KR102185433B1 - Intelligent utility system piping design apparatus and method - Google Patents

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KR102185433B1
KR102185433B1 KR1020190166506A KR20190166506A KR102185433B1 KR 102185433 B1 KR102185433 B1 KR 102185433B1 KR 1020190166506 A KR1020190166506 A KR 1020190166506A KR 20190166506 A KR20190166506 A KR 20190166506A KR 102185433 B1 KR102185433 B1 KR 102185433B1
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김종열
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김종열
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Abstract

The present invention relates to an intelligent utility system piping design device and to a method thereof. The intelligent utility system piping design device comprises: an input unit which receives request information including factory information, equipment information, and process information; a utility system design unit which determines a factory layout and process flow based on at least one of the factory information, the equipment information, and the process information, and designs a utility system based on the factory layout and process flow; a utility system piping design unit which defines piping to correspond to the utility flow by the utility system and generates piping design information optimized for each piping; and a providing unit which provides the piping design information.

Description

지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치 그의 방법{INTELLIGENT UTILITY SYSTEM PIPING DESIGN APPARATUS AND METHOD}Intelligent utility system piping design device his method {INTELLIGENT UTILITY SYSTEM PIPING DESIGN APPARATUS AND METHOD}

본원은 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치 및 방법에 관한 것이다.The present application relates to an intelligent utility system piping design apparatus and method.

유틸리티(Utility)란 공장 내의 생산 설비에 공급되는 가열용 증기, 냉각수, 전력, 연료 등 또는 이들을 공급하는 설비를 말한다. 즉, 생산 공정에 있어서 적절한 온도, 압력, 동력 등을 확보하기 위해 냉각원, 가열원, 동력원 등이 필요하며, 이를 유틸리티라고 한다. 예시적으로, 냉각원은 공기 등이며, 가열원은 화열, 스팀 등이며, 동력원은 전력, 스팀 등이다.Utility refers to heating steam, cooling water, power, fuel, etc. supplied to production facilities in a factory, or facilities that supply them. In other words, a cooling source, a heating source, a power source, etc. are required to secure an appropriate temperature, pressure, and power in the production process, and this is called a utility. Exemplarily, the cooling source is air or the like, the heating source is fire heat, steam, and the like, and the power source is electric power, steam, or the like.

한편, 반도체가 제조되는 건물은 라인(Line)으로 지칭될 수 있으며, 라인의 구조는 팹(Fab) 및 서브 팹(Sub Fab)의 2층 구조 또는 팹(Fab), 클린 서브 팹(Clean Sub Fab) 및 설비 서브 팹(Facility Sub Fab)의 3층 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 팹(Fab)은 반도체 제조 공정이 수행되는 클린룸(Clean Room; C/R)을 의미한다. 서브 팹(Sub Fab)은 생산 설비에 공정에 필요한 화학물질 등을 제공하고 공정 진행 후 잔여 화학물질을 제거(배기)하는 설비 등이 배치되는 공간으로서, 유틸리티 공급 설비가 구비되는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, the building in which the semiconductor is manufactured may be referred to as a line, and the structure of the line is a two-story structure of a fab and a sub fab, or a fab, a clean sub fab. ) And Facility Sub Fab (Facility Sub Fab). Here, Fab means a clean room (C/R) in which a semiconductor manufacturing process is performed. A sub fab is a space in which facilities that provide chemical substances necessary for the process to production facilities and remove (exhaust) residual chemical substances after the process proceeds are arranged, and it can be understood that utility supply facilities are provided. .

특히 고도의 정밀성 및 청결성이 요구되는 반도체 공정 및 반도체 생산 설비에 있어서 고순도 가스, 압축공기, 공정용 냉각수, 초순수, 폐수, 폐액, 화학약품 등의 유틸리티를 공급 및 배출하는 유틸리티 시스템의 중요성은 더욱 높다고 할 수 있다. 한편, 고순도 가스, 압축공기, 공정용 냉각수, 초순수, 폐수, 폐액, 화학약품 등의 유틸리티는 유체에 해당하며 유체의 공급 및 배출은 배관을 통해 이루어지므로, 유틸리티 시스템에 있어서 배관 설계는 핵심 과제라 할 수 있다.In particular, the importance of a utility system that supplies and discharges utilities such as high-purity gas, compressed air, process cooling water, ultrapure water, wastewater, waste liquid, and chemicals in semiconductor processes and semiconductor production facilities that require high precision and cleanliness is said to be of greater importance. can do. On the other hand, utilities such as high purity gas, compressed air, process cooling water, ultrapure water, waste water, waste liquid, and chemicals correspond to fluids, and supply and discharge of fluids are made through piping, so piping design is a key task in utility systems. can do.

종래기술은 배관, 덕트 등의 반도체 팹 유틸리티를 베이(bay) 별로 분류하고, 반도체 팹 유틸리티의 규격을 표준화하고, 반도체 팹 유틸리티를 각 베이 별로 조합하여 모듈화함으로써 반도체 팹 유틸리티의 효율적인 시공을 가능하게 하였으나, 구축되는 건물의 단지 내 배치, 건물 내 생산 장비 등의 레이아웃(layout), 공정 흐름 등을 반영하여 건물, 장비 또는 공정에 대한 유틸리티 시스템의 최적화된 배관 설계를 위한 정보를 제공하지 못하는 한계가 존재한다.In the prior art, semiconductor fab utilities such as pipes and ducts are classified by bay, standardized standards of semiconductor fab utilities, and modularized semiconductor fab utilities are combined for each bay, enabling efficient construction of semiconductor fab utilities. , There is a limitation in that it cannot provide information for the optimal piping design of the utility system for the building, equipment, or process by reflecting the layout of the building to be built in the complex, the layout of the production equipment in the building, and the process flow. do.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-1600068호에 개시되어 있다.The technology behind the present application is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1600068.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공장 구축에 관한 중장기 계획 및 건물 간 연계성, 생산 장비, 공정 등을 고려하여 해당 공장에 대한 유틸리티 시스템의 최적화된 배관 설계를 할 수 있도록 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 제공할 수 있는 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.The present application is intended to solve the problems of the prior art described above, in consideration of the mid- to long-term plan for factory construction and the linkage between buildings, production equipment, processes, etc., so that an optimized piping design of the utility system for the plant can be performed. An object of the present invention is to provide an intelligent utility system piping design apparatus and method capable of providing optimized piping design information.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 빅데이터 기반으로 분석된 최적의 배관 설계 정보를 제공할 수 있는 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, and an object thereof is to provide an intelligent utility system piping design apparatus and method capable of providing optimal piping design information analyzed based on big data.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자가 원하는 기준으로 최적화된 배관 설계 정보를 제공할 수 있는 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.The present application is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide an intelligent utility system piping design apparatus and method capable of providing optimized piping design information based on a user's desired standard.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the embodiments of the present application is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치는, 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보를 입력 받는 입력부; 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 공장 레이아웃 및 공정 흐름을 결정하고, 상기 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 시스템을 설계하는 유틸리티 시스템 설계부; 상기 유틸리티 시스템에 의한 유틸리티 흐름에 대응되도록 배관을 정의하고, 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 생성하는 유틸리티 시스템 배관 설계부; 및 상기 배관 설계 정보를 제공하는 제공부를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, the intelligent utility system piping design apparatus according to an embodiment of the present application includes: an input unit receiving request information including factory information, equipment information, and process information; A utility system design unit determining a factory layout and a process flow based on at least one of the factory information, the equipment information, and the process information, and designing a utility system based on the factory layout and process flow; A utility system piping design unit defining piping to correspond to the utility flow by the utility system and generating piping design information optimized for each piping; And a providing unit that provides the piping design information.

또한, 상기 유틸리티 시스템 설계부는, 상기 유틸리티 시스템의 유틸리티별 용량(capacity)을 결정하고, 상기 유틸리티별 용량에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 유형, 사양 및 개수를 결정하고, 상기 유틸리티 공급 장비의 배치 및 상기 유틸리티 공급 장비로부터 공정으로 공급되는 유틸리티 흐름을 결정할 수 있다.In addition, the utility system design unit determines the utility-specific capacity of the utility system, determines the type, specification, and number of utility supply equipment based on the utility-specific capacity, and the arrangement of the utility supply equipment and the It is possible to determine the flow of utility supplied to the process from the utility supply equipment.

또한, 상기 유틸리티 시스템 배관 설계부는, 배관을 따라 흐르는 유체의 종류 및 특성을 포함하는 유체 정보와 배관의 배치 상태 및 설계 조건을 포함하는 배관 정보를 이용하여, 배관의 사양 정보를 포함하는 상기 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, the utility system piping design unit, using fluid information including the type and characteristic of fluid flowing along the piping and piping information including the arrangement state and design conditions of the piping, the piping design including the specification information of the piping Can generate information.

또한, 상기 유틸리티 시스템 배관 설계부는, 상기 유체 정보 및 상기 배관 정보를 입력으로 하고, 배관의 최적 사양 정보를 출력으로 하는 미리 학습된 인공신경망을 기반으로, 배관별 최적 사양 정보를 포함하는 상기 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, the utility system piping design unit, based on a pre-learned artificial neural network for inputting the fluid information and the piping information and outputting the piping optimum specification information, the piping design including optimum specification information for each piping Can generate information.

또한, 상기 최적 사양 정보는, 품질 기준 최적 사양 정보이거나 비용 기준 최적 사양 정보이고, 상기 인공신경망은, 상기 유체 정보 및 상기 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 품질 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습되거나, 배관의 비용 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다.In addition, the optimum specification information is quality-based optimum specification information or cost-based optimum specification information, and the artificial neural network receives the fluid information and the piping information as inputs, but outputs the piping quality-based optimum specification information in advance. It may be learned or learned in advance by outputting information on the optimum specification based on the cost of the pipe.

또한, 상기 최적 사양 정보는, 품질 및 비용에 소정의 가중치를 적용하여 평가된 맞춤형 최적 사양 정보이고, 상기 인공신경망은, 상기 유체 정보 및 상기 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 맞춤형 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다.In addition, the optimum specification information is customized optimum specification information evaluated by applying a predetermined weight to quality and cost, and the artificial neural network inputs the fluid information and the piping information, but provides customized optimum specification information of the piping. It can be learned in advance as an output.

