KR101761030B1 - 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치 및 그 방법 - Google Patents

가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

3D 가상공간을 통해 실제 설비와 동일한 기능을 수행하는 가상 설비 및 소재를 배치하여 가상으로 공정을 구현할 수 있는, 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치는 미리 설정된 형상 정보를 갖는 복수의 설비/소재 세트가 저장된 형상 정보 저장부, 복수의 설비/소재 세트 중 특정 설비/소재 세트에 포함된 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 상기 특정 설비/소재 세트에 포함된 소재의 형상에 대한 파라메트릭 정보가 저장되는 파라메트릭 정보 저장부, 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 설비/소재 세트를 선택하고, 선택된 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 설정하는 레이아웃 순서 정의부 및 형상 정보 및 파라메트릭 정보에 기초하여 결정된 형상 정보를 갖는 선택된 설비/소재 세트 각각을 배치 순서에 따라 배치하고, 배치된 설비/소재 세트를 기설정된 조립방식으로 조립하는 레이아웃 조립 정의부를 포함하고, 미리 설정된 형상 정보는 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재의 형상 정보가 서로 매칭된 정보인 것을 특징으로 한다.

Description

가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치 및 그 방법{SIMULATION APPARATUS AND METHOD OF VIRTUAL PROCESS FOR VIRTUAL FACTORY}
본 발명은 가상 공정 시뮬레이션 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 3D 가상공간에서 가상 공장을 위한 시뮬레이션 장치에 관한 것이다.
철강산업은 거대한 장치산업으로 신제품 개발 및 신강종의 개발시 실제 설비를 이용한 테스트에는 막대한 비용과 많은 시간이 요구된다.
따라서, 3D 가상공간이라는 시뮬레이션 환경에서 실제 설비와 동일한 기능을 수행하는 가상설비들을 배치하여 가상공정을 구현함으로써, 빠르게 공장의 설비를 설계, 확장 또는 수정할 수 있고, 이를 통해서 시간과 비용을 절감하는 기술이 개발되고 있다.
종래의 가상공정 시뮬레이션 기술을 통해 공정을 시뮬레이션하는 기술은 설비를 도면화하는 단계, 설비를 3D로 모델링하는 단계, 설비의 레이아웃을 도면화하는 단계, 3D 설비를 배치하는 단계, 및 소재를 3D로 모델링하는 단계의 순서로 이루어진다.
따라서, 종래에는 설비와 소재에 대한 모델링이 서로 별개의 단계를 통해 구현되었기 때문에, 전술한 단계에서 3D 설비의 배치가 변경되면 설비의 레이아웃을 도면화하는 과정부터 다시 시작하여 소재를 모델링하는 과정까지 재작업을 할 수 밖에 없었다.
즉, 설비의 사양이 극히 일부만 변경되더라도 변경된 부분을 반영하기 위해 설비를 도면화하는 과정부터 다시 진행해야 하기 때문에 공정을 모델링함에 있어서 불필요한 시간이 많이 소요된다는 문제가 있었다.
이와 같이, 공정을 모델링함에 있어서는 다양한 작업 환경의 요구와 설계시의 누락을 보완하기 위해 미세한 조정이 자주 필요함에도 불구하고 종래의 시뮬레이션 기술에 따르면 미세한 조정시마다 전술한 단계가 처음부터 반복되어야 하기 때문에 오랜 시간이 소요된다는 문제가 있었다.
특히, 종래의 자동차, 항공 또는 조선산업 분야와 같이 조립 공정 특성을 갖는 가상공장에 대한 시뮬레이션 보다 철강산업 분야와 같이 연속 공정 특성을 갖는 가상공장에 대한 시뮬레이션을 진행할 경우 연속되는 모든 공정에서 시간 지연이 누적되기 때문에 이를 개선할 수 있는 시뮬레이션 기술에 대한 필요성이 증가하고 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0075270호(발명의 명칭: 가상 공장용 데이터 모델 생성 방법 및 가상 공장용 데이터 모델 미들웨어 시스템, 2012.07.06. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 일부 설비의 배치 변경에 따라 공정 전체에서의 소재를 새롭게 모델링함에 따른 시간 소요를 줄이는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 설비의 형상 변경에 대응하여 소재의 형상 변경을 동시에 시뮬레이션하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치는 복수의 설비 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 소재를 세트로 정의한 복수의 설비/소재 세트에 대한 미리 설정된 형상 정보가 저장된 형상 정보 저장부, 복수의 설비/소재 세트 중 특정 설비/소재 세트에 포함된 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 상기 특정 설비/소재 세트에 포함된 소재의 형상에 대한 파라메트릭 정보가 저장되는 파라메트릭 정보 저장부, 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 설비/소재 세트를 선택하고, 선택된 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 설정하는 레이아웃 순서 정의부 및 형상 정보 및 파라메트릭 정보에 기초하여 결정된 형상 정보를 갖는 선택된 설비/소재 세트 각각을 배치 순서에 따라 배치하고, 배치된 설비/소재 세트를 기설정된 조립방식으로 조립하는 레이아웃 조립 정의부를 포함하고, 미리 설정된 형상 정보는 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재의 형상 정보가 서로 매칭된 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법은 시뮬레이션 대상이 되는 소재 처리 공정에 포함된 복수의 설비를 선택하는 단계, 선택된 복수의 설비 각각의 배치 순서를 설정하는 단계 및 설정된 배치 순서에 기초하여 상기 선택된 복수의 설비 각각을 배치하고, 배치된 복수의 설비를 조립하는 단계를 포함하고, 조립하는 단계는, 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 형상 정보와 매칭되는 소재의 형상 정보에 기초하여 복수의 설비 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재를 함께 조립하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재의 형상 정보를 서로 매칭한 설비/소재 세트로 형상 정보를 구축함으로써, 설비 및 소재를 별도로 시뮬레이션함에 따른 시간 소요를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 서로 매칭된 설비/소재 세트에 포함된 설비와 소재에 대한 파라메트릭 정보를 함께 구축함으로써, 설비의 형상 변경에 대응하여 소재의 형상 변경을 동시에 시뮬레이션할 수 있고, 이로 인해 특정 설비의 형상 변경에 따라 전체 소재의 형상을 새롭게 시뮬레이션하는 시간 소요를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 형상 정보 저장부에 저장된 설비/소재 세트에 대한 형상 정보의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 레이아웃 조립 정의부의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 레이아웃 조립 정의부가 복수의 설비/소재 세트를 배치하고 조립하는 과정을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 복수의 설비/소재 세트를 조립하는 과정을 구체적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치는, 레이아웃 모델링 시스템(100) 및 데이터 베이스 시스템(200)을 포함한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해서 데이터 베이스 시스템(200)을 먼저 설명하고, 레이아웃 모델링 시스템(100)을 설명하기로 한다.
