KR102013763B1 - 선각화 의장품 자율 설계 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선각화 의장품 자율 설계 시스템에 관한 것으로, 선박의 설계 일정 데이터를 기초로 선박 설계 CAD를 구동하여 대상 객체에 대한 3D 모델을 생성하고 3D 모델로부터 2D 도면을 생성하는 생성부, 3D 모델을 기초로 각 블록의 조립 및 탑재 순서를 정의한 M-BOM 데이터를 생성하는 조립 계획부, 설계 일정 데이터와 M-BOM 데이터를 기초로 블록의 조립 또는 탑재 시 소정 대상물 간의 간섭 여부를 시뮬레이션하기 위한 간섭 체크 일정을 스케쥴링하며, 2D 도면 및 3D 모델에 대한 도면 및 물량 유효성을 각각 검증하기 위한 API를 자동 호출하는 일정 스케줄러, 호출된 API를 실행시켜 유효성 검증을 수행하며, 검증 완료된 3D 모델에 대응하여 자재 명세서 및 자재 주문 요구서를 발행하는 유효성 검증부, 소정 간섭 체크 일정이 도래 시마다 해당 대상물에 대한 간섭 시뮬레이션을 수행하여 간섭 여부를 체크하는 간섭 시뮬레이션부, 및 유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 저장하고 그 결과를 설계 담당자에게 제공하는 저장부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 조선 설계 CAD에서 설계 일정에 따라 선각화 의장품 3D 모델을 자율적으로 생성하고 설계 모델에 대한 도면 및 물량 유효성을 자율적으로 검증함은 물론 설계 도면에 대한 간섭 체크를 자율적으로 수행하여 그 결과를 담당자에게 통보함으로써, 설계 투입 공수를 절감하고 원가 경쟁력을 강화할 수 있다.

Description

선각화 의장품 자율 설계 시스템{The autonomous design system to convert outfittings to hull parts}

본 발명은 선각화 의장품 자율 설계 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설계 일정에 따라 선각화 의장품 3D 모델을 자율적으로 생성하고 해당 모델을 이용하여 도면도 자동생성하며 이후 생성 결과에 대한 검증을 자율적으로 수행할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

의장 모델과 선체 모델 간의 간섭되는 위치에 생성하는 홀(Hole) 모델, 그 홀을 보강하기 위한 더블 플레이트(Double Plate) 모델 및 카링(Carling) 모델, 그리고 그 홀 위치에 설치되는 코밍(Coaming) 모델은 서로 속성(Property)상 연관성을 가지며, 설계 관점상 연속성을 가지고 있다.

현재는 모든 야드에서 각 모델링 자동화 프로그램을 개발하여 이를 통해 설계자들이 모델 생성 작업을 수행하고 있지만, 이들 모델간 연관성 및 연속성을 Logic화 하여 자율화 시키는 개발이 요구되고 있다.

그리고 생성된 모델이 다양한 설계 표준 룰(Rule)에 맞는지 확인하기 위해서는 체크 프로그램을 돌려 설계자들이 직접 결과를 확인하고 검증해야 하나, 촉박한 설계 일정으로 인해 검증 과정을 건너뛰는 경우가 많이 발생하고 있다.

이를 해소하기 위해 많은 설계 룰 검증을 위한 개별 프로그램이 개발되었으나, 설계자들이 이를 검증업무에 활용할 수 있도록 끌어들이기에는 아직 역부족이며, 이로 인해 설계 오작이 반복적으로 발생하고 있다. 결국 설계 일정에 맞게 프로그램이 자동으로 수행되어 결과물을 설계자들에게 바로 제시해주어야 해결될 문제이다.

또한, 현재까지는 설계된 2D 도면 또는 3D 모델에 대한 도면과 물량 유효성 검증을 위하여 설계자가 직접 검증용 프로그램인 CAD API(Application Programming Interface)를 필요한 시점에 실행시켜 결과를 직접 확인하고 수정 및 보완하는 절차가 필요했으며, API의 검증 결과에 대한 타당성 여부를 설계자의 경험 등에 의존하여 재확인해야 하기 때문에 설계 공수가 여전히 높다는 문제도 있다.

물론, 이로 인해 설계자는 엔지니어링 업무 등과 같은 부가가치가 높은 업무에 집중하기가 어려운 문제점이 있으며 이는 원가 경쟁력을 상당히 악화시키는 요인이 된다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2013-0044880호(2013.05.03 공개)에 개시되어 있다.