또한, 상기 입력부는, 사용자로부터 품질 및 비용에 대한 가중치 정보를 더 입력 받을 수 있다.Also, the input unit may further receive weight information on quality and cost from a user.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은, (a) 입력부는, 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보를 입력 받는 단계; (b) 유틸리티 시스템 설계부는, 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 공장 레이아웃 및 공정 흐름을 결정하고, 상기 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 시스템을 설계하는 단계; (c) 유틸리티 시스템 배관 설계부는, 상기 유틸리티 시스템에 의한 유틸리티 흐름에 대응되도록 배관을 정의하고, 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 생성하는 단계; 및 (d) 제공부는, 상기 배관 설계 정보를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the intelligent utility system piping design method according to an embodiment of the present application, (a) the input unit, receiving input request information including factory information, equipment information, and process information; (b) the utility system design unit, determining a factory layout and process flow based on at least one of the factory information, the equipment information, and the process information, and designing a utility system based on the factory layout and process flow; (c) the utility system piping design unit, defining piping to correspond to the utility flow by the utility system, and generating piping design information optimized for each piping; And (d) the providing unit may include providing the pipe design information.

또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 유틸리티 시스템의 유틸리티별 용량을 결정하는 단계; (b2) 상기 유틸리티별 용량에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 유형, 사양 및 개수를 결정하는 단계; 및 (b3) 상기 유틸리티 공급 장비의 배치 및 상기 유틸리티 공급 장비로부터 공정으로 공급되는 유틸리티 흐름을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, step (b) may include: (b1) determining the capacity of the utility system for each utility; (b2) determining the type, specification, and number of utility supply equipment based on the capacity for each utility; And (b3) determining the arrangement of the utility supply equipment and the utility flow supplied to the process from the utility supply equipment.

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 유틸리티 시스템 배관 설계부는, 배관을 따라 흐르는 유체의 종류 및 특성을 포함하는 유체정보와 배관의 배치 상태 및 설계 조건을 포함하는 배관 정보를 이용하여, 배관의 사양 정보를 포함하는 상기 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, in the step (c), the utility system piping design unit uses fluid information including the type and characteristics of fluid flowing along the piping and piping information including the arrangement state and design conditions of the piping, The piping design information including information may be generated.

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 유틸리티 시스템 배관 설계부는, 상기 유체 정보 및 상기 배관 정보를 입력으로 하고, 배관의 최적 사양 정보를 출력으로 하는 미리 학습된 인공신경망을 기반으로, 배관별 최적 사양 정보를 포함하는 상기 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, in step (c), the utility system piping design unit receives the fluid information and the piping information as inputs, and based on a pre-learned artificial neural network that outputs the piping optimum specification information, the optimum specification for each pipe The piping design information including information may be generated.

또한, 상기 최적 사양 정보는, 품질 기준 최적 사양 정보이거나 비용 기준 최적 사양 정보이고, 상기 인공신경망은, 상기 유체 정보 및 상기 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 품질 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습되거나, 배관의 비용 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다.In addition, the optimum specification information is quality-based optimum specification information or cost-based optimum specification information, and the artificial neural network receives the fluid information and the piping information as inputs, but outputs the piping quality-based optimum specification information in advance. It may be learned or learned in advance by outputting information on the optimum specification based on the cost of the pipe.

또한, 상기 최적 사양 정보는, 품질 및 비용에 소정의 가중치를 적용하여 평가된 맞춤형 최적 사양 정보이고, 상기 인공신경망은, 상기 유체 정보 및 상기 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 맞춤형 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다.In addition, the optimum specification information is customized optimum specification information evaluated by applying a predetermined weight to quality and cost, and the artificial neural network inputs the fluid information and the piping information, but provides customized optimum specification information of the piping. It can be learned in advance as an output.

또한, 상기 (a) 단계에서, 상기 입력부는, 사용자로부터 품질 및 비용에 대한 가중치 정보를 더 입력 받을 수 있다.In addition, in step (a), the input unit may further receive weight information about quality and cost from a user.

한편, 본원의 다른 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법을 실행시키기 위하여 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장될 수 있다.Meanwhile, a computer program according to another aspect of the present application may be stored in a computer-readable recording medium in order to execute an intelligent utility system piping design method according to an exemplary embodiment of the present application.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary and should not be construed as limiting the present application. In addition to the above-described exemplary embodiments, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 이용하여 유틸리티 시스템을 설계하고 유틸리티 시스템의 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 제공함으로써, 공장 구축에 관한 중장기 계획 및 건물 간 연계성, 생산 장비, 공정 등을 고려하여 해당 공장에 대한 유틸리티 시스템의 최적화된 배관 설계를 할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by designing a utility system using factory information, equipment information, and process information, and providing optimized piping design information for each piping of the utility system, mid- to long-term planning for factory construction and linkage between buildings Considering the production equipment, process, etc., it is possible to design the optimized piping of the utility system for the plant.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 미리 학습된 인공신경망을 기반으로 배관별 최적 사양 정보를 포함하는 배관 설계 정보를 제공함으로써, 빅데이터 기반으로 분석된 최적의 배관 설계 정보를 제공할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by providing pipe design information including optimum specification information for each pipe based on the artificial neural network learned in advance, it is possible to provide optimal pipe design information analyzed based on big data.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 사용자가 원하는 기준으로 최적화된 배관 사양 정보를 기반으로 학습된 인공신경망을 이용하여 생성된 최적 사양 정보를 포함하는 배관 설계 정보를 제공함으로써, 사용자가 원하는 기준으로 최적화된 배관 설계 정보를 제공할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, by providing piping design information including optimum specification information generated using an artificial neural network learned based on piping specification information optimized for a user's desired standard, It can provide optimized piping design information.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effect obtainable in the present application is not limited to the effects as described above, and other effects may exist.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 사용자로부터 최적화 기준을 입력 받기 위해 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치에 의해 제공되는 인터페이스를 예시한 도면이다.
도 3은 사용자로부터 최적화 기준별 가중치를 입력 받기 위해 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치에 의해 제공되는 인터페이스를 예시한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치의 인공신경망이 학습되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a schematic block diagram of an intelligent utility system piping design apparatus according to an embodiment of the present application.
2 is a diagram illustrating an interface provided by an intelligent utility system piping design apparatus according to an embodiment of the present disclosure in order to receive an optimization criterion from a user.
3 is a diagram illustrating an interface provided by an intelligent utility system piping design apparatus according to an embodiment of the present application to receive a weight for each optimization criterion from a user.
4 is a view for explaining a process of learning the artificial neural network of the intelligent utility system piping design apparatus according to an embodiment of the present application.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present application. However, the present application may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present application, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout the present specification, when a part is said to be "connected" with another part, it is not only "directly connected", but also "electrically connected" or "indirectly connected" with another element interposed therebetween. "Including the case.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is positioned "on", "upper", "upper", "under", "lower", and "lower" of another member, this means that a member is located on another member. It includes not only the case where they are in contact but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본원은 생산 설비에 해당하는 공장을 구축함에 있어서 생산 설비 또는 생산 공정에 대해 운영되는 유틸리티 시스템의 배관을 설계하기 위해, 의뢰자로부터 제공 받은 공장, 장비 및 공정에 관한 다양한 정보들을 고려하여 유틸리티 시스템을 설계하고 설계된 유틸리티 시스템 및 생산 설비(또는 생산 공정)를 연결하는 배관의 배관별 최적 사양 정보를 생성 및 제공하는 지능형 유틸리티 시스템 설계 장치 및 방법에 관한 것이다.In order to design the piping of the utility system operated for the production facility or production process in constructing the factory corresponding to the production facility, we design the utility system in consideration of various information about the factory, equipment and process provided from the client. It relates to an intelligent utility system design apparatus and method for generating and providing optimal specification information for each pipe of a pipe connecting the designed utility system and production equipment (or production process).

사용자는 본원에 의해 제공되는 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보에 기초하여 도면 및 시방서/계산서를 작성할 수 있다. 예시적으로, 도면은 PFD(Process Flow Diagram), UFD(Utility Flow Diagram), P&ID(Process & Instrument Diagram) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Users can create drawings and specifications/invoices based on pipe design information optimized for each pipe provided by the present application. Illustratively, the drawings may be Process Flow Diagram (PFD), Utility Flow Diagram (UFD), Process & Instrument Diagram (P&ID), etc., but are not limited thereto.

한편, 생산 공정 및 생산 설비에 있어서 유틸리티 시스템의 역할은 매우 중요하다. 유틸리티 시스템에 의해 유틸리티의 공급 등이 원활하게 이루어지지 않는 경우 생산 설비의 안전 운전 및 경제성에 큰 문제가 생긴다. 또한, 유틸리티를 공급함에 있어서 배관(Pipe)은 필수적인 구성요소 중 하나이다. 일반적으로, 배관 설계는 기기와 기기를 프로세스(process)에서 규정한 대로 적절한 배관 부품을 이용하여 연결해 나가는 설계 과정을 총칭하는 것으로서, 이러한 기기들이 최상의 운전 성능을 유지하고 공장(plant)이 효율적으로 운영되는 데 매우 중요한 영향을 끼친다. 배관 설계는 전체 공장(plant) 설계의 작업 볼륨(work volume) 중에서 전체 소요 인력의 40~50%를 차지하고, 배관 비용이 전체 공장(plant) 건설 비용의 25~35%를 필요로 하는 점에서도 중요도를 확인할 수 있다. 종합하면, 배관 설계는 품질 및 비용 측면이 모두 관리되어야 한다. 본원은 배관의 최적 사양 정보를 포함하는 배관별 최적화된 배관 설계 정보를 공장마다 변경(modify)하여 제공함으로써 공장 별로 맞춤형 배관 설계를 할 수 있으며, 배관 설계에 소요되는 인력 및 배관 비용을 감소시킬 수 있다.On the other hand, the role of the utility system in the production process and production equipment is very important. If the supply of utilities, etc. is not smoothly performed by the utility system, a major problem occurs in the safe operation and economics of production facilities. In addition, in supplying utilities, a pipe is one of the essential components. In general, piping design is a generic term for the design process in which devices and devices are connected using appropriate piping parts as specified in the process, and these devices maintain the best operating performance and the plant operates efficiently. It has a very important effect on being. Piping design is also important in that it accounts for 40-50% of the total manpower required among the work volume of the overall plant design, and piping costs require 25-35% of the total plant construction cost. You can check. Taken together, piping design must be managed in both quality and cost aspects. We can make customized piping design for each plant by providing optimized piping design information for each pipe, including information on the optimum specification of piping, for each plant, and reduce manpower and piping costs for piping design. have.