데이터 베이스 시스템(200)은 3D 가상공간에서 복수의 설비 및 소재로 구성된 공정을 시뮬레이션하는데 필요한 데이터를 라이브러리로 구축한 구성으로, 레퍼런스 모델 데이터 베이스(210) 및 레이아웃 모델 데이터 베이스(250)를 포함한다.
레퍼런스 모델 데이터 베이스(210)는 3D 가상공간에서 복수의 설비 및 소재로 구성된 공정을 시뮬레이션할 수 있도록 복수의 설비 및 소재의 형상 정보를 라이브러리로 구축한 구성으로, 형상 정보 저장부(211), 및 파라메트릭 정보 저장부(213)를 포함한다.
즉, 공정을 구성하는 설비 및 소재의 3D 형상을 작업자가 직접 생성하는 것은 시뮬레이션 시간을 증가시키고, 작업자의 능력에 따라 시뮬레이션 결과에 편차가 발생할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 시뮬레이션을 위해 복수의 설비 및 소재의 형상 정보를 미리 구축해둘 수 있다.
구체적으로 형상 정보 저장부(211)는 미리 설정된 형상 정보를 갖는 복수의 설비/소재 세트를 저장하고 있다. 본 발명의 실시예에서 복수의 설비/소재 세트는 복수의 설비 및 복수의 설비 각각에 대응되는 복수의 소재를 세트로 정의한 것을 의미한다. 이 때, 미리 설정된 형상 정보는 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 소재의 형상 정보가 서로 매칭된 정보를 의미한다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 종래와 달리 특정 설비나 소재에 대한 형상 정보를 개별적으로 구축하지 않고, 특정 설비에 대한 형상 정보와 해당 설비에 대응되는 소재의 형상 정보를 일대일로 매칭함으로써, 특정 설비/소재 세트 단위로 형상 정보를 구축하고 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 복수의 설비를 각각 배치하고 복수의 설비로 구성된 전체 공정에 대해서 일체화된 소재를 배치하는 방식으로 모델링하는 경우에 하나의 설비가 변경됨에 따라 변경된 설비에 맞춰서 소재 배치 및 모델링을 다시 해야 하는 종래 기술에 비해서 시간 소모를 줄일 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에서 미리 설정된 형상 정보는 설비의 3D 형상 정보, 설비에 대응되는 소재의 3D 형상 정보, 설비의 중심으로부터 소재의 시작점 및 종료점까지의 길이 정보, 및 소재의 시작점 및 종료점에서의 벡터 정보를 포함한다. 구체적으로, 설비와 소재의 3D 형상 정보는 설비와 소재의 모양에 관한 정보뿐만 아니라 구체적인 폭과 길이 정보를 포함한다.
다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 복수의 설비 간의 배치 간격과 같은 정보가 추가로 복수의 설비/소재 세트에 대한 형상 정보에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 설비와 소재에 대한 형상 정보가 세트 단위로 구축되어 있기 때문에, 특정 설비에 매칭되는 소재의 구체적인 형상 정보가 필요하고 이러한 형상 정보가 설비의 중심으로부터 소재의 시작점 및 종료점까지의 길이 정보에 해당한다.
즉, 설비에 따라 소재를 커버할 수 있는 특성(Boundary)이 상이할 수 있으므로, 형상 정보 저장부(211)에는 설비의 중심으로부터 소재가 어느 정도 길이로 형성되는지에 대한 정보가 저장되어 있다.
또한, 소재의 시작점 및 종료점에서의 벡터 정보는 소재의 시작점이 포함된 단면에 수직한 방향의 벡터 정보와 소재의 종료점이 포함된 단면에 수직한 방향의 벡터 정보를 각각 의미한다. 이 때, 수직한 방향이란 단면에서 소재의 외부를 향하는 방향으로 선택할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명에서는 복수의 설비/소재 세트를 배치하고 이들을 조립함에 있어서, 인접한 두 설비/소재 세트의 마주보는 양 단면을 서로 결합하는 방식을 이용하기 때문에 소재의 시작점 및 종료점이 포함된 각각의 단면에 수직한 방향의 벡터 정보를 구축하고 있다. 구체적으로, 인접한 두 설비/소재 세트를 결합하는 특징에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2는 도 1의 형상 정보 저장부에 저장된 설비/소재 세트에 대한 형상 정보의 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 형상 정보 저장부(211)는 특정 설비/소재 세트에 대한 형상 정보로서, 설비(F) 및 소재(M)의 3D 형상 정보, 설비(F)의 중심(C)으로부터 소재의 시작점 위치(P1)까지의 길이 정보(Length 1), 설비(F)의 중심(C)으로부터 소재의 종료점 위치(P2)까지의 길이 정보(Length 2), 소재의 시작점 위치(P1)에서의 벡터 정보(Vector 1), 및 소재의 종료점 위치(P2)에서의 벡터 정보(Vector 2)를 저장하고 있다.