본 발명은 설계 일정에 따라 선각화 의장품 3D 모델을 자율적으로 생성하고 생성된 모델을 통해 도면을 생성 후 유효성을 자율적으로 검증함으로써 설계 투입 공수를 크게 절감할 수 있는 선각화 의장품 자율 설계 시스템을 구축하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 선박의 설계 일정 데이터를 기초로 선박 설계 CAD를 구동하여 대상 객체에 대한 3D 모델을 생성하고 3D 모델로부터 2D 도면을 생성하는 생성부와, 상기 3D 모델을 기초로 선각과 의장품으로 구성된 각 블록의 조립 및 탑재 순서를 트리 구조로 정의한 M-BOM 데이터를 생성하는 조립 계획부와, 상기 설계 일정 데이터와 상기 M-BOM 데이터를 고려하여, 상기 블록의 조립 또는 탑재 시 소정 대상물 간의 간섭 여부를 시뮬레이션하기 위한 간섭 체크 일정을 시간에 따라 스케쥴링하며, 상기 생성된 2D 도면 및 3D 모델에 대한 도면 및 물량 유효성을 각각 검증하기 위한 API를 자동 호출하는 일정 스케줄러와, 복수의 API를 포함하며 상기 호출된 API를 적어도 하나 실행시켜 상기 2D 도면 및 3D 모델에 대한 유효성 검증을 수행하며, 검증이 완료된 3D 모델에 대응하여 자재 명세서 및 자재 주문 요구서를 발행하는 유효성 검증부와, 소정 간섭 체크 일정이 도래 시마다 해당 대상물에 대한 간섭 시뮬레이션을 수행하여 간섭 여부를 체크하는 간섭 시뮬레이션부, 및 유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 저장하고 저장 결과를 설계 담당자에게 제공하는 저장부를 포함하는 선각화 의장품 자율 설계 시스템을 제공한다.

또한, 상기 일정 스케줄러는, 제품 설계와 관련된 정보를 저장하고 관리하는 경영 정보 시스템(MIS; Management Information System) 또는 제품 수명주기 관리 시스템(PLM; Product Lifecycle Management)으로부터 상기 설계 일정 데이터를 획득할 수 있다.

또한, 상기 생성부는, 상기 설계 일정 데이터에 포함된 홀 플랜(Hole Plan)을 기초로 홀 작업 영역에 대한 의장 홀 모델을 생성하며, 상기 생성한 의장 홀 모델 정보 및 의장 홀과의 속성의 연관성을 바탕으로 의장 홀을 보강하기 위한 카링(Carling), 더블 플레이트(Double plate), 그리고 의장 홀에 유체가 들어오는 것을 방지하도록 설치되는 코밍(Coaming)을 모델링할 수 있다.

또한, 상기 일정 스케줄러는, 상기 2D 도면 및 3D 모델의 속성을 기초로 호출 대상이 되는 API의 종류, 해당 API의 실행 시점, 그리고 해당 API에서 유효성 검증 시에 적용되는 파라미터 또는 변수 조건을 각각 결정하여 상기 유효성 검증부로 전달할 수 있다.

또한, 복수의 API는, 상기 조선 설계 CAD와 연동하는 구동 소프트웨어인 나비스웍스(Navisworks) 또는 트라이본(TRIBON)에 의해 실행되어 상기 유효성을 검증하며, 상기 2D 도면의 도면 유효성을 검증하는 제1 API 군과, 상기 3D 모듈의 도면 및 물량 유효성을 각각 검증하는 제2 및 제3 API 군으로 구분될 수 있다.

또한, 상기 선각화 의장품 자율 설계 시스템은, 기 저장된 설계 규칙을 기초로 상기 유효성 검증부에 의한 상기 유효성 검증 결과를 재 검증하여 상기 설계 담당자에게 전달한 후, 상기 설계 담당자로부터 다시 피드백 받은 최종 확인 결과를 기초로 상기 규칙을 학습하여 업데이트시키는 AI 분석부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 AI 분석부는, 상기 간섭 체크 결과 중 설계 담당자에 의해 간섭이 아닌 것으로 판명된 오판정 리스트를 피드백 받아 오판정의 요인으로 작용한 오판정 패턴을 분석하고, 추후 상기 저장부에서 제공한 간섭 체크 결과의 목록 내에서 상기 오판정 패턴과 유사 패턴을 가지는 간섭 체크 결과를 자동 필터링하며, 상기 저장부는, 상기 필터링에 따라 수정된 간섭 체크 결과의 목록을 상기 설계 담당자에게 제공하되, 상기 필터링된 목록 및 목록 내 각 항목별 해당되는 오판정 패턴의 종류를 추가로 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 조선 설계 CAD에서 설계 일정에 따라 선각화 의장품 3D 모델을 자율적으로 생성하고 설계된 모델에 대한 도면 유효성 및 물량 유효성을 자율적으로 검증하며 설계 도면 상의 각 부재나 블럭에 대한 간섭 체크를 자율적으로 수행하여 그 결과를 담당자에게 실시간 통보함으로써, 모델 설계와 유효성 검증 및 간섭 체크 효율을 높일 수 있으며 설계 투입 공수를 크게 절감하여 원가 경쟁력을 강화할 수 있는 이점을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면, 도면 및 물량에 대한 유효성 검증 결과를 AI에서 한번 더 분석하고 정제할 수 있어, 검증 효율 및 성능을 동시에 높일 수 있으며, AI 분석 기능을 활용하여 간섭 체크 결과에 대한 정확도 및 신뢰성을 크게 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선각화 의장품 자율 설계 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 3D 모델에 대응하여 생성한 M-BOM 트리 구조를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 생성된 간섭 체크 일정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 도면 및 물량 유효성 검증에 사용되는 CAD 시스템 기반의 API들을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 체크 가능한 간섭 유형을 설명한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 동적 간섭 체크를 위한 시뮬레이션을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 간섭 체크 결과를 제공하는 모습을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 AI 분석부의 기능을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제공된 간섭 체크 결과의 관리 기능을 설명하는 도면이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선각화 의장품 자율 설계 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선각화 의장품 자율 설계 시스템 (100)은 선박 설계 CAD(110), 생성부(120), 조립 계획부(130), 일정 스케줄러(140), 유효성 검증부(150), 간섭 시뮬레이션부(160), 저장부(170), 그리고 AI 분석부(180)를 포함한다.

