KR101827227B1

KR101827227B1 - 스마트플랜트 다차원공간 3d 배관설계 협업서비스방법

Info

Publication number: KR101827227B1
Application number: KR1020170174690A
Authority: KR
Inventors: 이승호
Original assignee: 이승호
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-03-22

Abstract

본 발명은 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법에 관한 것으로;
그 기술구현의 목적은, 가상공간 내에서의 실시간 공동작업(Rear-Time Collabora tion)을 통해 FAB 배관설계와 관련한 분야별 공사참여업체(전문분야별 클라이언트 서버)들의 다양한 의견과 정보를 원활히 교환 및 공유 가능하게 함은 물론, 가상의 시뮬레이션 공정을 통해 FAB 배관작업을 사전에 시행해 봄으로써, 보다 안정적이고 균일한 시공품질을 확보하고, 그에 따라 초기 투자비용을 절감시킬 수 있도록 한 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법을 제공함에 있다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;
협업시스템 운영서버와, 전문분야별 클라이언트 서버로 구축된 시스템을 이용하여, 빔 데이터 입수/변환단계와, 설계기준정보 수집단계와, FAB 배관 가상시공단계와, 시공 모델링 설계단계와, 출도도면 제공단계와, 물량산출 정산검증단계와, 시스템 납품단계를 행하도록 하여 달성한다.

Description

스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법{Smart Plant Multidimensional Space 3D Piping Design Collaboration Service Method}

본 발명은 스마트플랜트 다차원공간 협업서비스방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 플랜트 및 메가 팩토리(반도체 및 디스플레이 제조공장) 내 생산 설비 간 배관설계작업을 시행함에 있어, 엔지니어링사로부터 제공되는 BIM(Building Information Management) 정보(3D 도면, 건물,설비의 형태 및 속성)를 읽어들여 건물(FAB) 및 관련설비를 3D로 구현하여 보여주고, 건물(FAB) 내부 생산설비의 배치 및 기배치된 장비의 증설과 이설, 그리고, 설치되는 설비위치의 설계변경 등에 유연하게 대처할 수 있도록 하여 제품양산 시기를 단축되게 하고, 특히, 다차원의 가상공간 내에서 설비배치 및 설비 간 배관 설계작업을 공사관련자들이 실시간 협업작업(Rear-Time Collaboration)을 행할 수 있게 하여, 분야별 업무에 관한 다양한 의견과 정보를 교환 및 공유 가능하도록 하며, 아울러, 가상의 다차원 공간에서 배관간섭 검출 및 사전조치, 진공배관 직관화 및 우회 시공 체크, 오타공에 의한 그레이팅(Grating) 폐기율 체크, 오접사고 체크, 환경안전 법규 등을 사전에 체크 함으로써, 건물(FAB)의 적기 완공 및 양산 제품에 최적의 품질 체계를 조기에 구축 할 수 있도록 한 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법에 관한 것이다.

최근 들어 사물인터넷, 스마트폰등의 다양한 IT기기를 기반으로 하는 산업이 급속도로 발전함에 따라 관련 제조 기업들의 매출이 폭발적으로 증가하고, 관련 기술에 대한 연구 개발과 제품에 대한 조기 양산체계 구축이 성공의 가장 중요한 요소가 되었다.

예컨대, 제품에 대한 조기 양산체계 구축을 위해서는 플랜트 및 반도체/디스플레이 제조를 위한 FAB의 준공시기를 앞당기는 것이 필연적이다. 이와 같은, 요구사항을 충독하기 위해서는 FAB(장비 셋팅 및 분석) 건설과 관련한 협력업체들 간의 협업이 매우 중요하게 대두 되고 있는 실정이다.

특히, FAB 건설시에 반도체 및 디스플레이 제조를 위한 수백 수천 가지의 제조 설비와 제조 설비의 운영을 위한 다양한 지원 설비들을 납품하는 협력 업체들의 빠른 설비의 배치와 각 다양한 설비들간의 연결하는 배관 설계를 얼마나 빠르고 정확하게 설계하냐에 따라 제품의 조기 양산을 위한 중요한 요인이 되었다.