더불어, 소재가 롤러와 같은 특정 설비를 통과하는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 설비(F)를 통과한 소재(M)의 폭이나 두께와 같은 형상이 변경될 수 있으므로, 이 경우 형상 정보 저장부(211)는 소재(M)의 형상이 변경되는 위치(P3) 정보를 추가로 저장하고 있을 수 있다.
파라메트릭 정보 저장부(213)는 복수의 설비/소재 세트 중 특정 설비/소재 세트에 포함된 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 소재의 형상에 대한 파라메트릭(Parametric) 정보를 저장하고 있다.
즉, 파라메트릭 정보는 특정 설비의 형상이 변경되는 경우에 해당 설비에 대응되는 소재의 형상이 어떻게 변경되는지에 관한 정보를 의미한다.
본 발명의 실시예에서는 복수의 설비와 소재에 대한 형상 정보가 세트 단위로 구축되어 있는데, 형상 정보 저장부(211)에는 레퍼런스 값으로만 형상 정보가 구축되어 있으므로 이와 다르게 설비/소재를 시뮬레이션 할 수 있어야 함을 반영하여 파라메트릭 정보 저장부(213)에는 파라메트릭 정보가 저장되어 있다. 따라서, 작업자는 공정에 포함된 설비/소재 세트 중 특정 설비에 대한 제어 요소를 변경하여 해당 설비의 형상을 변경할 수 있고, 이 경우 파라메트릭 정보에 기초하여 해당 설비에 대응되는 소재의 형상 또한 동시에 변경될 수 있다.
구체적으로, 파라메트릭 정보에는 설비의 형상 정보를 변경시킬 수 있는 제어 요소와 그에 따른 소재의 형상 정보 변경값을 나타내는 형상 변환 수식이 포함될 수 있으며, 일례로 특정 설비가 롤러인 경우 롤 지름(Roll Dia)값이 변경됨에 따른 소재의 두께(Thickness)값이 변경되는 관계를 나타내는 수식화된 정보 등이 파라메트릭 정보에 해당될 수 있다.
또한, 파라메트릭 정보 저장부(213)는 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 소재의 형상에 대한 정보뿐만 아니라, 특정 제어 요소의 변경에 따른 설비의 형상 변경에 대한 정보나 특정 제어 요소의 변경에 따른 소재의 형상 변경 정보와 같이 설비 및 소재 각각에 대한 파라메트릭 정보를 저장하고 있을 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 파라메트릭 정보 저장부(213)에 복수의 설비/소재 세트에 대한 파라메트릭 정보를 저장해 둠으로써, 특정 설비/소재 세트에 포함된 설비의 형상이 변경된 경우 대응되는 소재의 형상을 함께 변경할 수 있다.
더불어 특정 설비/소재 세트의 설비와 소재의 형상이 변경된 경우에는 다음에 배치된 설비/소재 세트에도 변경된 형상을 갖는 소재가 반영되어야 한다. 이 경우 본 발명의 실시예에서는 형상 정보 저장부(211)에 저장된 복수의 설비/소재 세트 중에서, 형상이 변경된 소재의 변경된 형상과 일치하는 시작점 형상을 갖는 설비/소재 세트를 추출하는 방식으로 다음에 배치된 설비/소재를 변경할 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으므로 작업자가 형상이 변경된 설비/소재 세트의 다음에 배치된 설비/소재 세트에 대해서 직접 변경된 소재의 형상 정보를 입력하는 것도 가능하다.
레이아웃 모델 데이터 베이스(250)는 3D 가상 공간에서 공정에 포함된 복수의 설비 및 소재의 배치에 관한 정보를 라이브러리로 구축한 구성으로, 레이아웃 구성 정보 저장부(251), 레이아웃 순서 정보 저장부(253) 및 파라메트릭 설정 변경 정보 저장부(255)를 포함한다.
레이아웃 구성 정보 저장부(251)는 특정 가상공정에 포함된 복수의 설비/소재 세트를 모두 조립하여 구축된 가상공정 전체에 대한 배치 정보를 저장하고 있다. 구체적으로 가상공정 전체에 대한 배치 정보라 함은 가상공정 전체를 구축하기 위해 어떠한 설비/소재 세트가 배치되었는지를 나타내는 정보를 의미한다. 이러한 가상공정 전체에 대한 배치 정보는 후술하는 레이아웃 모델링 시스템(100)에 의해서 생성되고, 이에 대해서는 후술하기로 한다.
레이아웃 순서 정보 저장부(253)는 공정 별로 포함된 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 정보가 미리 저장되어 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 공정 별로 포함된 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 레퍼런스 값을 미리 저장해 놓고 해당 레퍼런스 값에 기초하여 변경된 설비/소재 세트만을 새로운 배치 순서로 배치함으로써 빠르게 가상공장을 시뮬레이션할 수 있다.
파라메트릭 설정 변경 정보 저장부(255)는 전술한 파라메트릭 정보 저장부(213)에 저장된 파라메트릭 정보의 초기값 중 작업자가 변경한 파라메트릭 정보가 저장되어 있다.
즉, 새로운 설비가 추가되거나 이전의 설비를 교체함에 따라 설비와 소재 각각의 형상 정보, 또는 설비와 소재의 형상의 연관 관계에 대한 정보를 나타내는 파라메트릭 정보가 변경되는 경우가 있을 수 있으므로, 변경된 파라메트릭 정보를 파라메트릭 설정 변경 정보 저장부(255)에 따로 저장해둘 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 레퍼런스 모델 데이터 베이스(210)에 파라메트릭 정보 저장부(213)를 저장하고, 레이아웃 모델 데이터 베이스(250)에 파라메트릭 설정 변경 정보 저장부(255)를 저장함으로써, 파라메트릭 정보가 저장된 데이터 베이스와 변경된 파라메트릭 정보가 저장된 데이터 베이스를 별도로 구성함으로써 초기값과 변경된 파라메트릭 정보에 대한 재사용성을 높였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 이들을 동일한 데이터 베이스에 저장하는 것도 가능하다.