이하의 본 발명의 실시예에서 선박 설계 CAD(110)는 조선 분야 등에 주로 사용되는 3D 기반의 선박 설계 툴인 AM/TRIBON 프로그램을 대표 예시로 한다. 물론 본 발명의 실시예는 반드시 이에 한정되지 않으며, 기 공지된 다양한 3D 뷰 기반의 설계 툴 중에서 선택적으로 활용될 수 있다.

생성부(120)는 선박의 설계 일정(DP; Design Plan) 데이터를 기초로 선박 설계 CAD(110)를 구동하여 대상 객체에 대한 3D 모델을 생성하고, 생성한 3D 모델로부터 2D 도면을 생성한다.

이러한 생성부(120)는 설계 일정(DP)에 따라 선박 설계 CAD(110)에서 자율적으로 대상 객체에 대한 3D 모델을 생성하며, 생성한 3D 모델을 바탕으로 2D 도면 설계 일정에 맞게 2D 도면을 자동 생성할 수 있다.

여기서, DP 데이터는 일정 스케줄러(140)에서 제공될 수 있으며, 생성부(120)는 DP 데이터에서 추출한 설계 대상 객체의 설계 요구 조건에 따라 대상 객체의 3D 모델을 자동 생성할 수 있다.

생성부(120)에 의한 3D 모델링의 자율 생성과 관련하여, 이하에서는 홀 플랜(Hole Plan)에 기초한 의장 홀 3D 모델링을 대표 예시로 하여 설명한다. 물론, 본 발명의 실시예에서 자율 생성 가능한 대상 객체의 종류가 반드시 의장 홀로 한정되는 것은 아니며 설계 일정 계획 내 다양한 종류의 객체들에 대해서도 적용될 수 있다.

생성부(120)는 설계 일정(DP) 데이터에 포함된 홀 플랜에 기초하여 의장 홀 3D 모델의 자율 생성이 가능하다. 의장 홀은 의장품이 선체 패널을 관통하는 경우에 발생하는 홀로서 파이프홀, 케이블홀 등 다양한 종류가 있다.

홀 플랜은 설계 일정(DP) 데이터 내의 홀 관련 설계 일정 정보이며 설계 일정, 홀 작업 부서, 작업 블록명, 스테이지, 홀의 위치, 크기(사이즈), 타입(종류), 네임 등의 정보를 포함할 수 있다. 3D 모델 생성은 기 구축한 별도의 자동 생성 프로그램에 의해 이루어질 수 있으며, 자동 생성 프로그램은 소정 조건에 대응하는 3D 모델을 자동 생성하여 제공할 수 있다.

생성부(120)는 홀 플랜 작업 시점에 작업해야 하는 구역의 파이프 모델(Pipe Model) 또는 구조물 모델(Structure Model)에 대한 정보를 DP 네임(DP Name)과 모델 네임(Model Name) 체계 등을 통해 파악하여 해당 의장 홀 모델을 자동 생성할 수 있다. 여기서 물론, 모델 생성 과정에서 해당 홀 모델과 선체(Hull) 모델 간의 간섭 체크 Batch 수행을 통해 간섭 여부를 체크할 수 있다.

생성부(120)는 설계 일정 데이터에 포함된 홀 플랜을 기초로 홀 작업 영역에 대한 의장 홀 모델을 생성한 다음, 생성한 의장 홀 모델 정보 및 의장 홀과의 속성의 연관성을 바탕으로 의장 홀을 보강하기 위한 보강재 구조물인 카링(Carling) 및 더블 플레이트(Double plate), 그리고 의장 홀에 유체가 들어오는 것을 방지하기 위해 설치되는 코밍(Coaming)을 모델링할 수 있다.

해당 의장 홀 모델을 생성한 후에 정해진 소정 기준 또는 규칙 등과 비교하여 보강이 필요한 조건에 해당하면 그에 대한 카링 모델을 자동 생성할 수 있으며 장비 주위의 보강용 카링도 생성할 수 있다. 이중판 모델 역시 자동 생성 프로그램의 batch 자동 적용으로 보강 조건이 충족되는 경우 자동 생성 가능하다. 카밍 모델도 홀 모델 생성 위치에 대응하여 자율 생성 가능하다.

그밖에도 생성부(120)는 P&ID(Piping & Instrument Diagram) 정보를 기초로 파이프 3D 모델을 자동 생성할 수 있다. P&ID에 장비(Equipment)와 파이프 간의 연결(Connection) 정보가 있는 경우 파이프 3D 모델을 자동으로 생성하고 배치할 수 있다.

조립 계획부(130)는 생성부(120)에서 생성된 3D 모델을 기초로, 선각과 의장품으로 구성된 각 블록에 대한 조립 및 탑재 순서를 트리 구조(Tree)로 정의한 M-BOM(Manufacturing-BOM) 데이터를 생성한다.

