KR20120042368A - 선체 외판의 열간 가공 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

선체 외판의 열간 가공 시스템과 그 방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 열간 가공 시스템은 선체 외판에 사용되는 부재의 형상 정보를 측정하는 부재 측정부, 부재를 목적하는 선체의 외판 형상으로 열간 가공하는 열간 가공 계획 정보를 생성하고, 열간 가공 계획 정보와 부재의 열간 가공 후 실제 변형된 형상 정보로부터 열간 가공의 변형 모델을 반복적으로 취득하는 제어부, 및 열간 가공 계획 정보를 전달받고 그에 따라 상기 부재를 열간 가공하는 가공부를 포함한다.

Description

선체 외판의 열간 가공 시스템 및 그 방법{HOT WORKING SYSTEM FOR OUTER PLATE OF HULL AND METHOD THEREOF}

본 발명은 선박 제조 시 외판의 가공 자동화 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체 외판의 열간 가공을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 선박을 제조함에 있어서, 선박의 외판, 특히 곡형 외판은 유체역학, 구조역학, 진동 등의 엔지니어링 기술을 바탕으로 설계된 3차원 곡면으로서 정밀한 가공이 매우 어려운 분야이다.

선박의 외판은 일정 두께의 철판을 가공하여 제작되며, 곡형 외판의 가공 정밀도는 선박 전체의 설계 성능을 좌우하는 중요한 부분이다.

이러한 선박 외판의 3차원 형상 가공은 크게, 프레스(press)나 로울러(roller) 등을 이용하는 기계적인 1차 냉간 가공(cold working)과, 철판에 가스 토치 등으로 열을 가함에 의한 잔류 열탄소성 변형을 이용하는 2차 열간 가공(hot working)의 두 단계의 가공방법이 사용되고 있다. 기계적 1차 냉간 가공 방법은, 제어의 편의성 때문에 한쪽 방향으로만 일정한 곡률을 가지는 완만하고 단순한 외판의 곡면 가공과 이중 곡면 외판의 1차 가공에서 주로 이용된다. 그리고, 2차 열간 가공 방법은 마무리 작업 및 이중 곡면 외판의 2차 가공, 용접변형 제거 등의 작업에 주로 이용된다. 이러한 2차 열간 가공은 작업 기량이 10년 이상 되는 숙련자가 주로 실시하는 어려운 작업이다.

곡면 외판의 열간 가공 작업이 가스열원을 사용하여 숙련된 고기량의 기술인력의 수작업에 의해 전적으로 수행되는 바, 작업속도의 향상 및 정밀도의 향상에 한계가 있고, 더구나 작업자 간의 기량의 차이나 작업방식이 상이하여 작업 표준화 및 기술 전수 역시 어려워서 저기량의 미숙련자의 경우, 더욱 어려움을 겪는 작업이다.

따라서, 실제 선체 외판의 열간 가공에서 수가공 작업을 대체하고 수가공 작업을 표준화하기 위한 자동화 장치의 개발할 수 있도록 정확성과 정밀도가 높은 선체 외판의 열간 가공에 대한 모델링과 열간 가공 계획에 관한 시스템의 개발이 필요하다.

본 발명의 실시 예들은 열간 가공정보와 열변형의 역학적 상태의 변형을 지속적으로 학습하고 고려하여 선체 외판의 열간 가공 과정을 자동화할 수 있는 열간 가공 시스템과 방법을 제공하고자 한다.

또한 선체 외판의 열간 가공에서 간이 모델을 활용하고 실험적, 수치 해석적 방법을 사용하는 종래 기술의 불확실성을 제고하고, 실제 열간 가공에서의 가열 환경에 따라 달라지는 변형 모델을 학습을 통해 정확하게 예측하여 열간 가공의 수가공 작업을 대체하는 자동화 장치의 표준화를 달성하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체 외판에 사용되는 부재의 형상 정보를 취득하는 부재 측정부; 상기 부재를 목적하는 선체의 외판 형상으로 열간 가공하는 열간 가공 계획 정보를 생성하는 제어부; 및 상기 열간 가공 계획 정보에 따라 상기 부재를 열간 가공하는 가공부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 부재의 열간 가공 전후의 형상 정보와 상기 열간 가공 계획 정보에 기초하여 변형 모델 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템이 제공된다.

또한, 상기 제어부는, 상기 부재의 형상 정보에 대응하는 열간 가공 방법을 설정하는 열간 가공계획 생성 모듈; 상기 열간 가공 방법에 따른 열간 가공 계획 정보를 상기 가공부에 전달하는 열간 가공 정보 전달 모듈; 및 상기 열간 가공 계획 정보에 대응하여 상기 부재의 열간 가공 후 실제 변형된 형상 정보를 바탕으로 변형 모델 정보를 지속적으로 생성하는 변형 모델 생성 및 개선 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 부재를 소정의 크기를 가진 복수 개의 셀 영역으로 구분하고, 상기 열간 가공 계획 생성 모듈, 상기 변형 모델 생성 및 개선 모듈과 연계하여 셀별로 열간 가공 계획과 변형 모델을 생성하는 셀별 처리 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 열간 가공 계획 정보는, 가열 경로, 가열 세기, 가열 온도, 가열 시간 및 가열선 위치 중 하나 이상을 포함하는 상기 가공부의 설정 정보; 또는 열간 가공 시 부재를 고정시키는 열변형 억제 고정체의 개수와 위치 및 부재의 열변형을 유발시키는 열변형 유발체의 개수와 위치 중 하나 이상을 포함하는 상기 가공부의 보조 장치에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 변형 모델 정보는 상기 열간 가공 계획 정보에 따라 상기 부재를 열간 가공하여 측정되는 재질 변화량, 곡률 변화량, 각변화량, 수축량 중 하나 이상의 특성 정보이다.

또한, 상기 변형 모델 생성 및 개선 모듈은, 상기 부재의 열간 가공 시 사용되는 열간 가공 계획 정보를 입력 인자로 하고, 상기 부재의 열간 가공 후 측정된 변형된 형상 정보를 출력 인자로 하는 지속적인 학습 방법을 통해 변형 모델 정보를 생성 및 개선할 수 있다.