레이아웃 모델링 시스템(100)은 데이터 베이스 시스템(200)에 저장된 정보를 이용하여 3D 가상공간에서 복수의 설비 및 소재를 포함하여 구성된 가상공정을 시뮬레이션하는 구성으로, 레이아웃 순서 정의부(120), 레이아웃 조립 정의부(140), 설비 파일 인터페이스(160) 및 공정 파일 인터페이스(180)를 포함한다.
레이아웃 순서 정의부(120)는 시뮬레이션하고자 하는 공정을 구성하는 복수의 설비/소재 세트를 선택하고, 선택된 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 설정한다. 구체적으로 레이아웃 순서 정의부(120)는 레이아웃 구성 정보 저장부(251)에 저장된 동일한 공정을 시뮬레이션한 배치 정보에 기초하여 시뮬레이션하고자 하는 공정을 구성하기 위한 복수의 설비/소재 세트를 선택할 수 있다. 즉, 이전에 시뮬레이션한 결과를 참조하여 동일한 공정에 대해서는 간단하게 시뮬레이션이 가능하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 작업자가 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함하고자 하는 복수의 설비/소재 세트를 형상 정보 저장부(211)로부터 직접 선택하는 것도 가능하다.
또한, 레이아웃 순서 정의부(120)는 레이아웃 순서 정보 저장부(253)로부터 공정 별 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 정보를 추출하고, 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 수정이 필요한 경우 상기 추출된 배치 순서를 수정하여 상기 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 설정할 수 있다.
즉, 공정 별로 포함된 복수의 설비/소재 세트 각각은 미리 정해진 레퍼런스 값으로서 소정의 배치 순서를 가질 수 있으므로, 레이아웃 순서 정의부(120)는 해당 레퍼런스 값에 기초하여 변경된 설비/소재 세트만을 새로운 배치 순서로 배치함으로써 빠르게 가상공정을 시뮬레이션할 수 있다. 특히, 특정 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 설비/소재 세트 중 일부 설비/소재 세트의 배치 순서가 변경되면, 변경된 배치 순서를 반영하여 해당 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 레이아웃 순서 정보 저장부(253)에 갱신하여 저장함으로써, 변경된 배치 순서를 추후에 다시 이용할 수 있다. 이 때, 설비/소재 세트의 배치 순서가 변경된다는 의미는 이미 포함되어 있던 설비/소재 세트 간의 배치 순서가 달라지는 경우뿐만 아니라, 포함되어 있지 않던 설비/소재 세트가 추가로 포함되거나 다른 설비/소재 세트를 대체하는 경우를 포함한다고 할 것이다.
다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 작업자로부터 복수의 설비/소재 세트 각각에 대한 배치 순서를 입력받음으로써 공정을 시뮬레이션할 때마다 해당 공정에 포함된 복수의 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 새롭게 결정하는 것도 가능하다.
레이아웃 조립 정의부(140)는 형상 정보 저장부(211)에 저장된 설비/소재 세트의 형상 정보, 및 파라메트릭 정보 저장부(213)에 저장된 파라메트릭 정보에 기초하여 결정된 형상 정보를 갖는 복수의 설비/소재 세트 각각을, 레이아웃 순서 정의부(120)에 의해 설정된 배치 순서로 배치하고 배치된 복수의 설비/소재 세트를 기설정된 조립방식으로 조립한다.
구체적으로 레이아웃 조립 정의부(140)는 복수의 설비/소재 세트 중 인접한 두 설비/소재 세트에 대해서 배치 순서가 상위 순위인 제1설비/소재 세트에 배치 순서가 하위 순위인 제2설비/소재 세트를 연결하는 방식으로 복수의 설비/소재 세트를 각각 조립한다.
즉, 레이아웃 조립 정의부(140)는 배치 순서가 상위 순위인 설비/소재 세트를 기준으로 배치 순서가 하위 순위인 설비/소재 세트를 연결하는 방식으로 순차적으로 복수의 설비/소재 세트를 조립할 수 있다.
특히, 레이아웃 조립 정의부(140)는 복수의 설비/소재 세트 중 인접한 두 설비/소재 세트에 각각 포함된 세트의 마주보는 양 단면을 서로 결합하는 방식으로 복수의 설비/소재 세트를 각각 조립한다.
즉, 레이아웃 조립 정의부(140)는 인접한 설비/소재 세트에 각각 포함된 세트의 단면끼리 결합시키는 방식으로 각 설비/소재 세트의 형상 변화없이 배치된 설비/소재 세트를 그대로 이용하여 복수의 설비/소재 세트를 조립할 수 있다.
이하 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이아웃 조립 정의부(140)에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 도 1의 레이아웃 조립 정의부의 구성을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 레이아웃 조립 정의부(140)는 설비/소재 세트 배치부(142), 벡터 추출부(144), 각도 연산부(146) 및 설비/소재 세트 조립부(148)를 포함한다.
설비/소재 세트 배치부(142)는 레이아웃 순서 정의부(120)에 의해 선택되고 설정된 배치 순서에 기초하여 복수의 설비/소재 세트를 각각 배치한다.
벡터 추출부(144)는 복수의 설비/소재 세트에 각각 포함된 소재의 시작점 및 종료점의 벡터 정보를 추출한다. 구체적으로 벡터 추출부(144)는 소재의 시작점 및 종료점이 포함된 각각의 단면에 수직한 방향의 벡터 정보를 추출한다.
