 동일하게 맞춘 후 선탑의 기준 센터라인 하나의 선분(두 점)과 본탑의 센터라인 하나의 선분(두 점)을 정렬한 후 정렬축을 기준으로 회전 가능한 자유도를 고려하여 오차가 최소화 되도록 하거나, 정합되는 두 그룹 중 각 세 점씩 골라 형성되는 두개의 기준면을 하나의 면으로 정합하는 좌표변환 방식으로 오차를 분석하거나, 사용자가 미세조정(회전/이동)할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업을 하기 위하여 3D화면에서 2D로 전환함에 있어, X, Y, Z -X, -Y, -Z, ISO, 사용자 지정 각도 뷰 형태로 전환이 가능하며, 사용자가 영역 및 사이즈를 지정하여 변환을 하거나, 특정 기준점을 선정하고 그 기준점으로부터 깊이 만큼의 영역만 Section, Plane, Elevation 방향으로 전환할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업한 일부 객체 중 3D 화면으로 재 전환 할 수 있도록 기준 위치를 주어 생성할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 포인트/그룹 별 데이터 분석 이후에, 상기 블록 구조물과의 연계 블록을 분석하고 블록 수정량을 도출할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 블록 수정량 도출 이후에, 사용자가 보고서 템플릿 선택 시 시뮬레이션 결과값을 토대로 선택된 형태로 보고서를 생성 및 출력할 수 있다.

다른 한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선체 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법은, 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 방법으로서, 사용자 로그인 시 사용자 권한을 체크하고 작업 호선 리스트를 나열하는 단계와; 사용자가 작업 호선을 선택하고 작업 블록을 검색한 후 특정 블록 선택시 해당 블록의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하는 단계와; 상기 설계값과 측정값을 가시화하는 단계와; 상기 선택된 특정 단위 블록을 분석하여 X,Y,Z축 방향의 오차값을 산출하는 단계와; 포인트/그룹 별 데이터를 분석하는 단계와; 상기 단위 블록과의 연계 블록을 분석하고 블록 수정량을 도출하여 저장하는 단계를 포함하여 이루어지고, 사용자 로그인 시 그룹별 사용자 관리 하에 사용자 권한을 체크하고, 상기 시뮬레이션 방법은, 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하고, 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화하고, 곡 블록 및 비정규 상태의 블록 세팅 시 지지대 높이를 최적화하기 위하여 측정 데이터를 현물 블록의 상태와 동일하게 표현할 수 있도록 TF 각 변환 설정하고, 오차 분석 최적화 알고리즘을 사용하여 3개 이상의 포인트를 갖는 설계-측정점 쌍들의 오차를 최소화하는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

삭제

또한, 블록 구조물의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하되 설계값 대비 측정값 매칭을 위한 좌표변환을 수행할 수 있다.

또한, 설계 모델링 상에 해당 설계값과 측정값을 함께 올려놓고(overlay), 좌표 변환된 결과 및 오차 결과, 3D 모델링을 2D로 가시화할 수 있다.

또한, 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 포인트/그룹으로 정의된 측정 정보를 기반으로 분석 및 시뮬레이션 작업을 3D와 2D 뷰 모두 상호 연동되도록 구성하여 어떠한 조건에서도 분석 및 시뮬레이션 수행이 가능하도록 구성함으로써, 분석 결과를 3D 및 2D로 전환하여 가시화하고, 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

또한, 설계값과 측정값 매칭 시, 실제 작업 상황을 고려한 그룹 설정/편집, 옵셋값 적용, 기 설정값 이상의 측정값 및 오차값을 자동 필터링하여 실질적인 오차를 분석할 수 있다.

또한, 단위 블록 분석 시 설계값 대비 실제 블록 구조물의 오차값 분석과 기하 공차, 거리 및 각도 계산, 오차량에 대한 면적/부피를 계산할 수 있다.

또한, 연계 블록 분석 시 연계되는 2개 이상의 복수 블록들을 불러들여 정합되는 면들에 대한 분석 시뮬레이션 작업을 수행할 수 있다.

또한, 가시화 이후에, 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상 모델의 윤곽정보를 변형시킴으로써 3D 설계 모델링과 측정 모델링 및 2D로 변환시킨 면 정보와 함께 직관적으로 비교할 수 있다.

삭제

삭제

또한, 오차값 산출 이후에, 각 포인트들은 시스템에서 미리 지정해 놓은 그룹 타입을 선택 또는 사용자에 의해 만들어진 타입을 선택, 생성할 수 있으며, 이를 통하여 지정된 포인트/그룹별 데이터를 분석할 수 있다.

또한, 3D 에서 사용자가 보고 있는 각도를 2D 면 정보로 변환하여 분석 시 주요하게 관리되어야 하는 정합 면에서 오차가 발생되는 위치를 보다 직관적으로 판단할 수 있도록 탑재 방향을 고려한 오차량 표시와 결과를 색상 및 특정 심벌로 표기할 수 있다.

또한, 상기 오차를 분석하는 과정에서 일부 옵셋값을 측정값에 더하거나, 사용자에 의하여 미리 지정된 값을 초과하는 경우 자동으로 필터링 또는 보정하여 정확한 오차를 분석할 수 있다.

또한, 이전 유사 속성을 가지는 블록 구조물의 측정 데이터 또는 유사 형상을 가지는 설계 데이터를 분석한 후, 과거의 유사한 분석 데이터를 종합하여 제작 시 오차의 경향 및 최적의 제작 공차를 계산하기 위한 근거로 제시할 수 있다.

또한, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 제공되는 기하 공차 분석을 위한 타입과 사용자에 의해 만들어진 분석 타입을 선택하면, 해당 타입에 따른 결과 데이터를 제공하며, 생성된 노드점과 다중 노드를 선택하여 거리 계산 및 각도를 3D 상에서 계산할 수 있다.

또한, 각종 도형을 생성한 후 그룹 타입을 정의하여 그룹으로 관리하고, 점, 라인, 면, 두께 정보를 포함한 부재의 속성정보를 라벨로 생성하고, 생성된 좌표라벨을 바탕으로 설계/측정점을 재생성하며, 메모 기능을 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

또한, 기하 공차 분석을 위하여 포인트 집합을 선택하되, 선택된 포인트 집합은 분석 결과 도출과 함께 별도의 그룹으로 생성되어 관리되고 이 그룹은 다른 그룹 또는 사용자 정의로 생성된 도형과 추가적인 기하공차 분석 및 거리/각도 계산에 활용할 수 있다.

또한, X,Y,Z축 별 오차 정규 분포도 및 X축이 시간 Y 축이 오차 량으로 표시되는 선형 그래프를 그려 이벤트(타임 라인: 제작 공정 흐름)에 따른 측정점 오차의 변화/절단 길이 변화/오차 면적/부피 변화를 분석할 수 있다.

또한, 각 단위 블록 분석이 완료된 결과를 가지고 미리 탑재된 블록의 정합면과 탑재될 블록의 정합면의 측정점 정보를 활용하여 탑재될 블록의 자세 위치를 결정하고 수정해야 될 위치와 수정량을 보여줄 수 있다.

