KR102124439B1 - 지능형 워크피스 시스템 및 워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
지능형 워크피스 시스템은 제품의 일부분을 포함하는 워크피스; 및 워크피스에 부착된 내장형 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 내장형 컴퓨팅 시스템은, 복수의 조립 영역들에서 제품으로의 워크피스의 조립을 용이하게 하기 위해 제조 환경의 머신들과 통신하도록 구성된다.
Description
[1] 본 개시내용은, 워크피스(workpiece) 및 내장형 컴퓨팅 시스템(computing system)을 포함하는 지능형 워크피스에 관련된 시스템들, 방법들, 및 장치들에 관한 것이다. 지능형 워크피스는 다양한 제조 시나리오(scenario)들 및 다른 산업 자동화 환경들에서 적용될 수 있다.
[2] 종래의 생산 라인(line)들에서는, 생산을 최적화시키고 제품들의 배치(batch)의 에너지(energy) 및 다른 비용들을 최소화시키기 위해, 제어 지능은 제조 실행 시스템(MES; Manufacturing Execution System) 또는 프로그램가능 로직 제어기(PLC; Programmable Logic Controller)에 의해 중앙집중화된다. 이 방법은 인도 기한, 품질 및 비용의 동일한 요건들을 갖는 표준 제품들의 대량 생산에 적절하지만, 개별적인 제품들이 예컨대 인도 기한, 재료들, 품질, 또는 비용 측면에서 변할 수 있는 보다 다양한 생산 환경들에 대해서는 중앙집중형 지능은 부적당하다.
[3] 최근에, 일부 종래 생산 라인들은 무선-주파수 식별(RFID; Radio-Frequency Identification) 태그(tag)들을 사용하여 워크피스 레벨(level)에서 추가적인 지능 계층을 추가했다. 각각의 워크피스는 완료된 제품의 컴포넌트(component)를 표현한다. 워크피스가 생산 라인을 통해 이동함에 따라, 워크피스에 부착된 RFID는, 생산 정보를 레코딩하고(record), 입력들을 생산 자동화 시스템들에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이 기법이 생산 라인에 걸쳐 지능을 분산시키도록 돕는 반면에, 워크피스의 지능은 극도로 제한되는데, 그 이유는 워크피스가 자동화 시스템의 다른 컴포넌트들과 상호작용하는 방법에 관하여 워크피스가 결정할 수 없으며; 오히려 이들 결정들은 MES 또는 PLC에 의해 이루어져야 하기 때문이다. 따라서, (예컨대, 비용 및 인도 기한 등의 측면에서) 워크피스의 개별화된 최적화는 달성될 수 없을 수 있는데, 그 이유는 생산 자동화 시스템들이 항상, 전체 생산 라인에 걸친 최적화에 초점을 맞추기 때문이다.
[4] 그에 따라서, 워크피스들이 생산 환경과 지능적으로 상호작용할 수 있게 하여서, 이로써 워크피스-레벨에서의 최적화를 용이하게 하는, 지능을 갖는 워크피스들을 향상시키기 위한 기법들을 제공하는 것이 바람직하다.
[5] 본 발명의 실시예들은, 개별화된 최적화, 예컨대, 인도 기한, 제조 품질 및 설계 규격의 워크피스의 다른 요건들을 계속해서 충족시키면서 워크피스의 제조 비용을 최소화시키는 것을 가능하게 하기 위해 워크피스-레벨에서 지능을 제공하는 제조 시스템에 관련된 방법들, 시스템들, 및 장치들을 제공함으로써, 위의 단점들 및 결점들 중 하나 또는 그 초과를 해결 및 극복한다. 대량 표준화 생산 시장에 대한 현재 주요 제품들은 사용자들/고객들이 제품 자체만을 경험하는 것을 가능하게 하며; 일부 제품들은 사용자들/고객들이 제품의 고유한 설계를 경험하는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 본원에서 설명된 기법들은, 사용자들/고객들이 생산도 또한 경험하는 것, 즉, 맞춤형 생산을 경험하는 것을 가능하게 하기 위한 방법을 제안한다.
[6] 일부 실시예들에 따라, 지능형 워크피스 시스템은 제품의 일부분을 포함하는 워크피스; 및 워크피스에 부착된 내장형 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 내장형 컴퓨팅 시스템은, 조립 영역들에서 제품으로의 워크피스의 조립을 용이하게 하기 위해 제조 환경의 머신(machine)들과 통신하도록 구성된다. 내장형 컴퓨팅 시스템은, 머신 정보에 기반하여, 조립 동작들을 수행하기 위한 각각의 개개의 조립 영역에서의 특정 머신을 선택하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은, 개개의 조립 영역의 이용가능한 머신들에 대응하는, 제어기들로부터 수신된 머신 정보에 기반하여, 각각의 머신을 선택한다. 내장형 컴퓨팅 시스템은, 각각의 개개의 조립 영역에서 머신(들)을 제어하는 제어기들에 제품 요건들을 송신하도록 구성될 수 있다. 내장형 컴퓨팅 시스템은, 송신된 제품 요건들에 응답하여, 개개의 조립 영역의 이용가능한 머신들에 대응하는 하나 또는 그 초과의 제어기들로부터 머신 정보를 수신하도록 구성될 수 있고, 머신 정보는 제품 요건들에 기반한다. 예컨대, 일 실시예에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은, 하나 또는 그 초과의 제어기들에 제품 요건들을 브로드캐스팅하도록(broadcast) 구성된다. 일부 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은 추가로, 조립 영역들 사이의 수송을 용이하게 하기 위한 하나 또는 그 초과의 자동 유도 차량(automated guided vehicle)들과 통신하도록 구성된다.
[7] 전술된 시스템(위에서 논의된 추가적인 특징들을 갖거나 또는 갖지 않음)은, 상이한 실시예들에서 보충 특징들로 보충되거나 또는 개량될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은, 제조 환경 내의 하나 또는 그 초과의 재충전 스테이션(station)들에서 재충전되도록 구성되는 전력 공급부를 포함한다. 다른 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은 추가로, 워크피스에 대해 조립 동작들을 수행한, 머신들의 서브세트(subset)에 관련된 정보를 포함하는 레코드(record)들을 저장하도록 구성된다. 머신들의 서브세트 내의 각각의 개개의 머신에 대한 머신 정보는, 예컨대, 워크피스에 대해 수행된 개개의 조립 동작으로 인해 발생한, 개개의 머신의 탄소 발자국, 소모된 에너지(energy), 또는 사용된 재료들 또는 부품들 중 하나 또는 그 초과에 대한 표시를 포함할 수 있다. 추가적으로, 정보는 개개의 머신에 의해 생성된 데이터(data)의 표시, 배치(batch) 번호, 및 공급자 식별자 중 하나 또는 그 초과를 더 포함할 수 있다.