도 2는 본 발명의 실시예에서 3D 모델에 대응하여 생성한 M-BOM 트리 구조를 예시한 도면이다. 도 2의 좌측 그림의 경우 AM CAD에서 블록의 3D 모델에 대응하여 만든 설계 담당자별 블록/직능에 따른 트리 구조를 나타낸 것이며, 우측 그림은 이와 달리 블록의 조립 및 탑재 순서에 기반한 M-BOM 트리 구조의 조립 계획(Assembly Planning)을 나타낸 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 조선 설계 CAD에서 설계된 3D 모델로부터 추출되는 각 부재나 블록의 형상, 연결 관계, 위치 등의 데이터를 기초로 블록의 조립 및 탑재 순서에 기반한 M-BOM 데이터를 생성하는 것을 통해 조립 계획을 세울 수 있다.

일정 스케줄러(140)는 외부 저장된 선박의 설계 일정 데이터 및 조립 계획부(130)에서 생성한 M-BOM 데이터를 고려하여, 블록의 조립 또는 탑재 과정에서 발생 가능한 소정 대상물 간의 간섭 여부를 미리 시뮬레이션하기 위한 간섭 체크 일정을 시간에 따라 스케줄링(Scheduling)한다.

일정 스케줄러(140)는 제품 설계와 관련된 각종 정보를 저장하고 관리하는 경영 정보 시스템(MIS; Management Information System) 또는 제품 수명주기 관리 시스템(PLM; Product Lifecycle Management)으로부터 해당 선박에 대한 설계 일정(DP) 데이터를 추출하고 획득할 수 있다. 여기서 물론, PLM 구축 이전에는 MIS에서 추출된 DP 정보를 활용할 수 있고, PLM 구축 이후에는 각종 일정, 작업구역, 담당자 등을 포함한 더 많은 정보를 PLM으로부터 제공받아 활용할 수 있다.

일정 스케줄러(140)는 MIS 또는 PLM에서 획득한 DP 데이터와 조립 계획부(130)에서 획득한 M-BOM 데이터를 기초로, 블록의 조립 또는 탑재 시 대상물 간의 간섭 여부를 체크하기 위한 간섭 체크 일정을 스케줄링한다. 여기서, 대상물은 블록의 조립 또는 탑재 과정에서 간섭 대상이 되는 각 부재, 블록, 공장 환경 등을 포함하며, 조립과 탑재 시에 간섭 요인으로 작용 가능한 모든 객체들에 해당될 수 있다.

이와 같이, 일정 스케줄러(140)는 설계 일정 데이터에 포함된 공정별 또는 부서별 설계 일정 데이터, 그리고 설계된 캐드 도면에서 획득된 M-BOM 데이터를 이용하여, 해당 공정 또는 부서의 설계 도면에 대한 간섭 체크 일정을 생성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 생성된 간섭 체크 일정을 나타낸 도면이다.

이러한 도 3의 경우 8252번 호선에 대한 각 부서의 설계 일정을 고려하여 소정 시점 도래 시에 자동으로 간섭 체크가 이루어지도록 간섭 체크 일정을 시간에 따라 1차수부터 10차수까지 스케줄링한 결과를 예시한 것에 해당한다. 물론, 이는 간섭 체크 일정을 설명하기 위한 하나의 예시에 불과한 것이므로 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예는 일정 스케줄러(140)는 각 부서별 설계 일정 데이터를 참조하여, 소정 시점 도래 시에 적어도 하나의 부서에서 설계 완료 예정이거나 완료된 도면을 대상으로 도면 내 각 요소들의 간섭 체크가 자동 수행되도록 간섭 체크 일정을 결정할 수 있다. 여기서 물론, 간섭 체크 일정이란, 체크 시점이나 일자, 대상 부서, 대상 도면 코드 등의 정보를 포함할 수 있다.

이러한 일정 스케줄러(140)는 설계 일정 데이터를 기초로 호선별, 부서별, 간섭 타입 별로 간섭 체크 일정을 Batch 방식으로 생성할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예는 각 호선 별로 각 파트나 공정별 설계 일정을 고려한 간섭 체크 일정을 시간에 따라 순차로 생성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에서 일정 스케줄러(140)는 선박의 DP 데이터 및 M-BOM 데이터를 고려하여, CAD에서 설계된 2D 도면 및 3D 모델에 대한 도면 및 물량 유효성을 각각 검증하기 위한 적어도 하나의 API(Application Programming Interface)를 자동으로 호출한다.

본 발명의 실시예에서 API는 CAD API에 해당하는 것으로 CAD에서 설계된 2D 도면 또는 3D 모델에 대한 도면 유효성 및 물량 유효성을 검증하기 위한 검증용 프로그램을 의미한다.

도 4는 본 발명의 실시예에서 도면 및 물량 유효성 검증에 사용되는 CAD 시스템 기반의 API들을 나타낸 도면이다.

도 4에서 8번은 물량 유효성 검증을 위한 API이며 나머지는 도면 유효성 검증을 위한 API에 해당한다. 또한, 도 4의 1,2번 항목은 실질적으로 간섭 체크 기능과 관련되는 API 프로그램에 해당한다.