또한, 탑재될 블록(선탑) 정합면의 측정점 그룹과 탑재된 블록(본탑) 정합면의 측정점 그룹을 매칭시켜서 두 그룹에 포함된 대응점들 간의 오차가 최소화 되도록 최적화 알고리즘에 의한 계산으로 분석하거나, 본탑의 기준면과 선탑의 기준면 레벨을 동일하게 맞춘 후 선탑의 기준 센터라인 하나의 선분(두 점)과 본탑의 센터라인 하나의 선분(두 점)을 정렬한 후 정렬축을 기준으로 회전 가능한 자유도를 고려하여 오차가 최소화 되도록 하거나, 정합되는 두 그룹 중 각 세 점씩 골라 형성되는 두개의 기준면을 하나의 면으로 정합하는 좌표변환 방식으로 오차를 분석하거나, 사용자가 미세조정(회전/이동)할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업을 하기 위하여 3D 화면에서 2D로 전환함에 있어, X, Y, Z -X, -Y, -Z, ISO, 사용자 지정 각도 뷰 형태로 전환이 가능하며, 사용자가 영역 및 사이즈를 지정하여 변환을 하거나, 특정 기준점을 선정하고 그 기준점으로부터 깊이 만큼의 영역만 Section, Plane, Elevation 방향으로 전환할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업한 일부 객체 중 3D 화면으로 재 전환 할 수 있도록 기준 위치를 주어 생성할 수 있다.

또한, 상기 블록 수정량을 도출하여 저장하는 단계 이후에, 사용자가 보고서 템플릿 선택 시 시뮬레이션 결과값을 토대로 선택된 형태로 보고서를 생성 및 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 정도 요원이 조선이나 해양 구조물 블록의 측정값을 기반으로 미리 정도 분석 시뮬레이션을 실시함으로써 현물 상태를 신속히 파악할 수 있으며, 시뮬레이션 결과값을 바탕으로 각종 블록 정도에 필요한 분석 결과값을 얻을 수 있다. 또한, 수집한 모든 측정값과 분석한 결과값이 서버에 저장되므로 이를 바탕으로 각종 블록의 현물 히스토리를 남길 수 있다. 또한, 차후 다양한 블록들과 연계하여 분석하는 바탕자료로도 유용하게 사용 가능하다.

도 1은 종래 탑재 블록 세팅 방법의 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법의 흐름도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템의 개념도, 도 3은 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법의 흐름도이다.

본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체는, 블록에 대한 측정 데이터를 기반으로 설계 데이터와 비교하여 단위 블록 세팅, 조정 및 연계 블록 정합, 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있도록 된 것을 그 기술적 요지로 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템은, 조선 및 해양 구조물 건조 시 블록 정도를 효과적으로 분석하기 위한 시뮬레이션 시스템으로서, 사용자 단말기(100), 통신망(110), 웹서버(120), 측정 데이터 수집 서버(130), 정도 분석 시뮬레이터(140) 및 분석 결과 저장 서버(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 사용자 단말기(100)는 사용자의 정보 입력 수단 및 정보 출력 수단 등을 포함하는 단말기로서, 통신망(110)을 통해 웹서버(120), 측정 데이터 수집 서버(130), 정도 분석 시뮬레이터(140) 및 분석 결과 저장 서버(150)에 접속하여 임의의 정보를 입력하거나 제공받을 수 있다.

이러한 사용자 단말기(100)는 웹서버(120), 측정 데이터 수집 서버(130), 정도 분석 시뮬레이터(140) 및 분석 결과 저장 서버(150)에 접속한 후 통신할 수 있는 모바일 단말기, 개인용 컴퓨터 등을 포함할 수 있다. 개인용 컴퓨터는 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션 등을 포함할 수 있다. 모바일 단말기는 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet), 스마트폰 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 모바일 단말을 포함할 수 있다.

상기 통신망(110)은 웹서버(120), 측정 데이터 수집 서버(130), 정도 분석 시뮬레이터(140) 및 분석 결과 저장 서버(150)와 사용자 단말기(100) 사이의 통신을 지원하는 네트워크이다. 통신망(110)을 구성하는 기반 통신 기술의 구성은 본 발명의 구현에 본질적인 영향을 미치지 않는다.

또한 통신망(110)은 유선 및 무선 등과 같은 그 통신 형태를 가리지 않고 구성될 수 있다. 통신망(110)은 웹서버(120), 측정 데이터 수집 서버(130), 정도 분석 시뮬레이터(140) 및 분석 결과 저장 서버(150)와 사용자 단말기(100) 사이에서 정보 교환이 가능하게 하는 어떠한 종류의 통신 기술에 기초하여서도 구성될 수 있다. 또한 정보 교환 과정의 신뢰성 및 보안을 위한 공지의 다양한 기술이 통신망(110)에 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 측정 데이터 수집 서버(130)는 토탈 스테이션, 광파 측정기, 레이저 비젼 시스템, 레이저 스캐닝 장치 및 레이저 슬릿빔 등의 측정 장비를 이용하여 측정된 블록의 측정값을 수집하는 역할을 수행한다.

상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는 시뮬레이션 프로그램에 의해, 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하는 역할을 수행한다.

구체적으로, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 상기 블록 구조물의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하되 설계값 대비 측정값 매칭을 위한 좌표변환을 수행할 수 있다.

특히, 상기 설계값과 측정값의 매칭 시 3D 데이터의 위치 맞춤을 위하여 좌표변환 기능을 사용할 수 있다. 이는 설계값은 선박 구조물의 절대좌표계로 설계좌표계가 이미 정해져 있지만, 측정값은 현장상황에 따라 상대좌표계를 사용할 수도 있다. 따라서 상대좌표계를 설계(절대) 좌표계로 변환하여 설계점과 측정점을 대응 위치로 매칭시킨다. 또한 측정 시 기준 좌표계를 생성하는 초기 2~3점을 다르게 하고 싶은 경우에도 좌표변환을 사용하며, 측정점으로 이루어진 형상을 미세하게 좌우, 위 아래로 이동, 회전하고 싶은 경우에도 좌표변환 기능을 사용한다.

또한 상기에서 언급한 오차 최적 분석을 위한 알고리즘은 구체적으로 설계-측정 포인트 정합을 위한 점 이동/회전 기능이 포함된 좌표변환 로직의 일종이긴 하지만, 그 목적이 설계점-측정점으로 이루어진 쌍들의 오차 집합을 가지고 전체 오차량을 최소화하는데 있기 때문에 시스템에서 반복 수행하여 최적 좌표변환 매트릭스를 도출하여 분석을 수행할 수 있다.

한편, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 설계 모델링 상에 해당 설계값과 측정값을 함께 올려놓고(overlay), 좌표 변환된 결과 및 오차 결과, 3D 모델링을 2D로 가시화할 수 있다.

즉, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 설계값과 측정값을 매칭한 이후에, 설계값과 측정값을 가시화할 수 있고, 가시화한 후 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상모델을 변형시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자가 직관적으로 블록의 형상을 볼 수 있으며, 사용자가 현장에서 추출한 실물 데이터를 기반으로 가상 설계 모델링과 비교할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 블록 구조물을 분석하여 X,Y,Z축 방향의 오차값을 산출할 수 있다. 이 때 산출된 오차값을 2D 화면으로 수정량과 함께 위치를 직관적으로 표시하여 주어 작업을 수행하기 위한 작업자의 실수를 최소화 할 수 있다. 오차값은 화살표 길이를 통하여 단계적으로 표시되며, 색상으로도 표시될 수 있다.