여기서, 상기 입력 인자는, 상기 가공부의 주파수, 전류 세기, 단위 길이 또는 단위 면적 당 입열량, 부재와 열원 사이 거리, 유효 입열량, 열원 이동 속도, 부재의 두께, 부재의 폭, 가열 위치, 지지 방법, 부재의 온도 분포, 부재 초기 곡률, 유효 입열량, 부재 자기특성, 탄소 함유량, 부재 상변태 온도, 열전도율, 단위 체적 당 열용량, 표면 최대 입열량, 탄성 계수, 부재 밀도 및 비열, 부재 재질 변화량, 냉각 방법 중 하나 이상을 포함할 수 있다.,

여기서, 상기 출력 인자는, 부재의 길이 방향 각변형량, 폭 방향 각변형량, 길이 방향 수축량, 및 폭 방향 수축량 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 저장부를 더 포함하되, 상기 저장부는 상기 부재 측정부에서 취득되는 형상 정보가 저장되는 부재 측정 형상 정보 데이터베이스; 선체 외판의 목적 형상에 대한 정보가 저장되는 부재 목적 형상 정보 데이터베이스; 열간 가공을 수행하는 작업 조건이 저장되는 가공 정보 데이터베이스; 및 상기 열간 가공 계획 정보 및 상기 열간 가공 계획 정보에 따른 가공 전후의 형상정보로부터 상기 제어부가 생성한 상기 변형 모델 정보를 저장하는 변형 모델 데이터베이스를 포함할 수 있다.

또한, 상기 부재 측정 형상 정보는, 초기 부재 또는 열간 가공된 부재에 대한 두께, 크기, 열변형 곡률, 열변형률 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적 형상에 대한 정보는 상기 부재의 재질, 제조사, 두께, 크기 중 하나 이상의 부재 특성에 대응하여 조정될 수 있다.

또한, 상기 열간 가공을 수행하는 작업 조건에 대한 정보는,상기 부재를 가열하는 가열선의 위치, 가열되는 부분에 대한 면적, 가열 세기, 가열 순서, 가열 시간, 부재의 가열 가공 시 지지체의 위치, 열 변형을 유발하는 변형 유발체의 위치, 열 변형을 억제하는 고정체의 위치에 관한 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 측면에 의하면, 열간 가공의 대상이 되는 부재에 대한 제1 형상 정보를 취득하는 1단계; 선체의 외판 형상에 대한 목적 형상 정보와 상기 부재에 대한 제1 형상 정보를 고려하여 열간 가공 계획을 생성하는 2단계; 상기 열간 가공 계획에 따라 상기 부재의 열간 가공을 수행하는 3단계; 상기 열간 가공된 가공 부재에 대한 제2 형상 정보를 취득하는 4단계; 상기 가공 부재에 대한 제2 형상 정보와 상기 목적 형상 정보를 비교하여 정합 수준을 판단하는 5단계; 상기 정합 수준이 소정의 기준을 충족할 때까지 상기 2단계 내지 5단계를 반복하되, 상기 열간 가공 계획에 따른 열간 가공 전후의 제1 형상 정보 및 제2 형상 정보에서 학습되는 6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 방법이 제공된다.

또한, 상기 1단계 전에 상기 부재에 대하여 소정의 크기를 가진 복수의 셀 영역으로 구분하여 셀별 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 1단계 내지 상기 6단계는 셀 영역별로 수행될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 간이 모델을 활용하고 실험적, 수치 해석적 방법을 사용하는 종래 기술의 불확실성을 제고하고, 열간 가공정보와 열변형의 역학적 상태의 변형을 지속적으로 학습하여 열간 가공의 자동화 시스템을 위한 보다 정확하고 정밀한 변형 모델을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예들에 의하면 다양한 재질과 형태에 따른 실제 부재를 활용한 열간 가공을 통해 지속적으로 학습하여 정밀하고 구체적인 변형 모델을 구축함으로써 어려운 열간 가공의 수작업을 대체하는 자동화 시스템을 구축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선체 외판 열간 가공 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 열간 가공 계획 생성 모듈(31) 및 열간 가공 정보 전달 모듈(32)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선체 외판 열간 가공 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 일반적인 선체 외판의 열간 가공 방법을 나타낸 간략도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선체 외판의 열간 가공 방법을 이용하여 열간 가공을 수행하는 모습을 나타낸 간략도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.

또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 제1 실시 예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 본 명세서에서, '목적 형상'이라 함은 부재의 다양한 종류, 재질 혹은 형태별로 소정의 가열 조건 하에서 바람직하게 얻어져야 할 최종 부재 생산물의 형상을 의미한다. 상기 목적 형상에 대한 계측 정보들은 각각 소정의 임계 범위 내의 수치들을 포함하는 개념이다.

또한, '변형 모델'이라 함은 소정의 열간 가공 조건하에서 실제로 부재를 열간 가공함에 따라 계측되는 출력 정보를 기초로 하여 지속적으로 업데이트된 선체 외판의 가공 시 변형 발생에 대한 정보를 의미한다. 즉, 실제 부재를 열간 가공할 때 가열 조건 대비 변형 형상 정도에 대한 정보를 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선체 외판 열간 가공 시스템을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 선체 외판의 열간 가공 시스템은 부재 측정부(10), 저장부(20), 제어부(30), 및 가공부(40)로 구성된다.

부재 측정부(10)는 선체 외판 제작에 사용되는 원 재료의 강판인 부재의 다양한 크기, 두께, 재질, 형태, 종류 등의 형상 정보를 측정한다.

또한 부재 측정부(10)는 가공부(40)에서 소정의 열간 가공 작업을 거친 가공 부재의 형상 정보를 취득한다.

부재 측정부(10)에서 측정하는 부재의 측정 인자는 특별히 제한되지 않으며, 부재의 특성을 객관적 지표로 파악할 수 있는 측정 인자를 계측할 수 있다. 부재 측정부(10)는 단일의 측정 장치를 지칭할 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 복수의 부재 측정 인자를 측정하는 장치를 포함할 수 있다.

부재 측정부(10)에서 측정된 부재의 측정 형상 정보는 실제 가공 과정이 진행 중인 부재의 가공 변형에 따른 변형 모델을 설정하기 위한 자료로 사용되기 위해 저장부(20)에 전달된다.

저장부(20)는 입력되는 정보들을 분류하여 저장하는 복수의 데이터베이스로 구성된다.