예시적으로, 본원은 반도체 팹(Fab) 또는 반도체 생산 장비가 구비되는 클린룸(Clean Room; C/R) 및 그에 대한 유틸리티 시스템에 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 광범위한 산업 분야의 설비 또는 클린룸(Industrial Clean Room, ICR) 및 그에 대한 유틸리티 시스템에 적용될 수 있다.Exemplarily, the present application may be applied to a semiconductor fab or a clean room (C/R) in which semiconductor production equipment is provided, and a utility system therefor, but is not limited thereto, and equipment or It can be applied to the industrial clean room (ICR) and utility system therefor.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of an intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application.

도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 입력부(100), 유틸리티 시스템 설계부(200), 유틸리티 시스템 배관 설계부(300) 및 제공부(400)를 포함한다.1, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application includes an input unit 100, a utility system design unit 200, a utility system piping design unit 300, and a providing unit 400 do.

입력부(100)는 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보를 입력 받을 수 있다. 다시 말해, 입력부(100)를 통해 입력되는 의뢰 정보는 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함할 수 있다. 이 때, 공장 정보는 공장(plant)의 구축, 운영 등과 관련한 중장기 계획, 공장(또는 건물)의 단지 내 배치, 향후 추가 구축될 공장과의 연계성 등에 관한 정보를 의미한다. 장비 정보는 생산 장비를 포함하는 다양한 장비의 종류, 개수 및 사양에 관한 정보를 의미한다. 공정 정보는 공장에서 이루어지거나 생산 설비를 통해 이루어지는 모든 공정에 관한 정보를 의미한다. 구체적으로, 공정 정보는 공정의 명칭 및 분류, 공정에 대한 인풋(input) 및 아웃풋(output), 공정 소요 시간 등을 포함할 수 있다. 또한, 공정 정보는 복수의 공정 간의 순서에 관한 정보를 포함할 수 있다.The input unit 100 may receive request information including factory information, equipment information, and process information. In other words, the request information input through the input unit 100 may include factory information, equipment information, and process information. In this case, the factory information refers to information on mid- to long-term plans related to the construction and operation of a plant, the arrangement of the factory (or building) in the complex, and the linkage with a factory to be additionally constructed in the future. Equipment information refers to information on types, numbers, and specifications of various equipment including production equipment. Process information means information on all processes carried out in a factory or through a production facility. Specifically, the process information may include a name and classification of a process, an input and output for a process, a process time, and the like. In addition, the process information may include information on an order between a plurality of processes.

본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 사용자 단말 형태로 구현되고, 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보는 터치 디스플레이 또는 키보드, 마우스 등의 입력 장치를 통해 직접 입력될 수 있다. 다른 예로, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 통신부(미도시)를 구비하여 의뢰 정보를 저장하고 있는 서버로부터 의뢰 정보를 수신하는 방식으로 입력 받을 수 있다. 이 경우, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 서버와 네트워크를 통해 통신할 수 있다. 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), wifi 네트워크, 블루투스(Bluetooth) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.The intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application is implemented in the form of a user terminal, and request information including factory information, equipment information, and process information is transmitted through an input device such as a touch display or a keyboard or a mouse. Can be entered directly. As another example, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may be provided with a communication unit (not shown) to receive the request information in a manner of receiving request information from a server storing the request information. In this case, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application may communicate with a server through a network. A network refers to a connection structure that enables information exchange between nodes such as terminals and servers, and examples of such networks include 3GPP (3rd Generation Partnership Project) networks, LTE (Long Term Evolution) networks, and 5G networks. Network, WIMAX (World Interoperability for Microwave Access) network, Internet, LAN (Local Area Network), Wireless LAN (Wireless Local Area Network), WAN (Wide Area Network), PAN (Personal Area Network), wifi network, This includes, but is not limited to, a Bluetooth network.

한편, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)의 일 구현예인 사용자 단말은, 예를 들어, 예를 들면, 스마트폰(Smartphone), 스마트패드(SmartPad), 태블릿 PC등과 모든 종류의 무선 통신 장치 및 데스크탑 컴퓨터 등 유선 통신 장치를 포함할 수 있다.On the other hand, the user terminal that is an embodiment of the intelligent utility system piping design device 10 according to an embodiment of the present application, for example, for example, a smart phone (Smartphone), a smart pad (SmartPad), a tablet PC, etc. Wired communication devices such as wireless communication devices and desktop computers may be included.

유틸리티 시스템 설계부(200)는 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 공장 레이아웃 및 공정 흐름을 결정할 수 있다.The utility system design unit 200 may determine a factory layout and a process flow based on at least one of factory information, equipment information, and process information.

예를 들면, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 건물(공장)의 규모(넓이, 높이, 수용 가능한 장비 대수 등), 유형(용도), 배치 및 단면(단면 형태 및 단면적)을 결정하여 공장 레이아웃을 결정할 수 있다. 공장 레이아웃은 단지(공장 단지) 내의 전체 건물 배치를 나타낼 수 있다. 이 때, 공장 레이아웃은 건물(향후 구축될 공장을 포함) 간의 연계성 등이 고려되어 결정될 수 있다. 또한, 공장 레이아웃은 공장 내부에 구비되는 장비, 부속실, 사무실 등의 배치를 나타낼 수 있다. 이 때, 공장 레이아웃은 장비들의 종류 및 개수, 복수의 공정 간의 순서 등이 고려되어 결정될 수 있다.For example, the utility system design unit 200 determines the factory layout by determining the size (area, height, number of acceptable equipment, etc.), type (use), layout and cross-section (cross-sectional shape and cross-sectional area) of the building (factory). I can. The factory layout can represent the overall building layout within the complex (factory complex). At this time, the factory layout may be determined in consideration of the connection between buildings (including factories to be built in the future). In addition, the factory layout may indicate the arrangement of equipment, subrooms, and offices provided inside the factory. In this case, the factory layout may be determined in consideration of the type and number of equipment, an order between a plurality of processes, and the like.

한편, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보의 세부 정보에 해당하는 항목들에 코드를 부여하여 기 설계된 공장 또는 시뮬레이션을 통해 설계된 공장에 대해 분석된 코드 결과와 비교하여 유사도가 가장 높은 공장 레이아웃을 결정할 수 있다. 이 때, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 기 설계된 공장 또는 시뮬레이션을 통해 설계된 공장에 대해 분석된 코드 결과가 저장된 데이터베이스(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the utility system design unit 200 assigns codes to items corresponding to detailed information of factory information, equipment information, and process information, and compares it with the code results analyzed for a factory designed in advance or a factory designed through simulation. The highest plant layout can be determined. In this case, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application may include a database (not shown) in which code results analyzed for a factory designed in advance or a factory designed through simulation are stored.

또한, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공장 레이아웃 및 공정 정보에 기초하여 공정 흐름을 결정할 수 있다. 구체적으로, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공정 간의 순서를 고려하여 공장 레이아웃 상의 공정 흐름을 결정할 수 있다. 예를 들어, 동일한 공정을 수행하는 장비가 공장 레이아웃 상에 분리되어 배치될 수 있다. 이 경우 해당 공정의 이전 공정으로부터 해당 공정으로의 공정 흐름은 양측으로 분리되었다가, 해당 공정으로부터 해당 공정의 다음 공정으로의 공정 흐름은 다시 합류되도록 공정 흐름이 결정될 수 있다In addition, the utility system design unit 200 may determine a process flow based on the factory layout and process information. Specifically, the utility system design unit 200 may determine a process flow on a factory layout in consideration of an order between processes. For example, equipment performing the same process may be arranged separately on a factory layout. In this case, the process flow may be determined so that the process flow from the previous process of the process to the process is separated into both sides, and the process flow from the process to the next process of the process is joined again.

유틸리티 시스템 설계부(200)는 공정 별로 부여된 코드와 해당 공정을 수행하는 장비에 동일하게 부여된 코드를 매칭시키는 방식으로 전체 공정에 대한 코드 순서에 따라 연결함으로써 공정 흐름을 결정할 수 있다.The utility system design unit 200 may determine a process flow by connecting a code assigned to each process according to a code order for the entire process in a manner that matches the code assigned to the equipment performing the process.

또한, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 시스템을 설계할 수 있다. 구체적으로, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티 시스템의 유틸리티별 용량(capacity)을 결정할 수 있다. 또한, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티별 용량에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 유형, 사양 및 개수를 결정할 수 있다. 또한, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티 공급 장비의 배치 및 유틸리티 공급 장비로부터 공정으로 공급되는 유틸리티 흐름을 결정할 수 있다.In addition, the utility system design unit 200 may design a utility system based on a factory layout and a process flow. Specifically, the utility system design unit 200 may determine a capacity for each utility of the utility system. In addition, the utility system design unit 200 may determine the type, specification, and number of utility supply equipment based on the capacity for each utility. In addition, the utility system design unit 200 may determine an arrangement of utility supply equipment and a utility flow supplied from the utility supply equipment to a process.