각각의 API들은 기 개발된 프로그램에 해당하며, 도 4에 나타낸 것과 같이 각각의 API는 최종적으로 조선 설계 CAD와 연동하는 구동 소프트웨어인 나비스웍스(Navisworks) 또는 트라이본(TRIBON)에 의해 실행될 수 있다. 물론, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에서 복수의 API는 크게 세 가지 종류로 구분될 수 있는데, 2D 도면의 도면 유효성을 검증하기 위한 제1 API 군, 3D 모듈의 도면 유효성을 검증하는 제2 API 군, 그리고 3D 모듈의 물량 유효성을 검증하기 위한 제3 API 군으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 3-7,9-15번은 제2 API 군에 속하고, 8번은 제3 API 군에 해당한다.

제2 API 군의 경우 Hull 외판 검도, Hull 모델링 형상 검도, Pipe 설계 표준 체크, Pipe Connection 체크, 전장품 상부 Flange Joint 유무 체크, FRAMO Line 체크, Pipe Line 장비 간 In/Out 체크, Tank Nozzle Plpe Hole Position 오작 검출, Sounding Pipe 설계 표준 체크, Pipe Daily 체크, Pipe Support 설계 체크, 그리고 Cable Fill Level과 부하 Tray 체크 등을 위한 API를 각각 포함할 수 있다.

제3 API 군은 Pile 설치재 물량 산출 체크 등을 위한 API를 포함할 수 있다. 제1 API 군의 경우, 도시되지는 않았으나 Support 제작도 검증, Pipe 제작도 검증 등을 위한 API를 포함할 수 있다.

유효성 검증부(150)는 복수의 API를 포함하고 이들을 관리하며, 일정 스케줄러(140)에 의해 호출된 API를 적어도 하나 실행시켜서, 2D 도면 및 3D 모델에 대한 도면 및 물량 유효성 검증을 수행할 수 있다. 이때, 동시에 여러 개의 API가 호출된 경우에는 각각의 API를 동시에 실행시킬 수도 있고 순차적으로 실행시킬 수도 있다.

또한, 일정 스케줄러(140)는 설계된 2D 도면 및 3D 모델의 속성을 기초로 호출 대상이 되는 API의 종류, 해당 API의 실행 시점, 그리고 해당 API에서 유효성 검증 시에 적용되는 파라미터 또는 변수 조건을 각각 결정하여 유효성 검증부(150)로 전달할 수 있다. 여기서 물론, 각각의 API에서 수행하는 유효성 검증 항목과 검증 원리, 적용 파라미터, 변수 조건 등은 기 공지된 것에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.

이러한 본 발명의 실시예의 경우, 상술한 바와 같은 기 개발된 수많은 API들을 통합하여 각각의 API를 일정 스케줄러(140)를 통해 자동 실행시킬 수 있다. 또한, API에 의한 유효성 검증 결과는 API 종류 별로 각기 다른 DB에 결과가 저장되는 기존 방식과는 달리 단일의 DB에 저장되어 관리될 수 있다.

또한, 유효성 검증부(150)는 검증 후 유효성이 입증된 3D 모델에 대응하여 자재 명세서(BOM) 및 자재 주문 요구서(POR)를 발행할 수 있다. 이를 위해, 3D 모델에서 물량을 추출하여 BOM을 발행하고, BOM 정보를 기초로 자재 구매를 위한 POR을 발행하여 관련 담당자 단말로 제공할 수 있다.

간섭 시뮬레이션부(160)는 소정 간섭 체크 일정이 도래 시마다 해당 대상물에 대한 간섭 시뮬레이션을 수행하여 간섭 여부를 체크한다. 도 3의 간섭 체크 일정 중에서 2차수를 예를 들면 1월 16일이 되면 전장설계, 기장설계, 선장설계 부서에서 각각 설계한 도면들을 대상으로 간섭 시뮬레이션을 자동으로 수행할 수 있다. 이들 각 부서는 조립 공정이나 탑재 공정 등에서 상호 시간적, 작업 공간적, 위치적 등으로 서로 연관될 수도 있다.

이러한 간섭 시뮬레이션은 유효성 검증 결과 문제가 없다고 판정된 모델 즉, 물량 및 도면에 대한 유효성 입증이 완료된 모델을 대상으로 수행할 수 있다.

간섭 시뮬레이션부(160)는 블록의 조립 및 탑재 순서가 정의된 M-BOM 데이터를 참조하여 3D 모델 내 각 요소들 중 조립 또는 탑재 과정에서 간섭 체크 대상이 되는 대상물 등을 직접 선정할 수도 있으며, 선정한 대상물에 대하여 소정 간섭 타입(유형)의 간섭 시뮬레이션을 자동으로 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 간섭 시뮬레이션은 AM/TRIBON 캐드와 같은 선박 설계 CAD(110)와 연동하는 구동 소프트웨어인 나비스웍스(Navisworks)를 통해 수행될 수 있다. 물론, 본 발명의 실시예에서 간섭 시뮬레이션을 위한 소프트웨어가 반드시 이에 한정되지 않는다.

도 5는 본 발명의 실시예에서 체크 가능한 간섭 유형을 설명한 도면이다. 도 5에 나타낸 것과 같이, 간섭 시뮬레이션부(160)에서 체크하는 간섭 유형으로는 블록 탑재(동적 간섭), 정적 간섭, 근접 간섭, Insulation 간섭, Wire & Lug 간섭, 블록 반출입 간섭 등을 포함할 수 있다.