블록 구조물 분석 시 측정값을 기반으로 기하 공차의 진직도, 평면도, 진원도, 직각도, 평행도, 원통도를 계산할 수 있으며, 점과 점간의 거리, 점과 직선간의 거리, 점과 평면간의 거리, 곡실장 길이 계산이 가능하다.

또한 측정점 기반으로 세 점 간의 각도, 직선과 직선간의 각도, 면과 면의 각도, 면과 직선간의 각도를 계산 할 수 있다.

또한 형상모델의 기본속성 및 측정점 정보를 활용하여 설계 부재의 면적/부피 계산 그리고 측정 면적/부피를 추정 계산할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차값 산출 이후에, 포인트/그룹 별 데이터를 분석할 수 있다.

또한, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 포인트/그룹으로 정의된 측정 정보를 기반으로 분석 및 시뮬레이션 작업을 3D와 2D 뷰 모두 상호 연동되도록 구성하여 어떠한 조건에서도 분석 및 시뮬레이션 수행이 가능하도록 구성함으로써, 분석 결과를 3D 및 2D로 전환하여 가시화하고, 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

또한, 상기 설계값과 측정값 매칭 시, 실제 작업 상황을 고려한 그룹 설정/편집, 옵셋값 적용, 기 설정값 이상의 측정값 및 오차값을 자동 필터링하여 실질적인 오차를 분석할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 단위 블록을 분석하되 분석 시 설계값 대비 실제 블록 구조물의 오차값 분석과 기하 공차, 거리 및 각도 계산, 오차량에 대한 면적/부피를 계산할 수 있다. 계산된 결과를 축적하여 놓기 ?문에 설계원들은 본 발명의 정도 분석 시뮬레이션 시스템을 통하여, 이전 유사 형상 속성을 가지는 블록의 데이터를 분석 종합하여 제작 공차의 근거로 제시할 수 있거나 설계 시 마진으로 반영할 수도 있다.

참고적으로, 이전 유사 속성을 가지는 블록의 데이터를 지속적으로 서버에 저장하여 축척할 수 있으며, 필요 시에는 유사한 조선 및 해양 구조물의 형상을 분석한 후, 과거의 유사한 형상 모델에 대한 데이터를 분석하여 오차 경향, 구조물 제작 오차 및 변형량 추정에 근거자료로 사용 가능하다.

또한, 본 발명의 정도 분석 시뮬레이션 시스템은 축적된 측정데이터 결과를 기반으로 유사한 조선 및 해양 구조물의 형상과 두께, 면적과 길이 등 속성 정보를 분석하여 놓기 때문에 데이터 히스토리를 바탕으로 제작이 가능한 요구인지도 판단할 수 있는 근거도 제시하여 준다. 이에 기하 공차, 거리, 각도, 면적/부피를 계산한 결과를 바탕으로, 조선 및 해양 구조물 블록의 실물을 기반으로 하는 명확한 데이터 분석을 추출할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 연계되는 2개 이상의 복수 블록들을 불러들여 정합되는 면들에 대한 분석 시뮬레이션 작업을 수행할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 곡 블록 및 비정규 상태의 블록 세팅 시 지지대 높이를 최적화하기 위하여 측정 데이터를 현물 블록의 상태와 동일하게 표현할 수 있도록 TF 각 변환 설정할 수 있다.

즉, 비정규 상태의 곡 블록의 지지 구조물의 세팅 상태를 최적화하기 위하여 T각(Transverse angle: X축을 회전시켜 블록을 좌우로 눕힘), F각(Frame angle Y축을 회전시켜 블록을 앞뒤로 눕힘)을 회전시켜 좌표변환을 수행할 수 있다.

부연하자면, 필요 시에는 조립 공정에서 비정규 상태로 놓여 있는 실제 구조물의 설계 모델링 좌표계를 측정 좌표계로 이동/회전 할 수 있도록 트랜스버스 각(Transverse angel: 선체를 받치는 각 반목 길이의 평균이 최소화 되는 X축 회전각)과 프레임 각(Frame angle: 선체를 받치는 반목 길이의 평균이 최소화되는 Y축 회전각) 회전 변환 기능 등을 수행할 수 있는 설정 기능을 포함할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차 분석 최적화 알고리즘을 사용하여 3개 이상의 포인트를 갖는 설계-측정점 쌍들의 오차를 최소화할 수 있다.

즉, 설계값과 측정값의 오차분석은 최소 오차를 도출하기 위한 최적화 알고리즘을 사용할 수 있는데, 대표적으로는 ICP(iterative closest point: 두개의 점군 집합을 3차원 공간상에서 서로 매칭하였을 때, 각 쌍의 오차들의 평균이 가장 최소가 되는 좌표변환 매트릭스를 도출하여 분석하는 방법) 알고리즘을 예로 들 수 있다. 상기 오차 분석은 설계 및 측정 포인트 정합을 위한 측정점의 좌표 이동/회전 기능이 포함된 좌표변환 기능, 평행이동 기능 및 정규상태가 아닌 블록을 설계 모델링과 동일하게 표현 되도록 설계점 집합과 측정점 집합의 일 대 일 비교/매칭하였을 때, 두 벡터의 오차 집합을 최소화 하는 좌표변환을 도출하는 기능을 포함할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상 모델의 윤곽정보를 변형시킴으로써 3D 설계 모델링과 측정 모델링 및 2D로 변환시킨 면 정보와 함께 직관적으로 비교할 수 있다.

3D 뷰에서 나오는 형상모델을 사용자가 원하는 방향으로 2D 뷰로 전환이 가능하므로, 블록과 블록을 정합할 때 한 축을 동일 선상에 놓고 정합면은 2D로 표현하여 상대 블록과 간섭되어 절단해야 되는 부위의 길이를 직관적으로 산출할 수 있다.

또한 3D, 2D 화면상에서 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 노드점(설계점, 측정점, 모서리와 모서리를 있는 꼭지점)을 바탕으로 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다. 특히, 블록과 블록이 정합되는(joint 되는 라인, mould line) 라인을 좌표 라벨(X,Y,Z가 도출되는 노트)로 도출하여 보다 정확한 측정 포인트를 도출하며, 파이프와 파이프가 교차되는 면과 선(Contour)도 도출하여 정확한 정합라인을 미리 선정할 수 있다.

또한, 상기 생성된 각 도형, 점, 선 위에 생성된 점들을 하나의 그룹으로 구성하여 기하 공차와 연동할 수 있도록 서버에 데이터를 축적하여 놓고, 필요 시에는 유사한 데이터를 종합하여 오차 경향, 구조물 제작 오차 및 변형량 추정에 근거자료로 사용된다.

또한, 최적 오차산출 분석을 수행하기 위해서 일정 점 이상의 그룹 집합(사용자들에 의해 만들어진 집합, 시스템에 의해 정의된 집합)과 이들간의 매칭을 수행할 수 있도록 대응점을 자동으로 분류하여 처리할 수 있다.