저장부(20)를 구성하는 데이터베이스는 특별히 제한되지 않지만 저장 정보의 내용에 따라 부재 측정 형상 정보 데이터베이스(21), 부재 목적 형상 정보 데이터베이스(22), 가공 정보 데이터베이스(23), 변형 모델 데이터베이스(24) 등으로 구성된다.

부재 측정 형상 정보 데이터베이스(21)는 열간 가공을 실제로 수행한 후 얻어진 부재 결과물에 대하여 부재 측정부(10)에서 측정한 다양한 계측 정보들을 저장한다. 따라서, 열간 가공을 실제로 수행한 후 부재에 대한 두께, 크기, 열변형 곡률, 열변형률 등의 수치 정보가 기록된다.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따라서, 상기 열간 가공 작업을 수행한 후의 부재에 대한 측정 정보는 부재를 소정의 크기를 가진 셀 단위로 분류하고 각 셀에 대한 측정 형상 정보를 포함할 수 있다.

부재 목적 형상 정보 데이터베이스(22)는 소정의 품질 특성을 가진 부재에 대하여 소정의 열 가공 조건 하에서 가공 후의 목적 형상에 대한 정보를 저장한다. 상기 부재의 목적 모델 정보는 부재의 재질, 제조사, 두께, 크기 등 부재의 특성별로 다를 수 있으며, 선체의 제작에 이용되는 외판의 곡형 형상에 부합되는 계측 정보일 수 있다. 선체의 종류에 따라 이용되는 다양한 곡형 외판이 필요하며 그에 따라 외판의 목적 형상에 대한 계측 정보는 수시로 달라질 수 있다. 이러한 다양한 목적에 부합되는 부재 특성에 따른 목적 형상의 정보가 입력되면 저장부(20)의 부재 목적 형상 정보 데이터베이스(22)에 분류되어 저장될 수 있다. 상기 부재의 목적 형상은 다양한 방식으로 저장이 가능하며, 일 예로서 CAD 파일 형태로 저장될 수 있다.

가공 정보 데이터베이스(23)는 실제 부재를 목적 형상에 따른 다양한 계측 정보에 부합시키도록 열간 가공을 수행하는 가공부(40)의 가공 조건에 대한 정보를 저장한다. 즉, 부재의 종류나 특징, 목적 형상에 대한 계측 정보, 또는 작업 환경 등에 비추어 해당 부재에서 이루어지는 열간 가공 작업의 조건이 다양한데, 이러한 작업 조건을 저장하는 것이다.

일례로 상기 가공 정보는 열간 가공 조건에 대한 정보로서, 부재를 가열하는 가열선의 위치, 가열되는 부분에 대한 면적, 가열 세기, 가열 순서, 가열 시간, 부재의 가열 가공 시 지지체의 위치, 열 변형을 유발하는 변형 유발체의 위치, 열 변형을 억제하는 고정체의 위치 등에 관한 정보 등을 포함한다. 여기서 위치에 대한 수치 표시는 좌표계를 이용할 수 있다.

실시 형태에 따라서, 상기 가공 정보는 열간 가공 작업을 수행할 부재를 소정 크기의 셀별로 분류하고, 각 셀에 따라 다양해질 수 있는 열간 가공 정보를 포함할 수도 있다.

변형 모델 데이터베이스(24)는 부재를 열간 가공할 때 예상되는 가열조건 대비 변형 형상 정보를 변형 모델 정보로 저장한다. 예를 들어, 열간 가공시 소정의 특성 기준에 따라 분류된 부재별로 휘어짐 정도에 대한 모델 정보를 변형 모델 정보로 저장할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 이하 후술할 제어부(30)는 소정의 특성 기준별로 열간 가공된 부재에 대한 형상 정보를 바탕으로, 가공 전 형상에서 열간 가공후의 형상의 차이를 이용하여, 가열 조건 대비 변형 형상 정보에 기초한 변형 모델 정보를 생성하고 변형 모델 데이터베이스(24)에 저장한다.

상기 소정의 특성 기준은 일례로 부재의 재질, 원료, 두께, 셀의 크기, 셀의 위치 등의 부재 정보와 가열 조건이 매칭된 기준이다.

이후, 제어부(30)에서 상세히 후술하겠지만, 본 발명의 실시 예에 따르면, 후술하는 제어부(30)는 실제 가공되는 부재의 전후 형상을, 소정의 특성 기준별로 열간 가공시 변형 형상 정보를 변형 모델 DB에 업데이트한다.

상기 변형 모델 정보는 특별히 제한되지 않지만, 부재의 곡률 변화, 재질 변화량, 수축량, 각변화량, 셀별 위치에 따른 곡률 변화량 등으로 나타낼 수 있다. 후술하는 제어부(30)는 실제 열간 가공을 통해 지속적으로 변형된 부재의 형상 정보를 출력 인자로서 실측하고, 해당 열간 가공 계획 정보의 입력 인자와 상기 출력 인자를 이용하여 반복적으로 학습하고 내부 파라미터를 연산 및 추정하여, 변형 모델 DB를 업데이트한다.

실시 형태에 따라서, 상기 부재의 변형 모델 정보는 부재를 소정 크기의 셀로 분류하고 난 후 셀별로 구축되는 변형 모델 정보일 수 있다.

저장부(20)에 저장된 상기 다양한 정보들은 부재 측정부(10)를 통해 취득된 형상 정보이거나 또는 제어부(30)를 통해 연산된 변형 모델의 내부 파라미터에 대한 정보일 수 있다. 경우에 따라서 상기 저장부(20)에 저장된 정보들 중 부재의 목적 형상 정보는 열간 가공 시스템을 통해 사용자가 직접 입력할 수도 있다.

저장부(20)에 포함된 데이터베이스들 중, 실시간 열간 가공 과정에서 측정되어 부재 측정 형상 정보 데이터베이스(21)에 저장된 실측 정보들은 제어부(30)에 전달되어 변형 모델을 구축하기 위한 정보로 연산된다.

저장부(20)에 포함된 데이터 베이스들 중 부재 목적 형상 정보 데이터베이스(22), 가공 정보 데이터베이스(23), 변형 모델 데이터베이스(24)들은 각각 제어부(30)에서 연산된 결과값을 전달받아 저장할 수 있다.

구체적으로 상기 제어부(30)는 열간 가공 계획 생성 모듈(31), 열간 가공 정보 전달 모듈(32), 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33), 셀별 처리 모듈(34) 등으로 구성될 수 있다.