벡터 추출부(144)는 복수의 설비/소재 세트에 각각 포함된 소재의 형상 정보에 기초하여 소재의 시작점 및 종료점의 벡터 정보를 직접 추출할 수 있지만, 전술한 바와 같이 형상 정보 저장부(211)에 저장된 설비/소재 세트의 형상 정보에는 소재의 시작점 및 종료점에서의 벡터 정보가 포함되어 있으므로, 벡터 추출부(144)는 형상 정보 저장부(211)로부터 상기의 벡터 정보를 추출하는 것도 가능하다.
각도 연산부(146)는 복수의 설비/소재 세트 중 인접한 두 설비/소재 세트에 대해서, 배치 순서가 상위 순서인 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 벡터와 배치 순서가 하위 순서인 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점 벡터 간의 각도를 연산한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 배치 순서가 상위 순서인 제1설비/소재 세트에 배치 순서가 하위 순서인 제2설비/소재 세트를 연결하기 때문에, 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 단면과 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점 단면이 서로 연결되어야 한다.
따라서, 각도 연산부(146)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 벡터와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점 벡터 간의 각도를 연산함으로써, 제1설비/소재 세트와 제2설비/소재 세트가 어느 정도의 각도를 이루면서 배치되는지 확인할 수 있다.
설비/소재 세트 조립부(148)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 벡터와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 벡터 간의 각도를 이용하여 제1설비/소재 세트와 제2설비/소재 세트를 조립한다.
구체적으로 설비/소재 세트 조립부(148)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 벡터와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 벡터의 방향이 서로 반대가 되도록 제2설비/소재 세트를 회전시키고, 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점과 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점이 서로 연결되도록 조립하는 방식으로 제1설비/소재 세트와 제2설비/소재 세트 각각에 포함된 세트의 마주보는 양 단면을 결합시킬 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이아웃 조립 정의부(140)의 동작 구현 과정에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 도 3의 레이아웃 조립 정의부가 복수의 설비/소재 세트를 배치하고 조립하는 과정을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 4의 (a)는 설비/소재 세트 배치부(142)가 배치 순서가 상위 순위인 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1) 및 배치 순서가 하위 순위인 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)를 배치하는 과정을 나타내고, 도 4의 (b)는 설비/소재 세트 조립부(148)가 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점 벡터(VE1)와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점 벡터(VS2)의 방향이 서로 반대가 되도록 제2설비/소재 세트를 회전시키는 과정을 나타내고, 도 4의 (c)는 설비/소재 세트 조립부(148)가 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점과 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점을 연결하는 과정을 나타낸다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 특정 설비/소재 세트 단위로 형상 정보가 구축되어 있지만, 설명의 편의를 위해서 도 4에는 제1설비/소재 세트와 제2설비/소재 세트에 각각 포함된 소재(M1, M2)만을 도시하였다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 설비/소재 세트 배치부(142)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)를 각각 배치한다. 구체적으로 설비/소재 세트 배치부(142)는 미리 설정된 일 방향(X축 방향)과 평행하게 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)를 각각 배치할 수 있다.
벡터 추출부(144)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 시작점 벡터(VS1)와 종료점 벡터(VE1), 및 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점 벡터(VS2)와 종료점 벡터(VE2)를 추출한다.
그 결과 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 시작점 벡터(VS1), 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점 벡터(VS2) 및 종료점 벡터(VE2)는 X축 방향과 평행하지만, 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점 벡터(VE1)는 X축 방향과 평행하지 않음을 알 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따른 설비/소재 세트에 포함된 소재(M1, M2)는 동일한 평면(X-Y 평면)에 배치되고, 각 소재(M1, M2)는 서로 동일한 Z축(X축 및 Y축에 모두 수직인 축) 값을 갖도록 단면이 형성되는 것으로 가정하기로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점과 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점을 연결해야 하므로, 각도 연산부(146)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점 벡터(VE1)와 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점 벡터(VS2) 간의 각도를 연산한다.
그리고 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 설비/소재 세트 조립부(148)는 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점 벡터(VE1)와 상기 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점 벡터(VS2)의 방향이 서로 반대가 되도록 상기 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)를 회전시킨다.
전술한 바와 같이, 각 소재(M1, M2)는 서로 동일한 Z축(X축 및 Y축에 모두 수직인 축) 값을 갖도록 단면이 형성되기 때문에 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 회전은 X-Y 평면에서의 회전을 의미할 것이다.
그리고 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이, 설비/소재 세트 조립부(148)는 상기 제1설비/소재 세트에 포함된 소재(M1)의 종료점 단면과 상기 제2설비/소재 세트에 포함된 소재(M2)의 시작점 단면이 연결되도록 조립한다.
상기와 같은 방식으로 본 발명에 따른 레이아웃 조립 정의부(140)는 배치 순서에 따라 복수의 설비/소재 세트를 모두 조립할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 소재의 시작점 벡터와 종료점 벡터가 평행한 두 설비/소재 세트를 조립함으로써 일직선으로 연결되는 소재를 시뮬레이션할 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 소재의 시작점 벡터(VS1)와 종료점 벡터(VE1)가 평행하지 않은 설비/소재 세트를 다른 설비/소재와 조립함으로써 굴곡진 소재를 시뮬레이션할 수 있다.
이와 같은 방식으로 본 발명의 실시예에서는 소재에 일부 굴곡을 형성해야 하는 구간에 소재의 시작점 벡터(VS1)와 종료점 벡터(VE1)가 평행하지 않은 설비/소재 세트를 배치함으로써 소재의 굴곡을 시뮬레이션할 수 있다.
