KR20130078647A - Manufacturing facility simulation system and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simulation system, and more particularly to a manufacturing facility simulation system and method.
시뮬레이션 시스템은 물리적 시스템과 현상을 컴퓨터나 모델 또는 다른 장비에 의해서 표현하는 것으로 현실의 상태나 상황을 실험하는 것이 곤란하거나 불가능한 경우 그에 해당하는 모델을 작성하여 실험하는 시스템을 말한다.A simulation system is a system in which physical systems and phenomena are represented by computers, models, or other devices, and when a situation or situation is difficult or impossible to test, a model is created and tested.
제철소, 발전소 등에서는 시뮬레이션 시스템을 수행함으로써 현장에서 직접 조작하지 않고도 안전하고 빠른 시간 내에 발전소를 운전 및 제어해볼 수 있다는 효과가 있다. 또한, 시뮬레이션 시스템은 설계 제품 또는 공정에 대한 검증을 통해 개발 초기에 발생되는 잦은 설계 변경을 최소화할 수 있고, 개발 기간 단축 및 비용 절감이라는 장점이 있다.In a steel mill, a power plant, etc., there is an effect that a power plant can be operated and controlled in a safe and quick manner without performing a direct operation in the field by executing a simulation system. In addition, the simulation system can minimize the frequent design changes occurring at the initial stage of the development through verification of the design product or process, and shorten development period and cost.
최근 시뮬레이션 시스템은 CAD(Computer Aided Design)를 이용하여 3차원으로 구현된다. 여기서, CAD는 컴퓨터를 사용하여 3차원 물체를 설계하는 것으로서, 물체를 선, 표면, 알맹이의 정보로 표현한다. 이러한 CAD는 고체 기반의 물체만을 표현할 수 있고, 유체의 온도나 이동을 표현할 수 없다는 단점이 있다.Recently, the simulation system is implemented in three dimensions using CAD (Computer Aided Design). Here, CAD is used to design a three-dimensional object using a computer, and expresses an object as information of a line, a surface, and a grain. Such a CAD has a disadvantage in that it can express only a solid-based object and can not express the temperature or movement of the fluid.
특히, 제철소와 같이 유체를 생산하는 경우, CAD를 기반으로 하는 시뮬레이션 시스템은 철강과 같은 유체를 표현할 수 없기 때문에 철강의 유동, 구부러짐, 온도분포와 같은 형상을 가시화할 수 없다는 문제점이 있다. 이에 따라, 기술자는 현장에서 발생할 수 있는 상황을 정확하게 예측하기 어렵다.In particular, when producing a fluid, such as steel mills, CAD-based simulation system can not represent the fluid, such as steel, there is a problem that can not visualize the shape, such as steel flow, bending, temperature distribution. Accordingly, it is difficult for a technician to accurately predict what may happen in the field.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유체의 유동 및 온도분포를 표현할 수 있는 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a manufacturing facility simulation system and method capable of expressing fluid flow and temperature distribution.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조설비를 구성하는 복수의 단위설비들 중 하나를 선택하여 유체의 유동 및 온도분포를 표현할 수 있는 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is to solve the above problems, to provide a manufacturing facility simulation system and method that can express the flow and temperature distribution of the fluid by selecting one of a plurality of unit equipment constituting the manufacturing facility is another It is a technical problem.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조설비 내에서 유체의 이동에 따라 제조설비의 규격을 변경할 수 있는 제조설비 시뮬레이션 시스템 및 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.Another object of the present invention is to provide a manufacturing facility simulation system and method capable of changing a specification of a manufacturing facility according to a movement of a fluid in the manufacturing facility.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 제조설비 시뮬레이션 시스템은, 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비에 이용되는 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 생성하는 CAE 해석부; 상기 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비를 가상화하여 랜더링하고, 상기 유체해석데이터에 따라 상기 유체를 가상화하여 상기 가상 제조설비 내에 상기 가상 유체의 이동을 랜더링하는 시뮬레이터; 및 상기 가상 제조설비 내에서 상기 가상 유체의 이동에 따라 상기 제조설비의 규격을 변경하고, 상기 변경된 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비 및 상기 유체가 가상화되어 랜더링되도록 상기 변경된 제조설비의 규격을 상기 CAE 해석부 및 상기 시뮬레이터로 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Manufacturing facility simulation system according to an aspect of the present invention for achieving the above object, CAE analysis unit for