[8] 다른 실시예들에 따라, 워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법은, 워크피스에 동작가능하게 커플링된(coupled) 내장형 컴퓨팅 시스템이, 게이트웨이 서버(gateway server)로부터 제품 요건 정보를 수신하는 단계를 포함한다. 제품 요건 정보는 예컨대 설계 특징들, 인도 기한, 및 원하는 비용 중 적어도 하나의 측면에서 특정될 수 있다. 내장형 컴퓨팅 시스템은, 워크피스를 사용하여 제품을 조립하기 위한 조립 영역들을 식별하고, 영역들 각각에 대한 조립 프로세스(process)를 수행한다. 각각의 개개의 조립 영역에서 수행되는 조립 프로세스는, 개개의 조립 영역에 대응하는, 제품 요건 정보의 적어도 일부를 브로드캐스팅(broadcasting) 또는 멀티캐스팅(multicasting)하는 단계, 개개의 조립 영역에서 동작하는 머신들에 대응하는 서비스(service) 이용가능성 정보를 수신하는 단계, 서비스 이용가능성 정보에 기반하여, 머신들에 포함된 특정 머신을 선택하는 단계, 특정 머신으로의 내장형 컴퓨팅 시스템 및 워크피스의 수송을 용이하게 하기 위한 하나 또는 그 초과의 자동 유도 차량들과 통신하는 단계, 및 워크피스에 관련된 입력 정보를 특정 머신에 제공하는 단계를 포함한다. 여기서, 서비스 이용가능성 정보는 제품 요건 정보에 기반한다.
[9] 전술된 방법은 상이한 실시예들에서 추가적인 특징들로 보충되거나 또는 개량될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 각각의 개개의 조립 영역에서 수행된 조립 프로세스 후에, 조립 프로세스에 대응하는 정보를 이용하여, 제품의 최종 사용자가 액세스할 수 있는(accessible) 조립 진행 레코드가 업데이트된다(updated). 다른 실시예에서, 내장형 컴퓨팅 디바이스(device)는 전기 요금 정보를 수신하고, 그 정보를 사용하여 각각의 조립 영역의 머신(들)을 선택한다.
[10] 전술된 방법에서 사용된 내장형 컴퓨팅 시스템은 또한, 저장 능력들을 가질 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은, 각각의 조립 영역의 어느 머신들이 워크피스에 대해 작업했는지에 대한 표시를 저장한다. 다른 실시예에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은, 워크피스에 대해 조립 영역에서 수행된 작업으로 인해 발생한 에너지 소모량의 표시(및/또는 탄소 발자국의 표시)를 결정 및 저장한다.
[11] 전술된 방법은 또한, 내장형 컴퓨팅 시스템과, 오퍼레이터(operator)들 또는 최종 사용자들 사이의 상호작용에 관련된 추가적인 특징들을 가질 수 있다. 예컨대, 일 실시예에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은 요청 디바이스로부터, 내장형 컴퓨팅 시스템 상에 저장된, 워크피스에 관련된 정보에 대한 요청을 수신한다. 응답으로, 내장형 컴퓨팅 시스템은 각각의 조립 영역의 어느 머신들이 워크피스에 대해 작업했는지에 대한 표시를, 요청에 대한 응답으로 요청 디바이스에 송신한다. 다른 실시예에서, 내장형 컴퓨팅 시스템은 내장형 컴퓨팅 시스템 및 워크피스 중 적어도 하나에 관련된 경보(alarm) 조건을 식별하며, 경보 조건을 표시하는 메시지(message)를 오퍼레이터 또는 최종 사용자에 송신한다. 이 경보 조건은 예컨대, 내장형 컴퓨팅 시스템의 낮은 배터리(battery), 스케줄링된(scheduled) 인도 기한의 변경, 및 다가오는 스케줄링된 인도 기한 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 메시지는 또한, 경보 조건을 해결하기 위해 조립 프로세스가 수정될 수 있는 방법에 관한, 오퍼레이터 또는 최종 사용자에 대한 제안을 포함할 수 있다.
[12] 다른 실시예들에 따라, 제조 시스템은 복수의 제어기들 및 내장형 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 제어기들은, 제품을 생성하기 위한 워크피스를 수반하는 조립 프로세스를 수행하도록 구성된 머신들에 연결된다. 각각의 개개의 제어기는, 머신들 중 하나 또는 그 초과에 대응하는 이용가능성 정보를 브로드캐스팅(또는 멀티캐스팅)하도록 구성된다. 내장형 컴퓨팅 시스템은 워크피스에 부착되며, 그리고 이용가능성 정보를 수신하고, 조립 프로세스를 완료하기 위한, 머신들의 서브세트를 선택하며, 그리고 각각의 개개의 머신 사이에서 워크피스의 수송을 용이하게 하기 위한 하나 또는 그 초과의 자동 유도 차량들과 통신하도록 구성된다.
[13] 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은, 첨부된 도면들을 참조하여 진행되는 예시적인 실시예들의 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
[14] 본 발명의 전술된 그리고 다른 양상들은, 첨부된 도면들과 관련하여 읽을 때, 다음의 상세한 설명으로부터 최선으로 이해된다. 본 발명을 예시하는 목적을 위해, 현재 바람직한 실시예들이 도면들에서 도시되지만, 본 발명이 개시된 특정 수단들로 제한되지 않는다는 것이 이해된다. 다음의 도면들이 도면들에 포함된다:
[15] 도 1은 일부 실시예들에 따른, 워크피스에 지능을 제공하기 위한 내장형 컴퓨팅 시스템을 활용하는 시스템의 개념도를 제공하고;
[16] 도 2는 통상적인 제조 플랜트(plant)에서 3 개의 조립 영역들을 통해 워크피스가 이동하는 방법을 예시하는 개념도를 제공하고;
[17] 도 3은 자전거 프레임(frame)으로부터 자전거를 조립하는 것과 연관된 단계들에 대응하는 5 개의 조립 영역들을 포함하는 자전거 조립 라인을 도시하고;
[18] 도 4는 일부 실시예들에 따른, 도 3에서 도시된 자전거 조립 라인에 대해 수집될 수 있는 정보를 도시하는 표를 제공하고;
[19] 도 5는 특정 조립 영역에서, 도 3에서 도시된 자전거 조립 라인의 머신들 및 워크피스에 의해 교환되는 정보에 관한 세부사항들을 제공하며; 그리고
[20] 도 6은 일부 실시예들에 따른, 제어기들에 의해 브로드캐스팅되며 워크피스에 의해 수집될 수 있는 정보의 예를 제공한다.
[15] 도 1은 일부 실시예들에 따른, 워크피스에 지능을 제공하기 위한 내장형 컴퓨팅 시스템을 활용하는 시스템의 개념도를 제공하고;
[16] 도 2는 통상적인 제조 플랜트(plant)에서 3 개의 조립 영역들을 통해 워크피스가 이동하는 방법을 예시하는 개념도를 제공하고;
[17] 도 3은 자전거 프레임(frame)으로부터 자전거를 조립하는 것과 연관된 단계들에 대응하는 5 개의 조립 영역들을 포함하는 자전거 조립 라인을 도시하고;
[18] 도 4는 일부 실시예들에 따른, 도 3에서 도시된 자전거 조립 라인에 대해 수집될 수 있는 정보를 도시하는 표를 제공하고;
[19] 도 5는 특정 조립 영역에서, 도 3에서 도시된 자전거 조립 라인의 머신들 및 워크피스에 의해 교환되는 정보에 관한 세부사항들을 제공하며; 그리고
[20] 도 6은 일부 실시예들에 따른, 제어기들에 의해 브로드캐스팅되며 워크피스에 의해 수집될 수 있는 정보의 예를 제공한다.