이와 같은, 배경하에서 3D 가상 공간에서 동시에 다양한 주체가 하나의 가상 공간에서 여러 가지의 행동과 작업을 할 수 있는 기술을 기반으로 하는 다중 3D 게임의 엔진에 대한 플렌트 건설과 관련한 기업들의 관심이 고조되고 있다. 즉, 기업의 경우 다중3D 게임엔진을 활용하여 플렌트 건설과 관련한 다양한 협력업체들이 하나의 가상공간에서 동시에 같이 작업을 할 수 있는 협업 시스템 개발에 적용하고자 하는 움직임들이 활발하다. FAB의 빠른 준공을 위해서는 협력 업체들간의 협력이 중요해지면서 이들과의 관계나 의사소통을 원활하게 유지할 수 있는 관리능력제고의 필요성이 커진 것이다.

또한, 네트워크의 발달은 개인이나 집단이 원거리에 있는 사람들과 협업을 수행하는데 크게 기여하고 있다. 예컨대, 사람들은 메신저, 메일, 게시판 등을 이용, 불특정 다수의 사람들과 정보를 교환하며 협업을 수행할 수 있다.

그러나, 이와 같이, 일반화된 네트워크 도구들은 사람들이 협업을 수행할 때 필요로 하는 자료와 정보를 비동기적으로 공유하기 때문에 관련 자원의 집중화 및 구조화가 이루어지지 못하며 효과적인 관리가 불가능한 문제점이 있다.

따라서 협업을 수행하는 사람들은 효율적인 정보관리와 협업을 지원하는 협업지원도구의 사용을 절실히 필요로 하고 있는 실정이다. 또한, 웹 브라우저를 통한 인터넷 이용의 확산과 더불어, 인터넷을 통한 정보교환 및 공동작업이 빈번해짐에 따라 웹을 통하여 협업을 효과적으로 지원하여 주는 시스템의 필요성 또한 증대되고 있는 현실이다. 특히, 웹은 이기종 시스템 간의 접속문제를 해결할 뿐만 아니라 문서표시 언어(Document Mark-up Language)의 지원, 저렴한 구축 비용, 사용의 편리성, 확장의 용이성, 다양한 미디어를 지원할 수 있는 장점이 있다.

한편, 전술한 바와 같은, 협업수행을 통해 공동 작업을 필요로 하는 한 분야로써, 반도체 생산라인의 FAB 배관설계작업을 일예로 들 수 있다.

예컨대, 반도체 생산공정은 포토공정 (Photo Lithography), 식각공정 (Etching), 절연막 형성공정(CVD), 금속배선공정(Metallization), 이온침투공정(Implant), 감광액 제거공정(Clean), 연마공정(CMP)에 이르는 8단계의 공정을 통해 이루어지는 것인바, 이러한, 단계별 공정의 반도체 생산라인을 구축함에 있어서는, 먼저, 생산현장의 아우트라인(Outline)을 설계하고, 설계를 통해 시공된 현장에 공정별 장비들을 설계도에 맞추어 배치하며, 그들 배치된 장비들을 배관, 덕트, 케이블 등에 의해 연결하는 작업, 예컨대, FAB(Fabrication) 배관설계작업을 통해 구축된다.

하지만, 종래 반도체 생산설비를 구축하기 위해 적용되는 FAB 유틸리티, 예컨대, 배관, 덕트, 케이블 등은, 그들 각 요소별 구성이 표준화되어있지 못함에 따라 시공현장 상황에 맞추어 서로 다른 설계가 이루어지고, 규격도 또한 수시로 변경되는 문제가 있다.

또한, FAB 유틸리티 시공 후, 반도체 생산장비가 교체되거나 바뀌게 되면, 그들 FAB 유틸리티의 배치나 규격 또한 바뀌는 등의 문제가 있고, 특히, 하나의 베이(장비들이 위치한 구역)에서 배관과 덕트, 그리고, 케이블 등의 연결작업이 각각 서로 다른 기술자들에 의해 이루어지는 문제, 예컨대, 배관설비작업시 덕트 및 케이블에 대한 설비작업은 이루어지지 못하고, 덕트설비작업시 배관 및 케이블에 대한 설비작업은 이루어지지 못하는 것 등과 같이, 각 설비작업이 협업되지 못한채, 하나의 설비작업이 이루어지는 동안, 나머지 다른 설비요소들은 야적 또는 대기상태를 취해야 함에 따라 시공현장의 운영상황이 매우 비효율적이고, 비경제적임은 물론, 과학적으로 체계화되지 못함에 따라 노동력과 시공기간이 필요 이상, 과다 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제1015313호 대한민국 특허등록 제1466590호