또한, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시 측정값에 따른 X,Y,Z축 방향 오차값, 옵셋값(설계점과 동일한 위치에 측정을 해야 하지만, 장애물에 가려 일정 길이 만큼 벗어난 곳에 측정을 하였을 경우, 일정 길이 만큼을 offset값을 적용) 적용에 따른 X,Y,Z축 방향 오차값, 각X,Y,Z축별 오차 및 XYZ의 법선 벡터 방향의 설계 대비 측정 오차를 정규 분포도 그래프로 분석 가시화할 수 있다.

또한 타임 라인 기능은 조립에서부터 탑재까지 동일한 포인트를 특정 이벤트 단위로 측정을 하였을 경우, 포인트 별로 설계 대비 측정값에 대한 오차 경향을 볼 수 있도록 시간(공정 흐름 단위)에 따른 오차경향을 추정 분석할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 정도 분석 시뮬레이션 시스템은, 상기 단위 블록의 포인트/그룹 별 데이터를 분석한 이후에, 상기 단위 블록과 다른 블록간의 연계되는 면을 분석하고 블록 수정량 및 선탑(탑재 될 블록)의 자세위치(설계 정규 위치가 아닌 측정점 기반의 오차 최소를 도출할 수 있다.

또한, 상기 블록 수정 량 도출을 위한 탑재 시뮬레이션 작업 시, 사용자 정의로 만들어진 다양한 방법이 조합될 수 있으며 대표적으로 블록의 기준면을 평행하게 설정한 후 센터라인을 정렬하고 회전 이동을 통한 시뮬레이션과, 세 점 이상의 포인트 그룹을 이용하여 최적 오차를 산출하는 시뮬레이션 방법, 그리고 사용자가 임의 지정하는 이동/회전량에 따라 시뮬레이션 되는 방법 등으로 구성되어 있다.

한편, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차값 산출 이후에, 각 포인트들은 시스템에서 미리 지정해 놓은 그룹 타입을 선택 또는 사용자에 의해 만들어진 타입을 선택, 생성할 수 있으며, 이를 통하여 지정된 포인트/그룹별 데이터를 분석할 수 있다.

이 때, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시 측정값에 따른 X,Y,Z축 방향 오차값, 옵셋 적용에 따른 X,Y,Z축 방향 오차값, X,Y,Z축별 오차 정규 분포도 및 타임 라인에 따른 측정점/길이/면적/부피 등의 오차값을 분석할 수 있다.

참고적으로, 그룹은 포인트들의 집합을 의미하는 단위이며 분석 및 시뮬레이션 작업의 편의성 확보를 위하여 구성되어 있다. 이 그룹은 시스템에서 제공하는 타입 중 하나를 선택할 수 있으며, 선택되는 타입에 따라 기본적인 블록의 포인트 집합 뿐만 아니라 진원도, 진직도, 원통도를 쉽게 분석 할 수도 있으며, 블록과 블록이 정합될 때 쉽게 매칭되기 위한 자료 구조로도 사용된다. 또한 그룹은 사용자가 수백 포인트를 쉽게 관리 할 수 있도록 편의 UI를 제공한다.

상기 오차 분석 결과자료를 통하여 단순 절단면 분석 뿐만 아니라 향후 블록의 상태, 연계 블록의 수정량 도출 등의 상황을 모니터링 할 수 있다.

또한, 3D 에서 사용자가 보고 있는 각도를 2D 면 정보로 변환하여 분석 시 주요하게 관리되어야 하는 정합 면에서 오차가 발생되는 위치를 보다 직관적으로 판단할 수 있도록 탑재 방향을 고려한 오차량 표시와 결과를 색상 및 특정 심벌로 표기할 수 있다.

또한, 상기 오차를 분석하는 과정에서 일부 옵셋값을 측정값에 더하거나, 사용자에 의하여 미리 지정된 값을 초과하는 경우 자동으로 필터링 또는 보정하여 정확한 오차를 분석할 수 있다.

또한, 이전 유사 속성을 가지는 블록 구조물의 측정 데이터 또는 유사 형상을 가지는 설계 데이터를 분석한 후, 과거의 유사한 분석 데이터를 종합하여 제작 시 오차의 경향 및 최적의 제작 공차를 계산하기 위한 근거로 제시할 수 있다.

또한, 상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 시스템에서 제공하는 기하 공차 분석을 위한 타입과 사용자에 의해 만들어진 분석 타입을 선택하면, 해당 타입에 따른 결과 데이터를 제공하며, 생성된 노드점과 다중 노드를 선택하여 거리 계산 및 각도를 3D 상에서 계산할 수 있다.

또한, 각종 도형을 생성한 후 그룹 타입을 정의하여 그룹으로 관리하고, 점, 라인, 면, 두께 정보를 포함한 부재의 속성정보를 라벨로 생성하고, 생성된 좌표라벨을 바탕으로 설계/측정점을 재생성하며, 메모 기능을 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다. 이 때, 상기 생성된 각종 도형, 점, 라인에 속하여진 점들을 하나의 점들과 이들로 구성되는 그룹을 생성하여 기하 공차와 연동할 수 있다.

한편, 기하 공차 분석을 위하여 포인트 집합을 선택하되, 선택된 포인트 집합은 분석 결과 도출과 함께 별도의 그룹으로 생성되어 관리되고 이 그룹은 다른 그룹 또는 사용자 정의로 생성된 도형과 추가적인 기하공차 분석 및 거리/각도 계산에 활용될 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, X,Y,Z축 별 오차 정규 분포도 및 X축이 시간 Y 축이 오차 량으로 표시되는 선형 그래프를 그려 이벤트(타임 라인: 제작 공정 흐름)에 따른 측정점 오차의 변화/절단 길이 변화/오차 면적/부피 변화를 분석할 수 있다.

또한, 각 단위 블록 분석이 완료된 결과를 가지고 미리 탑재된 블록의 정합면과 탑재될 블록의 정합면의 측정점 정보를 활용하여 탑재될 블록의 자세 위치를 결정하고 수정해야 될 위치와 수정량을 보여줄 수 있다.

또한, 탑재될 블록(선탑) 정합면의 측정점 그룹과 탑재된 블록(본탑) 정합면의 측정점 그룹을 매칭시켜서 두 그룹에 포함된 대응점들 간의 오차가 최소화 되도록 최적화 알고리즘에 의한 계산으로 분석하거나, 본탑의 기준면과 선탑의 기준면 레벨을 동일하게 맞춘 후 선탑의 기준 센터라인 하나의 선분(두 점)과 본탑의 센터라인 하나의 선분(두 점)을 정렬한 후 정렬축을 기준으로 회전 가능한 자유도를 고려하여 오차가 최소화 되도록 하거나, 정합되는 두 그룹 중 각 세 점씩 골라 형성되는 두개의 기준면을 하나의 면으로 정합하는 좌표변환 방식으로 오차를 분석하거나, 사용자가 미세조정(회전/이동)할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업을 하기 위하여 3D 화면에서 2D로 전환함에 있어, X, Y, Z -X, -Y, -Z, ISO, 사용자 지정 각도 뷰 형태로 전환이 가능하며, 사용자가 영역 및 사이즈를 지정하여 변환을 하거나, 특정 기준점을 선정하고 그 기준점으로부터 깊이 만큼의 영역만 Section, Plane, Elevation 방향으로 전환할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업한 일부 객체 중 3D 화면으로 재 전환 할 수 있도록 기준 위치를 주어 생성할 수 있다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 포인트/그룹 별 데이터 분석 이후에, 상기 블록 구조물과의 연계 블록을 분석하고 블록 수정량을 도출할 수 있다.