설비 파일 인터페이스(160)는 레이아웃 순서 정의부(120)에 의해 설정된 배치 순서에 기초하여 레퍼런스 모델 데이터 베이스(210)의 형상 정보 저장부(211)에 저장된 설비/소재 세트 파일을 실행시킨다.
공정 파일 인터페이스(180)는 특정 공정에 포함된 복수의 설비/소재 세트에 대한 조립이 모두 완료된 상태의 설비/소재 세트 파일을 실행함으로써, 복수의 설비/소재 세트를 포함하는 가상공정에 대한 시뮬레이션을 진행한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재의 형상 정보를 서로 매칭한 설비/소재 세트 단위로 형상 정보를 구축함으로써, 설비 및 소재를 별도로 시뮬레이션함에 따른 시간 소요를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 서로 매칭된 설비/소재 세트에 포함된 설비와 소재에 대한 파라메트릭 정보를 함께 구축함으로써, 설비의 형상 변경에 대응하여 소재의 형상 변경을 동시에 시뮬레이션할 수 있고, 이로 인해 특정 설비의 형상 변경에 따라 전체 소재의 형상을 새롭게 시뮬레이션하는 시간 소요를 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법을 나타내는 도면이다. 이러한 시뮬레이션 방법은 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치에 의해 구현될 수 있다.
도 5를 참조하면, 먼저 레이아웃 순서 정의부(120)는 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 복수의 설비를 선택한다(S100).
구체적으로 레이아웃 순서 정의부(120)는, 작업자로부터 공정을 구성하기 위한 복수의 설비에 대한 선택을 직접 입력받거나, 레이아웃 구성 정보 저장부(251)에 저장된 동일한 공정을 시뮬레이션한 파일에 기초하여 시뮬레이션하고자 하는 공정에 포함된 복수의 설비를 추출하는 방식으로 복수의 설비를 선택할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 기재하지 않은 다양한 방식으로 복수의 설비를 선택할 수 있다.
이어서, 레이아웃 순서 정의부(120)는 선택된 복수의 설비 각각의 배치 순서를 설정한다(S200).
구체적으로 레이아웃 순서 정의부(120)는, 작업자로부터 복수의 설비 각각에 대한 배치 순서를 직접 입력받거나, 레이아웃 순서 정보 저장부(253)에 저장된 시뮬레이션하고자 하는 공정에 대응되는 배치 순서에 대한 정보를 추출하는 방식으로 선택된 복수의 설비 각각의 배치 순서를 설정할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니므로 기재하지 않은 다양한 방식으로 복수의 설비에 대한 배치 순서를 설정할 수 있다.
이어서, 레이아웃 조립 정의부(140)는 전술한 단계(S200)에서 설정된 배치 순서에 따라 배치된 복수의 설비 중 일부 설비의 배치 순서가 변경되는지 판단하고(S300), 일부 설비의 배치 순서가 변경되면 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 복수의 설비 각각의 배치 순서를 상기 변경된 배치 순서에 따라 갱신하여 레이아웃 순서 정보 저장부(253)에 저장한다(S400).
즉, 본 발명의 실시예에서는 특정 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 복수의 설비 중 일부 설비의 배치 순서가 변경되면, 변경된 배치 순서를 반영하여 해당 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 복수의 설비 각각의 배치 순서를 레이아웃 순서 정보 저장부(253)에 갱신하여 저장함으로써, 변경된 배치 순서를 추후에 다시 이용하여 빠르게 시뮬레이션할 수 있다.
또한, 도 5에는 도시되지 않았으나, 레이아웃 순서 정의부(120)는 선택된 복수의 설비 중 특정 설비의 형상이 변경되는지 판단하고, 설비의 형상이 변경될 경우 파라메트릭 정보 저장부(213)에 미리 저장된 파라메트릭 정보에 기초하여 특정 설비에 대응되는 소재의 형상을 변경할 수 있다.
파라메트릭 정보는 복수의 설비 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재를 세트로 정의한, 설비/소재 세트에 포함된 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 소재의 형상에 대한 정보로서, 특정 설비의 형상이 변경되는 경우에 해당 설비에 대응되는 소재의 형상이 어떻게 변경되는지에 관한 정보를 의미한다.
따라서, 선택된 복수의 설비 중 일부 설비에 대한 제어를 통해서 해당 설비의 형상이 변경되는 경우 그에 대응하여 소재의 형상 또한 변경될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 특정 설비의 형상이 변경되는 경우 파라메트릭 정보에 기초하여 대응되는 소재의 형상을 자동으로 변경할 수 있다.
다음으로, 레이아웃 조립 정의부(140)는 전술한 단계(S400)에서 변경되거나, 전술한 단계(S200)에서 설정된 배치 순서에 기초하여 복수의 설비 각각을 배치하고, 배치된 복수의 설비를 기설정된 조립방식으로 조립한다(S500). 구체적으로, 레이아웃 조립 정의부(140)는 설비/소재 세트로서 정의된 복수의 설비 각각의 형상 정보와 매칭되는 소재 각각의 형상 정보에 기초하여 복수의 설비 및 복수의 설비 각각에 대응되는 복수의 소재를 함께 조립할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 전술한 단계(S300)는 상기의 순서에 한정되지 않는다. 즉, 복수의 설비를 조립하기 전 뿐만 아니라 복수의 설비를 조립한 이후에도 일부 설비의 배치 순서가 변경될 수 있다. 따라서, 이미 조립된 복수의 설비에 대한 배치 순서가 변경된 경우 변경된 배치 순서에 기초하여 복수의 설비를 재조립하게 되며, 구체적으로 변경된 배치 순서에 따라 복수의 설비 및 복수의 설비 각각에 대응되는 소재를 함께 조립한다.