[21] 다음의 개시내용은, 워크피스에 부착된 내장형 컴퓨팅 시스템을 통해 워크피스 레벨에서 지능을 제공하는 산업 제조 시스템에 관련된 방법들, 시스템들, 및 장치들에 관한 몇몇 실시예들에 따른 본 발명을 설명한다. 이 접근법은, 워크피스가 생산 자동화 시스템과 정보를 교환하는 것을 도우며, 생산 동안 결정하여서, 그에 따라 생산 비용, 에너지 소모량, 탄소 발자국 및 인도 기한과 같은 목표들을 갖는 각각의 단일 맞춤형 제품의 생산의 최적화를 가능하게 한다. 이 개념의 우수한 유사점은, 지능형 교통 시스템(ITS; intelligent transportation system)에서의 트래픽 잼(traffic jam) 처리 시나리오인데, 루트(Route) X에서 트래픽 잼이 있다고 가정하면, ITS는 트래픽 흐름을 루트 Y로 재지향시킬 수 있다. 그러나, 지능형 운전자로서 운전자 D는, 모든 트래픽이 루트 Y로 재지향되면, 곧 루트 Y에서 트래픽 잼이 있을 것이며, 루트 Y보다 루트 X에서 계속해서 운전하는 것이 더 적은 시간이 걸릴 수 있다고 생각할 수 있다. 운전자 D는, 운전자 D를 위한 최단 운전 시간의 목표를 갖는 개별화된 최적화에 기반하여, 자신이 어느 루트를 취해야 하는지를 결정하는 데 참여했다. 그에 따라서, 본원에서 설명된 기법들은, 제조 프로세스에서 사용되는 재료들 및 다양한 머신들의 동작을 최적화시키기 위해 활용될 수 있다. 부가적으로, 아래에서 더욱 상세히 설명된 바와 같이, 설명된 기법들은 또한, 제조되고 있는 제품의 최종-사용자들로부터의 입력에 기반하여 구성되는 맞춤형 제조 프로세스들을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다.
[22] 도 1은 일부 실시예들에 따른, 워크피스(115)에 지능을 제공하기 위한 내장형 컴퓨팅 시스템(105)을 활용하는 시스템(100)의 개념도를 제공한다. 도 1의 예에서, 워크피스(115)는 자동차 문이다. 그러나, 도 1에서 예시되고 아래에서 일반적으로 논의된 일반적인 개념들이 산업 환경에서 프로세싱되는(processed) 임의의 타입(type)의 워크피스로 확장될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일반적으로, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 예컨대 Raspberry Pi™, Arduino™, BeagleBoard™, 또는 PandaBoard™와 같은 시스템들을 포함하는, 기술분야에서 일반적으로 알려진 임의의 미니-컴퓨터(mini-computer) 시스템일 수 있다.
[23] 간단히, 워크피스(115)는 생산 라인 상의 머신들(110)에 의해 수행되는 산업 프로세스에 의해 자동차에 통합된다. 시스템(100)의 다양한 디바이스들 사이에서 데이터를 교환하기 위해, 플랜트 플로어(floor)(도 1에는 미도시) 상의 하나 또는 다수의 산업 등급 무선 라우터(router)들이 사용될 수 있다. 생산 프로세스는 게이트웨이 서버(120)에 의해 내장형 컴퓨팅 시스템(105)에 제공되는 명령들에 기반하여 시작된다. 일부 실시예들에서, 이들 명령들은, 생산 시스템에 대한 원하는 배치 프로세싱(processing)에 기반하여 자동적으로 생성될 수 있다. 예컨대, 공장은 특정 타입의 100 대의 자동차들을 만들기를 원할 수 있다. 다른 실시예들에서, 최종 사용자(125)는 인터넷(Internet)을 통해 게이트웨이 서버(120)에 주문 요청들을 제출할 수 있다. 이러한 방식으로, 게이트웨이 서버는 최종 사용자(125)에 대한 생산 프로세스를 맞춤화할 수 있다. 머신들(110)은 브로드캐스트(broadcast) 또는 멀티캐스트(multicast) 방식으로 각각의 머신의 동작에 관련된 정보를 통신한다. 이 정보는 워크피스(115)에 부착된 내장형 컴퓨팅 시스템(105)에 의해 수신된다. 수신된 정보에 기반하여, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 머신들(110)을 사용하여 조립 프로세스를 완료하기 위해, 산업 환경의 다양한 디바이스들과 통신한다. 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은 게이트웨이 서버(120)를 통해 간접적으로 또는 직접적으로 생산 프로세스 업데이트(update)들을 최종 사용자(125)에 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 최종 사용자(125)는 모바일 폰(mobile phone) 또는 임의의 웹 브라우저(web browser)를 사용하여, 생산 프로세스에서 자신의 제품이 있는 곳, 예상 인도 기한 등을 이해할 수 있다.
[24] 머신들(110) 각각에 의해 브로드캐스팅될(broadcasted) 수 있는 정보의 예들은, 머신 상태(예컨대, 작업중, 유휴(idle), 오프(off), 또는 유지보수 서비스(service)); 버퍼(buffer) 크기 및 버퍼 내의 백로그된(backlogged) 워크피스들의 수; 버퍼 내의 모든 워크피스들에 대한 예상 프로세싱 시간; 예상 생산 품질; 인입 워크피스의 예상 프로세싱 시간; 이용가능한 재료들 및 부품들, 그리고 관련 데이터(예컨대, 품질, 크기, 색, 타입); 예상 에너지 소모량 및 탄소 발자국; 예상 프로세싱 비용; 및/또는 (머신 상태가 유지보수중이라면) 예상 유지보수 시간(이들에 제한되지 않음)을 포함한다. 부가적으로, 개별화된 워크피스 최적화를 향상시키기 위해, 생산 라인 자동화 시스템에 의해 인입 워크피스에 대해 스케줄링된 생산 프로세스 및 실시간 전기 요금과 같은 정보가 브로드캐스팅될 수 있다.
[25] 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)을 워크피스(115)에 부착하기 위해 사용되는 케이스(Case)(105F)를 포함한다. 내장형 컴퓨팅 시스템(105)을 워크피스(115)에 부착하기 위한 다양한 기법들이 사용될 수 있으며, 부착 방법은 워크피스(115) 자체의 조성에 따라 좌우될 수 있다. 예컨대, 워크피스(115)가 강자성 재료이면, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)의 캐스팅(casing)은 자성을 띨 수 있다. 대안적으로, 부착을 위한 비-자성 기법들, 이를테면, 예컨대, 접착제-기반 또는 벨크로-기반(Velcro-based) 시스템들이 사용될 수 있다. 부가적으로, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)의 케이스(105F)는, 워크피스(115)에 대한 내장형 컴퓨팅 시스템(105)의 부착을 돕도록 형상화될 수 있다. 예컨대, 자전거 프레임처럼 만곡된 워크피스의 경우, 케이스(105F)는 마찬가지로 만곡될 수 있다. 게다가, 케이스(105F)는 산업 환경에 존재하는 소정의 환경 조건들을 지속시키도록 설계될 수 있다. 따라서, 예컨대, 케이스(105F)는 방수 및 내충격성(shock-proof)일 수 있다.