유틸리티 시스템 설계부(200)는 공정 흐름에 기초하여 유틸리티별 용량을 결정할 수 있다. 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티를 유체의 종류에 따라 구분할 수 있다. 유체의 종류는, 예를 들어, 일반가스, 질소, 아르곤, 수소, 산소, LNG, 독성 및 폭발성가스와 공정용 냉각수 및 초순수 등이 있다. 다시 말해, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공정 흐름에 기초하여 전체 공정에 대해 유틸리티 시스템에 의해 공급되는 유체별 용량을 결정할 수 있다. 여기서, 용량은 최대 유량을 의미할 수 있다.The utility system design unit 200 may determine a capacity for each utility based on a process flow. The utility system design unit 200 may classify utilities according to the type of fluid. Types of fluids include, for example, general gas, nitrogen, argon, hydrogen, oxygen, LNG, toxic and explosive gases, and process cooling water and ultrapure water. In other words, the utility system design unit 200 may determine a capacity for each fluid supplied by the utility system for the entire process based on the process flow. Here, the capacity may mean the maximum flow rate.

한편, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공정 별로 필요한 유틸리티(유체)의 종류 및 필요한 양(유량)에 관한 정보를 기초로 유틸리티(유체)별 용량(최대유량)을 결정할 수 있다. 이 때, 공정 별로 필요한 유틸리티의 종류 및 필요량은 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)의 데이터베이스(미도시)에 저장될 수 있다.Meanwhile, the utility system design unit 200 may determine a capacity (maximum flow rate) for each utility (fluid) based on information on the type of utility (fluid) required for each process and the required amount (flow rate). In this case, the type and amount of utilities required for each process may be stored in a database (not shown) of the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티별 용량에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 유형, 사양 및 개수를 결정할 수 있다. 구체적으로, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티의 종류에 따라 유틸리티 공급 장비의 유형 및 사양을 결정하고, 유틸리티별 용량에 따라 서로 다른 유형 및 사양의 유틸리티 공급 장비 각각의 개수를 결정할 수 있다.The utility system design unit 200 may determine the type, specification, and number of utility supply equipment based on the capacity for each utility. Specifically, the utility system design unit 200 may determine the type and specification of utility supply equipment according to the type of utility, and may determine the number of utility supply equipment of different types and specifications according to the capacity of each utility.

다시 말해, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티 공급 장비의 유형 및 사양 별로 미리 정해진 한 대당 유틸리티 용량 정보를 기초로 유틸리티별 용량을 커버(수용)할 수 있는 유틸리티 공급 장비의 유형 및 사양 별 개수를 결정할 수 있다. 유틸리티 공급 장비의 유형 및 사양 정보와 유틸리티 한 대당 유틸리티 용량 정보는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)의 데이터베이스(미도시)에 저장될 수 있다.In other words, the utility system design unit 200 determines the number of types and specifications of utility supply equipment capable of covering (accommodating) the capacity of each utility based on information on the utility capacity per unit predetermined for each type and specification of the utility supply equipment. I can. The type and specification information of utility supply equipment and utility capacity information per utility may be stored in a database (not shown) of the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present disclosure.

예를 들어, 제1 유틸리티 용량이 10LPM(Liter per Minute)이고 제1 유틸리티 공급 설비의 한 대당 유틸리티 용량이 4LPM인 경우, 제1 유틸리티 공급 설비는 3개로 결정될 수 있다. 또한, 제1 유틸리티를 공급하는 제2 유틸리티 공급 설비의 유틸리티 용량이 5LPM인 경우, 제2 유틸리티 공급 설비는 2개로 결정될 수 있다. 이 때, 제1 유틸리티 공급 설비 및 제2 유틸리티 공급 설비는 서로 다른 유형 또는 사양일 수 있다.For example, when the first utility capacity is 10 LPM (Liter per Minute) and the utility capacity per unit of the first utility supply facility is 4 LPM, the number of first utility supply facilities may be determined as three. In addition, when the utility capacity of the second utility supply facility supplying the first utility is 5LPM, two second utility supply facilities may be determined. In this case, the first utility supply facility and the second utility supply facility may have different types or specifications.

유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티 공급 장비의 배치 및 유틸리티 공급 장비로부터 공정으로 공급되는 유틸리티 흐름을 결정할 수 있다. 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 공급 장비 각각을 적절한 위치에 배치할 수 있다. 여기서, 적절한 위치란, 유틸리티 공급 장비와 각 공정에 해당하는 생산 장비를 연결하는 길이가 가장 짧을 수 있도록 설정된 위치를 의미할 수 있으며, 하나의 유틸리티 공급 장비에 여러 개의 생산 장비가 연결되는 경우, 연결되는 모든 길이의 합이 가장 짧을 수 있도록 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The utility system design unit 200 may determine an arrangement of utility supply equipment and a utility flow supplied from the utility supply equipment to a process. The utility system design unit 200 may arrange each utility supply equipment at an appropriate location based on a factory layout and a process flow. Here, the appropriate location may mean a location set so that the length connecting the utility supply equipment and the production equipment corresponding to each process is shortest, and when multiple production equipment is connected to one utility supply equipment, the connection It may be set to be the shortest sum of all lengths, but is not limited thereto.

또한, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 별로 흐르는 방향 및 이동 경로를 결정할 수 있다. 즉, 유틸리티 흐름은 유틸리티가 흐르는 방향 및 이동 경로를 포함할 수 있다.In addition, the utility system design unit 200 may determine a flow direction and a movement path for each utility based on a process flow. That is, the utility flow may include a direction and a movement path through which the utility flows.

유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 유틸리티 시스템에 의한 유틸리티 흐름에 대응되도록 배관을 정의할 수 있다. 여기서, 배관을 정의한다는 것은, 유틸리티가 흐르는 방향 및 이동 경로를 따라 가상의 배관을 생성하고, 가상의 배관을 식별할 수 있는 식별코드를 부여하는 것을 의미할 수 있다.The utility system piping design unit 300 may define piping to correspond to the utility flow by the utility system. Here, defining a pipe may mean creating a virtual pipe along a direction and a moving path in which the utility flows, and giving an identification code for identifying the virtual pipe.

이 때, 배관은 유틸리티 시스템으로부터 어느 공정에 연결되는 배관인지, 해당 공정에 관여하는 생산 장비는 무엇인지, 해당 배관을 따라 흐르는 유틸리티는 무엇인지 등에 따라 서로 다른 식별코드가 부여될 수 있다.In this case, different identification codes may be assigned depending on the pipe connected to a process from the utility system, the production equipment involved in the process, and the utility flowing along the pipe.

유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 유체의 종류 및 특성을 포함하는 유체 정보 및 배관의 배치 상태 및 설계 조건을 포함하는 배관 정보를 이용하여, 배관의 사양 정보를 포함하는 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.The utility system piping design unit 300 may generate piping design information optimized for each piping. Specifically, the utility system piping design unit 300 generates piping design information including piping specification information using fluid information including fluid type and characteristics and piping information including piping arrangement status and design conditions. can do.

다시 말해, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 유체 정보 및 배관 정보를 이용하여 배관 별로 최적화된 배관의 사양 정보를 생성할 수 있다. 유체 정보는 해당 배관을 따라 흐르는 유체에 관한 정보로서, 유체의 종류(아르곤, 수소, 질소, 초순수 등), 상태(기체, 액체 등), 물리적 성질 및 화학적 성질을 포함할 수 있다. 배관 정보는 해당 배관 자체에 관한 정보로서, 배관의 배치 상태 및 배관의 설계 조건을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 배관의 배치 상태는 배관이 어느 공정에 연결된 배관인지 또는 어느 생산 장비와 연결된 배관인지에 관한 정보를 의미할 수 있다. 또한, 배관의 설계 조건은 (설계)온도, (설계)압력 등을 포함한다.In other words, the utility system piping design unit 300 may generate piping specification information optimized for each piping by using fluid information and piping information. The fluid information is information on a fluid flowing along a corresponding pipe, and may include the type of fluid (argon, hydrogen, nitrogen, ultrapure water, etc.), state (gas, liquid, etc.), physical properties, and chemical properties. The piping information is information on the piping itself, and may include an arrangement state of the piping and a design condition of the piping, but is not limited thereto. The arrangement state of the piping may mean information on whether the piping is connected to which process or which production equipment is connected. In addition, design conditions for piping include (design) temperature, (design) pressure, and the like.

유체 정보 및 배관 정보에 따라 최적의 배관 사양 정보는 상이할 수 있다. 이 때, 배관 사양 정보는 재질 및 규격을 포함할 수 있다. 규격은 관경을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유체 정보 및 배관 정보에 따라 가용 배관 사양 범위가 미리 설정될 수 있다. 이러한 유체 정보 및 배관 정보에 따른 가용 배관 사양 범위는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)의 데이터베이스(미도시)에 저장될 수 있다.Optimal piping specification information may be different depending on fluid information and piping information. In this case, the pipe specification information may include a material and a specification. The standard may mean a diameter, but is not limited thereto. An available pipe specification range may be preset according to the fluid information and the pipe information. The range of available piping specifications according to the fluid information and piping information may be stored in a database (not shown) of the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present disclosure.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하고, 배관의 최적 사양 정보를 출력으로 하는 미리 학습된 인공신경망을 기반으로, 배관별 최적 사양 정보를 포함하는 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present application, the utility system piping design unit 300 inputs fluid information and piping information, and based on a pre-learned artificial neural network that outputs piping optimum specification information, optimum specifications for each pipe Piping design information including information can be generated.

이에 의하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 인공신경망 기반의 최적화된 배관 설계 정보 생성 모델을 구축하는 모델 구축부(미도시)를 포함할 수 있다.Accordingly, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application may include a model construction unit (not shown) for constructing an optimized piping design information generation model based on an artificial neural network.

인공신경망 기반의 최적화된 배관 설계 정보 생성 모델은 지도 학습 기반의 분류/예측 알고리즘에 기초하여 구축될 수 있다. 지도 학습이란, 미리 구축된 학습용 데이터 (training data)를 활용하여 모델을 학습하는 것을 의미한다. 예시적으로 상기 분류/예측 알고리즘은 Random Forest알고리즘 SVM(support vector machine) 알고리즘, Extra Tree알고리즘, XG Boost알고리즘 및 Deep Learning 알고리즘 중 적어도 하나일 수 있다.An artificial neural network-based optimized pipe design information generation model may be constructed based on a supervised learning-based classification/prediction algorithm. Supervised learning means learning a model by using pre-built training data. Exemplarily, the classification/prediction algorithm may be at least one of a Random Forest algorithm, a support vector machine (SVM) algorithm, an Extra Tree algorithm, an XG Boost algorithm, and a Deep Learning algorithm.