따라서, 본 발명은 3D 배관설계와 관련한 종래 협업서비스방법의 제반적인 문제점을 해결하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은, 다차원 가상공간 내에서의 실시간 공동작업(Rear-Time Collabora tion)을 통해 건물(FAB) 배관설계와 관련한 분야별 공사참여업체(전문분야별 클라이언트 서버)들의 다양한 의견과 정보를 원활히 교환 및 공유 가능하게 함은 물론, 가상의 시뮬레이션 공정을 통해 FAB 배관설계작업을 사전에 시행해 봄으로써, 보다 안정적이고 균일한 시공품질을 확보하고, 그에 따라 초기 투자비용을 절감하고, 조기 양산체제를 구축할 수 있도록 한 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 건물 내로 배치되는 설비의 종류와 그들의 배치구조, 그리고, 배치된 장비 및 장치 등의 증설과 이설 등 복잡 다양하게 변화되는 설계 변경사항에 대해 유연하게 대처 가능하게 하여 공기 지연에 따른 리스크를 최소화하고, 아울러, 3D 기반의 FAB 배관설계 모델링을 통해 불필요한 인력과 시간, 그리고, 비용을 절감되게 함으로써, 효율적 시공작업을 행할 수 있도록 한 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, FAB 배관설계에 관한 기획과 설계, 그리고, 시공에 관한 일련의 과정을 하나의 시스템 구성에 의해 통합적으로 운영 및 관리되게 하여 업무의 효율화 및 비용의 최적화를 기대할 수 있도록 하고, 아울러, 이러한, 통합운영시스템에 의해 구축된 설비의 유지보수 또한 체계적으로 관리 감독할 수 있도록 하여 업무효율성을 극히 증대시킬 수 있도록 한 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법을 제공함에 있다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법의 구체적 수단으로는;

협업시스템 운영서버와, 전문분야별 클라이언트 서버로 구축된 시스템을 이용하여, 빔 데이터 입수/변환단계와, 설계기준정보 수집단계와, FAB 배관 가상시공단계와, 시공 모델링 설계단계와, 출도도면 제공단계와, 물량산출 정산검증단계와, 시스템 납품단계를 행하도록 하여 달성한다.

이상, 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법은, 다차원 가상공간 내에서의 실시간 공동작업(Rear-Time Collabora tion)을 통해 FAB 배관설계와 관련한 분야별 공사참여업체들의 다양한 의견과 정보를 교환 및 공유 가능하게 하고, 특히, 가상의 시뮬레이션 공정을 통해 FAB 배관설계작업을 사전에 미리 시행해 볼 수 있게 한 것으로, 이는 안정적이고 균일한 시공품질의 확보는 물론, 초기 투자비용을 절감하고, 조기 양산체계를 구축할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법은, 건물 내로 구축되는 설비의 종류와 그들의 배치구조, 그리고, 배치된 장비 및 장치의 증설과 이설 등 복잡 다양하게 변화되는 설계 변경사항에 대해 유연하게 대처 가능하게 한 것으로, 이는, 공기 지연에 따른 리스크를 최소화되게 함은 물론, 불필요한 인력과 시간, 그리고, 비용 또한 절감되게 하여 효율적 시공작업을 행할 수 있도록 한 효과를 제공한다.

또 다르게, 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법은, FAB 배관에 관한 기획과 설계, 그리고, 시공에 관한 일련의 과정을 하나의 시스템 구성에 의해 통합적으로 운영 및 관리되게 하여 업무의 효율화 및 비용의 최적화를 달성하고, 아울러, 이러한, 통합운영시스템에 의해 구축된 설비의 유지보수관계 또한 체계적으로 관리 감독할 수 있게 하여 업무효율성을 극히 증대되게 한 것으로, 이는 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 협업시스템의 개념도
도 2는 본 발명에 적용되는 협업시스템 운영서버의 블럭구성도
도 3은 본 발명에 적용되는 기준정보관리부의 블럭구성도
도 4는 본 발명에 적용되는 BIM 변환부의 블럭구성도
도 5는 본 발명에 적용되는 사전 시뮬레이션부의 블럭구성도
도 6은 본 발명에 적용되는 3D 설계운영부의 블럭구성도
도 7은 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법의 순서도

이하, 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면을 참고로 하여, 본 발명의 개략적인 구성을 살펴보면, 이는, 협업시스템 운영서버(1)와, 전문분야별 클라이언트 서버(2)로 이루어진 시스템을 기초구성으로 한다.