열간 가공 계획 생성 모듈(31)은 온도, 습도 등의 작업 환경, 작업 대상 부재의 품질 특성, 열간 가공 장치의 성능, 효율 등의 정보를 바탕으로 작업 대상 부재에 작업할 열간 가공의 작업 계획 정보를 생성한다.

상기 열간 가공의 작업 계획 정보에는 열간 가공 장치의 가열 세기, 가열량, 가열 위치, 가열 시간, 가열 속도 등의 다양한 가열 조건이 포함된다.

도 1에 도시한 열간 가공 계획 생성 모듈(31)과 열간 가공 정보 전달 모듈(32)의 구성에 대한 일 실시 형태에 따른 블록도는 도 2를 참조하여 알 수 있다.

도 2를 참조하면 열간 가공 계획 생성 모듈(31)은 복수의 로직부로 이루어진 가공 인자 로직부(312)를 포함한다. 또한 열간 가공 정보 전달 모듈(32)은 가공 인자 로직부(312)에 정보를 입출력하는 정보 입력 수단(311) 및 정보 출력 수단(313)을 포함한다.

열간 가공 정보 전달 모듈(32)의 정보 입력 수단(311) 및 정보 출력 수단(313)은 열간 가공 계획 생성 모듈(31)에서 생성된 열간 가공 계획에 대한 정보를 전달할 뿐만 아니라 제어부(30)에서 연산된 결과값들을 외부 구성부에 전달하거나 외부에서 입력되는 정보를 수신할 수 있는 통신 모듈이다.

정보 입력 수단(311)을 통해 열간 가공되어야 할 부재 또는 열간 가공 후 추가적으로 다시 가공되어야 할 부재에 대한 형상 정보, 또는 해당 열간 가공 수행으로 변형된 형상 정보와 목적 형상 정보를 비교한 차이값 등이 입력된다.

정보 입력 수단(311)은 저장부(20)와 연계되어 상기 부재에 대한 측정 형상 정보, 목적 형상 정보, 가공정보 및 변형 모델 정보 중 하나 이상의 데이터를 전달받을 수 있다.

정보 출력 수단(313)은 가공 인자 로직부(312)에서 설정된 열간 가공 계획 정보들을 외부 구성부에 출력한다. 정보 출력 수단(313)을 통해 출력된 특정 부재에 대한 열간 가공 계획 정보들은 가공부(40)에 전달하고, 가공부(40)는 열간 가공 조건을 재설정하여 작업을 진행한다.

가공 인자 로직부(312)는 가열 경로 로직부(314), 가열 세기 로직부(315) 등의 구체적인 열간 가공의 가열 조건에 따라 설정되는 복수의 로직부로 구성된다. 복수의 로직부 각각은 정보 입력 수단(311)을 통해 전달된 입력 정보를 바탕으로 다음 가공 단계에서의 가열 조건을 설정한다.

도 2에는 가열 경로와 가열 세기에 대한 로직부로 구성되도록 설정하였으나, 다양한 가공 인자에 따라 복수 개의 로직부가 형성되어 부재에 대한 열간 가공부의 작업 조건을 설정할 수 있다.

예를 들어, 가열 경로 로직부(314)는 선체 외판 제작을 위한 부재의 대면적 특성상 열변형된 정도에 따라 또는 목적 형상의 형태에 따라 내측 또는 외측별로 가열이 진행되어야 할 경로를 설정한다.

예를 들어, 가열 세기 로직부(315)는 온도 또는 습도 등의 작업 환경, 부재의 재질, 원재료, 형상, 목적 형상의 형태에 따라 열간 가공 공정의 가열 온도를 설정한다.

또한 도 2에는 도시되지 않았으나, 열간 가공 계획 생성 모듈(31)은 가공 인자 로직부(312) 이외에, 부재의 열간 가공 공정에 필요한 보조 장치에 대한 가공 조건을 설정하는 보조 장치 로직부를 더 포함할 수 있다. 즉, 열간 가공의 작업 계획 정보가 외판 열간 가공 작업에 사용되는 다양한 보조 장치들의 위치나 조건에 대한 정보를 더 포함할 수 있는데, 특히, 열간 가공 시 강판 부재를 고정시키는 열변형 억제 고정체의 개수, 위치 등에 대한 설정과, 강판 부재의 열변형을 유발시키는 열변형 유발체의 개수, 위치 등에 대한 설정 정보들이 포함될 수 있다.

열간 가공에서 상기 열변형 억제 고정체나 열변형 유발체를 사용하는 경우 열간 가공 계획 생성 모듈(31)은 이들 보조 장치들의 위치나 조건을 설정하는 보조 장치 로직부를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 열변형 억제 고정체는 선체 외판의 가열 가공 시 고열로 인한 열변형이 억제될 수 있도록 강판 부재의 모서리 또는 일면을 고정시키는 고정체로서 도그(dog)에 해당된다. 열변형 억제 고정체는 주로 금속으로 이루어진 기억 자(ㄱ) 형의 걸쇠를 이용한다.

또, 상기 열변형 유발체는 선체 외판의 열간 가공 시 강판 부재의 하부에 위치시켜 필요한 소정의 열 변형을 유발시키는 매개체로서, 주로 목재나 금속으로 이루어진 반목일 수 있다. 목재로 이루어진 반목은 강판 부재의 열간 가공 시 대(大)변형을 유발시키는데 이용될 수 있고, 금속으로 이루어진 반목은 소(小)변형을 유발시키는데 이용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 열간 가공 정보 전달 모듈(32)의 가공 인자 로직부(312)에서는 이러한 열변형 억제 고정체나 열변형 유발체 등의 열간 가공 시 부재 내 위치, 설정 개수, 원재료, 크기, 형태 등의 설정 정보를 생성할 수 있다.

도 4는 선체 외판의 열간 가공 방법에 있어서 반목과 도그를 이용하여 작업하는 상태를 나타낸 간략도이다. 도 4에는 선체 외판에 사용되는 부재(100)에 열간 가공 작업을 실시함에 있어서, 열변형 유발체(110)로 목재의 반목을 사용하고, 열변형 억제 고정체(120)로 금속의 도그를 사용하는 것이 도시되어 있다.

이러한 반목과 도그의 위치, 재질, 크기, 형태 등의 정보 역시 열간 가공 계획 정보에 포함된다.