[26] 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)의 외부의 소스(source)들에 데이터를 전송하고 이 소스들로부터 데이터를 수신하도록 구성되는 통신 모듈(Module)(105A)을 포함한다. 예컨대, 생산의 시작에서의 로딩 스테이션(loading station) 상에서, 통신 모듈(105A)은 생산의 끝에서의 머신으로부터 무선 링크(link)를 통해, 또는 대안적으로 게이트웨이 서버(120)를 통해, 워크피스(115)에 관련된 모든 정보를 수신할 수 있다. 산업 프로세스 내에서 추후에(예컨대, 언로딩(unloading) 스테이션에서), 통신 모듈(105A)은 워크피스(115)에 관련된 모든 정보를, 또한 무선 링크를 통해 게이트웨이 서버(120)(또는 시스템(100)에 로컬(local)이거나 또는 외부의 어떤 다른 시스템)에 업로딩할(upload) 수 있다. 통신 모듈(105A)은 외부 디바이스들과의 통신들을 용이하게 하기 위한 다양한 통신 프로토콜(protocol)들을 구현할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템(105) 및 머신들(110) 각각이 IPv4 브로드캐스트 어드레스(address)를 사용하여 Wi-Fi를 통해 통신하는 반면에, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은 유니캐스트(unicast) 어드레스를 사용하여 게이트웨이 서버(120)와 직접적으로 통신한다. 다른 실시예들에서, IPv6 프로토콜이 Wi-Fi 통신들에 사용된다. IPv6가 브로드캐스트 기능성을 포함하지 않기 때문에, 프로토콜의 멀티캐스트 특징들이 사용될 수 있다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 멀티캐스트 어드레스들이 머신들(110)에 할당될 수 있다. 이후, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 이들 멀티캐스트 어드레스들에 메시지를 전송함으로써 브로드캐스트 기능성을 시뮬레이팅할(simulate) 수 있다. 통신들이 Wi-Fi로 제한되며, 또한 다른 통신 기법들 및 프로토콜들로 확장될 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[27] 프로세서(processor)(105B)는, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)이 플랜트 플로어 상의 머신들(110)에 서비스 요건들을 브로드캐스팅(또는 멀티캐스팅)하고, 그러한 머신들(110)로부터 정보(예컨대, 제조 비용, 버퍼 크기, 백로그(backlog), 제조 품질, 이용가능한 재료들 및 부품들 등)를 수신하는 것을 가능하게 하는 지능형 프로그램(program)을 실행한다. 부가적으로, 프로세서(105B)가 머신들(110)과 내장형 컴퓨팅 시스템(105) 사이의 상호작용 및 협상을 처리하여서, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)이, 워크피스(115)에 대한 다음 차례의 생산 프로세스/단계를 실행하기 위해 머신들(110) 중 어느 것이 사용될 것인지에 관하여 결정할 수 있게 한다. 예컨대, 머신들(110)로부터 수신된 정보에 기반하여, 바람직한 머신이 선택될 수 있으며, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은 수송을 실시하도록 자동 유도 차량(AGV; automated guided vehicle)에 적절한 요청을 전송할 수 있다. 이러한 요청은 예컨대, 내장형 컴퓨팅 시스템(105) 또는 AGV 내에 저장된 머신 위치 정보를 사용하여 생성될 수 있다. 대안적으로, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 머신 위치 정보를 결정하기 위해 게이트웨이 서버(120) 또는 머신 자체와 통신할 수 있으며, 이 머신 위치 정보는 이후, AGV에 대한 요청을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
[28] 전력 공급부(105C)는 전력을 내장형 컴퓨팅 시스템(105)에 제공한다. 일부 실시예들에서, 전력 공급부(105C)는, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)의 전력 수요에 따라 크기가 정해진 자신의 용량을 갖는 종래의 배터리(battery)이다. 이 배터리가 내장형 컴퓨팅 시스템(105)에 놓여서, 이 배터리는 쉽게 교체가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 공급부(105C)가 재충전가능한 자원을 포함하여서, 이 재충전가능한 자원은 플랜트 플로어 상의 무선 충전 스테이션들, 이를테면, 버퍼 공간 및 주차 공간(도 1에는 미도시)에서 충전될 수 있다. 무선 충전 스테이션들은, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)에 의해 사용되는 배터리들을 충전하기 위해 플랜트 플로어 상의 일부 버퍼들에 분산될 수 있다. 내장형 컴퓨팅 시스템(105)이 팰릿(pallet) 또는 컨테이너(container) 상에 설치되는 실시예들의 경우(아래에서 설명됨), 무선 충전 스테이션들은 상이한 저장 위치에(예컨대, 주차장에) 설치될 수 있다.
[29] 저장부(105D)는, 예컨대, 설계(예컨대, 크기, 색, 재료 등), 인도 기한, 품질, 제조 프로세스들/단계들, 및 각각의 프로세스의 비용 측면에서 제품 요건들에 관련된 정보를 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체이다. 부가적으로, 저장부(105D)는, 워크피스(115)에 대해 언제 그리고 어느 머신들이 작업했는지, 재료들, 각각의 프로세스에 대한 에너지 소모량, 탄소 발자국 등의 정보를 저장할 수 있다.
[30] 상호작용 모듈(105E)은, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)과의 상호작용을 용이하게 하기 위해 사용자들 및 오퍼레이터들과의 인간-머신-인터페이스(HMI; Human-Machine-Interface)들 및 다른 그래픽(graphical) 사용자 인터페이스들을 생성하도록 구성된다. 예컨대, 상호작용 모듈(105E)은, 오퍼레이터의 모바일 HMI들(도 1에는 미도시)이 내장형 컴퓨팅 시스템(105)으로부터 워크피스(115)의 펌웨어 버전(firmware version), 배터리 수명 및 프로세싱 상태와 같은 정보를 판독하는 것을 가능하게 할 수 있다.
[31] 일부 실시예들에서, 상호작용 모듈(105E)은, 예컨대, 워크피스(115)의 배터리 상태 및 프로세싱 상태에 관련된 경보들을 오퍼레이터의 모바일 디바이스에 전송하도록 구성된다. 대안적으로(또는 부가적으로), 일부 실시예들에서, 상호작용 모듈(105E)은, (예컨대, 제품 프로세스 정보, 생산 상태 정보, 및/또는 제품의 예상 인도 기한에 관한 정보를 제공하기 위해) 최종 사용자(125)와 간접적으로 또는 직접적으로 상호작용하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 생산 프로세스와 연관된 최종 사용자(125)에게 옵션(option)들이 제시될 수 있다. 예컨대, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은, 제품을 생산하기 위해 야간 동안 전기를 사용하는 것이 더 저렴할 것이지만, 이는 인도 기한을 1-2일만큼 추가로 지연시킬 것이라고 결정할 수 있다. 이 경우, 최종 사용자(125)에게는, 제품의 가격의 인하와 맞바꾸어 제품의 예상 인도 기한을 지연시키는 옵션이 제시될 수 있다.