모델 구축부(미도시)는 유체 정보 및 배관 정보에 따라 가용 배관 사양 범위 내의 배관의 사양 정보를 데이터베이스로부터 추출할 수 있다. 또한, 모델 구축부(미도시)는 미리 설정된 적합성 평가 기준에 따라 추출된 사양 정보에 대해 최적성 평가를 수행할 수 있다. 또한, 모델 구축부(미도시)는 배관의 사양 정보와 평가 결과를 연계하여 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장할 수 있다. 또한, 모델 구축부(미도시)는 학습용 데이터셋을 기반으로 인공신경망을 미리 학습시킴으로써, 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하고 배관의 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습된, 최적화된 배관 설계 정보 생성 모델을 구축할 수 있다.The model building unit (not shown) may extract piping specification information within an available piping specification range from the database according to the fluid information and piping information. In addition, the model building unit (not shown) may perform optimality evaluation on the extracted specification information according to a predetermined conformity evaluation criterion. In addition, the model building unit (not shown) may link the pipe specification information and the evaluation result and store it in the database as a data set for learning. In addition, the model building unit (not shown) learns the artificial neural network in advance based on the training data set, so that fluid information and piping information are input and the optimum specification information of piping is output, and the previously learned, optimized piping design information. You can build a generative model.

본원의 일 실시예에 따르면, 인공신경망 기반의 최적화된 배관 설계 정보 생성 모델의 출력에 해당하는 최적 사양 정보는 품질 기준 최적 사양 정보이거나, 비용 기준 최적 사양 정보일 수 있다. 즉, 상기 인공신경망은 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 품질 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습되거나, 배관의 비용 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다.According to an embodiment of the present application, the optimal specification information corresponding to the output of the artificial neural network-based optimized piping design information generation model may be optimal specification information based on quality or optimal specification information based on cost. That is, the artificial neural network may receive fluid information and piping information as inputs, but may be learned in advance by outputting optimum specification information based on quality of piping, or learning in advance by outputting optimum specification information based on piping cost.

다시 말해, 모델 구축부(미도시)는 인공신경망을 유체 정보 및 배관 정보에 따라 데이터베이스로부터 추출된 가용 배관 사양 범위 내의 배관의 사양 정보에 대하여 최적성 평가를 수행할 때, 품질 기준 및 비용 기준으로 평가할 수 있다. 즉, 모델 구축부(미도시)는 배관의 사양 정보와 품질 평가 결과 및 비용 평가 결과를 연계하여 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장하고, 이러한 학습용 데이터셋을 기반으로 인공신경망을 미리 학습시킬 수 있다.In other words, the model construction unit (not shown) uses the artificial neural network as a quality standard and cost standard when performing the optimality evaluation on the pipe specification information within the available pipe specification range extracted from the database according to the fluid information and pipe information. Can be evaluated. That is, the model building unit (not shown) may store the pipe specification information, quality evaluation result, and cost evaluation result in a database as a training dataset, and pre-train an artificial neural network based on the training dataset.

한편, 최적 사양 정보의 최적화 기준은 입력부(100)를 통해 사용자로부터 입력될 수 있다. 또는, 최적 사양 정보의 최적화 기준은 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보와 함께 의뢰 정보에 포함되는 개념으로 이해될 수 있다. 이와 관련하여 도 2를 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있다.Meanwhile, an optimization criterion for optimal specification information may be input from a user through the input unit 100. Alternatively, the optimization criterion for optimal specification information may be understood as a concept included in request information along with factory information, equipment information, and process information. In this regard, it can be more easily understood with reference to FIG. 2.

도 2는 사용자로부터 최적화 기준을 입력 받기 위해 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)에 의해 제공되는 인터페이스를 예시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an interface provided by the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application to receive an optimization criterion from a user.

도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 사용자가 제공 받을 최적화된 배관 설계 정보(최적 사양 정보)의 최적화 기준을 선택하기 위한 인터페이스를 사용자에게 제공할 수 있다. 이는, 후술할 제공부(400)를 통해 제공될 수 있다. 사용자는 입력부(100)를 통해 제공 받을 최적화된 배관 설계 정보(최적 사양 정보)의 최적화 기준을 선택(입력)할 수 있다. 달리 말해, 입력부(100)는 사용자로부터 최적화 기준을 입력 받을 수 있다.2, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application provides an interface for selecting an optimization criterion of optimized piping design information (optimal specification information) to be provided to the user to the user. I can. This may be provided through the providing unit 400 to be described later. The user may select (input) an optimization criterion of optimized piping design information (optimum specification information) to be provided through the input unit 100. In other words, the input unit 100 may receive an optimization criterion from a user.

구체적으로, 도 2의 (a)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 배관 설계 정보에 대한 최적화 기준을 '품질'이라고 입력 받을 수 있다. 이 경우, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 품질 기준으로 최적화된 배관 설계 정보를 생성할 수 있다. 즉, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 품질 기준 최적 최적 사양 정보를 출력으로 하여 학습된 인공신경망을 기반으로 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 2A, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may receive an optimization criterion for piping design information as'quality'. In this case, the utility system piping design unit 300 may generate piping design information optimized based on quality standards. That is, the utility system piping design unit 300 may generate piping design information based on the learned artificial neural network by outputting the optimal quality specification information.

또한, 도 2의 (b)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 배관 설계 정보에 대한 최적화 기준을 '비용'이라고 입력 받을 수 있다. 이 경우, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 비용 기준으로 최적화된 배관 설계 정보를 생성할 수 있다. 즉, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 비용 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 학습된 인공신경망을 기반으로 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, referring to FIG. 2B, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application may receive an optimization criterion for piping design information as'cost'. In this case, the utility system piping design unit 300 may generate piping design information optimized based on cost. That is, the utility system piping design unit 300 may generate piping design information based on the learned artificial neural network by outputting the cost-based optimum specification information.

본원의 일 실시예에 따르면, 인공신경망 기반의 최적화된 배관 설계 정보 생성 모델의 출력에 해당하는 최적 사양 정보는 품질 및 비용에 소정의 가중치를 적용하여 평가된 맞춤형 최적 사양 정보일 수 있다. 즉, 상기 인공신경망은 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 맞춤형 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다. 여기서, 맞춤형 최적 사양 정보란, 사용자가 원하는 최적화 기준별 가중치를 적용하여 최적화된 배관의 사양 정보를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present application, the optimum specification information corresponding to the output of the artificial neural network-based optimized pipe design information generation model may be customized optimum specification information evaluated by applying a predetermined weight to quality and cost. That is, the artificial neural network may be learned in advance by receiving fluid information and piping information as inputs, but outputting customized optimal specification information of piping. Here, the customized optimal specification information may mean specification information of a pipe optimized by applying a weight for each optimization criterion desired by a user.

전술한 바에 의하면, 모델 구축부(미도시)는 인공신경망을 유체 정보 및 배관 정보에 따라 데이터베이스로부터 추출된 가용 배관 사양 범위 내의 배관의 사양 정보에 대하여 최적성 평가를 수행할 때, 품질 기준 및 비용 기준으로 평가할 수 있다. 이 때, 모델 구축부(미도시)는 품질 평가 결과 및 비용 평가 결과에 가중치를 적용한 후에 배관의 사양 정보와 품질 평가 결과 및 비용 평가 결과를 연계하여 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장하고, 이러한 학습용 데이터셋을 기반으로 인공신경망을 미리 학습시킬 수 있다.As described above, the model construction unit (not shown) uses the artificial neural network to perform optimality evaluation on the pipe specification information within the available pipe specification range extracted from the database according to the fluid information and the pipe information. Can be evaluated as a standard. At this time, the model building unit (not shown) applies weights to the quality evaluation results and cost evaluation results, and then stores the pipe specification information, quality evaluation results, and cost evaluation results in a database as a training dataset, and stores these training data. Based on the three, artificial neural networks can be trained in advance.

한편, 최적화 기준별 가중치(품질 및 비용에 대한 가중치)는 입력부(100)를 통해 입력될 수 있다. 다시 말해, 입력부(100)는 사용자로부터 품질 및 비용에 대한 가중치 정보를 더 입력받을 수 있다.Meanwhile, weights (weights for quality and cost) for each optimization criterion may be input through the input unit 100. In other words, the input unit 100 may further receive weight information on quality and cost from the user.

도 3은 사용자로부터 최적화 기준별 가중치를 입력 받기 위해 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치에 의해 제공되는 인터페이스를 예시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an interface provided by an intelligent utility system piping design apparatus according to an embodiment of the present application to receive a weight for each optimization criterion from a user.

도 3을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 배관 설계 장치(10)는 사용자가 제공 받을 최적화된 배관 설계 정보(최적 사양 정보)의 최적화 기준별 가중치를 입력하기 위한 인터페이스를 사용자에게 제공할 수 있다. 이는, 후술할 제공부(400)를 통해 제공될 수 있으며, 사용자는 입력부(100)를 통해 최적화 기준별 가중치를 입력할 수 있다. 달리 말해, 입력부(100)는 사용자로부터 최적화 기준별 가중치를 입력 받을 수 있다.3, the intelligent utility piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application provides a user with an interface for inputting weights for each optimization criterion of optimized piping design information (optimal specification information) to be provided by the user. can do. This may be provided through a providing unit 400 to be described later, and a user may input a weight for each optimization criterion through the input unit 100. In other words, the input unit 100 may receive a weight for each optimization criterion from a user.