그리고, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 서로 매칭된 설비와 소재의 형상 정보를 함께 구축하기 때문에, 특정 설비에 대한 배치 순서가 변경되더라도 변경된 배치 순서를 반영하여 전체 설비를 빠르게 재조립할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 레이아웃 조립 정의부(140)는 복수의 설비 중 인접한 두 설비에 대해서 배치 순서가 상위 순위인 제1설비에 배치 순서가 하위 순위인 제2설비를 연결하는 방식으로 복수의 설비를 조립한다.
즉, 레이아웃 조립 정의부(140)는 배치 순서가 상위 순위인 설비를 기준으로 배치 순서가 하위 순위인 설비를 연결하는 방식으로 순차적으로 복수의 설비를 조립할 수 있다.
특히, 레이아웃 조립 정의부(140)는 복수의 설비 중 인접한 두 설비에 각각 대응되는 세트의 마주보는 양 단면을 서로 결합하는 방식으로 복수의 설비 및 복수의 설비에 각각 대응되는 소재를 조립한다.
즉, 레이아웃 조립 정의부(140)는 인접한 설비/소재 세트에 각각 포함된 세트의 단면끼리 결합시키는 방식으로 각 설비/소재 세트의 형상 변화없이 배치된 설비/소재 세트를 그대로 이용하여 복수의 설비/소재 세트를 조립할 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 레이아웃 조립 정의부(140)를 통한 복수의 설비/소재 세트를 조립하는 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 6은 도 5의 복수의 설비/소재 세트를 조립하는 과정을 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 우선 레이아웃 조립 정의부(140)는 전술한 단계(S400)를 통해 설정된 배치 순서에 기초하여 첫 번째 배치 순서의 설비 및 그에 대응되는 소재를 배치하고(S510), 다음 배치 순서의 설비 및 그에 대응되는 소재를 배치한다(S520).
이어서, 레이아웃 조립 정의부(140)는 상위 배치 순서의 제1설비에 대응되는 제1소재의 종료점 벡터와 다음 배치 순서의 제2설비에 대응되는 제2소재의 시작점 벡터 간의 각도를 연산한다(S530).
이어서, 레이아웃 조립 정의부(140)는 제1소재의 종료점 벡터와 제2소재의 시작점 벡터의 방향이 서로 반대가 되도록 제2설비 및 제2소재를 회전시킨다(S540).
이어서, 레이아웃 조립 정의부(140)는 제2소재의 시작점을 제1소재의 종료점으로 이동시킴으로써, 제1설비 및 제1소재와 제2설비 및 제2소재를 조립한다(S550).
다음으로, 레이아웃 조립 정의부(140)는 마지막 배치 순서의 설비 및 소재가 배치되었는지 판단하고(S560), 마지막 배치 순서의 설비 및 소재가 배치되었으면 공정을 구성하는 복수의 설비 및 소재에 대한 조립이 모두 끝난 것이므로 이들에 대한 시뮬레이션 파일을 생성한다.
반면, 전술한 단계(S560)에서 마지막 배치 순서의 설비 및 소재가 배치되지 않았으면, 전술한 단계(S520)로 회귀하여 다음 배치 순서의 설비 및 소재를 배치하고 이전 배치 순서의 설비 및 소재에 조립하는 과정을 반복하여 진행함으로써, 특정 공정에 포함된 모든 설비 및 소재를 조립함으로써 공정 전체를 시뮬레이션할 수 있다.
더불어 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레이아웃 모델링 시스템 120: 레이아웃 순서 정의부
140: 레이아웃 조립 정의부 142: 설비/소재 세트 배치부
144: 벡터 추출부 146: 각도 연산부
148: 설비/소재 세트 조립부 160: 설비 파일 인터페이스
180: 공정 파일 인터페이스 200: 데이터 베이스 시스템
210: 레퍼런스 모델 데이터 베이스 211: 형상 정보 저장부
213: 파라메트릭 정보 저장부 215: 초기 설정 정보 저장부
250: 레이아웃 모델 데이터 베이스
251: 레이아웃 구성 정보 저장부
253: 레이아웃 순서 정보 저장부
255: 파라메트릭 설정 변경 정보 저장부

Claims (15)

  1. 복수의 설비 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 소재를 세트로 정의한 복수의 설비/소재 세트에 대한 미리 설정된 형상 정보가 저장된 형상 정보 저장부;
    상기 복수의 설비/소재 세트 중 특정 설비/소재 세트에 포함된 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 상기 특정 설비/소재 세트에 포함된 소재의 형상에 대한 파라메트릭 정보가 저장되는 파라메트릭 정보 저장부;
    시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 설비/소재 세트를 선택하고, 상기 선택된 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 설정하는 레이아웃 순서 정의부; 및
    상기 형상 정보 및 상기 파라메트릭 정보에 기초하여 결정된 형상 정보를 갖는 상기 선택된 설비/소재 세트 각각을 상기 배치 순서에 따라 배치하고, 상기 배치된 설비/소재 세트를 기설정된 조립방식으로 조립하는 레이아웃 조립 정의부를 포함하고,
    상기 미리 설정된 형상 정보는 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 소재의 형상 정보가 서로 매칭된 정보인 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 형상 정보는 상기 설비의 3D 형상 정보, 상기 설비에 대응되는 소재의 3D 형상 정보, 상기 설비의 중심으로부터 소재의 시작점 및 종료점까지의 길이 정보, 및 상기 소재의 시작점 및 종료점에서의 벡터 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    공정 별로 포함된 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 정보가 미리 저장된 레이아웃 순서 정보 저장부를 더 포함하고,
    상기 레이아웃 순서 정의부는 상기 시뮬레이션 대상이 되는 공정에 포함된 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 정보를 상기 레이아웃 순서 정보 저장부로부터 추출하고, 상기 설비/소재 세트 각각의 배치 순서에 대한 수정이 필요한 경우 상기 추출된 배치 순서를 수정하여 상기 설비/소재 세트 각각의 배치 순서를 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이아웃 조립 정의부는 상기 배치된 설비/소재 세트 중 인접한 두 설비/소재 세트에 대해서 상기 배치 순서가 상위 순위인 제1설비/소재 세트에 상기 배치 순서가 하위 순위인 제2설비/소재 세트를 연결하는 방식으로 상기 배치된 설비/소재 세트를 각각 조립하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레이아웃 조립 정의부는 상기 배치된 설비/소재 세트 중 인접한 두 설비/소재 세트에 각각 포함된 소재의 마주보는 양 단면을 서로 결합하는 방식으로 상기 배치된 설비/소재 세트를 각각 조립하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이아웃 조립 정의부는,