[32] 일부 실시예들에서, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은 다수의 워크피스들에 관련된 정보를 저장 및 프로세싱할(process) 수 있다. 예컨대, 내장형 컴퓨팅 시스템(105)은 다수의 워크피스들을 유지하는 팰릿, 빈(bin), 또는 트레이(tray)에 부착되어 이와 연관될 수 있다. 이들 워크피스들은 하나의 프로세스로부터 다음 차례의 프로세스로 하나 초과의 팰릿으로 분할될 수 있다. 그에 따라서, 제1 내장형 컴퓨팅 시스템 내의, 각각의 워크피스의 정보는 이후, 새로운 팰릿들에 부착된 새로운 내장형 컴퓨팅 시스템들에 전달될 수 있다.
[33] 본원에서 설명된 기법들을 사용하여, 생산 또는 제조 프로세스와 연관된 지능이 머신들 또는 하이-레벨(high-level) 시스템(예컨대, MES)으로부터 워크피스 자체로 전송된다. 지능형 워크피스가 제조 환경에서 가질 이득들을 예시하기 위해, 도 2는 통상적인 제조 플랜트에서 3 개의 조립 영역들(210, 215, 및 220)을 통해 워크피스(205)가 이동하는 방법의 개념도(200)를 제공한다. 통상적인 플랜트는, 제조 프로세스의 각각의 특정 스테이지(stage) 또는 동작을 관리하기 위해, 정보 기술, 컴퓨터 제어(computerized control)들, 센서(sensor)들, 지능형 모터(motor)들, 생산 관리 소프트웨어(software), 및 링크를 사용한다. 종래의 제조 시스템들은, 단일 제품의 조립 프로세스가 아니라, 플랜트에 의해 사용되는 전체 조립 프로세스를 최적화시키도록 설계된다. 따라서, 인입 워크피스(205)가 있을 때, 자동화 시스템은, 각각의 머신의 버퍼 상태 또는 백로그(ba1, ba2 ... bai), 그리고 각각의 머신의 이용가능한 재료(ma1, ma2 ... mai)에 기반하여, 워크피스를 조립 영역(210)의 머신으로 라우팅하는(route) 방법을 결정한다. 이 접근법은, 프로세스에 의해 생산되는 모든 제품들이 설계, 품질, 인도 기한 및 비용의 동일한 요건들을 갖는다고 가정한다. 개별적인 제품들의 맞춤화는, 불가능한 것은 아니지만, 그러한 접근법으로는 어려운데, 그 이유는 조립 프로세스 전체에 걸쳐 개별적으로 각각의 워크피스를 추적 및 관리하기 위해 더욱 하이-레벨의 시스템이 필요할 것이기 때문이다. 결국, 이는 기술적으로 실현가능하지 않은 더욱 하이-레벨의 시스템에 대한 컴퓨테이션 요건(computational requirement)들을 부과할 것이다. 부가적으로, 시스템을 지원하는 네트워크(network)의 대역폭은, 개별적인 워크피스들을 능동적으로 관리 및 제어하는 것에 수반될 커다란 트래픽 부하들을 지원하기 위해 충분히 강건할 필요가 있을 것이다.
[34] 전체 조립 프로세스를 관리하기 위해 더욱 하이-레벨의 시스템에 의존하는 것이 아니라, 본원에서 설명된 기법들이 워크피스(205) 자체에 지능을 추가하여서, 이 워크피스(205)는 자신의 개별적인 제품 요건들에 기반하여 제조 환경을 내비게이팅하는(navigate) 방법을 능동적으로 결정할 수 있다. 따라서, 도 2를 참조하면, 워크피스(205)는 각각의 조립 영역들(210, 215, 및 220)의 머신들로부터 정보를 수신하며, 조립 오퍼레이터들에 사용될, 머신들의 서브세트(subset)를 선택할 수 있다. 예컨대, 조립 영역(210)의 머신들에 관해 수신된 정보를 사용하여, 워크피스(205)는, 머신(a1)만이 제품 요건들을 충족시키기 위한 재료들/부품들(ma1)을 갖는다고 결정할 수 있다. 따라서, 워크피스(205)는 머신(a1)의 동작 영역으로의 워크피스(205)의 수송을 용이하게 하기 위한 AGV(또는 다른 수송 시스템)와 통신할 수 있다. 대안적으로, 워크피스(205)는 머신(a1)에서의 잡(job)들의 백로그가 워크피스(205)로 하여금 워크피스(205)의 인도 데드라인(deadline)을 놓치게 할 것이라고 결정할 수 있으며, 그 결과, 워크피스(205)는, 자신의 백로그에 더 적은 수의 잡들을 갖는, 조립 영역(210)의 대안적인 머신을 선택할 수 있다. 계속해서 이러한 방식으로, 워크피스(205)는, 워크피스(205)와 연관된 제품의 요건들에 기반하여 최적화되는, 조립 영역들(210, 215, 및 220) 전체에 걸친 경로를 선택할 수 있다.
[35] 지능형 워크피스의 이 개념을 추가로 예시하기 위해, 도 3은 일부 실시예들에 따른, 자전거 프레임으로부터 자전거를 조립하는 것과 연관된 단계들에 대응하는 5 개의 조립 영역들(310, 315, 317, 320, 및 325)을 포함하는 자전거 조립 라인(300)을 도시한다. 구체적으로, 5 개의 조립 영역들(310, 315, 317, 320, 및 325)은 크랭크 세트(crank set) 및 페달(pedal) 조립; 체인 링(chain ring) 조립; 프런트(front) 세트 조립; 휠(wheel) 조립; 그리고 시트 포스트(seat post) 및 안장 조립에 각각 대응한다. 워크피스(305)는, 프레임 자체 또는 프레임의 캐리어(carrier)에 부착된 내장형 컴퓨팅 시스템(도 3에는 미도시)을 갖는 자전거 프레임이다. 내장형 컴퓨팅 시스템은 하나 또는 그 초과의 무선 연결 지점들(330)을 통해, 예컨대, Wi-Fi를 통해 플랜트 플로어 상의 게이트웨이 서버(335)와 데이터를 교환할 수 있다. 게이트웨이 서버(335)는 또한, 인터넷에 연결된다. 따라서, 고객(340)이 하나 또는 그 초과의 맞춤형 부품들(예컨대, 시트 포스트 및 안장의 크기 및 색, 및/또는 휠들의 재료)을 갖는 자전거를 주문하기 위해 게이트웨이 서버(335)와 간접적으로 또는 직접적으로 통신할 수 있는 반면에, 다른 부품들은 단지 표준화된다. 주문 배치(order placement) 후에, 고객(340)은, 생산 프로세스 내에서 워크피스(305)가 어디에 있는지 그리고 예상 인도 기한은 무엇인지와 같은 데이터를 워크피스(305)와 교환할 수 있다. 워크피스(305)와 연관된 내장형 컴퓨팅 시스템은 또한, 모든 조립 영역들의 머신들과 데이터를 교환할 수 있다.