이 때, 상기 블록 수정량 도출시, 사용자 정의로 만들어진 그룹에 따른 정합 방법 및 포인트별 정합 방법을 도출할 수 있다. 그리고, 우선 순위를 정하여서 정할 수 있으며, 각 축별로 오차를 따로 확인하여 정합을 할 수 있다. 그리고, 정합 로그가 기록되기 때문에 측정한 결과값은 차후 정합될 값과 비교를 하여 최선의 방법을 찾아 갈 수 있다.

참고적으로, 도출된 수정량은 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물 수정 작업의 절단 또는 육성 작업할 수치를 의미한다.

또한, 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 블록 수정량 도출 이후에, 사용자가 보고서 템플릿 선택 시 시뮬레이션 결과값을 토대로 선택된 형태로 보고서(레포트)를 생성 및 출력할 수 있다.

한편, 상기 분석 결과 저장 서버(150)는 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값과 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)에서 도출된 결과값을 저장하는 역할을 수행한다. 이와 같이, 수집한 모든 측정값과 분석한 결과값이 분석 결과 저장 서버(150)에 저장되므로 이를 바탕으로 각종 선체 블록의 현물 히스토리를 남길 수 있다. 또한, 차후 다양한 블록들과 연계하여 분석하는 바탕자료로도 유용하게 사용 가능하다.

이제, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 조선 및 해양 구조물 건조 시 블록 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 방법을 설명하기로 한다.

먼저 사용자가 로그인하게 되면 사용자 권한을 체크하고 작업 호선 리스트를 나열한다(S110,S120). 이 때, 사용자 로그인 시 그룹별 사용자 관리, 작업 호선 관리 하에 사용자 권한을 체크할 수 있다. 그리고, 사용자들의 권한을 일괄 등록 및 자주 사용하는 기능 및 블록 데이터 무결성을 유지할 수 있도록 모니터링 할 수 있다.

그 다음에, 사용자가 작업 호선을 선택하고 작업 블록을 검색한 후 특정 블록 선택시 해당 블록의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭한다(S130,S140,S150,S160). 이 때, 블록 구조물의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하되 설계값 대비 측정값 매칭을 위한 좌표변환을 수행할 수 있다. 그리고, 설계 모델링 상에 해당 설계값과 측정값을 함께 올려놓고(overlay), 좌표 변환된 결과 및 오차 결과, 3D 모델링을 2D로 가시화할 수 있다. 3D 에서 사용자가 보고 있는 각도를 2D 면 정보로 변환하여 분석 시 주요하게 관리되어야 하는 정합 면에서 오차가 발생되는 위치를 보다 직관적으로 판단할 수 있도록 탑재 방향을 고려한 오차량 표시와 결과를 색상 및 특정 심벌로 표기할 수 있다.

설계값과 측정값 매칭 시, 실제 작업 상황을 고려한 그룹 설정/편집, 옵셋값 적용, 기 설정값 이상의 측정값 및 오차값을 자동 필터링하여 실질적인 오차를 분석할 수 있다. 오차를 분석하는 과정에서 일부 옵셋값을 측정값에 더하거나, 사용자에 의하여 미리 지정된 값을 초과하는 경우 자동으로 필터링 또는 보정하여 정확한 오차를 분석할 수 있다.

그 다음에, 상기 설계값과 측정값을 가시화하고, 상기 선택된 특정 단위 블록을 분석하여 X,Y,Z축 방향의 오차값을 산출한다(S170,S180,S190). 단위 블록 분석 시 설계값 대비 실제 블록 구조물의 오차값 분석과 기하 공차, 거리 및 각도 계산, 오차량에 대한 면적/부피를 계산할 수 있다. 이 때, 이전 유사 속성을 가지는 블록 구조물의 측정 데이터 또는 유사 형상을 가지는 설계 데이터를 분석한 후, 과거의 유사한 분석 데이터를 종합하여 제작 시 오차의 경향 및 최적의 제작 공차를 계산하기 위한 근거로 제시할 수 있다.

또한, 각종 도형을 생성한 후 그룹 타입을 정의하여 그룹으로 관리하고, 점, 라인, 면, 두께 정보를 포함한 부재의 속성정보를 라벨로 생성하고, 생성된 좌표라벨을 바탕으로 설계/측정점을 재생성하며, 메모 기능을 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

또한, X,Y,Z축 별 오차 정규 분포도 및 X축이 시간 Y 축이 오차 량으로 표시되는 선형 그래프를 그려 이벤트(타임 라인: 제작 공정 흐름)에 따른 측정점 오차의 변화/절단 길이 변화/오차 면적/부피 변화를 분석할 수 있다.

가시화 이후에, 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상 모델의 윤곽정보를 변형시킴으로써 3D 설계 모델링과 측정 모델링 및 2D로 변환시킨 면 정보와 함께 직관적으로 비교할 수 있다.

그 다음에, 포인트/그룹 별 데이터를 분석한다(S200). 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 포인트/그룹으로 정의된 측정 정보를 기반으로 분석 및 시뮬레이션 작업을 3D와 2D 뷰 모두 상호 연동되도록 구성하여 어떠한 조건에서도 분석 및 시뮬레이션 수행이 가능하도록 구성함으로써, 분석 결과를 3D 및 2D로 전환하여 가시화하고, 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성할 수 있다.

이 때, 각 포인트들은 시스템에서 미리 지정해 놓은 그룹 타입을 선택 또는 사용자에 의해 만들어진 타입을 선택, 생성할 수 있으며, 이를 통하여 지정된 포인트/그룹별 데이터를 분석할 수 있다.

상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 제공되는 기하 공차 분석을 위한 타입과 사용자에 의해 만들어진 분석 타입을 선택하면, 해당 타입에 따른 결과 데이터를 제공하며, 생성된 노드점과 다중 노드를 선택하여 거리 계산 및 각도를 3D 상에서 계산할 수도 있다. 이 때, 기하 공차 분석을 위하여 포인트 집합을 선택하되, 선택된 포인트 집합은 분석 결과 도출과 함께 별도의 그룹으로 생성되어 관리되고 이 그룹은 다른 그룹 또는 사용자 정의로 생성된 도형과 추가적인 기하공차 분석 및 거리/각도 계산에 활용할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업을 하기 위하여 3D 화면에서 2D로 전환함에 있어, X, Y, Z -X, -Y, -Z, ISO, 사용자 지정 각도 뷰 형태로 전환이 가능하며, 사용자가 영역 및 사이즈를 지정하여 변환을 하거나, 특정 기준점을 선정하고 그 기준점으로부터 깊이 만큼의 영역만 Section, Plane, Elevation 방향으로 전환할 수 있다.

또한, 2D 레포트 작업한 일부 객체 중 3D 화면으로 재 전환 할 수 있도록 기준 위치를 주어 생성할 수도 있다.