구체적으로, 도 3을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 배관 설계 정보에 대한 최적화 기준 중 품질 기준에 대한 가중치를 3, 비용 기준에 대한 가중치를 7로 입력 받을 수 있다(총합 10 기준). 이 경우, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 품질 기준 가중치는 3, 비용 기준 가중치는 7을 적용하여 최적화된 배관 설계 정보를 생성할 수 있다. 즉, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 품질 기준 가중치는 3, 비용 기준 가중치는 7을 적용하여 평가된 맞춤형 최적 최적 사양 정보를 출력으로 하여 학습된 인공신경망을 기반으로 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 3, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application sets a weight for a quality criterion among optimization criteria for piping design information to 3 and a weight for cost criterion to 7 Can receive input (based on a total of 10). In this case, the utility system piping design unit 300 may generate optimized piping design information by applying a quality-based weight of 3 and a cost-based weight of 7. That is, the utility system piping design unit 300 may generate piping design information based on the learned artificial neural network by outputting customized optimal optimal specification information evaluated by applying a quality-based weight of 3 and a cost-based weight of 7. .

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)의 인공신경망이 학습되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 4는 모델 구축부(미도시)에 의해 유체 정보 및 배관 정보에 기초하여 추출된 가용 배관 사양 범위 내의 배관의 사양 정보에 대해 품질 기준 및 비용 기준으로 최적성 평가가 수행된 상태를 나타내는 도면이다.4 is a view for explaining a process of learning the artificial neural network of the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application. In addition, FIG. 4 shows a state in which an optimality evaluation is performed based on quality and cost standards for the specification information of the pipe within the available pipe specification range extracted based on the fluid information and the pipe information by the model building unit (not shown). It is a drawing.

모델 구축부(미도시)는 품질 기준 및 비용 기준으로 최적성 평가된 결과를 기반으로, 가용 배관 범위 내의 배관의 사양 정보의 순위를 추출할 수 있다. 또한, 모델 구축부(미도시)는 1순위로 추출된 사양 정보를 해당 배관의 최적 사양 정보로 결정하여 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장할 수 있다.The model construction unit (not shown) may extract a ranking of piping specification information within an available piping range based on a result of an optimality evaluation based on quality and cost criteria. In addition, the model building unit (not shown) may determine the specification information extracted as the first priority as the optimum specification information of a corresponding pipe and store it in a database as a data set for learning.

구체적으로, 도 4를 참조하여 예를 들면, 최적화 기준으로서 '품질' 기준이 선택(입력)된 경우, 모델 구축부(미도시)는 가용 배관 범위 내의 배관의 사양 정보에 대한 품질 평가 결과에 기초하여 품질 평가 점수가 높은 순서로 배관의 사양 정보를 정렬하고, 품질 평가 점수가 가장 높은 사양 정보를 추출하여 해당 배관의 품질 기준 최적 사양 정보로 결정할 수 있다. 도 4에 도시된 경우에 적용하면, NO. 6, NO. 1, NO. 4, NO. 2, NO. 3, NO. 5, NO. 7 순서로 정렬되고, NO. 6에 해당하는 사양 정보가 품질 기준 최적 사양 정보로 추출 및 결정될 수 있다. 이와 같이 추출 및 결정된 품질 기준 최적 사양 정보는 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이에 의하면, 모델 구축부(미도시)는 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하고, 상기 품질 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 인공신경망을 학습시킬 수 있다.Specifically, referring to FIG. 4, for example, when the'quality' criterion is selected (input) as the optimization criterion, the model building unit (not shown) is based on the quality evaluation result for the specification information of the piping within the available piping range. Thus, it is possible to arrange pipe specification information in the order of the highest quality evaluation score, extract the specification information with the highest quality evaluation score, and determine the optimum specification information based on the quality of the pipe. When applied to the case shown in Fig. 4, NO. 6, NO. 1, NO. 4, NO. 2, NO. 3, NO. 5, NO. Sorted in 7 order, NO. Specification information corresponding to 6 may be extracted and determined as quality standard optimal specification information. The extracted and determined quality standard optimal specification information may be stored in a database as a data set for learning. Accordingly, the model building unit (not shown) can train the artificial neural network by inputting fluid information and piping information and outputting the quality standard optimal specification information.

이와 달리, 최적화 기준으로서 '비용' 기준이 선택(입력)된 경우, '비용' 기준이 선택(입력)된 경우, 모델 구축부(미도시)는 가용 배관 범위 내의 배관의 사양 정보에 대한 비용 평가 결과에 기초하여 비용 평가 점수가 높은 순서로 배관의 사양 정보를 정렬하고, 비용 평가 점수가 가장 높은 사양 정보를 추출하여 해당 배관의 비용 기준 최적 사양 정보로 결정할 수 있다. 도 4에 도시된 경우에 적용하면, NO. 7, NO. 6, NO. 3, NO. 5, NO. 4, NO. 1, NO. 2 순서로 정렬되고, NO. 7에 해당하는 사양 정보가 비용 기준 최적 사양 정보로 추출 및 결정될 수 있다. 이와 같이 추출 및 결정된 비용 기준 최적 사양 정보는 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이에 의하면, 모델 구축부(미도시)는 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하고, 상기 비용 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 인공신경망을 학습시킬 수 있다.In contrast, when the'cost' criterion is selected (input) as the optimization criterion, and the'cost' criterion is selected (input), the model building unit (not shown) evaluates the cost for the specification information of the pipe within the available piping range. Based on the results, the specification information of the pipes can be arranged in the order of the highest cost evaluation score, and the specification information with the highest cost evaluation score can be extracted to determine the optimum specification information based on the cost of the pipe. When applied to the case shown in Fig. 4, NO. 7, NO. 6, NO. 3, NO. 5, NO. 4, NO. 1, NO. 2 are arranged in order, NO. Specification information corresponding to 7 may be extracted and determined as cost-based optimal specification information. The cost-based optimal specification information extracted and determined as described above may be stored in a database as a data set for learning. Accordingly, the model building unit (not shown) can train the artificial neural network by inputting fluid information and piping information and outputting the cost-based optimal specification information.

또한, '품질' 기준 가중치는 3, '비용' 기준 가중치는 7로 입력된 경우, 도 4에 도시되지는 않았으나, 최종 평가 결과는 예시적으로 '품질' 기준 평가 결과에 3을 곱하고 '비용' 기준 평가 결과에 7을 곱한 결과를 더하여 산출될 수 있다. 즉, 이를 도 4에 적용하면, NO. 1은 620(90×3+50×7=620), NO. 2는 570(85×3+45×7=570), NO. 3은 722(75×3+71×7=722), NO. 4는 712(88×3+64×7=712), NO. 5는 684(74×3+66×7=684), NO. 6은 801(92×3+75×7=801), NO. 7은 791(56×3+89×7=791) 로 산출될 수 있다. 그 결과, NO. 6, NO. 7, NO. 3, NO. 4, NO. 5, NO. 1, NO. 2 순서로 정렬되고, NO. 6에 해당하는 사양 정보가 품질 기준 가중치 3, 비용 기준 가중치 7을 적용하여 최적화된 맞춤형 최적 사양 정보로 추출 및 결정될 수 있다. 이와 같이 추출 및 결정된 품질 기준 최적 사양 정보는 학습용 데이터셋으로서 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이에 의하면, 모델 구축부(미도시)는 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하고, 상기 맞춤형 최적 사양 정보를 출력으로 하여 인공신경망을 학습시킬 수 있다.In addition, when the'quality' reference weight is input as 3 and the'cost' reference weight is input as 7, although not shown in FIG. 4, the final evaluation result is exemplarily multiplied by 3 and the'cost' It can be calculated by adding the result of multiplying the standard evaluation result by 7. That is, if this is applied to FIG. 4, NO. 1 is 620 (90 × 3 + 50 × 7 = 620), NO. 2 is 570 (85 × 3 + 45 × 7 = 570), NO. 3 is 722 (75 × 3 + 71 × 7 = 722), NO. 4 is 712 (88 × 3 + 64 × 7 = 712), NO. 5 is 684 (74×3+66×7=684), NO. 6 is 801 (92×3+75×7=801), NO. 7 can be calculated as 791 (56×3+89×7=791). As a result, NO. 6, NO. 7, NO. 3, NO. 4, NO. 5, NO. 1, NO. 2 are arranged in order, NO. The specification information corresponding to 6 may be extracted and determined as customized optimal specification information optimized by applying the quality reference weight 3 and the cost reference weight 7. The extracted and determined quality standard optimal specification information may be stored in a database as a data set for learning. According to this, the model building unit (not shown) can train the artificial neural network by inputting fluid information and piping information and outputting the customized optimal specification information.

제공부(400)는 배관 설계 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 배관 설계 정보란, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)에 의해 생성된 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 의미한다. 전술한 바에 의하면, 배관 설계 정보는 품질 기준으로 최적화된 배관 설계 정보이거나, 비용 기준으로 최적화된 배관 설계 정보이거나, 품질 및 비용에 대해 소정의 가중치를 적용하여 최적화된 배관 설계 정보일 수 있다.The providing unit 400 may provide piping design information. Here, the piping design information means piping design information optimized for each piping generated by the utility system piping design unit 300. As described above, the piping design information may be piping design information optimized on a quality basis, piping design information optimized on a cost basis, or piping design information optimized by applying a predetermined weight to quality and cost.

예를 들어, 제공부(400)는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)에 구비된 디스플레이를 통해 배관 설계 정보를 제공할 수 있다. 다른 예로, 제공부(400)는 외부 사용자 단말 또는 외부 서버로 전송하는 방식으로 배관 설계 정보를 제공할 수 있다. 이 경우, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 외부 사용자 단말 또는 외부 서버와 네트워크를 통해 통신할 수 있다.For example, the providing unit 400 may provide piping design information through a display provided in the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present disclosure. As another example, the providing unit 400 may provide piping design information by transmitting it to an external user terminal or an external server. In this case, the intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application may communicate with an external user terminal or an external server through a network.