[36] 전체 자전거 조립 프로시저(procedure)의 하나의 단계로서, 각각의 조립 영역은 동일한 조립 태스크(task)를 수행하기 위한 2 개 또는 3 개의 머신들을 포함한다. 부가적으로, 도 3의 예에서, 머신(ab1)은, 크랭크 세트 & 페달 조립 그리고 체인 링 조립에 각각 대응하는 2 개의 조립 영역들(310 및 315)에서 동작한다. 머신(ab1)은 조립 태스크들 둘 모두를 수행할 수 있으며, 이 머신(ab1)은, 프로세스 "크랭크 세트 & 페달 조립"이 완료된 후에 워크피스(305)를 방출할 수 있다. 각각의 머신은, 이러한 각각의 머신 앞에 버퍼, 그리고 측면에 재료/부품 풀(pool)을 갖는다. 버퍼는 백로그된 인입 워크피스(들)를 저장하며, 재료/부품 풀은 필요한 재료 및 부품들을 저장한다.
[37] 조립 프로세스를 감시 및 제어하기 위해, 조립 영역들(310, 315, 317, 320, 및 325) 각각은 적어도 하나의 제어기를 가지며, 일부 조립 영역들은 다수의 제어기들을 가질 수 있다. 예컨대, 도 3과 관련하여, "프런트 세트 조립" 영역 그리고 "시트 포스트 & 안장 조립" 영역(즉, 각각, 조립 영역들(317 및 325))이 각각, 전용 제어기를 가질 수 있는 반면에, 다른 3 개의 조립 영역들(즉, 조립 영역들(310, 315, 및 320))에서는, 각각의 머신이 자신만의 제어기를 갖는다. 모든 제어기들은 인입 스마트(smart) 워크피스들과 데이터를 교환하기 위한 무선 통신 인터페이스를 갖는다.
[38] 일부 실시예들에서, 제조 프로세스의 각각의 단계 동안, 상태 정보를 업데이팅하기(update) 위해, 워크피스(305)로부터의 정보가 사용될 수 있다. 도 4는 일부 실시예들에 따른, 도 3에서 도시된 자전거 조립 라인(300)에 대해 수집될 수 있는 정보를 도시하는 표(400)를 제공한다. 이 예에서, 정보의 4 개의 피스(piece)들: 시간, 비용, 에너지, 및 탄소 발자국이 각각의 조립 영역에 대해 수집된다. 표(400)는, 제2 조립 영역(체인 링 조립)에서의 제조가 완료된 후에 이 정보가 나타날 수 있는 방법을 도시한다. 표(400)가 추정치 및 실제 정보 둘 모두를 도시한다는 것에 주목하라. 추정치 값들은, 시스템의 현재 상태에 기반하여 제조 프로세스의 시작 전에 계산될 수 있다. 도 4에서 제시된 표(400)는 워크피스(305) 자체 상에, 그리고/또는 게이트웨이 서버(335) 상에 저장될 수 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 이러한 표(400)에 고객(340)이 액세스할 수 있을 수 있다. 예컨대, 표(400)는, 고객(340)으로부터의 요청 시, 웹 페이지(page)를 통해 전달될 수 있다. 대안적으로(또는 부가적으로), 예컨대 텍스트(text) 메시지 또는 이메일(email)을 통해, 제조 프로세스 전체에 걸쳐 업데이트(update)들이 고객(340)에게 푸시될(pushed) 수 있다.
[39] 도 5는 워크피스(305)(즉, 자전거 프레임)가 조립 영역(317)(즉, "프런트 세트 조립")에 올 때, 도 3에서 도시된 자전거 조립 라인(300)의 머신들 및 워크피스(305)에 의해 교환되는 정보에 관한 세부사항들을 제공한다. 표(505)는, 조립 영역(317) 직전에, 워크피스와 연관된 내장형 컴퓨팅 시스템이 소유하는 부품 정보를 포함한다. 표(505)의 각각의 행은, 최종 제품의 조립에 요구되는 상이한 부품을 도시한다. 제3 열은, 재료들, 크기, 및 색의 측면에서, 자전거 조립 라인(300)의 각각의 스테이지 동안 미리-예약된 부품들을 도시한다. 그 다음, 제4 열은, 다시 재료들, 크기, 및 색의 측면에서, 실제 사용된 부품들을 도시한다. 이러한 제4 열은, 워크피스가 자전거 조립 라인(300)을 통해 진행함에 따라 업데이팅된다. 조립 영역(317) 전에, 표(505)(또는 표(505)의 관련 서브세트)에서 제시된 정보는 잡 요청으로서 머신 제어기들 전부에 (브로드캐스트 또는 멀티캐스트를 통해) 송신된다. 표(510)는, 워크피스(305)에 의해 브로드캐스팅된 요청에 대한, 3 개의 머신들로부터의 3 개의 답변들을 열거한다. 이 예에서, 머신들(C1 및 C3)은 완료하기 위해 더 많은 시간을 필요로 할 것인데, 그 이유는 머신들(C1 및 C3) 둘 모두가 백로그들을 가진 반면에, 머신(C2)은 백로그를 갖지 않으며, 따라서 머신(C2)은 잡을 즉시 시작할 수 있기 때문이다.
[40] 도 5에서 묘사된 정보 외에도, 조립 영역(317)의 제어기들은, 워크피스(305)가 고려하도록 머신 정보를 (브로드캐스트 또는 멀티캐스트를 통해) 계속해서 송신한다. 이러한 방식으로, 워크피스(305)는 스스로, 정보를 반드시 브로드캐스팅하지는 않으면서, 결정할 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제어기들로부터 브로드캐스팅된 정보를 수신한 후에, 워크피스는 잡 요청을 제출하기 위해 특정 제어기와 직접적으로 통신할 수 있다.
[41] 도 6은 일부 실시예들에 따른, 제어기들에 의해 브로드캐스팅되고 워크피스(305)에 의해 수집될 수 있는 정보의 예를 제공한다. 정보가 표(605)에서 제시되지만, 정보가 반드시 표 형태로 교환되는 것은 아니란 것에 주목하라. 또한, 다수의 제어기들이 특정 조립 영역에 존재하는 경우, 다수의 정보 메시지들(예컨대, 다수의 표들)이 수신될 수 있다.
[42] 도 6의 예에서, 머신들(C1 및 C3)은, 머신들(C1 및 C3)이 4 개의 워크피스들 및 1 개의 워크피스의 백로그를 각각 갖는다는 것을 표시했다. 이후, 워크피스(305) 상의 내장형 컴퓨팅 시스템은, 프런트 세트 조립 영역(즉, 조립 영역(317))의 제어기와 협상하고, 맞춤형 목표들(예컨대, 완료하기 위한 최소 비용 또는 최소 시간, 또는 최소 에너지 소모량 그리고 어느 머신이 더 적은 백로그된 워크피스를 갖는지에 대한 정보, 비용, 조립 시간, 예약된 재료들의 이용가능성 등)에 기반하여, 프런트 세트의 조립을 수행하도록 C1, C2, 및 C3 중 하나의 머신을 찾을 수 있다.