그 다음에, 상기 단위 블록과의 연계 블록을 분석하고 블록 수정량을 도출하여 저장한다(S210,S220,S230). 연계 블록 분석 시 연계되는 2개 이상의 복수 블록들을 불러들여 정합되는 면들에 대한 분석 시뮬레이션 작업을 수행할 수 있다.

이 때, 각 단위 블록 분석이 완료된 결과를 가지고 미리 탑재된 블록의 정합면과 탑재될 블록의 정합면의 측정점 정보를 활용하여 탑재될 블록의 자세 위치를 결정하고 수정해야 될 위치와 수정량을 보여줄 수 있다.

또한, 탑재될 블록(선탑) 정합면의 측정점 그룹과 탑재된 블록(본탑) 정합면의 측정점 그룹을 매칭시켜서 두 그룹에 포함된 대응점들 간의 오차가 최소화 되도록 최적화 알고리즘에 의한 계산으로 분석하거나, 본탑의 기준면과 선탑의 기준면 레벨을 동일하게 맞춘 후 선탑의 기준 센터라인 하나의 선분(두 점)과 본탑의 센터라인 하나의 선분(두 점)을 정렬한 후 정렬축을 기준으로 회전 가능한 자유도를 고려하여 오차가 최소화 되도록 하거나, 정합되는 두 그룹 중 각 세 점씩 골라 형성되는 두개의 기준면을 하나의 면으로 정합하는 좌표변환 방식으로 오차를 분석하거나, 사용자가 미세조정(회전/이동)할 수 있다.

마지막으로, 상기 블록 수정량을 도출하여 저장한 이후에, 사용자가 보고서(레포트) 템플릿 선택시 상기 저장된 결과값을 토대로 선택된 형태로 보고서를 생성 및 출력한다(S240). 즉, 결과값을 토대로 원하는 보고서 형태로 출력 가능하고, 각종 보고서 템플릿 선택 후 작성 가능하고, 3D, 2D 화면에서 캡쳐하여 상세 설명하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조선 및 해양 구조물 건조시 선체 블록 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 방법은 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있다.

구체적으로는, 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화할 수 있다.

한편, 곡 블록 및 비정규 상태의 블록 세팅 시 지지대 높이를 최적화하기 위하여 측정 데이터를 현물 블록의 상태와 동일하게 표현할 수 있도록 TF 각 변환 설정할 수 있다. 그리고, 오차 분석 최적화 알고리즘을 사용하여 3개 이상의 포인트를 갖는 설계-측정점 쌍들의 오차를 최소화할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템 및 방법은, 사용자의 편의와 보다 정밀한 분석을 하기 위하여 측정 점(데이터)을 3D 모델 위에 반영 후 설계점(데이터)과 비교분석하는 법, 측정 데이터를 설계형상모델링에 붙여서 형상을 변형시키는 법, 변형시킨 측정모델링과 설계모델링을 직관적으로 비교하는 법, 측정데이터를 기반으로 사용자가 원하는 기준면으로 변환하여 분석하는 법, 오차가 최소화 되도록 설계 모델 대비 측정 모델을 시뮬레이션하는 법, 분석이 완료된 정합면을 2D로 전환하는 법 그리고 각 포인트들에 대해서 세밀한 속성을 주어 관리하는 법, 포인트를 모아 그룹으로 관리하고 이를 트리 형태로 저장하는 것, 그룹 단위의 속성을 가지고 보다 정확하고 정밀한 제품이 되도록 허용오차를 관리 및 분석하는 것, 분석한 결과를 레포트 형식으로 생성하고, 유관 공정 사용자들에게 공유하는 것, 모든 저장된 분석결과를 바탕으로 차후 설계에 반영 또는 또 다른 작업 과정의 근거를 제공하는 것 등을 특징으로 갖고 있다.

본 발명에 따르면, 정도 요원이 선체 블록의 측정값을 기반으로 미리 정도 분석 시뮬레이션을 실시함으로써 현물 상태를 신속히 파악할 수 있으며, 시뮬레이션 결과값을 바탕으로 각종 블록 정도에 필요한 분석 결과값을 얻을 수 있다. 또한, 수집한 모든 측정값과 분석한 결과값이 서버에 저장되므로 이를 바탕으로 각종 선체 블록의 현물 히스토리를 남길 수 있다. 또한, 차후 다양한 블록들과 연계하여 분석하는 바탕자료로도 사용 가능하다.

본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(megneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동되도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

한편, 본 발명에 따른 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템, 방법 및 기록매체를 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 사용자 단말기 110 : 통신망
120 : 웹서버 130 : 측정 데이터 수집 서버
140 : 정도 분석 시뮬레이터 150 : 분석 결과 저장 서버

Claims (54)