블록 탑재(동적 간섭)의 경우 블록의 탑재 과정에서 발생되는 간섭, 정적 간섭은 고정물에 의한 간섭, 그리고 근접 간섭은 직접적으로 부딪히지는 않지만 일정 거리 근접하여 발생되는 간섭과 관련된다. Insulation 간섭은 파이프에 씌운 절연 자재에 의한 간섭, Wire & Lug 간섭은 블록을 들어올리거나 이동할 때 주변의 와이어나 기중기 등에 걸려서 발생하는 간섭, 그리고 블록 반출입 간섭은 조립 공장 내 블록의 반출입 시에 공장과 발생되는 간섭과 관련된다.

상술한 간섭 유형의 경우 기 공지된 유형에 해당하므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 실시예에서 동적 간섭 체크를 위한 시뮬레이션을 예시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에서 간섭 체크 결과를 제공하는 모습을 예시한 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이 동적 간섭의 경우 블록의 탑재 과정에서 발생되는 간섭을 의미하며 간섭 시뮬레이션은 도 6과 같은 3D 환경에서 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 간섭 시뮬레이션에 의한 간섭 체크 결과는 간섭 시뮬레이션의 과정 또는 결과를 시각화한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동적 간섭의 경우 간섭 시뮬레이션 과정을 시간 흐름에 따라 재생 가능한 형태로 제공할 수 있다.

이외에도, 간섭 체크 결과는 도 7에서와 같이, 호선별 간섭 결과, 선택된 호선에 대한 차수 별 간섭 결과, 부서 간 간섭 결과, 특정 부서에 대한 차수별 간섭 개수 추이 등을 포함할 수 있으며, 각각의 결과는 이미지, 영상, 테이블, 그래프, 텍스트 등 중 적어도 하나의 형태로 제공될 수 있다.

저장부(170)는 유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 각각 데이터베이스(DB)에 저장하며 유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 관련된 설계 담당자에게 제공할 수 있다. 예를 들어 저장부(170)는 데이터의 출력 기능을 포함할 수 있으며 유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 유무선 네트워크를 통해 기 등록된 담당자 단말(200)로 전송할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 해당 DP 일정에 따라 필요한 모델 및 도면을 생성 및 검증할 수 있으며, 검증된 모델 및 도면에 대한 물량을 추출하여 BOM 및 POR을 자동 발행할 수 있다. 더욱이, 검증 결과를 설계 담당자에 통보하여 검증 결과에 대한 최종 검토가 가능하게 함은 물론, 추후 빅데이터 기반의 AI 설계 검증을 활용하여 시스템의 성능을 더욱 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 경우, 조선 설계 CAD에서 설계 일정에 따라 선각화 의장품 3D 모델을 자율적으로 생성하고 도면 및 물량에 대한 유효성 검증을 자율적으로 수행함은 물론, 3D 도면에 대한 간섭 체크를 자율적으로 수행하여, 유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 담당자에게 즉시 통보함으로써, 유효성 검증 및 간섭 체크 효율을 높일 수 있으며 설계 투입 공수를 크게 절감할 수 있다.

또한, 기존에 설계자가 직접 API를 선택하여 돌려 검증하는 수동적인 방식과는 달리, 도면 및 물량의 유효성을 자율적으로 검증할 수 있어, 작업 공수를 절감할 수 있다. 더욱이, 자율적인 간섭 체크가 가능하므로 조립 또는 탑재 과정에서 문제가 될만한 요인을 사전에 제거함으로써 조립 및 탑재 시간을 단축시키며 작업 공수 및 대기 손실을 감소시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 AI 분석부의 기능을 설명하는 도면이다.

실질적으로 유효성 검증 API 프로그램 또는 간섭 시뮬레이션 프로그램에 의한 결과 중에서는 오판정 결과가 일부 포함될 수 있다. 따라서 이들에 대한 재검증을 수행할 필요가 있으며, AI 분석부(180)는 도 8에 도시된 것과 같이 인공 지능에 기반한 유효성 재검증 및 간섭 재검증 기능을 포함한다.

AI 분석부(180)는 기 저장된 규칙을 기초로 유효성 검증부(150)에 의한 유효성 검증 결과를 재검증한 결과를 담당자 단말(200)을 통해 설계 담당자에게 전달한 후, 설계 담당자로부터 다시 피드백 받은 최종 확인 결과를 기초로 해당 규칙을 학습하여 규칙을 업데이트시킬 수 있다.

예를 들어, 유효성 검증부(150)에서 유효성이 있다고 판단된 것에 대해, AI 분석부(180)에서는 재검증 결과 유효성이 없다고 판정할 수 있는데, 설계 담당자가 최종 확인한 결과 다시 유효성이 있다고 판정된 경우에는 해당 규칙을 재학습하고 수정할 수 있다. 물론, 그 반대의 경우도 가능하다.

여기서, AI의 분석 결과에 대하여 설계 담당자의 최종 검증이 부가된 것은 AI 분석부에 의한 초기 분석 오류를 줄이고 사용자 판단 기반의 학습 과정을 반복함으로써 재검증 결과의 신뢰성을 점차 강화하기 위함이다. 물론, 신뢰성이 일정 이상이 되면 학습을 멈출 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 도면 및 물량에 대한 유효성 검증 결과를 AI 분석부(180)에서 한번 더 분석하고 정제할 수 있어, 검증 효율 및 성능을 동시에 높일 수 있다.