여기서, 먼저, 상기 협업시스템 운영서버(1)는, 웹 또는 모바일을 통해 FAB 배관설계작업에 관련한 일체의 통합 협업서비스를 제공하기 위해 마련된 본 발명의 핵심적 요지구성으로써, 이러한, 협업시스템 운영서버(1)는, 도 2로 도시된 바와 같이, 기준정보관리부(11)와, BIM(Building Information Modeling) 변환부(12)와, 사전 시뮬레이션부(13)와, 3D 설계운영부(14)와, 스캔 데이터 모델링부(15)와, 프로젝트관리부(16)와, 리포트관리부(17)와, 웹/모바일 지원부(18)와, 시스템 인터페이스부(19)로 구성함이 바람직하다.

이때, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 기준정보관리부(11)는, 시스템 운영의 효율화를 위해 FAB 배관설계에 관련한 일련의 표준화된 정보데이터를 수집 저장하고 관리하는 수단으로, 이러한, 기준정보관리부(11)는 도 3으로 도시된 바와 같이, 각각의 설비(생산장치 또는 생산장비)와 배관에 대한 일련의 자료를 3D 모델링 형태로 관리하는 라이브러리(Library) 모드를 형성하고, 건물 내로 설비되는 FAB 배관 및 그 FAB 배관과 연결되는 각종 설비(산업장비 또는 생산장치 등)에 대한 일체의 정보자료를 입력 관리하는 자료 관리모드(111)를 형성하며, 상기 FAB 배관설계에 사용되는 유틸리티(Utility)와 각종 부품소재, 그리고, 구성유닛들에 대한 명칭과 규격, 재질 등의 정보를 정의하고 관리하는 부품정보 관리모드(112)를 형성하고, 재차, 상기 FAB 배관설계에 필요한 물자(BOM:Bill of Material) 구성정보를 입력 관리하는 물자정보 관리모드(113)를 형성함이 바람직하다,

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 BIM(Building Informat ion Modeling) 변환부(12)는, FAB 배관설계에 관련한 정보 모델, 예컨대, 3차원 정보모델을 기반으로 FAB 배관에 대한 형상과 속성정보를 디지털 모형으로 명확하게 표현되게 하는 수단인바, 이와 같은, BIM 변환부(12)는, 도 4로 도시된 바와 같이, 각 시공사에서 제공하는 건물의 3D 도면을 본 발명의 시스템에서 활용할 수 있는 정보로 변환 입력하는 BIM 변환모드(121)를 형성하고, 상기 입력된 3D 형태의 건물 및 그 건물의 구조정보를 추가 편집할 수 있는 건축구조 모델링모드(122)를 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 사전 시뮬레이션부(13)는, FAB 배관의 현장 내 실제설비에 앞서, 기설계된 가상의 건물에, 기설계된 FAB 배관을 모의실험형태로 가상시공토록 하는 수단인바, 이와 같은, 사전 시뮬레이션부(13)는, 건물 내로 배치되는 각종 장비와 장치, 예컨대, FAB 배관과 연계 설치되는 생산장비 또는 생산장치 등에 대한 구성 및 배치구조를 가상공간을 통한 모의실험에 의해 사전 시행하여 정보를 취득하는 기초시설 시뮬레이션모드(131)를 형성하고, 상기 FAB 배관이 설비되는 건물 내의 생산장비 또는 생산장치의 신설 및 이설, 또는, 증설 등에 따른 변동사항에 대하여, 그 변동사항별 설비구조를 건물 설계모형에 각각 대입하여 사전 시행정보를 취득하는 배관설계 시뮬레이션 모드(132)를 형성하며, 여기에 더하여, 상기 기초시설 시뮬레이션 모드(131)와, 배관설계 시뮬레이션 모드(132)를 통해 취득한 정보를 병합하여, FAB 배관 시공비용을 산출하는 설비비용 산출모드(133)를 더 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 3D 설계운영부(14)는, 건물 내로 구축되는 FAB 배관에 관한 일련의 설계정보를 생성, 저장, 관리, 운영하는 수단인바, 이와 같은, 3D 설계운영부(14)는, 도 6으로 도시된 바와 같이, 건물 내로 구축되는 FAB 배관에 대한 구조, 형상, 치수 등을 설계하고, 그 FAB 배관에 대한 설계정보를 입력 저장하는 배관설계 모델링 모드(141)를 형성하고;

상기 설계된 FAB 배관의 연결구조 및 배치구조, 예컨대, 건물 내로 설비되는 일련의 배관라인 구조를 설계하고, 그 배관라인 설계정보를 입력 저장하는 배관연결구조 설계모드(142)를 형성하며;