generating fluid analysis data on the shape and properties of the fluid used in the manufacturing facility according to the specifications of the manufacturing facility; A simulator for virtualizing and rendering the manufacturing facility according to the specification of the manufacturing facility, and rendering the movement of the virtual fluid in the virtual manufacturing facility by virtualizing the fluid according to the fluid analysis data; And change the standard of the manufacturing facility according to the movement of the virtual fluid in the virtual manufacturing facility, and the standard of the changed manufacturing facility so that the manufacturing facility and the fluid are virtualized and rendered according to the changed manufacturing facility. And a controller for transmitting to the CAE analyzer and the simulator.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 제조설비 시뮬레이션 방법은, 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비를 가상화하여 랜더링하는 단계; 상기 제조설비의 규격에 따라 생성된 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 이용하여 상기 유체를 가상화하고, 가상화된 유체의 이동을 상기 가상 제조설비 내에 랜더링하는 단계; 및 상기 가상 제조설비 내에서 상기 가상화된 유체의 이동에 따라 상기 제조설비의 규격을 변경하고, 상기 변경된 제조설비의 규격에 의해 변경되는 상기 가상 제조설비 및 상기 가상 유체의 이동을 랜더링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Manufacturing facility simulation method according to another aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of virtualizing and rendering the manufacturing facility in accordance with the specifications of the manufacturing facility; Virtualizing the fluid using fluid analysis data on the shape and properties of the fluid generated according to the specification of the manufacturing facility, and rendering the movement of the virtualized fluid in the virtual manufacturing facility; And changing the specification of the manufacturing facility according to the movement of the virtualized fluid in the virtual manufacturing facility, and rendering the movement of the virtual manufacturing facility and the virtual fluid changed by the changed specification of the manufacturing facility. Characterized in that.
본 발명에 따르면, 제조설비 내에 유체의 유동 및 온도분포를 시각적으로 표현함으로써 현장에서 발생할 수 있는 상황을 기술자가 정확하게 파악할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, by visually expressing the flow and temperature distribution of the fluid in the manufacturing facility there is an effect that the technician can accurately grasp the situation that can occur in the field.
또한, 본 발명에 따르면, 제조설비의 규격을 변경하면서 제조설비 내에 유체의 이동을 파악함으로써 최적의 제조설비를 설계할 수 있다는 다른 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is another effect that the optimum manufacturing equipment can be designed by grasping the movement of the fluid in the manufacturing equipment while changing the specifications of the manufacturing equipment.
도 1은 제조설비 시뮬레이션 시스템을 설명하는 구성도이다.
도 2는 도 1의 시뮬레이터를 설명하는 구성도이다.
도 3은 도 1의 제어부를 설명하는 구성도이다.
도 4는 CAE 해석프로그램에 의해 생성되는 메쉬를 설명하는 도면이다.
도 5는 제조설비 시뮬레이션 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 유체를 가상화하여 랜더링하는 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a configuration diagram illustrating a manufacturing facility simulation system.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the simulator of FIG. 1.
3 is a configuration diagram illustrating the control unit of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a mesh generated by a CAE analysis program.
5 is a flowchart illustrating a manufacturing facility simulation method.
6 is a flowchart illustrating a method of virtualizing and rendering a fluid.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments may be variously modified and may have various forms, and thus the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. Also, the purpose or effect of the disclosed technology should not be construed as being limited thereby, as it does not mean that a particular embodiment must include all such effects or merely include such effects.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.
도 1은 제조설비 시뮬레이션 시스템을 설명하는 구성도이다.1 is a configuration diagram illustrating a manufacturing facility simulation system.