그 밖에도, AI 분석부(180)는 간섭 체크 결과들 중 실제로 간섭이 아닌 것으로 판단된 오판정 리스트를 설계 담당자로부터 피드백받을 수 있다. 즉, AI 분석부(180)는 간섭 결과들 중 설계자들에 의해 간섭이 아닌 것으로 판정되어 제외시킨 결과들의 패턴을 분석하고 이를 활용함으로써 향후의 간섭 시뮬레이션 결과에 대한 간섭체크 오류를 보완할 수 있다.

구체적으로, AI 분석부(180)는 간섭 시뮬레이션부(160)에 의한 간섭 체크 결과 중 실제로 설계 담당자에 의해 간섭이 아닌 것으로 판명된 오판정 리스트를 담당자 단말(200)로부터 피드백 받아 이로부터 오판정의 요인으로 작용한 오판정 패턴을 분석한다. 분석된 오판정 패턴은 추후 오판정과 유사 패턴을 갖는 간섭 체크 결과를 자동으로 필터링해 줌에 따라, 오판정 오류를 낮추는데 기여할 수 있다.

즉, AI 분석부(180)는 추후에 저장부(170)에서 제공하는 간섭 체크 결과의 목록 내에서 오판정 패턴과 유사 패턴을 가지는 간섭 체크 결과를 자동으로 필터링하여 제거할 수 있다. 여기서 물론, 저장부(170)는 오류가 제거된 상태의 수정된 간섭 체크 결과의 목록을 AI 분석부(180)로부터 수신하여 수정된 간섭 체크 결과의 목록을 담당자 단말(200)에게 제공할 수 있다.

이에 따라 담당자의 오판정 피드백 자료 및 그에 따라 분석된 오판정 패턴 및 경험이 더욱더 축적될수록 간섭 체크 결과의 정확도 및 신뢰성이 점점 높아질 것이다. 또한 과거 경험에 기초한 빅데이터를 기초로 오류를 필터링한 수정된 간섭 체크 결과를 제공하기 때문에 최종적으로는 담당자의 검토 분량 및 작업 공수를 최소화시키는 시스템으로 지능화될 수 있다.

저장부(170)는 AI 분석부(180)에 의해 오류가 제거된 상태의 수정된 간섭 체크 결과의 목록인 유효한 간섭 체크 결과를 추려서 담당자 단말(200)에게 제공할 수도 있으며, 필터링 대상이 된 간섭 체크 결과 즉, 유효하지 않은 간섭 체크 결과의 목록 조회가 가능한 기능을 추가로 제공할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제공된 간섭 체크 결과의 관리 기능을 설명하는 도면이다.

도 9에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에서 저장부(170)는 필터링에 의해 수정된 간섭 체크 결과의 목록을 설계 담당자에게 제공하되, 필터링된 목록 및 목록 내 각 항목별 해당되는 오판정 패턴의 종류에 대한 조회 기능 역시 추가적으로 제공할 수 있다.

예를 들어, 도 9에서 필터링된 항목 선택 시에는 인공지능 분석에 의해 필터링된 목록 및 목록 내 각 항목에 대한 오판정 패턴의 종류를 조회할 수 있다. 또한, 유저 필터링 항목 선택 시에는 설계 담당자가 직접 필터링한 오판정 리스트를 조회할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 실시예는 설계 일정과 설계된 3D 모델에 기반하여 3D 모델 내 각 부재 또는 블록의 조립 및 탑재 시의 간섭 여부를 체크하기 위한 간섭 시뮬레이션을 자율적으로 수행하고 간섭 체크 결과를 담당자에게 실시간 통보할 수 있음은 물론, 인공지능 분석 기능을 활용하여 간섭 체크 결과의 정확도 및 신뢰성을 높일 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예는 간섭 시뮬레이션에 의한 간섭 체크 기능을 AI 분석에 의한 의사 결정을 기반으로 보강함으로써 간섭체크 효율과 정확도 및 신뢰성을 높일뿐만 아니라, 작업 투입 공수를 획기적으로 줄여 설계 담당자로 하여금 부가 가치가 높은 엔지니어링 업무에만 전념할 수 있도록 함으로써 원가 경쟁력을 크게 개선할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 선각화 의장품 자율 설계 시스템에 의하면, 조선 설계 CAD에서 설계 일정에 따라 선각화 의장품 3D 모델을 자율적으로 생성하고 설계된 모델에 대한 도면 유효성 및 물량 유효성을 자율적으로 검증하며 설계 도면 상의 각 부재나 블럭에 대한 간섭 체크를 자율적으로 수행하여 그 결과를 담당자에게 실시간 통보함으로써, 모델 설계와 유효성 검증 및 간섭 체크 효율을 높일 수 있으며 설계 투입 공수를 크게 절감할 수 있는 이점을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면, 도면 및 물량에 대한 유효성 검증 결과를 AI에서 한번 더 분석하고 정제할 수 있어, 검증 효율 및 성능을 동시에 높일 수 있으며, AI 분석 기능을 활용하여 간섭 체크 결과에 대한 정확도 및 신뢰성을 크게 개선할 수 있다.