[43] 도 6에서 도시된 표(605)는, 녹색 재료가 머신(C2)의 이 녹색 재료의 재료/부품 풀에서 이용가능하지 않다는 것을 표시한다는 것에 주목하라. 워크피스(305)는, 원하는 프런트 세트를 머신(C2)에 전달하도록 이 영역의 제어기에 통지함으로써 이 딜레마(dilemma)를 해결할 수 있다. 대안적으로, 원하는 부품에 대한 대기 시간이 정확한 부품을 갖는 다른 머신들(예컨대, 머신(C3))의 백로그에 대한 대기 시간보다 더 길면, 워크피스(305)는 잡을 머신(C3)으로 전환할 수 있다. 다른 대안은, 최종 사용자(예컨대, 고객(340))에 통지하고, 이 최종 사용자가 C2 재료/부품 풀에서 이용가능한 다른 프런트 세트(예컨대, 적색)로 변경하고 싶은지를 물어 보는 것일 것이다.
[44] 내장형 디바이스들에 의해 사용된, 본원에서 설명된 프로세서들은 하나 또는 그 초과의 중앙 프로세싱 유닛(CPU; central processing unit)들, 그래픽 프로세싱 유닛(GPU; graphical processing unit)들, 또는 기술분야에서 알려진 임의의 다른 프로세서를 포함할 수 있다. 더욱 일반적으로, 본원에서 사용된 프로세서는, 태스크들을 수행하기 위해 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장된 머신-판독가능 명령들을 실행하기 위한 디바이스이며, 하드웨어(hardware) 및 펌웨어 중 임의의 하나, 또는 이 둘의 결합을 포함할 수 있다. 프로세서는 또한, 태스크들을 수행하기 위해 실행가능한 머신-판독가능 명령들을 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 프로세서는, 실행가능한 프로시저 또는 정보 디바이스에 의한 사용을 위한 정보를 조작, 분석, 수정, 변환 또는 송신함으로써, 그리고/또는 정보를 출력 디바이스로 라우팅(routing)함으로써 정보에 대해 동작한다. 프로세서는 예컨대 컴퓨터, 제어기 또는 마이크로프로세서의 능력들을 사용하거나 또는 포함하며, 범용 컴퓨터에 의해 수행되지 않는 특수 목적 기능들을 수행하기 위한 실행가능한 명령들을 사용하여 컨디셔닝될(conditioned) 수 있다. 프로세서는 임의의 다른 프로세서와 (전기적으로, 그리고/또는 실행가능한 컴포넌트(component)들을 포함하여) 커플링될(coupled) 수 있으며, 이는 그 사이의 상호작용 및/또는 통신을 가능하게 한다. 사용자 인터페이스 프로세서 또는 생성기는, 디스플레이 이미지(display image)들 또는 디스플레이 이미지들의 일부분들을 생성하기 위한 전자 회로소자 또는 소프트웨어(software) 또는 이 둘의 결합을 포함하는 알려진 엘리먼트(element)이다. 사용자 인터페이스는, 프로세서 또는 다른 디바이스와의 사용자 상호작용을 가능하게 하는 하나 또는 그 초과의 디스플레이 이미지들을 포함한다.
[45] 내장형 디바이스들 및 제어기들(이들에 제한되지 않음)을 포함하는, 본원에서 설명된 다양한 디바이스들은, 본 발명의 실시예들에 따라 프로그래밍된(programmed) 명령들을 유지하고, 본원에서 설명된 데이터 구조들, 표들, 레코드(record)들, 또는 다른 데이터를 포함하기 위한 적어도 하나의 컴퓨터 판독가능 매체 또는 메모리를 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 "컴퓨터 판독가능 매체"란 용어는, 실행을 위해 하나 또는 그 초과의 프로세서들에 명령들을 제공하는 데 참여하는 임의의 매체를 지칭한다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 비-일시적, 비-휘발성 매체, 휘발성 매체, 및 송신 매체(그러나, 이들에 제한되지 않음)를 포함하는 많은 형태들을 취할 수 있다. 비-휘발성 매체의 비-제한적인 예들은 광학 디스크(disk)들, 고체 상태 드라이브(drive)들, 자기 디스크들, 및 광자기 디스크들을 포함한다. 휘발성 매체의 비-제한적인 예들은 동적 메모리를 포함한다. 송신 매체의 비-제한적인 예들은 동축 케이블(cable)들, 구리 와이어(wire), 및 시스템 버스(bus)를 형성하는 와이어들을 포함하는 광섬유들을 포함한다. 송신 매체는 또한, 음향 파 또는 광 파, 이를테면, 라디오(radio) 파 및 적외선 데이터 통신들 동안 생성된 파들의 형태를 취할 수 있다.
[46] 본원에서 사용된 실행가능한 애플리케이션(application)은, 예컨대 사용자 커맨드(command) 또는 입력에 대한 응답으로 미리 결정된 기능들, 이를테면, 운영체제, 콘텍스트(context) 데이터 획득 시스템 또는 다른 정보 프로세싱 시스템의 기능들을 구현하도록 프로세서를 컨디셔닝(conditioning)하기 위한 코드(code) 또는 머신 판독가능 명령들을 포함한다. 실행가능한 프로시저는, 하나 또는 그 초과의 특정 프로세스들을 수행하기 위한, 코드 또는 머신 판독가능 명령의 세그먼트(segment), 서브-루틴(sub-routine), 또는 실행가능한 애플리케이션의 일부분 또는 코드의 다른 별도의 섹션(section)이다. 이들 프로세스들은 입력 데이터 및/또는 매개변수들을 수신하는 것, 수신된 입력 데이터에 대해 동작들을 수행하는 것, 그리고/또는 수신된 입력 매개변수들에 대한 응답으로 기능들을 수행하는 것 및 결과적 출력 데이터 및/또는 매개변수들을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
[47] 본원에서 사용된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI; graphical user interface)는, 디스플레이 프로세서에 의해 생성되며 프로세서 또는 다른 디바이스와의 사용자 상호작용 그리고 연관된 데이터 획득 및 프로세싱 기능들을 가능하게 하는 하나 또는 그 초과의 디스플레이 이미지들을 포함한다. GUI는 또한, 실행가능한 프로시저 또는 실행가능한 애플리케이션을 포함한다. 실행가능한 프로시저 또는 실행가능한 애플리케이션은, GUI 디스플레이 이미지들을 표현하는 신호들을 생성하도록 디스플레이 프로세서를 컨디셔닝한다. 이들 신호들은, 사용자에 의한 보기를 위한 이미지를 디스플레이(display)하는 디스플레이 디바이스에 공급된다. 프로세서는, 실행가능한 프로시저 또는 실행가능한 애플리케이션의 제어 하에서, 입력 디바이스들로부터 수신된 신호들에 대한 응답으로 GUI 디스플레이 이미지들을 조작한다. 이러한 방식으로, 사용자가 입력 디바이스들을 사용하여 디스플레이 이미지와 상호작용하여서, 프로세서 또는 다른 디바이스와의 사용자 상호작용이 가능하게 될 수 있다.
[48] 본원의 기능들 및 프로세스 단계들은 사용자 커맨드에 대한 응답으로 자동적으로, 완전히 또는 부분적으로 수행될 수 있다. 자동적으로 수행되는 활동(단계를 포함함)은, 이 활동의 사용자 직접 개시 없이, 하나 또는 그 초과의 실행가능한 명령들 또는 디바이스 동작에 대한 응답으로 수행된다.