상기 설계된 FAB 배관 시공시, 외부 장비 및 장치, 예컨대, 건물 내로 구축되는 생산장비 내지 생산장치들의 배치구조에 따른 간섭요인 정보를 추출하여 체크하는 간섭요인 체크모드(143)를 형성하고;

상기 설계된 FAB 배관과, FAB 배관의 연결구조 및 배치구조를 파트별 구성, 예컨대, FAB 배관부품도, 조립도, 단면도 등의 제작도면으로 추출하는 설계도면 출도모드(144)를 형성하며;

상기 설계도면 출도모드(144)에 의해 추출된 제작도면 정보를 대입하여, FAB 배관설계의 물자량(BOM:Bill of Material), 예컨대, 부품품목, 부품사용수량, 부품의 단위, 기타 자재명세서 등의 정보를 산출하는 물자량 산출모드(145)를 형성하고,

상기 FAB 배관이 시공되는 건축 내 설비 및 배관의 검측정보, 예컨대, 예컨대, 설비공간의 위치, 규모, 규격 등의 정보를 저장 관리하는 현장검측정보 관리모드(146)를 형성하며;

상기 일련의 3D 설계운영부의 구성, 예컨대, 배관설계 모델링 모드(141), 배관연결구조 설계모드(142), 간섭요인 체크모드(143), 설계도면 출도모드(144), 물자량 산출모드(145), 검측정보 관리모드(146)를 통해 취득된 정보를 통합 정산하여 이상유무 및 시공적합성 등을 검증하는 정산검증 모드(147)를 형성하고;

상기 정산검증 모드(147)를 통해 검증된 정보를 토대로 FAB 배관의 계통도, 예컨대, FAB 배관이 시공되는 건물 내 전기, 가스, 급배수, 급탕 등의 설비 관로와 그들 관로와 연결되는 설비 전체 구성을 도면으로 제작 생성하는 계통도 생성모드(148)를 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 스캔 데이터 모델링부(15)는, 기존 건물에 기 시공되어 있으나, 3D 형상 정보가 없는 설비 및 배관에 대하여, 레이저 사진스캐너를 이용하여 3D 형상 정보를 생성, 저장, 관리하는 프로그램 구성으로 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 프로젝트 관리부(16)는 FAB 배관설계에 관한 일련의 진행정보, 예컨대, 각 단계별 또는 순서별로 이루어지는 FAB 배관설계의 공정별 정보와, FAB 배관의 연결 및 배치구조 등에 대한 정보를 입력, 저장, 관리하는 프로그램 구성으로 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 리포트 관리부(17)는, FAB 배관설계작업을 행함에 있어, 그 FAB 배관설계의 목표를 성공적으로 달성하기 위해 핵심적으로 관리해야 하는 요소들에 대한 성과지표, 예컨대,KPI(Key Performance Indicator)를 작성관리하고, 아울러, FAB 배관설계에 관련한 각종 문서, 메시지, 미디어 파일 등의 콘텐츠를 중앙집중적으로 한 화면에서 관리하고 검색할 수 있도록 한 일종의 대시보드(Dashboard) 프로그램으로 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 웹/모바일 지원부(18)는, 웹 또는 다양한 종류의 모바일 기기를 통해 본 발명에 따른 협업시스템 관련 업무를 조회토록 하고, 조회를 통해 정보를 습득할 수 있는, 일종의 업무활용 서비스를 제공하는 프로그램 구성으로 형성함이 바람직하다.

또한, 전술한 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 상기 시스템 인터페이스부(19)는, 본 발명에 따른 협업시스템이 시행사에 제공되어 운영되는 과정에 있어, 그 시행사와 연계된 별도의 외부 건설공사관리시스템, 도면관리 시스템 및 설비관리시스템, 그리고, 환경안전관리 시스템 등과 온라인 네트워크로 접속시키 위한 프로토콜, 예컨대, 통상의 웹 또는 모바일 서포터를 의미하는 것으로, 본 발명에 있어 시스템 인터페이스부(19) 또한, 통상의 인테페이스 수단을 그대로 적용함이 바람직하다.

한편, 상기 전문분야별 클라이언트 서버(2)는, 건물 내 FAB 배관설계작업을 진행함에 있어, 그 FAB 배관설계와 관련하여 상호 연계된 형태로 협업을 필요로 하는 각분야별 전문업체들의 운영시스템, 예컨대, 건설사 시스템, 건설공사 관리시스템, 도면관리 시스템, 설비관리 시스템, 환경안전 관리시스템, 자원관리 패키지 시스템 등의 서버를 의미하는 것으로, 그 외 FAB 배관설계와 관련하여 협업을 필요 하는 대상이라면 그 어떠한 전문업체 시스템이라도 본 발명의 전문분야별 클라이언트 서버(2)로 구축될 수 있다.