특히, 본 발명은 3D 모델과 2D 도면, 물량에 대한 생성 및 검증의 자율화를 체계화하여 설계 투입 공수를 줄임에 따라 설계자로 하여금 새로운 선종과 분야의 설계, 엔지니어링 업무, 기술 개발/개선 등과 같은 창의적이고 혁신적이며 부가가치가 높은 업무 분야에만 전념할 수 있도록 함으로써 원가 경쟁력을 높임은 물론 R&D 역량을 더욱 강화시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 선각화 의장품 자율 설계 시스템
110: 선박 설계 CAD 120: 생성부
130: 조립 계획부 140: 일정 스케줄러
150: 유효성 검증부 160: 간섭 시뮬레이션부
170: 저장부 180: AI 분석부
200: 담당자 단말

Claims (7)

1. 선박의 설계 일정 데이터를 기초로 선박 설계 CAD를 구동하여 대상 객체에 대한 3D 모델을 생성하고 3D 모델로부터 2D 도면을 생성하는 생성부;
   상기 3D 모델을 기초로 선각과 의장품으로 구성된 각 블록의 조립 및 탑재 순서를 트리 구조로 정의한 M-BOM 데이터를 생성하는 조립 계획부;
   상기 설계 일정 데이터와 상기 M-BOM 데이터를 고려하여, 상기 블록의 조립 또는 탑재 시 소정 대상물 간의 간섭 여부를 시뮬레이션하기 위한 간섭 체크 일정을 시간에 따라 스케쥴링하며, 상기 생성된 2D 도면 및 3D 모델에 대한 도면 및 물량 유효성을 각각 검증하기 위한 API를 자동 호출하는 일정 스케줄러;
   복수의 API를 포함하며 상기 호출된 API를 적어도 하나 실행시켜 상기 2D 도면 및 3D 모델에 대한 유효성 검증을 수행하며, 검증이 완료된 3D 모델에 대응하여 자재 명세서 및 자재 주문 요구서를 발행하는 유효성 검증부;
   소정 간섭 체크 일정이 도래 시마다 해당 대상물에 대한 간섭 시뮬레이션을 수행하여 간섭 여부를 체크하는 간섭 시뮬레이션부;
   유효성 검증 결과 및 간섭 체크 결과를 저장하고 저장 결과를 설계 담당자에게 제공하는 저장부; 및
   기 저장된 규칙을 기초로 상기 유효성 검증부에 의한 상기 유효성 검증 결과를 재검증하여 상기 설계 담당자에게 전달한 후, 상기 설계 담당자로부터 다시 피드백 받은 최종 확인 결과를 기초로 상기 규칙을 학습하여 업데이트시키는 AI 분석부를 포함하는 선각화 의장품 자율 설계 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 일정 스케줄러는,
   제품 설계와 관련된 정보를 저장하고 관리하는 경영 정보 시스템(MIS; Management Information System) 또는 제품 수명주기 관리 시스템(PLM; Product Lifecycle Management)으로부터 상기 설계 일정 데이터를 획득하는 선각화 의장품 자율 설계 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 생성부는,
   상기 설계 일정 데이터에 포함된 홀 플랜(Hole Plan)을 기초로 홀 작업 영역에 대한 의장 홀 모델을 생성하며, 상기 생성한 의장 홀 모델 정보 및 의장 홀과의 속성의 연관성을 바탕으로 의장 홀을 보강하기 위한 카링(Carling), 더블 플레이트(Double plate), 그리고 의장 홀에 유체가 들어오는 것을 방지하도록 설치되는 코밍(Coaming)을 모델링하는 선각화 의장품 자율 설계 시스템.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 API는,
   상기 선박 설계 CAD와 연동하는 구동 소프트웨어인 나비스웍스(Navisworks) 또는 트라이본(TRIBON)에 의해 실행되어 상기 유효성을 검증하며,
   상기 2D 도면의 도면 유효성을 검증하는 제1 API 군과, 상기 3D 모델의 도면 및 물량 유효성을 각각 검증하는 제2 및 제3 API 군으로 구분되는 선각화 의장품 자율 설계 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 일정 스케줄러는,
   상기 2D 도면 및 3D 모델의 속성을 기초로 호출 대상이 되는 API의 종류, 해당 API의 실행 시점, 그리고 해당 API에서 유효성 검증 시에 적용되는 파라미터 또는 변수 조건을 각각 결정하여 상기 유효성 검증부로 전달하는 선각화 의장품 자율 설계 시스템.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 AI 분석부는,
   상기 간섭 체크 결과 중 설계 담당자에 의해 간섭이 아닌 것으로 판명된 오판정 리스트를 피드백 받아 오판정의 요인으로 작용한 오판정 패턴을 분석하고, 추후 상기 저장부에서 제공한 간섭 체크 결과의 목록 내에서 상기 오판정 패턴과 유사 패턴을 가지는 간섭 체크 결과를 자동 필터링하며,
   상기 저장부는,
   상기 필터링에 따라 수정된 간섭 체크 결과의 목록을 상기 설계 담당자에게 제공하되, 상기 필터링된 목록 및 목록 내 각 항목별 해당되는 오판정 패턴의 종류를 추가로 제공하는 선각화 의장품 자율 설계 시스템.

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