[49] 도면들의 시스템 및 프로세스들은 배타적이지 않다. 동일한 목표들을 달성하기 위해 본 발명의 원리들에 따라 다른 시스템들, 프로세스들 및 메뉴(menu)들이 도출될 수 있다. 본 발명이 특정 실시예들에 관련하여 설명되었지만, 본원에서 도시 및 설명된 실시예들 및 변형들이 단지 예시 목적들을 위한 것임이 이해되어야 한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 현재 설계에 대한 수정들이 당업자들에 의해 구현될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 다양한 시스템들, 서브시스템(subsystem)들, 에이전트(agent)들, 관리자들 및 프로세스들은, 하드웨어 컴포넌트들, 소프트웨어 컴포넌트들, 및/또는 이들의 결합들을 사용하여 구현될 수 있다. 본원의 어떤 청구항 엘리먼트도, 그 엘리먼트가 "하기 위한 수단"이라는 문구를 사용하여 명시적으로 언급되지 않는 한, 35 U.S.C. 112의 6번째 단락의 규정들 하에서 해석되지 않아야 한다.
Claims (23)
- 지능형 워크피스 시스템(workpiece system)으로서,
제품의 일부분을 포함하는 워크피스; 및
상기 워크피스에 부착된 내장형 컴퓨팅(computing) 시스템
을 포함하며,
상기 내장형 컴퓨팅 시스템은,
복수의 조립 영역들에서 상기 제품으로의 상기 워크피스의 조립을 용이하게 하기 위한, 제조 환경의 복수의 머신(machine)들과 통신하고,
각각의 개개의 조립 영역에서 상기 복수의 머신들 중 하나 또는 그 초과를 제어하는 하나 또는 그 초과의 제어기들에 제품 요건들을 송신하고,
송신된 제품 요건들에 응답하여, 상기 개개의 조립 영역의 이용가능한 머신들에 대응하는 하나 또는 그 초과의 제어기들로부터 머신 정보를 수신하고 ― 상기 머신 정보는 상기 제품 요건들에 기반함 ―, 그리고
상기 머신 정보에 기반하여, 조립 동작들을 수행하기 위한 각각의 개개의 조립 영역에서의 특정 머신을 선택하도록
구성되는,
지능형 워크피스 시스템. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 내장형 컴퓨팅 시스템은 추가로, 상기 복수의 조립 영역들 사이의 수송을 용이하게 하기 위한 하나 또는 그 초과의 자동 유도 차량(automated guided vehicle)들과 통신하도록 구성되는,
지능형 워크피스 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 내장형 컴퓨팅 시스템은 추가로, 상기 워크피스에 대해 조립 동작들을 수행한, 상기 머신들의 서브세트(subset)에 관련된 정보를 포함하는 레코드(record)들을 저장하도록 구성되는,
지능형 워크피스 시스템. - 제4 항에 있어서,
상기 머신들의 서브세트 내의 각각의 개개의 머신에 대한 상기 머신 정보는, 상기 워크피스에 대해 수행된 개개의 조립 동작으로 인해 발생한, 개개의 머신의 탄소 발자국, 소모된 에너지(energy), 사용된 재료들, 또는 부품들 중 하나 또는 그 초과에 대한 표시를 포함하는,
지능형 워크피스 시스템. - 제4 항에 있어서,
상기 머신들의 서브세트 내의 각각의 개개의 머신에 대한 상기 머신 정보는, 배치(batch) 번호, 공급자 식별자, 및 개개의 머신에 의해 생성된 데이터(data)의 표시 중 하나 또는 그 초과를 더 포함하는,
지능형 워크피스 시스템. - 워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
상기 워크피스에 동작가능하게 커플링된(coupled) 내장형 컴퓨팅 시스템이, 게이트웨이 서버(gateway server)로부터 제품 요건 정보를 수신하는 단계;
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 상기 워크피스를 사용하여 상기 제품을 조립하기 위한 복수의 조립 영역들을 식별하는 단계;
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 상기 복수의 조립 영역들 각각에 대한 조립 프로세스(process)를 수행하는 단계
를 포함하며,
각각의 개개의 조립 영역에서 수행되는 조립 프로세스는,
개개의 조립 영역에 대응하는, 상기 제품 요건 정보의 적어도 일부를 브로드캐스팅(broadcasting) 또는 멀티캐스팅(multicasting)하는 단계,
상기 개개의 조립 영역에서 동작하는 복수의 머신들에 대응하는 서비스(service) 이용가능성 정보를 수신하는 단계 ― 상기 서비스 이용가능성 정보는 상기 제품 요건 정보에 기반함 ―,
상기 서비스 이용가능성 정보에 기반하여, 상기 복수의 머신들에 포함된 특정 머신을 선택하는 단계,
상기 특정 머신으로의 상기 내장형 컴퓨팅 시스템 및 상기 워크피스의 수송을 용이하게 하기 위한 하나 또는 그 초과의 자동 유도 차량들과 통신하는 단계, 및
상기 워크피스에 관련된 입력 정보를 상기 특정 머신에 제공하는 단계
를 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
각각의 개개의 조립 영역에서 수행된 조립 프로세스 후에, 상기 조립 프로세스에 대응하는 정보를 이용하여, 상기 제품의 최종 사용자가 액세스할 수 있는(accessible) 조립 진행 레코드를 업데이트(updating)하는 단계
를 더 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
내장형 컴퓨팅 디바이스(device)가 전기 요금 정보를 수신하는 단계
를 더 포함하며,
각각의 조립 영역에서 복수의 머신들에 포함된 특정 머신의 선택은 추가로, 상기 전기 요금 정보에 기반하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
각각의 조립 영역의 어느 머신들이 상기 워크피스에 대해 작업했는지에 대한 표시를 상기 내장형 컴퓨팅 시스템 상에 저장하는 단계
를 더 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제10 항에 있어서,
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 상기 워크피스에 대해 조립 영역에서 수행된 작업으로 인해 발생한 에너지 소모량의 표시를 결정하는 단계; 및
상기 워크피스를 사용하여 상기 조립 영역에서 수행된 작업으로 인해 발생한 에너지 소모량의 표시를 상기 내장형 컴퓨팅 시스템 상에 저장하는 단계
를 더 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 요청 디바이스로부터 상기 내장형 컴퓨팅 시스템 상에 저장된, 상기 워크피스에 관련된 정보에 대한 요청을 수신하는 단계; 및
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 상기 요청에 대한 응답으로, 각각의 조립 영역의 어느 머신들이 상기 워크피스에 대해 작업했는지에 대한 표시를 상기 요청 디바이스에 송신하는 단계
를 더 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 상기 내장형 컴퓨팅 시스템 및 상기 워크피스 중 적어도 하나에 관련된 경보(alarm) 조건을 식별하는 단계; 및
상기 내장형 컴퓨팅 시스템이, 상기 경보 조건의 표시를 포함하는 메시지(message)를 상기 게이트웨이 서버를 통해 오퍼레이터(operator) 디바이스에 또는 사용자에 송신하는 단계
를 더 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 메시지는 상기 경보 조건을 해결하기 위한, 상기 조립 프로세스의 수정을 제안하는 정보를 더 포함하는,
워크피스를 포함하는 제품을 제조하기 위한 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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