한편, 상기 전문분야별 클라이언트 서버(2)는, 건물 내 FAB 배관설계작업을 진행함에 있어, 그 FAB 배관설계와 관련하여 상호 연계된 형태로 협업을 필요로 하는 각 분야별 전문업체들이 가상의 공간에서 FAB 배관설계 및 서비를 배치할 수 있게 지원해주는 전문분야별 클라이언트 서버(2)로 구축 될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은, 일련의 시스템구성을 기초로 하는 본 발명은 그 구축된 시스템을 이용하여, 차별화된 형태의 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법을 구현하는 것으로, 이와 같은, 특징적 기술로서의 방법적 구성을 간략하게 살펴보면;

이는, 빔 데이터 입수/변환단계(S1)와, 설계기준정보 수집단계(S2)와, FAB 배관 가상시공단계(S3)와, 시공 모델링 설계단계(S4)와, 출도도면 제공단계(S5)와, 물량산출 정산검증단계(S6)와, 시스템 납품단계(S7)로 구성된다.

여기서, 먼저, 상기 빔 데이터 입수/변환단계(S1)는, 협업시스템 운영서버(1)에 마련된 BIM(Building Informat ion Modeling) 변환부(12)를 통해 시공사로부터 3D로 제작된 건물의 기초도면파일을 제공받고, 상기 제공받은 3D 건물 기초도면파일을 BIM 변환모드(121)를 통해 협업시스템 전용프로그램, 예컨대, 한글파일, 엑셀파일, 캐드파일 등과 같이, 통일되지 못한 채, 다양한 형태의 파일로 제공되는 3D 건물 기초도면파일을 하나의 프로그램으로 통합하여 열람 및 편집할 수 있도록 구축된 소프트웨어, 즉, 협업시스템 전용 프로그램에 의해 열람할 수 있는 파일로 변환하며, 재차, 상기 변환된 3D 건물 기초도면파일의 열람확인을 통해 건물구조 도면의 오류부분, 예컨대, 도면에 표현된 선의 뒤틀림이나 형상표현 이상 등의 오류를 수정하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

또한, 상기 설계기준정보 수집단계(S2)는, 협업시스템 운영서버(1)에 마련된 기준정보관리부(11)를 통해 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2)와, 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)로부터 건물 내에 시공될 생산장치 및 생산장비, 그리고, 배관 등에 대한 유틸리티와, 부품소재, 구성유닛에 관한 일체의 자료를 3D 이미지 모델링 정보로 제공 받는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

이때, 전술한 설계기준정보 수집단계(S2)에 있어, 건물 내에 시공될 생산장치 및 배관에 대한 3D 형상정보가 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2) 및 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)에 마련되어 있지 못 한경우, 예컨대, 3D 형상정보의 부재로 인해, 상기 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2) 및 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)로부터 생산장치 및 배관에 대한 3D 형상정보를 제공받지 못하는 경우, 기존 건물 내에 설치시공된 생산장치 및 배관을 레이저 사진스캐너를 이용 스캔하여 생산장치 및 배관에 대한 3D 형상 정보를 생성, 저장, 관리하는 과정을 행하도록 한다.

또한, FAB 배관 가상시공단계(S3)는, 전술한, 빔 데이터 입수/변환단계(S1)를 통해 입수변환된 3D 건물 기초도면파일과, 설계기준정보 수집단계(S2)를 통해 수집한 생산장치 및 배관에 대한 3D 모델링 정보자료를 협업시스템 운영서버(1)에 마련된 사전 시뮬레이션부(13)를 통해 매칭시켜, 상기 3D 건물 기초도면상에 3D 모델링 형태의 생산장치 및 배관을 모의실험 형태로 배치 시키는 일종의 가상시공과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

이때, 전술한 FAB 배관 가상시공단계(S3)는, 제공된 3D 건물 기초도면상에 생산장치 및 배관을 모의실험 형태로 단순 배치시키는 것에 한정되는 것은 아니며, 사전 시뮬레이션부(13)에 마련된 배관설계 시뮬레이션 모드(132)를 통해 FAB 배관과, 그 FAB 배관이 시공되는 건물 내 생산장치의 신설 및 이설, 또는 증설 대한 변동사항별 정보를 추가적으로 각각 대입하여 설비 변동사항에 대한 사전 시공정보를 취득하는 과정을 더 행할 수 있다.