도 4에서는 열간 가공 방법으로서 부재에 가열선을 설정하고 그에 따라 가열하는 방법을 제시하였는데, 도 4의 실시 형태의 경우 가열선의 두께, 위치, 인접하는 가열선과의 폭, 가열선에 가해지는 가열 세기 등의 정보를 열간 가공 계획 생성 모듈(31)의 가공 인자 로직부(312)에서 설정할 수 있다.

열간 가공 계획 생성 모듈(31)에서 생성된 가공 정보들은 열간 가공 정보 전달 모듈(32)을 통해 저장부(20)에 전달되어 데이터베이스화된다. 구체적으로 저장부(20)의 가공 정보 데이터베이스(23)에 저장될 수 있다.

또한 상기 열간 가공 정보들은 가공부(40)에서 가공 조건에 따라 수행될 수 있도록 열간 가공 정보 전달 모듈(32)을 통해 가공부(40)에 전달된다.

제어부(30)의 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)은 강판 부재의 실시간 열간 가공 전후 측정된 부재의 변형 형상에 대한 계측 정보와 해당 열간 가공에 대한 열간 가공 계획 정보를 바탕으로 해당 부재에 대한 열간 가공 조건 하의 변형 모델을 생성한다.

변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)에서 열간 가공의 반복 수행을 통해 지속적으로 학습하여 변형 모델을 생성 또는 개선하기 위하여 적응 제어 기법을 이용할 수 있는데, 특히 신경 회로망 기법을 활용한 학습 방법을 사용할 수 있다. 신경 회로망 기법은 지속적 학습을 통해 변형 모델을 개선하는 하나의 방법인데, 반드시 이러한 기법에 제한되는 것은 아니며 지속적인 과정을 통해 변형 모델을 개선할 수 있는 제어 기법이면 모두 활용될 수 있다.

변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)이 변형 모델을 구축할 때 일 실시 예에 따라 신경 회로망 기법을 활용하는 경우 입출력 인자의 정의가 필요하다.

구체적으로 열간 가공 계획 생성 모듈(31)에서 설정된 열간 가공 정보를 입력 인자로 설정하고, 실제 가공부(40)를 통해 열간 가공한 후 부재 측정부(10)를 통해 계측된 부재의 변형 형상 정보를 취득하여 출력 인자로 설정한 후 반복적인 학습 방법을 통하여 해당 부재의 특성에 따른 변형 모델의 내부 변수를 연산 및 추정해나간다.

이를 위하여 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)은 연산 모듈(도면 미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 연산 모듈은 입력 인자와 출력 인자의 반복적인 설정을 통해 해당 부재의 특성에 따른 변형 모델의 내부 변수를 추출하기 위한 계산 등을 수행한다.

실시간 열간 가공을 통해 취득되는 부재의 가공 전후의 변형 형상 정보를 바탕으로 누적적으로 계산하여 열간 가공 중인 부재에 대한 변형율, 곡률, 형상 좌표 등의 변형 정보에 대한 내부 변수가 얼마인지 계산해낼 수 있다.

상기 변형 정보에 대한 내부 변수는 실시간으로 산출되어 저장부(20)의 변형 모델 데이터베이스(24)에 저장될 수 있다.

변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)은 선체 곡형 외판의 목적 형상과 실제 부재의 열간 가공 후 변형 형상을 비교하고, 부재의 변형 형상이 임계 범위 내로 목적 형상에 일치할 때까지 변형 모델을 학습 방법을 통해 업데이트한다.

즉, 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)은 목적 형상에 기설정된 정밀도의 범위 내로 일치할 때까지 열간 가공 계획 생성 모듈(31)을 이용하여 열간 가공 계획 정보를 반복적으로 생성하도록 하여 해당 부재에 대한 열간 가공을 진행시킨다. 이러한 열간 가공이 진행됨에 따라 지속적으로 변형 모델을 업데이트 하고 개선할 수 있다.

즉, 제어부(30)는 열간 가공 계획 정보를 반복적으로 생성하면서 그에 기초하여 해당 부재에 대한 열간 가공을 진행시키기 위해 가공부(40)를 제어한다.

변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)에서 변형 모델을 생성 또는 개선하기 위해 설정되는 입력 인자는 열간 가공 계획 정보 이외에 부재에 대한 측정 정보나 가공 시 외적 환경 정보들을 반영할 수 있다. 입력 인자는 경우에 따라서 단계별로 그룹핑되어 입력될 수 있다.

변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)에서 반복적으로 학습되어 개선되는 부재에 대한 가열 조건 하의 변형 모델 정보는 저장부(20)에 전달되어 데이터베이스화될 수 있다.

상기 변형 모델 정보는 부재를 반복적으로 열간 가공할 때 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)을 통해 축적되는 재질 변화량, 곡률 변화량, 각변화량, 수축량 등의 부재의 변형 정보 또는 이러한 변형 정보를 도출하는 내부 파라미터 등일 수 있다. 특히 부재의 측정 형상 정보를 소정 크기의 다수의 셀로 분류하여 취득하는 때에는, 상기 변형 모델 정보가 각 셀 단위로 측정되고 연산되어 셀 단위로 변형 모델을 생성할 수 있다.본 발명의 일 실시 예에 따른 열간 가공 시스템에서 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)의 변형 모델 구축 방법인 신경 회로망 기법에 활용되는 입력 인자와 출력 인자는 다음의 <표 1>로 정리할 수 있다.

이는 하나의 실시 예일 뿐이며 이러한 인자들에 제한되는 것은 아니며 가공 환경과 부재의 특성에 따라 다양한 입출력 인자가 설정될 수 있음은 물론이다.

<표 1>를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 변형 모델 생성 및 개선 모듈(35)은 그룹핑을 통해 위치 정보와 부재의 초기 곡률, 부재 재질의 변화량을 주요 입력 인자로 도출하고, 출력 인자로는 길이 및 폭 방향에 대한 각변형량 및 수축량을 출력 인자로 선택하였다.

한편, 입력 인자를 설정함에 있어 소정의 전제 조건으로 '가열원과 부재 사이의 거리는 항상 일정함', '부재 초기 가공 온도는 일정함', 또는 '냉각 방법이 항상 일정함' 등으로 설정할 수 있다.

하기 <표 1>에서 위치 정보는 구체적으로 하나의 부재를 폭 방향과 길이 방향으로 임의의 수로 구획하고 난 후 얻어지는 각 셀 영역에서 부재의 경계선(부재의 측면선)으로부터 각 셀 영역의 중심까지의 거리로 정의할 수 있다.