도 1을 참조하면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 CAE 해석부(110), 시뮬레이터(120), 디스플레이부(130), 제어부(140), 및 데이터베이스(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the manufacturing
본 발명에서 제조설비는 철강을 생성하는 철강제조 설비, 석유를 생성하는 석유제조 설비, 타이어를 생성하는 타이어제조 설비를 포함할 수 있다. 이하에서는 설명을 위하여, 제조설비를 철강제조 설비로 한정하고 유체는 철강의 제조에 이용되는 용강으로 한정하여 설명하는 부분이 있으나, 본 발명은 석유제조 설비, 타이어제조 설비와 같이 공정상 유체를 이용하는 제조설비를 배제하지는 아니한다.In the present invention, the manufacturing facility may include a steel manufacturing facility for producing steel, a petroleum manufacturing facility for producing petroleum, and a tire manufacturing facility for producing a tire. Hereinafter, for the sake of explanation, the manufacturing equipment is limited to steel manufacturing equipment and the fluid is limited to molten steel used for the production of steel. However, the present invention uses a process fluid such as a petroleum manufacturing equipment and a tire manufacturing equipment. It does not exclude manufacturing equipment.
먼저, CAE 해석부(110)는 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 생성한다. 유체의 형상은 유체의 온도분포 및 유동 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 유체의 속성은 유체의 강도, 유동속도, 및 점성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유체의 온도분포는 온도를 색상으로 구분한 색채로 표현될 수 있다.First, the
유체해석데이터를 생성하기 위하여, CAE 해석부(110)는 제조설비 내의 영역을 복수개의 메쉬로 구분한다. 이때, CAE 해석부(110)는 제조설비 규격 및 공정조건을 기초로 복수개의 메쉬 내에 포함되는 유체해석데이터를 생성한다. 여기서, 공정조건은 제조설비의 물리적 정보로서, 동작방향, 압력, 온도, 표면재질, 및 회전력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In order to generate the fluid analysis data, the
CAE 해석부(110)는 CAE(Computer Aided Engineering) 해석프로그램을 실행하여 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, CAE 해석프로그램은 ANSYS, ABAQUS, FLUENT, I-DEAS, LS-DYNA, FEMAP, 및 FADIOSS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
이러한, CAE 해석프로그램은 유체해석데이터를 Ascii 또는 binary 구조로 생성할 수 있다. Ascii 구조는 문자를 포함하여 사용자가 용이하게 정보를 추출할 수 있으나, 많은 양의 정보를 포함할 수 없다는 단점이 있다. 반면, binary 구조는 2진수로 모든 정보가 표현되어 있어 사용자가 정보를 추출하기 어려우나 많은 양의 정보를 포함할 수 있다는 장점이 있다. CAE 해석부(110)는 생성된 유체해석데이터를 시뮬레이터부(120)에 전송한다.The CAE analysis program may generate fluid analysis data in an Ascii or binary structure. Ascii structure can be easily extracted by the user, including the character, but has the disadvantage that can not contain a large amount of information. On the other hand, the binary structure has all the information represented in binary, so that it is difficult for the user to extract the information, but it has the advantage that it can contain a large amount of information. The
다음으로, 시뮬레이터부(120)는 제조설비를 가상화하여 랜더링하는 제1 랜더링부(121) 및 유체를 가상화하여 랜더링하는 제2 랜더링부(122)를 포함한다.Next, the