또한, 시공 모델링 설계단계(S4)는, 전술한 FAB 배관 가상시공단계(S3)에 의해 이루어진 모의실험 결과정보를 토대로 하여, 3D 설계운영부(14)에 마련된 배관설계 모델링 모드(141) 및 배관연결구조 설계모드(142)를 통해, 생산장치 및 생산장비, 그리고, 배관 등에 대한 시공 모델링을 3D 설계도면으로 생성하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

이때, 전술한, 시공 모델링 설계단계(S4)는, 3D 설계운영부(14)에 마련된 간섭요인 체크모드(143)를 통해, 건물 내로 시공되는 생산장치 또는 생산장비의 배치구조가 시공되는 배관에 어떠한 간섭요인을 주는지에 대한 정보를 추출하여 체크 하는 과정을 더 행하게 된다.

또한, 상기 출도도면 제공단계(S5)는, 전술한, 시공모델링 설계단계(S4) 통해 생성된 생산장치 및 생산장비, 그리고, 배관에 대한 일련의 시공 모델링 설계도면을 협업시스템 운영서버(1)에 있어, 3D 설계운영부(14)에 마련된 설계도면 출도모드(144)를 통해 추출하여, 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2)와, 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)에 제공하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

또한, 상기 물량산출 정산검증단계(S6)는, 전술한, 출도도면 제공단계(S5)를 통해 시공모델링 설계도면을 제공받은 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2) 및 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)로 하여금, 3D 설계운영부에 마련된 물자량 산출모드(145) 및 정산검증모드(147)을 통해, 상기 시공모델링 설계도면 정보자료를 대입하여 건물 내로 시공되는 생산장치 및 생산장비, 그리고, 배관에 대한 시공물량을 산출토록 하고, 산출된 물량에 대한 비용을 정산하여 검증하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

끝으로, 상기 시스템 납품단계(S7)는, 전술한, 물량산출 정산검증단계(S6)를 통해 산출된 생산장치와 배관을 시공모델링 설계도면에 따라 건물 내 현장에 실제 배치시공한 후, 그 시공완료정보 함께, 전술한 빔 데이터 입수/변환단계(S1), 설계기준정보 수집단계(S2), FAB 배관 가상시공단계(S3), 시공 모델링 설계단계(S4), 출도도면 제공단계(S5)로 진행되는 일체의 협업시스템과 그 협업시스템 운영정보를 시행사, 예컨대, 본 발명에 대한 협업시스템의 도입을 의뢰한 시행업체에 제공하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

이때, 전술한 시스템 납품단계(S7)를 통해 시행사에 제공된 협업시스템은, 상기 시공사에서 운영되는 건설공사관리시스템과, 전문분야별 클라이언트 서버에서 운영되는 도면관리 시스템 및 설비관리시스템, 그리고, 산업안전관리 기관에서 운영되는 환경안전관리 시스템과 온라인 연계된 형태를 이루고, 이러한, 온라인 연계형태의 협업시스템을 시행사에 의해 운영되게 하는 과정을 행하게 함으로써, 본 발명에 따른 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법을 구현한다.

1 : 협업시스템 운영서버 2 : 전문분야별 클라이언트 서버
11 : 기준정보관리부 12 : BIM 변환부
13 : 사전 시뮬레이션부 14 : 3D 설계운영부
15 : 스캔 데이터 모델링부 16 : 프로젝트 관리부
17 : 리포트 관리부 18 : 웹/모바일 지원부
19 : 시스템 인터페이스부 S1 : 빔 데이터 입수/변환단계
S2 : 설계기준정보 수집단계 S3 : FAB 배관 가상시공단계
S4 : 시공모델링 설계단계 S5 : 출도도면 제공단계
S6 : 물량산출 정산검증단계 S7 : 시스템 납품단계