또한 부재 초기 곡률은 각 셀 영역에서 두 대각선 방향의 곡률로 정의할 수 있고, 부재 재질 변화량은 각 셀 영역의 면적 대비 누적 입열량으로 정의할 수 있다.

입력인자 (level 1)	입력인자 (level 2)	입력인자 (level 3)	출력인자
주파수	입열량	입열량	길이 방향 각변형량 폭 방향 각변형량 길이 방향 수축량 폭 방향 수축량
장치 전류 세기
단위 길이 당 입열량
부재와 열원 사이 거리	부재와 열원 사이 거리	가정
유효 입열량
열원 이동 속도	열원 이동 속도	열원 이동 속도
부재의 두께	부재의 두께	부재의 두께
부재의 폭	가열 위치	위치 정보 (가열 위치, 도그-반목 설치 위치)
가열 위치
지지 방법	도그-반목 설치 위치
부재의 온도 분포	부재의 온도 분포	가정
부재 초기 곡률	부재 초기 곡률 반경	부재 초기 곡률 반경
유효 입열량	부재의 재질 및 재질 변화량	부재의 재질 및 재질 변화량
부재 자기특성
탄소 함유량
부재 상변태 온도
열전도율
단위 체적 당 열용량
표면 최대 입열량
탄성 계수
부재 밀도 및 비열
냉각 방법	냉각 방법	가정

이처럼 상기 입력 인자와 출력 인자에 대한 개념 정의는 공지된 것이거나 사용자가 정의할 수도 있다. 예를 들어 상기 부재 재질 변화량을 각 셀 영역의 면적 대비 누적 입열량으로 정의하지 않고, 각 셀 영역의 곡률 변화율로 달리 정의할 수도 있다. 일반적으로 부재 재질의 열간 가공에 따른 변화량은 경화된 정도 또는 경도의 변화를 의미하지만 강판 부재의 경도는 측정하기 어려우므로 상기 부재에 가해진 면적 대비 누적 입열량으로 추정할 수 있다.

상기 <표 1>에서 출력 인자는 각변화량과 수축량으로 규정하였으나 이에 한정되지 않는다. 보통 수축량은 영향이 크지 않기 때문에 생략할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)은 상기 입력 인자를 지속적으로 설정하고, 그에 따른 열간 가공 후 부재의 실측을 통해 입력 인자에 따른 출력 인자로부터 학습 과정을 통해 변형 정보에 대한 내부 변수를 산출함으로써 변형 모델을 업데이트하게 된다. 따라서, 실제로 수행되는 열간 가공 공정을 통해 변형되는 실제 현상을 열간 가공 계획에 지속적으로 반영할 수 있어 종래 자동화 기술의 도입을 위한 시스템에 비하여 불확실성 및 부정확성을 개선할 수 있다.

변형 모델은 부재의 품질 특성이나 열간 가공의 환경 조건 등과 같은 다양한 입력 인자에 대응하여 복수 개의 모델이 추출될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1의 실시 예에서 제어부(30)는 셀별 처리 모듈(34)을 더 포함할 수 있다.

셀별 처리 모듈(34)은 선체 외판의 제작에 이용되는 부재를 소정의 크기를 가진 복수 개의 셀 영역으로 구분하고 열간 가공 시스템에서 셀 단위의 관리 또는 기능을 수행한다.

구체적으로 셀별 처리 모듈(34)은 열간 가공의 대상이 되는 부재를 소정의 면적에 따라 가상의 셀로 분획한다. 셀별 처리 모듈(34)은 제어부(30) 내의 다른 구성부와 연결되어 부재의 열간 가공 계획이나 변형 모델에 대한 생성 및 개선 등의 기능을 셀 단위로 연계하여 처리할 수 있다.

특히 일례로 열간 가공 계획 생성 모듈(31)에서 열간 가공 작업에 대한 정보를 출력함에 있어서 셀별 처리 모듈(34)은 부재에 대응하는 복수의 셀에 대한 위치별 열간 가공 계획을 설정하게 할 수 있다.

부재에 대하여 분획된 셀 각각의 위치가 부재의 측면 경계로부터 얼마만큼의 거리로 이격되어 있는가에 따라서 열간 가공 시 변형의 정도가 다르고 부재 재질에 대한 열변화량도 상이하다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 선체 외판의 제작에 사용되는 부재를 셀 단위로 분획하고 열간 가공 방법을 이용하여 열간 가공을 수행하는 모습을 나타낸 간략도이다.

도 5는 동일한 면적으로 분획된 복수의 셀로 구성된 부재의 형태를 나타낸 도면으로서, 각각의 셀은 3차원 좌표축을 이용하여 3차원 좌표값으로 지정할 수 있다.

셀별 처리 모듈(34)은 도 5와 같이 셀 단위로 좌표값을 설정하고, 제어부(30)의 다른 구성부와 연결하여 셀 단위로 취득된 부재 정보를 전달하여 셀 단위의 부재 가공 계획을 설정하게 한다.

도 6은 셀의 위치에 따른 열간 가공 후 변형량 차이를 개략적으로 나타낸 것인데, 부재의 내부에 위치한 가열선(130_2)에 가까운 셀들의 변형량이 부재의 외측면 경계선 부근의 가열선(130_1)에 가까운 셀들의 변형량에 비하여 작은 것을 알 수 있다.

따라서, 보다 정밀한 변형 모델을 생성하고 개선하기 위해서 본 발명의 일 실시 예에 따른 변형 모델 생성 및 개선 모듈(33)은 셀별 처리 모듈(34)과 연계하여 셀의 위치 정보를 입력 인자로 고려한 변형 모델을 생성할 수 있다.

셀별 처리 모듈(34)은 작업 처리의 편의성과 셀 단위의 변형 모델의 표준화를 위하여 열변형율의 정도에 따라 복수의 셀을 그룹핑하여 처리할 수 있다.

복수의 셀을 열변형율에 따라 그룹 단위로 분류하여 처리하면 분획하는 셀의 개수에 상관없이 일정한 변형 패턴을 가지는 복수의 셀끼리 통합적으로 관리할 수 있다.

도 3은 상기 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 선체 외판 열간 가공 시스템에서 수행되는 열간 가공 방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.