제1 랜더링부(121)는 제조설비를 가상화하여 랜더링한다. 제조설비는 복수개의 단위설비들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 철강제조 설비를 구성하는 복수개의 단위설비들은 용강을 담아 이송하는 래들, 용강류를 안정화 시키는 턴디시, 용강을 응고시키는 몰드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 제1 랜더링부(121)는 가상 제조설비를 구성하는 복수개의 가상 단위설비들 각각의 식별정보 및 위치정보를 저장할 수 있다. 여기서, 식별정보는 가상 단위설비의 모델정보에 해당하고, 위치정보는 각 가상 단위설비가 표시장치에 디스플레이된 위치에 해당한다. 또한, 위에서 언급한 가상 제조설비는 가상화된 제조설비를 의미하고, 가상 단위설비는 가상화된 단위설비를 의미한다.In one embodiment, the
제2 랜더링부(122)는 유체해석데이터에 따라 유체를 가상화하여 가상 제조설비에서 가상 유체의 이동을 랜더링한다. 일 실시예에서, 제2 랜더링부(122)는 복수개의 가상 단위설비들 중 어느 하나가 선택되면, 해당 가상 단위설비 내에 가상 유체의 이동을 랜더링할 수 있다.The
도 2는 도 1의 제2 랜더링부를 설명하는 구성도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a second rendering unit of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 제2 랜더링부(122)는 수집부(210), 데이터 포맷 변환부(220), 메쉬영역 형성부(230), 및 가상 유체 랜더링부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
수집부(210)는 CAE 해석부(110)로부터 유체해석데이터를 수집한다. 일 실시예에서, 수집부(210)는 시뮬레이터(120)가 구동될 때, 모든 단위설비에 대한 유체해석데이터를 수집할 수 있다.The
다른 일 실시예에서, 수집부(210)는 복수개의 가상 단위설비들 중 어느 하나가 선택되면, 해당 가상 단위설비에 대한 유체해석데이터를 수집할 수 있다. 이때, 수집부(210)는 선택된 가상 단위설비의 식별정보 및 공정조건을 포함하는 해석정보 요청을 CAE 해석부(110)에 전송할 수 있다.In another embodiment, if any one of a plurality of virtual unit facilities is selected, the
정보 추출부(220)는 CAE 해석부(110)로부터 수집한 유체해석데이터로부터 메쉬형상정보, 메쉬위치정보, 색채정보, 및 시간정보를 추출한다. 여기서, 메쉬형상정보는 메쉬의 형태 및 크기를 포함하고, 메쉬위치정보는 제조설비 내에서 메쉬의 위치를 포함한다. 또한, 색채정보는 온도를 구분하기 위한 색채정보에 해당하며, 시간정보는 연속적인 해석결과에서의 단계(step) 정보에 해당한다.The
일 실시예에서, 정보 추출부(220)는 추출된 정보를 시뮬레이터(120)에서 제공하는 데이터 포맷으로 변환하여 데이터베이스(150)에 저장할 수 있다.In an embodiment, the
메쉬영역 형성부(230)는 추출된 메쉬형상정보 및 위치정보를 기초로 가상 제조설비 내에 복수개의 메쉬영역을 형성한다.The mesh
가상 유체 랜더링부(240)는 가상 제조설비 내에 형성된 복수개의 메쉬영역 내에 색채정보에 따라 유체를 가상화하여 표시한다. 이때, 가상 유체 랜더링부(240)는 유체의 온도분포를 표시할 수 있다.The virtual
제2 랜더링부(122)는 일정시간 단위로 가상 유체를 갱신한다. 제2 랜더링부(122)는 시간정보를 이용하여 가상 유체를 랜더링할 수 있다. 제2 랜더링부(122)는 시간에 따른 가상 유체의 변화를 통해 유체의 유동을 표시할 수 있다.The
디스플레이부(130)는 가상 제조설비 및 가상 유체를 표시장치에 디스플레이한다. 일 실시예에서, 가상 제조설비를 구성하는 복수개의 가상 단위설비들 중 어느 하나가 사용자에 의하여 선택되면, 디스플레이부(130)는 해당 가상 단위설비를 특정영역에 디스플레이하고, 해당 가상 단위설비 내에 가상 유체의 이동을 디스플레이할 수 있다.The
제어부(140)는 CAE 해석부(110) 및 시뮬레이터(120)를 제어한다.The
도 3은 도 1의 제어부를 설명하는 구성도이다.3 is a configuration diagram illustrating the control unit of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 제어부(140)는 이상 판단부(310), 알람부(320), 및 규격 변경부(330)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
이상 판단부(310)는 이동하는 가상 제조설비 내에 이상상태가 발생하였는지 판단한다. 예를 들어, 이상 판단부(310)는 가상 제조설비의 이동에 따른 가상 유체의 온도변화 또는 속도변화가 기준치를 벗어나거나, 가상 제조설비의 이동에 따라 가상 유체가 가상 제조설비를 이탈하는 경우 이상상태가 발생하였다고 판단할 수 있다.The
알람부(320)는 이상 판단부(310)에 의해 이상상태가 발생하면, 사용자에게 알림 메시지를 전송하여 제조설비의 규격 변경을 유도한다.When the abnormal state occurs by the
규격 변경부(330)는 사용자에 의해 제조설비 규격이 변경되면, 변경된 제조설비의 규격에 따라 제조설비 및 유체가 가상화되도록 변경된 제조설비의 규격을 CAE 해석부(110) 및 시뮬레이터(120)에 전달한다.If the
데이터베이스(150)는 유체해석데이터로부터 추출한 메쉬형상정보, 메쉬위치정보, 색채정보, 및 시간정보를 제조설비 또는 단위설비에 따라 저장한다. 일 실시예에서, 데이터베이스(150)는 메쉬형상정보, 메쉬위치정보, 색채정보, 및 시간정보를 공정조건에 따라 저장할 수 있다.The
도 4는 CAE 해석프로그램에 의해 구분된 메쉬를 설명하는 도면이다.4 is a diagram for explaining meshes classified by a CAE analysis program.