1. 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 시스템으로서,
   조선 및 해양 구조물의 측정값을 수집하는 측정 데이터 수집 서버(130)와;
   시뮬레이션 프로그램에 의해, 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하는 정도 분석 시뮬레이터(140)와;
   상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값과 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)에서 도출된 결과값을 저장하는 분석 결과 저장 서버(150)를 포함하여 이루어지되,
   상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화하고, 상기 블록 구조물의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하되 설계값 대비 측정값 매칭을 위한 좌표변환을 수행하고, 설계 모델링 상에 해당 설계값과 측정값을 함께 올려놓고(overlay), 좌표 변환된 결과 및 오차 결과, 3D 모델링을 2D로 가시화하고, 가시화 이후에, 블록 구조물을 분석하여 X,Y,Z축 방향의 오차값을 산출하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차값 산출 이후에, 포인트/그룹 별 데이터를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 포인트/그룹으로 정의된 측정 정보를 기반으로 분석 및 시뮬레이션 작업을 3D와 2D 뷰 모두 상호 연동되도록 구성하여 어떠한 조건에서도 분석 및 시뮬레이션 수행이 가능하도록 구성함으로써, 분석 결과를 3D 및 2D로 전환하여 가시화하고, 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 설계값과 측정값 매칭 시, 실제 작업 상황을 고려한 그룹 설정/편집, 옵셋값 적용, 기 설정값 이상의 측정값 및 오차값을 자동 필터링하여 실질적인 오차를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 단위 블록을 분석하되 분석 시 설계값 대비 실제 블록 구조물의 오차값 분석과 기하 공차, 거리 및 각도 계산, 오차량에 대한 면적/부피를 계산하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 연계되는 2개 이상의 복수 블록들을 불러들여 정합되는 면들에 대한 분석 시뮬레이션 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
11. 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 시스템으로서,
    조선 및 해양 구조물의 측정값을 수집하는 측정 데이터 수집 서버(130)와;
    시뮬레이션 프로그램에 의해, 상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하는 정도 분석 시뮬레이터(140)와;
    상기 측정 데이터 수집 서버(130)에 수집된 측정값과 상기 정도 분석 시뮬레이터(140)에서 도출된 결과값을 저장하는 분석 결과 저장 서버(150)를 포함하여 이루어지되,
    상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 수집된 측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화하고, 곡 블록 및 비정규 상태의 블록 세팅 시 지지대 높이를 최적화하기 위하여 측정 데이터를 현물 블록의 상태와 동일하게 표현할 수 있도록 TF 각 변환 설정하고, 오차 분석 최적화 알고리즘을 사용하여 3개 이상의 포인트를 갖는 설계-측정점 쌍들의 오차를 최소화하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
12. 삭제
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 가시화 이후에, 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상 모델의 윤곽정보를 변형시킴으로써 3D 설계 모델링과 측정 모델링 및 2D로 변환시킨 면 정보와 함께 직관적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 오차값 산출 이후에, 각 포인트들은 시스템에서 미리 지정해 놓은 그룹 타입을 선택 또는 사용자에 의해 만들어진 타입을 선택, 생성할 수 있으며, 이를 통하여 지정된 포인트/그룹별 데이터를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
15. 청구항 1에 있어서,
    3D 에서 사용자가 보고 있는 각도를 2D 면 정보로 변환하여 분석 시 주요하게 관리되어야 하는 정합 면에서 오차가 발생되는 위치를 보다 직관적으로 판단할 수 있도록 탑재 방향을 고려한 오차량 표시와 결과를 색상 및 특정 심벌로 표기하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
16. 청구항 8에 있어서,
    상기 오차를 분석하는 과정에서 일부 옵셋값을 측정값에 더하거나, 사용자에 의하여 미리 지정된 값을 초과하는 경우 자동으로 필터링 또는 보정하여 정확한 오차를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
17. 청구항 9에 있어서,
    이전 유사 속성을 가지는 블록 구조물의 측정 데이터 또는 유사 형상을 가지는 설계 데이터를 분석한 후, 과거의 유사한 분석 데이터를 종합하여 제작 시 오차의 경향 및 최적의 제작 공차를 계산하기 위한 근거로 제시하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
18. 청구항 6에 있어서,
    상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 시스템에서 제공하는 기하 공차 분석을 위한 타입과 사용자에 의해 만들어진 분석 타입을 선택하면, 해당 타입에 따른 결과 데이터를 제공하며, 생성된 노드점과 다중 노드를 선택하여 거리 계산 및 각도를 3D 상에서 계산하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
19. 청구항 9에 있어서,
    각종 도형을 생성한 후 그룹 타입을 정의하여 그룹으로 관리하고, 점, 라인, 면, 두께 정보를 포함한 부재의 속성정보를 라벨로 생성하고, 생성된 좌표라벨을 바탕으로 설계/측정점을 재생성하며, 메모 기능을 포함한 편의 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
20. 청구항 6에 있어서,
    기하 공차 분석을 위하여 포인트 집합을 선택하되, 선택된 포인트 집합은 분석 결과 도출과 함께 별도의 그룹으로 생성되어 관리되고 이 그룹은 다른 그룹 또는 사용자 정의로 생성된 도형과 추가적인 기하공차 분석 및 거리/각도 계산에 활용될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
21. 청구항 9에 있어서,
    X,Y,Z축 별 오차 정규 분포도 및 X축이 시간 Y 축이 오차 량으로 표시되는 선형 그래프를 그려 이벤트(타임 라인: 제작 공정 흐름)에 따른 측정점 오차의 변화/절단 길이 변화/오차 면적/부피 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
22. 청구항 10에 있어서,
    각 단위 블록 분석이 완료된 결과를 가지고 미리 탑재된 블록의 정합면과 탑재될 블록의 정합면의 측정점 정보를 활용하여 탑재될 블록의 자세 위치를 결정하고 수정해야 될 위치와 수정량을 보여주는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
23. 청구항 10에 있어서
    탑재될 블록(선탑) 정합면의 측정점 그룹과 탑재된 블록(본탑) 정합면의 측정점 그룹을 매칭시켜서 두 그룹에 포함된 대응점들 간의 오차가 최소화 되도록 최적화 알고리즘에 의한 계산으로 분석하거나, 본탑의 기준면과 선탑의 기준면 레벨을 동일하게 맞춘 후 선탑의 기준 센터라인 하나의 선분(두 점)과 본탑의 센터라인 하나의 선분(두 점)을 정렬한 후 정렬축을 기준으로 회전 가능한 자유도를 고려하여 오차가 최소화 되도록 하거나, 정합되는 두 그룹 중 각 세 점씩 골라 형성되는 두개의 기준면을 하나의 면으로 정합하는 좌표변환 방식으로 오차를 분석하거나, 사용자가 미세조정(회전/이동)하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
24. 청구항 7에 있어서,
    2D레포트 작업을 하기 위하여 3D화면에서 2D로 전환함에 있어, X, Y, Z -X, -Y, -Z, ISO, 사용자 지정 각도 뷰 형태로 전환이 가능하며, 사용자가 영역 및 사이즈를 지정하여 변환을 하거나, 특정 기준점을 선정하고 그 기준점으로부터 깊이 만큼의 영역만 Section, Plane, Elevation 방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
25. 청구항 7에 있어서,
    2D 레포트 작업한 일부 객체 중 3D 화면으로 재 전환 할 수 있도록 기준 위치를 주어 생성하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
26. 청구항 6에 있어서,
    상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 포인트/그룹 별 데이터 분석 이후에, 상기 블록 구조물과의 연계 블록을 분석하고 블록 수정량을 도출하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
27. 청구항 26에 있어서,
    상기 정도 분석 시뮬레이터(140)는, 블록 수정량 도출 이후에, 사용자가 보고서 템플릿 선택 시 시뮬레이션 결과값을 토대로 선택된 형태로 보고서를 생성 및 출력하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 시스템.