도 3의 실시 예에 따른 선체 외판 제작에 이용되는 부재의 열간 가공 방법은 먼저 초기 부재에 대한 형상 정보를 취득하는 단계(S1)로 시작될 수 있다.

선체의 곡형 외판에 사용되는 부재는 생산 업체에 따라 원재료와 혼합물의 내용이 다를 수 있고, 두께, 재질, 경도 등 부재에 대한 품질 특성이 다를 수 있으므로 이에 대한 정보를 취득한다. S1 단계에서 직접적으로 사용할 부재에 대한 형상 정보를 부재 측정부를 통해 계측하거나 또는 생산 업체로부터 기측정된 정보를 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에서는 부재를 소정의 크기를 가진 복수의 셀 영역으로 분획하여 적용할 수 있으므로 상기 부재에 대한 초기 정보는 각 셀 영역에 대한 크기, 면적, 좌표값과 같은 위치 정보, 재질, 두께 등의 셀 품질 특성에 대한 정보일 수 있다.

다음으로 상기 초기 부재에 대한 정보를 고려하여 목적하는 선체 곡형 외판의 목적 형상을 취득한다(S2). 보통 선박을 건조함에 있어서 선체 곡형 외판의 목적 형상 정보는 CAD 등의 방식으로 기설정된 경우가 대부분이므로, 열간 가공의 대상이 되는 초기 부재의 특성 정보에 따른 목적 형상의 정보를 취득한다.

S1 단계에서 취득된 초기 부재 형상 정보와 S2 단계에서의 선체 외판에 대한 목적 형상 정보를 바탕으로 열간 가공 계획 모듈에서 해당 부재에 대한 열간 가공 계획을 생성한다(S3). 본 발명의 열간 가공 시스템에서는 열간 가공에 대한 변형 모델을 개선해 나갈 때 시편 실험과 그에 대한 수치적 해석이 아닌 실제로 해당 부재를 열간 가공 하면서 얻어지는 부재의 변형 형상정보를 활용하여 실제에 가까운 변형 모델을 도출한다. 따라서 S3 단계에서 생성되는 열간 가공 계획은 실제 부재에 대한 열간 가공 계획에 대한 데이터이다. 이를 통하여 열간 가공 정도의 정확성과 정밀성을 향상시킬 수 있다. S3 단계에서 생성되는 열간 가공 계획 정보는 열간 가공 방법에 따라 달라질 수 있으나, 가열 위치, 가열 세기, 가열 속도, 가열 시간 등에 대한 정보 또는 상기 정보를 추정하기 위한 계측 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 열간 가공 계획 정보는 셀 영역별로 처리하는 실시 형태에 있어서 셀 위치 정보에 따라 열간 가공 계획을 설정할 수 있다.

S3 단계에서 생성된 열간 가공 계획에 따라 해당 부재에 대한 열간 가공을 실시한다(S4). 상기 열간 가공은 수작업으로 진행될 수 있겠지만, 본 발명의 일 실시 예가 열간 가공의 자동화 공정을 위한 변형 모델 산출 시스템으로 제안되는 것이므로 기계적 작업으로 진행될 수 있음은 물론이다.

이어서 열간 가공된 후 가공 부재에 대한 측정을 실시하여 가공 부재에 대한 계측 정보를 취득한다(S5). 만일 셀 영역별로 처리하는 실시 형태인 경우라면 가공 부재에 대한 측정 역시 셀 단위로 실시하고 각 셀별로 측정값을 산출한다.

가공 부재에 대한 측정은 변형 모델을 생성하기 위한 것으로서 열변형율, 열변화량을 나타내는 객관적인 지표로 활용될 수 있는 데이터를 얻는 과정이다.

상술하였듯이, 열변형율이나 열변화량은 3차원 측정 정보를 활용하여 변형된 위치정보 또는 곡률변화, 부재의 재질 변화량, 각변화량, 수축량, 누적 입열량 등의 지표에 의해 도출될 수 있다.

S5 단계에서 측정된 가공 부재에 대한 형상 정보를 바탕으로 S2 단계의 목적 형상 정보를 비교하여 정합 여부를 판단한다(S6).

여기서 정합성은 사용자가 설정하는 정밀도의 임계 범위 내에 포함되는지 여부로 판단할 수 있다.

바람직하게는 열간 가공을 통해 가공 부재에 대한 특성 정보가 목적 형상 정보와 일치하는 것이지만, 가열 조건과 작업자의 숙련도 등의 변수에 의해 목적 모델과 일치하기 어려우므로 소정의 정합 범위를 설정하여 정합성을 판단한다.

S7 단계에서는 실제 열간 가공을 통해 배출된 가공 부재의 측정 형상정보와 목적 형상 정보를 비교하여 정합성의 범위에 포함되는지 문의한다.

만일 가공 부재가 목적 형상과 정합되는 수준에 미치지 못할 경우 S8 단계로 진행되어 해당 가공 부재에 대한 측정 형상 정보를 바탕으로 변형 모델 정보를 갱신한다. S8 단계는 가공 부재의 형상 정보와 목적 형상 정보와의 정합성을 판단한 후 정합되지 않는 경우 해당 열간 가공 계획 정보와 부재의 변형 정보를 바탕으로 학습 정보를 저장하면서 변형 모델을 업데이트 한다. 이어서 해당 가공 부재에 대한 측정 형상 정보를 바탕으로 S3 단계에서 열간 가공 계획을 다시 생성한다.

변형 모델의 설정과 개선 과정은 상술한 바와 같이 적응 제어 기법 중 신경 회로망 기법과 같은 방법을 사용하는데, 부재에 대한 열간 가공의 변형 정보와 열간 가공의 환경 정보 등의 입력 인자와 실제 변형되어 달라지는 부재 형상 정보에 대한 출력 인자를 기반으로 부재에 대응하는 변형 모델의 내부 파라미터를 학습시켜 나간다.

이러한 변형 모델은 지속적으로 개선되면서 실제 열간 가공부의 플랜트나 장비 등에 적용되므로 열간 가공의 정확도와 정밀도를 달성할 수 있다.