본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)는 유틸리티 시스템 배관 설계에 있어서 중요한 측면인 품질 및 비용 중 사용자가 중요하게 생각하는 기준으로 최적화된 배관 설계 정보(배관의 사양 정보)를 제공하거나, 품질 및 비용에 대해 적절한 가중치를 설정하여 설정된 가중치에 기초하여 최적화된 배관 설계 정보를 제공함으로써 의뢰자 또는 의뢰 각각의 경우에 대해 맞춤형 배관 설계 정보를 제공할 수 있다.The intelligent utility system piping design apparatus 10 according to an embodiment of the present application provides piping design information (pipe specification information) optimized as a criterion that users consider important among quality and cost, which are important aspects in piping design of a utility system. By providing or by setting appropriate weights for quality and cost, and providing optimized piping design information based on the set weights, customized piping design information can be provided for the client or each case of the request.

한편, 본원에서는 배관 설계 정보에 대한 최적화 기준을 품질 및 비용을 중심으로 설명하였으나, 향후 사용자가 요구하는 다양한 기준에 대해서도 확장 적용할 수 있을 것이다.Meanwhile, in the present application, the optimization criteria for piping design information have been described centering on quality and cost, but it may be extended and applied to various criteria required by users in the future.

이하에서는 상기에 자세히 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, based on the details described above, the operation flow of the present application will be briefly described.

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법에 대한 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an intelligent utility system piping design method according to an embodiment of the present application.

도 5에 도시된 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 앞서 설명된 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치(10)에 대하여 설명된 내용은 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.The intelligent utility system piping design method illustrated in FIG. 5 may be performed by the intelligent utility system piping design apparatus 10 described above. Therefore, even if omitted below, the description of the intelligent utility system piping design apparatus 10 may be equally applied to the description of the intelligent utility system piping design method.

도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 의뢰 정보를 입력 받는 단계(S510)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a method for designing a piping for an intelligent utility system according to an embodiment of the present disclosure may include receiving request information (S510).

단계 S510에서, 입력부(100)는 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보를 입력 받을 수 있다.In step S510, the input unit 100 may receive request information including factory information, equipment information, and process information.

또한, 단계 S510에서, 입력부(100)는 사용자로부터 최적화 기준(품질 또는 비용) 정보를 입력 받을 수 있다. 또는, 입력부(100)는 사용자로부터 최적화 기준별 가중치(품질 및 비용에 대한 가중치) 정보를 입력 받을 수 있다.In addition, in step S510, the input unit 100 may receive optimization criterion (quality or cost) information from the user. Alternatively, the input unit 100 may receive weight (weight for quality and cost) information for each optimization criterion from a user.

또한, 도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 유틸리티 시스템을 설계하는 단계(S520)를 포함할 수 있다.Further, referring to FIG. 5, a method for designing an intelligent utility system piping according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include designing a utility system (S520).

단계 S520에서, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 공장 레이아웃 및 공정 흐름을 결정하고, 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 시스템을 설계할 수 있다.In step S520, the utility system design unit 200 may determine a factory layout and process flow based on at least one of factory information, equipment information, and process information, and design a utility system based on the factory layout and process flow.

또한, 단계 S520에서, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티 시스템의 유틸리티별 용량(capacity)을 결정할 수 있다. 또한, 단계 S520에서, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티별 용량에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 유형, 사양 및 개수를 결정할 수 있다. 또한, 단계 S520에서, 유틸리티 시스템 설계부(200)는 유틸리티 공급 장비의 배치 및 유틸리티 공급 장비로부터 공정으로 공급되는 유틸리티 흐름을 결정할 수 있다.Also, in step S520, the utility system design unit 200 may determine a capacity for each utility of the utility system. In addition, in step S520, the utility system design unit 200 may determine the type, specification, and number of utility supply equipment based on the capacity for each utility. In addition, in step S520, the utility system design unit 200 may determine the arrangement of the utility supply equipment and the utility flow supplied from the utility supply equipment to the process.

또한, 도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 배관 설계 정보를 생성하는 단계(S530)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 5, the intelligent utility system piping design method according to an embodiment of the present application may include generating piping design information (S530).

단계 S530에서, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 유틸리티 시스템에 대한 유틸리티 흐름에 대응되도록 배관을 정의할 수 있다. 또한, 단계 S530에서, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In step S530, the utility system piping design unit 300 may define piping to correspond to a utility flow for the utility system. In addition, in step S530, the utility system piping design unit 300 may generate piping design information optimized for each piping.

또한, 단계 S530에서, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 배관을 따라 흐르는 유체의 종류 및 특성을 포함하는 유체정보와 배관의 배치 상태 및 설계 조건을 포함하는 배관 정보를 이용하여, 배관의 사양 정보를 포함하는 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, in step S530, the utility system piping design unit 300 uses the fluid information including the type and characteristics of the fluid flowing along the piping and the piping information including the arrangement state and design conditions of the piping, It is possible to generate the included piping design information.

또한, 단계 S530에서, 유틸리티 시스템 배관 설계부(300)는 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하고, 배관의 최적 사양 정보를 출력으로 하는 미리 학습된 인공신경망을 기반으로, 배관별 최적 사양 정보를 포함하는 배관 설계 정보를 생성할 수 있다.In addition, in step S530, the utility system piping design unit 300 inputs fluid information and piping information, and includes optimum specification information for each piping based on a pre-learned artificial neural network that outputs piping optimum specification information. Piping design information can be generated.

일 예로, 최적 사양 정보는 품질 기준 최적 사양 정보일 수 있다. 이 경우, 인공신경망은 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 품질 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다. 다른 예로, 최적 사양 정보는 비용 기준 최적 사양 정보일 수 있다. 이 경우, 인공신경망은 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 비용 기준 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다. 또 다른 예로, 최적 사양 정보는 품질 및 비용에 소정의 가중치를 적용하여 평가된 맞춤형 최적 사양 정보일 수 있다. 이 경우, 인공신경망은 유체 정보 및 배관 정보를 입력으로 하되, 배관의 맞춤형 최적 사양 정보를 출력으로 하여 미리 학습될 수 있다.As an example, the optimum specification information may be quality reference optimum specification information. In this case, the artificial neural network may be learned in advance by receiving fluid information and piping information as inputs, but outputting optimum specification information based on piping quality. As another example, the optimum specification information may be cost-based optimum specification information. In this case, the artificial neural network may be learned in advance by inputting fluid information and piping information, but outputting optimum specification information based on the cost of piping. As another example, the optimum specification information may be customized optimum specification information evaluated by applying a predetermined weight to quality and cost. In this case, the artificial neural network may be learned in advance by inputting fluid information and piping information, but outputting customized optimal specification information of piping.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 배관 설계 정보를 제공하는 단계(S540)를 포함할 수 있다.In addition, the intelligent utility system piping design method according to an embodiment of the present application may include providing piping design information (S540).

단계 S540에서 제공부(400)는 배관 설계 정보를 제공할 수 있다.In step S540, the providing unit 400 may provide piping design information.

상술한 설명에서, 단계 S510 내지 S540은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S510 to S540 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, according to an embodiment of the present disclosure. In addition, some steps may be omitted as necessary, and the order between steps may be changed.

본원의 다양한 실시예에 따른 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 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 본원을 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), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-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 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The intelligent utility system piping design method according to various embodiments of the present disclosure may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded in the medium may be specially designed and configured for the present application, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The above-described hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.

또한, 전술한 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the above-described intelligent utility system piping design method may be implemented in the form of a computer program or application executed by a computer stored in a recording medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will be able to understand that it is possible to easily transform it into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present application.

10: 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치
100: 입력부
200: 유틸리티 시스템 설계부
300: 유틸리티 시스템 배관 설계부
400: 제공부
10: intelligent utility system piping design device
100: input
200: Utility System Design Department
300: Utility system piping design department
400: provision

Claims (15)