    상기 레이아웃 순서 정의부에 의해 설정된 배치 순서에 기초하여 상기 선택된 설비/소재 세트를 각각 배치하는 설비/소재 세트 배치부;
    상기 배치된 설비/소재 세트 중 인접한 두 설비/소재 세트에 대해서, 상기 배치 순서가 상위 순위인 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 벡터와 상기 배치 순서가 하위 순위인 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점 벡터 간의 각도를 연산하는 각도 연산부; 및
    상기 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점 벡터와 상기 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점 벡터의 방향이 서로 반대가 되도록 상기 제2설비/소재 세트를 회전시키고, 상기 제1설비/소재 세트에 포함된 소재의 종료점과 상기 제2설비/소재 세트에 포함된 소재의 시작점이 연결되도록 조립하는 설비/소재 세트 조립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레이아웃 조립 정의부는,
    상기 복수의 설비/소재 세트에 각각 포함된 소재의 시작점 및 종료점의 벡터 정보를 추출하는 벡터 추출부를 더 포함하고,
    상기 벡터 추출부는 상기 소재의 시작점 및 종료점이 포함된 단면에 각각 수직한 방향의 벡터 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 장치.
  8. 레이아웃 순서 정의부가 시뮬레이션 대상이 되는 소재 처리 공정에 포함된 복수의 설비를 선택하는 단계;
    상기 레이아웃 순서 정의부가 상기 선택된 복수의 설비 각각의 배치 순서를 설정하는 단계; 및
    레이아웃 조립 정의부가 상기 설정된 배치 순서에 기초하여 상기 선택된 복수의 설비 각각을 배치하고, 상기 배치된 복수의 설비를 조립하는 단계를 포함하고,
    상기 조립하는 단계는, 상기 복수의 설비 각각의 형상 정보 및 상기 형상 정보와 매칭되는 상기 소재의 형상 정보에 기초하여 상기 복수의 설비 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 상기 소재를 함께 조립하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법
  9. 제8항에 있어서,
    상기 조립하는 단계 이후에,
    상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 조립된 복수의 설비에 대한 배치 순서가 변경되는지 판단하는 단계; 및
    상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 변경된 배치 순서에 기초하여 상기 복수의 설비를 재조립하는 단계를 더 포함하고,
    상기 재조립하는 단계는, 상기 변경된 배치 순서에 따라 상기 복수의 설비 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 상기 소재를 함께 조립하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 조립하는 단계 이전에,
    상기 선택된 복수의 설비 중 특정 설비의 형상이 변경되면, 상기 레이아웃 순서 정의부가 상기 복수의 설비 및 상기 복수의 설비 각각에 대응되는 상기 소재에 대한 파라메트릭 정보에 기초하여 상기 특정 설비에 대응되는 소재의 형상을 변경하는 단계를 더 포함하고,
    상기 파라메트릭 정보는 설비의 형상 변경에 대응하여 변경되는 소재의 형상에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 형상 정보는, 상기 설비의 3D 형상 정보, 상기 설비에 대응되는 소재의 3D 형상 정보, 상기 설비의 중심으로부터 소재의 시작점 및 종료점까지의 길이 정보, 및 상기 소재의 시작점 및 종료점에서의 벡터 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 조립하는 단계는, 상기 배치된 복수의 설비 중 인접한 두 설비에 대해서 상기 배치 순서가 상위 순위인 제1설비에 대응되는 제1소재에 상기 배치 순서가 하위 순위인 제2설비에 대응되는 제2소재를 연결하는 방식으로 상기 배치된 복수의 설비를 조립하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 조립하는 단계는, 상기 배치된 복수의 설비 중 인접한 두 설비에 각각 대응되는 소재의 마주보는 양 단면을 서로 결합하는 방식으로 상기 배치된 복수의 설비를 조립하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 조립하는 단계는,
    상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 배치 순서에 기초하여 상기 배치 순서가 상위 순위인 제1설비 및 그에 대응되는 제1소재와 상기 배치 순서가 다음 순위인 제2설비 및 그에 대응되는 제2소재를 배치하는 단계;
    상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 제1소재의 종료점 벡터와 상기 제2소재의 시작점 벡터 간의 각도를 연산하는 단계;
    상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 제1소재의 종료점 벡터와 상기 제2소재의 시작점 벡터의 방향이 서로 반대가 되도록 상기 제2설비 및 상기 제2소재를 회전시키는 단계; 및
    상기 상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 제1소재의 종료점과 상기 제2소재의 시작점이 연결되도록 상기 제2설비 및 상기 제2소재를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2설비 및 제2소재를 이동시키는 단계 이후에, 상기 레이아웃 조립 정의부가 상기 제2설비 및 제2소재가 마지막 배치 순서의 설비 및 소재인지 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2설비 및 제2소재가 상기 마지막 배치 순서의 설비 및 소재에 해당하지 않으면 상기 제2설비 및 제2소재를 배치하는 단계로 회귀하는 것을 특징으로 하는 가상 공장을 위한 가상 공정 시뮬레이션 방법.
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