지속적인 열간 가공과 학습 과정을 통한 변형 모델의 개선 과정을 거쳐 최종적으로 S7 단계에서 목적 모델에 정합되는 수준으로 부재가 가공되면 종료된다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

10: 부재 측정부
20: 저장부
21: 부재 측정 형상 정보 데이터베이스
22: 부재 목적 형상 정보 데이터베이스
23: 가공 정보 데이터베이스
24: 변형 모델 데이터베이스
30: 제어부
31: 열간 가공 계획 생성 모듈
32: 열간 가공 정보 전달 모듈
33: 변형 모델 생성 및 개선 모듈
34: 셀별 처리 모듈
40: 가공부 100: 선체 외판 부재
110: 변형 유발체 120: 변형 억제 고정체
130: 가열선
311: 정보 입력 수단
312: 가공 인자 로직부
313: 정보 출력 수단
314: 가열 경로 로직부
315: 가열 세기 로직부

Claims (14)

1. 선체 외판에 사용되는 부재의 형상 정보를 취득하는 부재 측정부;
   상기 부재를 목적하는 선체의 외판 형상으로 열간 가공하는 열간 가공 계획 정보를 생성하는 제어부; 및
   상기 열간 가공 계획 정보에 따라 상기 부재를 열간 가공하는 가공부를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 부재의 열간 가공 전후의 형상 정보와 상기 열간 가공 계획 정보에 기초하여 변형 모델 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 부재의 형상 정보에 대응하는 열간 가공 방법을 설정하는 열간 가공계획 생성 모듈;
   상기 열간 가공 방법에 따른 열간 가공 계획 정보를 상기 가공부에 전달하는 열간 가공 정보 전달 모듈; 및
   상기 열간 가공 계획 정보에 대응하여 상기 부재의 열간 가공 후 실제 변형된 형상 정보를 바탕으로 변형 모델 정보를 지속적으로 생성하는 변형 모델 생성 및 개선 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 부재를 소정의 크기를 가진 복수 개의 셀 영역으로 구분하고, 상기 열간 가공 계획 생성 모듈, 상기 변형 모델 생성 및 개선 모듈과 연계하여 셀별로 열간 가공 계획과 변형 모델을 생성하는 셀별 처리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 열간 가공 계획 정보는,
   가열 경로, 가열 세기, 가열 온도, 가열 시간 및 가열선 위치 중 하나 이상을 포함하는 상기 가공부의 설정 정보; 또는
   열간 가공 시 부재를 고정시키는 열변형 억제 고정체의 개수와 위치 및 부재의 열변형을 유발시키는 열변형 유발체의 개수와 위치 중 하나 이상을 포함하는 상기 가공부의 보조 장치에 대한 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 변형 모델 정보는
   상기 열간 가공 계획 정보에 따라 상기 부재를 열간 가공하여 측정되는 재질 변화량, 곡률 변화량, 각변화량, 수축량 중 하나 이상의 특성 정보인 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
6. 제 2항에 있어서,
   상기 변형 모델 생성 및 개선 모듈은,
   상기 부재의 열간 가공 시 사용되는 열간 가공 계획 정보를 입력 인자로 하고, 상기 부재의 열간 가공 후 측정된 변형된 형상 정보를 출력 인자로 하는 지속적인 학습 방법을 통해 변형 모델 정보를 생성 및 개선하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 입력 인자는,
   상기 가공부의 주파수, 전류 세기, 단위 길이 또는 단위 면적 당 입열량, 부재와 열원 사이 거리, 유효 입열량, 열원 이동 속도, 부재의 두께, 부재의 폭, 가열 위치, 지지 방법, 부재의 온도 분포, 부재 초기 곡률, 유효 입열량, 부재 자기특성, 탄소 함유량, 부재 상변태 온도, 열전도율, 단위 체적 당 열용량, 표면 최대 입열량, 탄성 계수, 부재 밀도 및 비열, 부재 재질 변화량, 냉각 방법 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
8. 제 6항에 있어서,
   상기 출력 인자는,
   부재의 길이 방향 각변형량, 폭 방향 각변형량, 길이 방향 수축량, 및 폭 방향 수축량 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
9. 제 1항에 있어서,
   저장부를 더 포함하되,
   상기 저장부는
   상기 부재 측정부에서 취득되는 형상 정보가 저장되는 부재 측정 형상 정보 데이터베이스;
   선체 외판의 목적 형상에 대한 정보가 저장되는 부재 목적 형상 정보 데이터베이스;
   열간 가공을 수행하는 작업 조건이 저장되는 가공 정보 데이터베이스; 및
   상기 열간 가공 계획 정보 및 상기 열간 가공 계획 정보에 따른 가공 전후의 형상정보로부터 상기 제어부가 생성한 상기 변형 모델 정보를 저장하는 변형 모델 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 부재 측정 형상 정보는,
    초기 부재 또는 열간 가공된 부재에 대한 두께, 크기, 열변형 곡률, 열변형률 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 목적 형상에 대한 정보는
    상기 부재의 재질, 제조사, 두께, 크기 중 하나 이상의 특성에 대응하여 조정되는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
12. 제 9항에 있어서,
    상기 열간 가공을 수행하는 작업 조건에 대한 정보는,
    상기 부재를 가열하는 가열선의 위치, 가열되는 부분에 대한 면적, 가열 세기, 가열 순서, 가열 시간, 부재의 가열 가공 시 지지체의 위치, 열 변형을 유발하는 변형 유발체의 위치, 열 변형을 억제하는 고정체의 위치에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 시스템.
13. 열간 가공의 대상이 되는 부재에 대한 제1 형상 정보를 취득하는 1단계;
    선체의 외판 형상에 대한 목적 형상 정보와 상기 부재에 대한 제1 형상 정보를 고려하여 열간 가공 계획을 생성하는 2단계;
    상기 열간 가공 계획에 따라 상기 부재의 열간 가공을 수행하는 3단계;
    상기 열간 가공된 가공 부재에 대한 제2 형상 정보를 취득하는 4단계;
    상기 가공 부재에 대한 제2 형상 정보와 상기 목적 형상 정보를 비교하여 정합 수준을 판단하는 5단계;
    상기 정합 수준이 소정의 기준을 충족할 때까지 상기 2단계 내지 5단계를 반복하되, 상기 열간 가공 계획에 따른 열간 가공 전후의 제1 형상 정보 및 제2 형상 정보에서 학습되는 6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 방법.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 1단계 전에 상기 부재에 대하여 소정의 크기를 가진 복수의 셀 영역으로 구분하여 셀별 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 1단계 내지 상기 6단계는 셀 영역별로 수행되는 것을 특징으로 하는 선체 외판의 열간 가공 방법.

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