지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치로서,
공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보와 최적화 기준별 가중치 각각의 사용자 설정 수치를 입력하기 위한 인터페이스를 통해 입력되는 품질 기준 가중치인 제1가중치 및 비용 기준 가중치인 제2가중치를 입력 받는 입력부;
기 설계되거나 시뮬레이션을 통해 설계된 기존 공장과 연계된 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 각각의 세부 정보에 해당하는 항목에 대한 코드 부여 결과를 저장하고, 상기 기존 공장과 연계된 배관의 사양 정보, 품질 평가 결과 및 비용 평가 결과를 학습용 데이터셋으로서 저장하는 데이터베이스;
상기 의뢰 정보에 포함된 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 공장 레이아웃 및 공정 흐름을 결정하고, 상기 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 시스템을 설계하는 유틸리티 시스템 설계부;
상기 유틸리티 시스템에 의한 유틸리티 흐름에 대응되도록 배관을 정의하고, 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 생성하는 유틸리티 시스템 배관 설계부; 및
상기 인터페이스 및 상기 배관 설계 정보를 제공하는 제공부,
를 포함하고,
상기 유틸리티 시스템 설계부는,
상기 의뢰 정보에 포함된 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 각각의 세부 정보에 해당하는 항목에 대상 코드를 부여하고, 상기 대상 코드와 상기 데이터베이스에 저장된 상기 코드 부여 결과 사이의 유사도가 가장 높은 것으로 판단된 기존 공장의 레이아웃을 참조하여 상기 공장 레이아웃을 결정하고,
상기 의뢰 정보에 포함된 상기 공정 정보의 세부 공정 별로 부여된 상기 대상 코드와 일치하는 코드가 부여된 공정 수행 장비를 상기 세부 공정의 순서에 따라 매칭하는 방식으로 전체 공정에 대한 상기 공정 흐름을 공정 순서를 고려하여 결정하고,
상기 공장 레이아웃 및 상기 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 배치 및 상기 유틸리티 공급 장비에서부터 상기 공정 수행 장비로의 유틸리티 흐름을 결정하되, 상기 유틸리티 공급 장비와 상기 공정 수행 장비 사이의 이격 거리의 합이 최소가 되도록 상기 유틸리티 공급 장치를 배치하는 것을 특징으로 하고,
상기 유틸리티 시스템 배관 설계부는,
배관을 따라 흐르는 유체의 종류 및 특성을 포함하는 유체 정보와 배관의 배치 상태 및 설계 조건을 포함하는 배관 정보에 기초하여 추출된 가용 배관 사양 범위 내의 재질 및 규격을 포함하는 배관의 사양 정보 각각에 대하여 품질 기준의 제1평가 결과 및 비용 기준의 제2평가 결과를 출력하는 미리 학습된 인공신경망을 이용하여 배관별 맞춤형 사양 정보를 포함하는 상기 배관 설계 정보를 생성하되,
상기 인공신경망은 상기 학습용 데이터셋을 기초로 미리 학습되는 Random Forest 알고리즘, SVM(support vector machine) 알고리즘, Extra Tree 알고리즘 및 XG Boost 알고리즘 중 어느 하나의 유형의 지도 학습 기반 알고리즘이고,
상기 맞춤형 사양 정보는,
상기 배관의 사양 정보 각각의 상기 제1평가 결과에 상기 제1가중치를 곱한 값과 상기 제2평가 결과에 상기 제2가중치를 곱한 값을 합산한 값 간의 순위에 기초하여 상기 가용 배관 사양 범위 내에서 결정되는 것인, 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치.
As an intelligent utility system piping design device,
Request information including factory information, equipment information, and process information, and the first weight, which is a weight based on quality, and a second weight, which is a weight based on cost, is input through the interface for inputting user-set values for each weight by optimization criteria. Input unit;
Stores the code assignment result for the item corresponding to the detailed information of each of the factory information, the equipment information, and the detailed information associated with the existing factory designed or designed through simulation, and the specification information of the pipe linked to the existing factory And a database for storing the quality evaluation result and the cost evaluation result as a data set for learning;
A utility system design unit determining a factory layout and a process flow based on at least one of the factory information, the equipment information, and the process information included in the request information, and designing a utility system based on the factory layout and process flow;
A utility system piping design unit defining piping to correspond to the utility flow by the utility system and generating piping design information optimized for each piping; And
A providing unit that provides the interface and the piping design information,
Including,
The utility system design unit,
A target code is assigned to an item corresponding to each detailed information of the factory information, the equipment information, and the process information included in the request information, and the similarity between the target code and the code assignment result stored in the database is the highest. The factory layout is determined by referring to the layout of the existing factory determined to be,
The process flow for the entire process is processed in a manner in which the process execution equipment to which the code corresponding to the target code is assigned for each detailed process of the process information included in the request information is matched according to the order of the detailed process. To determine,
The arrangement of utility supply equipment and the utility flow from the utility supply equipment to the process execution equipment are determined based on the factory layout and the process flow, but the sum of the distances between the utility supply equipment and the process execution equipment is minimum Characterized in that the utility supply device is arranged to be,
The utility system piping design unit,
For each pipe specification information including materials and specifications within the range of available pipe specifications extracted based on fluid information including the type and characteristics of the fluid flowing along the pipe, and pipe information including the arrangement state and design conditions of the pipe Generating the pipe design information including customized specification information for each pipe using a pre-learned artificial neural network that outputs the first evaluation result of the quality standard and the second evaluation result of the cost standard,
The artificial neural network is a supervised learning-based algorithm of any one of a Random Forest algorithm, a support vector machine (SVM) algorithm, an Extra Tree algorithm, and an XG Boost algorithm that are pre-trained based on the training dataset,
The above customized specification information,
Within the range of the available pipe specifications based on a ranking between a value obtained by multiplying the first evaluation result of each of the pipe specification information with the first weight value and a value obtained by multiplying the second evaluation result by the second weight value. It is determined, intelligent utility system piping design device.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 장치에 의한 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법으로서,
(a) 입력부는, 공장 정보, 장비 정보 및 공정 정보를 포함하는 의뢰 정보와 제공부에 의해 제공된 최적화 기준별 가중치 각각의 사용자 설정 수치를 입력하기 위한 인터페이스를 통해 품질 기준 가중치인 제1가중치 및 비용 기준 가중치인 제2가중치를 입력 받는 단계;
(b) 유틸리티 시스템 설계부는, 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 중 적어도 하나에 기초하여 공장 레이아웃 및 공정 흐름을 결정하고, 상기 공장 레이아웃 및 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 시스템을 설계하는 단계;
(c) 유틸리티 시스템 배관 설계부는, 상기 유틸리티 시스템에 의한 유틸리티 흐름에 대응되도록 배관을 정의하고, 배관 별로 최적화된 배관 설계 정보를 생성하는 단계; 및
(d) 제공부는, 상기 배관 설계 정보를 제공하는 단계,
를 포함하고,
상기 (b) 단계 이전에,
기 설계되거나 시뮬레이션을 통해 설계된 기존 공장과 연계된 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 각각의 세부 정보에 해당하는 항목에 대한 코드 부여 결과를 데이터베이스에 저장하는 단계,
를 더 포함하고,
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 의뢰 정보에 포함된 상기 공장 정보, 상기 장비 정보 및 상기 공정 정보 각각의 세부 정보에 해당하는 항목에 대상 코드를 부여하는 단계;
(b2) 상기 대상 코드와 상기 데이터베이스에 저장된 상기 코드 부여 결과 사이의 유사도가 가장 높은 것으로 판단된 기존 공장의 레이아웃을 참조하여 상기 공장 레이아웃을 결정하는 단계; 및
(b3) 상기 의뢰 정보에 포함된 상기 공정 정보의 세부 공정 별로 부여된 상기 대상 코드와 일치하는 코드가 부여된 공정 수행 장비를 상기 세부 공정의 순서에 따라 매칭하는 방식으로 전체 공정에 대한 상기 공정 흐름을 공정 순서를 고려하여 결정하는 단계; 및
(b4) 상기 공장 레이아웃 및 상기 공정 흐름에 기초하여 유틸리티 공급 장비의 배치 및 상기 유틸리티 공급 장비로부터의 유틸리티 흐름을 결정하는 단계,
를 포함하고,
상기 (b4) 단계는, 상기 유틸리티 공급 장비와 상기 공정 수행 장비 사이의 이격 거리의 합이 최소가 되도록 상기 유틸리티 공급 장치를 배치하는 것을 특징으로 하고,
상기 (c) 단계에서, 상기 유틸리티 시스템 배관 설계부는,
배관을 따라 흐르는 유체의 종류 및 특성을 포함하는 유체 정보와 배관의 배치 상태 및 설계 조건을 포함하는 배관 정보에 기초하여 추출된 가용 배관 사양 범위 내의 재질 및 규격을 포함하는 배관의 사양 정보 각각에 대하여 품질 기준의 제1평가 결과 및 비용 기준의 제2평가 결과를 출력하는 미리 학습된 인공신경망을 이용하여 배관별 맞춤형 사양 정보를 포함하는 상기 배관 설계 정보를 생성하되,
상기 (c) 단계 이전에,
상기 기존 공장과 연계된 배관의 사양 정보, 품질 평가 결과 및 비용 평가 결과를 상기 데이터베이스에 학습용 데이터셋으로서 저장하는 단계,
를 더 포함하고,
상기 인공신경망은 상기 학습용 데이터셋을 기초로 미리 학습되는 Random Forest 알고리즘, SVM(support vector machine) 알고리즘, Extra Tree 알고리즘 및 XG Boost 알고리즘 중 어느 하나의 유형의 지도 학습 기반 알고리즘이고,
상기 맞춤형 사양 정보는,
상기 배관의 사양 정보 각각의 상기 제1평가 결과에 상기 제1가중치를 곱한 값과 상기 제2평가 결과에 상기 제2가중치를 곱한 값을 합산한 값 간의 순위에 기초하여 상기 가용 배관 사양 범위 내에서 결정되는 것인, 지능형 유틸리티 시스템 배관 설계 방법.
As an intelligent utility system piping design method by an intelligent utility system piping design device,
(a) The input unit provides a first weight and cost, which are quality reference weights, through an interface for inputting user-set values for each user-set value for each optimization criterion provided by the provider and request information including factory information, equipment information, and process information. Receiving a second weight that is a reference weight;
(b) the utility system design unit, determining a factory layout and process flow based on at least one of the factory information, the equipment information, and the process information, and designing a utility system based on the factory layout and process flow;
(c) the utility system piping design unit, defining piping to correspond to the utility flow by the utility system, and generating piping design information optimized for each piping; And
(d) the providing unit, providing the pipe design information,
Including,
Before step (b),
Storing a code assignment result for an item corresponding to the detailed information of each of the factory information, the equipment information, and the process information associated with an existing factory previously designed or designed through simulation in a database,
Including more,
The step (b),
(b1) assigning a target code to an item corresponding to detailed information of each of the factory information, the equipment information, and the process information included in the request information;
(b2) determining the factory layout by referring to the layout of an existing factory determined to have the highest similarity between the target code and the code assignment result stored in the database; And
(b3) The process flow for the entire process by matching the process performance equipment to which the code corresponding to the target code assigned for each detailed process of the process information included in the request information is assigned according to the order of the detailed process Determining in consideration of a process order; And
(b4) determining an arrangement of utility supply equipment and a utility flow from the utility supply equipment based on the factory layout and the process flow,
Including,
In the step (b4), the utility supply device is arranged so that the sum of the distances between the utility supply equipment and the process performing equipment is minimized,
In the step (c), the utility system piping design unit,
For each pipe specification information including materials and specifications within the range of available pipe specifications extracted based on fluid information including the type and characteristics of the fluid flowing along the pipe, and pipe information including the arrangement state and design conditions of the pipe Generating the pipe design information including customized specification information for each pipe using a pre-learned artificial neural network that outputs the first evaluation result of the quality standard and the second evaluation result of the cost standard,
Before step (c),
Storing the specification information, quality evaluation results, and cost evaluation results of pipes linked to the existing factory as a learning dataset in the database,
Including more,
The artificial neural network is a supervised learning-based algorithm of any one of a Random Forest algorithm, a support vector machine (SVM) algorithm, an Extra Tree algorithm, and an XG Boost algorithm that are pre-trained based on the training dataset,
The above customized specification information,
Within the range of the available pipe specifications based on a ranking between a value obtained by multiplying the first evaluation result of each of the pipe specification information with the first weight value and a value obtained by multiplying the second evaluation result by the second weight value. It is determined, intelligent utility system piping design method.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제8항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium on which a program for executing the method of claim 8 is recorded.
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