Claims

협업시스템 운영서버(1)에 마련된 BIM(Building Informat ion Modeling) 변환부(12)를 통해 시공사로부터 3D로 제작된 건물의 기초도면파일을 제공받고, 제공받은 3D 건물 기초도면파일을 BIM 변환모드(121)를 통해 협업시스템 전용프로그램 열람파일로 변환하며, 변환된 3D 건물 기초도면파일의 열람확인을 통해 건물구조 오류부분을 수정하는 빔 데이터 입수/변환단계(S1);
협업시스템 운영서버(1)에 마련된 기준정보관리부(11)를 통해 생산장치설비전문분야 클라이언트 서버(2)와, 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)로부터 건물 내에 시공될 생산장치와 배관에 대한 유틸리티와, 부품소재, 구성유닛에 관한 일체의 자료를 3D 이미지 모델링 정보로 제공받는 설계기준정보 수집단계(S2);
상기 빔 데이터 입수/변환단계(S1)를 통해 입수변환된 3D 건물 기초도면파일과, 설계기준정보 수집단계(S2)를 통해 수집한 생산장치 및 배관에 대한 정보자료를 사전 시뮬레이션부(13)를 통해 매칭시켜, 3D 건물 기초도면상에 생산장치와 배관을 모의실험 형태로 배치하여 가상시공하는 FAB 배관 가상시공단계(S3);
상기 FAB 배관 가상시공단계(S3)에 의한 모의실험 결과정보를 토대로, 3D 설계운영부(14)에 마련된 배관설계 모델링 모드(141) 및 배관연결구조 설계모드(142)를 통해, 생산장치와 배관에 대한 시공 모델링을 3D 설계도면으로 생성하는 시공 모델링 설계단계(S4);
상기 시공모델링 설계단계(S4) 통해 생성된 생산장치와 배관에 대한 시공 모델링 설계도면을 협업시스템(1)에 있어, 3D 설계운영부(14)에 마련된 설계도면 출도모드(144)를 통해 추출하여 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2)와, 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)에 제공하는 출도도면 제공단계(S5);
상기 출도도면 제공단계(S5)를 통해 시공모델링 설계도면을 제공받은 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2) 및 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)는, 시공모델링 설계도면을 정보자료로 하여 건물 내로 시공되는 생산장치와 배관에 대한 물량을 산출하고, 산출된 물량에 대한 비용을 정산하여 검증하는 물량산출 정산검증단계(S6);
상기 물량산출 정산검증단계(S6)를 통해 산출된 생산장치와 배관을 시공모델링 설계도면에 따라 건물 내 현장에 실제 배치시공한 후, 그 시공완료정보 함께, 상기 빔 데이터 입수/변환단계(S1), 설계기준정보 수집단계(S2), FAB 배관 가상시공단계(S3), 시공 모델링 설계단계(S4), 출도도면 제공단계(S5)로 진행되는 일체의 협업시스템과 그 협업시스템 운영정보를 시행사에 제공하는 시스템 납품단계(S7)로 이루어짐을 특징으로 하는 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법.
제 1항에 있어서;
상기 설계기준정보 수집단계(S2)는, 건물 내에 시공될 생산장치 및 배관에 대한 3D 형상정보 부재로 인해, 생산장치설비 전문분야 클라이언트 서버(2) 및 배관시공 전문분야 클라이언트 서버(2)로부터 생산장치 및 배관에 대한 3D 형상정보를 제공받지 못하는 경우, 기존 건물 내에 설치시공된 생산장치 및 배관을 레이저 사진스캐너를 이용 스캔하여 생산장치 및 배관에 대한 3D 형상 정보를 생성, 저장, 관리하는 과정을 행함을 특징으로 하는 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법.
제 1항에 있어서;
상기 FAB 배관 가상시공단계(S3)는, 사전 시뮬레이션부(13)에 마련된 배관설계 시뮬레이션 모드(132)를 통해 FAB 배관과, 그 FAB 배관이 시공되는 건물 내 생산장치의 신설 및 이설, 증설 대한 변동사항별 정보를 대입하여 설비 변동사항에 대한 사전 시공정보를 취득하는 과정을 더 행함을 특징으로 하는 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법.
제 1항에 있어서;
시공 모델링 설계단계(S4)는, 3D 설계운영부에 마련된 간섭요인 체크모드(143)를 통해, 건물 내로 시공되는 생산장치 배치구조에 따른 배관과의 간섭요인 정보를 추출하여 체크하는 과정을 더 행함을 특징으로 하는 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법.
제 1항에 있어서;
상기 시스템 납품단계(S7)를 통해 시행사에 제공된 협업시스템은, 시공사에서 운영되는 건설공사관리시스템과, 전문분야별 클라이언트 서버에서 운영되는 도면관리 시스템 및 설비관리시스템, 그리고, 산업안전관리 기관에서 운영되는 환경안전관리 시스템과 온라인 연계된 형태를 이루고, 이러한, 온라인 연계형태의 협업시스템을 시행사에 의해 운영하게 하는 과정을 더 행함을 특징으로 하는 스마트플랜트 다차원공간 3D 배관설계 협업서비스방법.