28. 조선 및 해양 구조물 제작 시 블록 구조물의 정도를 분석하기 위한 시뮬레이션 방법으로서,
    사용자 로그인 시 사용자 권한을 체크하고 작업 호선 리스트를 나열하는 단계와;
    사용자가 작업 호선을 선택하고 작업 블록을 검색한 후 특정 단위 블록 선택시 해당 블록의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하는 단계와;
    상기 설계값과 측정값을 가시화하는 단계와;
    상기 선택된 특정 단위 블록을 분석하여 X,Y,Z축 방향의 오차값을 산출하는 단계와;
    포인트/그룹 별 데이터를 분석하는 단계와;
    상기 단위 블록과의 연계 블록을 분석하고 블록 수정량을 도출하여 저장하는 단계를 포함하여 이루어지고,
    사용자 로그인 시 그룹별 사용자 관리 하에 사용자 권한을 체크하고,
    측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계값과 비교하여 단위 블록 세팅 조정 및 연계 블록 정합 가시화 및 분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출하고,
    측정값을 기반으로 기 저장된 블록 구조물의 설계 모델링 가시화와 정도 품질관리를 위하여 필수 체크를 해야 되는 위치의 설계값 및 측정점 가시화, 해당 측정점에서의 측정값과 설계값을 비교 분석한 오차 산출, 단위 블록 측정데이터의 기준점 조정을 위한 좌표변환 및 오차 최소화를 위한 좌표변환, 연계되는 블록 사이의 정합면의 수정량 산출을 위한 시뮬레이션, 수정 위치 가시화 및 오차 경향분석 그리고 각종 시뮬레이션 결과를 도출 및 관리, 최종적으로 가시적으로 문서화하고,
    곡 블록 및 비정규 상태의 블록 세팅 시 지지대 높이를 최적화하기 위하여 측정 데이터를 현물 블록의 상태와 동일하게 표현할 수 있도록 TF 각 변환 설정하고,
    오차 분석 최적화 알고리즘을 사용하여 3개 이상의 포인트를 갖는 설계-측정점 쌍들의 오차를 최소화하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
29. 삭제
30. 삭제
31. 삭제
32. 청구항 28에 있어서,
    블록 구조물의 설계값과 측정값을 추출하여 매칭하되 설계값 대비 측정값 매칭을 위한 좌표변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
33. 청구항 32에 있어서,
    설계 모델링 상에 해당 설계값과 측정값을 함께 올려놓고(overlay), 좌표 변환된 결과 및 오차 결과, 3D 모델링을 2D로 가시화하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
34. 청구항 28에 있어서,
    포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 포인트/그룹으로 정의된 측정 정보를 기반으로 분석 및 시뮬레이션 작업을 3D와 2D 뷰 모두 상호 연동되도록 구성하여 어떠한 조건에서도 분석 및 시뮬레이션 수행이 가능하도록 구성함으로써, 분석 결과를 3D 및 2D로 전환하여 가시화하고, 각종 도형, 점, 라인을 포함한 객체를 생성하고, 라벨, 수치, 메모를 포함한 편의 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
35. 청구항 32에 있어서,
    설계값과 측정값 매칭 시, 실제 작업 상황을 고려한 그룹 설정/편집, 옵셋값 적용, 기 설정값 이상의 측정값 및 오차값을 자동 필터링하여 실질적인 오차를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
36. 청구항 28에 있어서,
    단위 블록 분석 시 설계값 대비 실제 블록 구조물의 오차값 분석과 기하 공차, 거리 및 각도 계산, 오차량에 대한 면적/부피를 계산하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
37. 청구항 28에 있어서,
    연계 블록 분석 시 연계되는 2개 이상의 복수 블록들을 불러들여 정합되는 면들에 대한 분석 시뮬레이션 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
38. 삭제
39. 삭제
40. 청구항 28에 있어서,
    가시화 이후에, 설계 모델링에 측정값을 반영하여 형상 모델의 윤곽정보를 변형시킴으로써 3D 설계 모델링과 측정 모델링 및 2D로 변환시킨 면 정보와 함께 직관적으로 비교하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
41. 청구항 28에 있어서,
    오차값 산출 이후에, 각 포인트들은 시스템에서 미리 지정해 놓은 그룹 타입을 선택 또는 사용자에 의해 만들어진 타입을 선택, 생성할 수 있으며, 이를 통하여 지정된 포인트/그룹별 데이터를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
42. 청구항 33에 있어서,
    3D 에서 사용자가 보고 있는 각도를 2D 면 정보로 변환하여 분석 시 주요하게 관리되어야 하는 정합 면에서 오차가 발생되는 위치를 보다 직관적으로 판단할 수 있도록 탑재 방향을 고려한 오차량 표시와 결과를 색상 및 특정 심벌로 표기하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
43. 청구항 35에 있어서,
    상기 오차를 분석하는 과정에서 일부 옵셋값을 측정값에 더하거나, 사용자에 의하여 미리 지정된 값을 초과하는 경우 자동으로 필터링 또는 보정하여 정확한 오차를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
44. 청구항 36에 있어서,
    이전 유사 속성을 가지는 블록 구조물의 측정 데이터 또는 유사 형상을 가지는 설계 데이터를 분석한 후, 과거의 유사한 분석 데이터를 종합하여 제작 시 오차의 경향 및 최적의 제작 공차를 계산하기 위한 근거로 제시하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
45. 청구항 28에 있어서,
    상기 포인트/그룹 별 데이터 분석 시, 제공되는 기하 공차 분석을 위한 타입과 사용자에 의해 만들어진 분석 타입을 선택하면, 해당 타입에 따른 결과 데이터를 제공하며, 생성된 노드점과 다중 노드를 선택하여 거리 계산 및 각도를 3D 상에서 계산하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
46. 청구항 36에 있어서,
    각종 도형을 생성한 후 그룹 타입을 정의하여 그룹으로 관리하고, 점, 라인, 면, 두께 정보를 포함한 부재의 속성정보를 라벨로 생성하고, 생성된 좌표라벨을 바탕으로 설계/측정점을 재생성하며, 메모 기능을 포함한 편의 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
47. 청구항 45에 있어서,
    기하 공차 분석을 위하여 포인트 집합을 선택하되, 선택된 포인트 집합은 분석 결과 도출과 함께 별도의 그룹으로 생성되어 관리되고 이 그룹은 다른 그룹 또는 사용자 정의로 생성된 도형과 추가적인 기하공차 분석 및 거리/각도 계산에 활용하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
48. 청구항 36에 있어서,
    X,Y,Z축 별 오차 정규 분포도 및 X축이 시간 Y 축이 오차 량으로 표시되는 선형 그래프를 그려 이벤트(타임 라인: 제작 공정 흐름)에 따른 측정점 오차의 변화/절단 길이 변화/오차 면적/부피 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
49. 청구항 37에 있어서,
    각 단위 블록 분석이 완료된 결과를 가지고 미리 탑재된 블록의 정합면과 탑재될 블록의 정합면의 측정점 정보를 활용하여 탑재될 블록의 자세 위치를 결정하고 수정해야 될 위치와 수정량을 보여주는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
50. 청구항 37에 있어서,
    탑재될 블록(선탑) 정합면의 측정점 그룹과 탑재된 블록(본탑) 정합면의 측정점 그룹을 매칭시켜서 두 그룹에 포함된 대응점들 간의 오차가 최소화 되도록 최적화 알고리즘에 의한 계산으로 분석하거나, 본탑의 기준면과 선탑의 기준면 레벨을 동일하게 맞춘 후 선탑의 기준 센터라인 하나의 선분(두 점)과 본탑의 센터라인 하나의 선분(두 점)을 정렬한 후 정렬축을 기준으로 회전 가능한 자유도를 고려하여 오차가 최소화 되도록 하거나, 정합되는 두 그룹 중 각 세 점씩 골라 형성되는 두개의 기준면을 하나의 면으로 정합하는 좌표변환 방식으로 오차를 분석하거나, 사용자가 미세조정(회전/이동)하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
51. 청구항 34에 있어서,
    2D 레포트 작업을 하기 위하여 3D 화면에서 2D로 전환함에 있어, X, Y, Z -X, -Y, -Z, ISO, 사용자 지정 각도 뷰 형태로 전환이 가능하며, 사용자가 영역 및 사이즈를 지정하여 변환을 하거나, 특정 기준점을 선정하고 그 기준점으로부터 깊이 만큼의 영역만 Section, Plane, Elevation 방향으로 전환하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
52. 청구항 34에 있어서,
    2D 레포트 작업한 일부 객체 중 3D 화면으로 재 전환 할 수 있도록 기준 위치를 주어 생성하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
53. 청구항 28에 있어서,
    상기 블록 수정량을 도출하여 저장하는 단계 이후에, 사용자가 보고서 템플릿 선택 시 시뮬레이션 결과값을 토대로 선택된 형태로 보고서를 생성 및 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 데이터 기반 블록 정도 분석 시뮬레이션 방법.
54. 청구항 28,32 내지 37, 40 내지 53 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.

Images