도 4를 참조하면, CAE 해석프로그램은 제조설비 규격 및 공정조건을 기초로 유체해석데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 제조설비는 파이프관(410)으로 예를 들도록 한다.Referring to FIG. 4, the CAE analysis program may generate fluid analysis data based on manufacturing facility specifications and process conditions. Here, the manufacturing equipment to be given as an example of the pipe pipe (410).
CAE 해석프로그램은 파이프관(410) 내에 복수의 메쉬(420)들로 구분하고, 각 메쉬(420) 내에 포함되는 유체해석데이터를 생성한다.The CAE analysis program divides the plurality of
이때, CAE 해석프로그램은 기술자로부터 메쉬(420)의 형태 및 경계조건값을 입력받아 파이프관(410) 내에 구분된 메쉬(420) 내에 포함되는 유체해석데이터를 생성할 수 있다.In this case, the CAE analysis program may generate the fluid analysis data included in the
여기서, 메쉬(420)의 형태는 CAE 해석프로그램에서 제공하는 적어도 하나의 형태 중 하나에 해당한다. 일반적으로 CAE 해석프로그램은 3방형태, 4방형태, 8방형태를 제공하고 있다. 그리고, 경계조건값은 공정조건를 기초로 결정되는 것으로, 유속, 압력, 구속조건 등을 포함한다.Here, the shape of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조설비 시뮬레이션 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a manufacturing facility simulation method according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 제조설비의 규격에 따라 제조설비를 가상화하여 랜더링한다(S501).Referring to FIG. 5, the manufacturing
제조설비의 규격에 따라 생성된 유체해석데이터를 이용하여 유체를 가상화하고, 가상 유체의 이동을 가상 제조설비 내에 랜더링한다(S502). 이하에서는 도 6을 참조하여 유체를 가상화하여 랜더링하는 방법의 일 실시예를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.The fluid is virtualized using the fluid analysis data generated according to the specification of the manufacturing facility, and the movement of the virtual fluid is rendered in the virtual manufacturing facility (S502). Hereinafter, an embodiment of a method of virtualizing and rendering a fluid will be described in more detail with reference to FIG. 6.
도 6을 참조하면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 CAE 해석프로그램을 수행하여 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 생성한다(S601). 여기서, 유체의 형상은 유체의 온도분포 및 유동 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 유체의 속성은 유체의 강도, 유동속도, 및 점성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the manufacturing
CAE 해석프로그램은 제조설비 내에 복수개의 메쉬를 구분하고, 각 메쉬 내에 포함되는 유체해석데이터를 생성할 수 있다.The CAE analysis program may classify a plurality of meshes in a manufacturing facility and generate fluid analysis data included in each mesh.
제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 생성된 유체해석데이터로부터 메쉬형상정보, 메쉬위치정보, 색채정보, 및 시간정보를 추출한다(S602). 일 실시예에서, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 추출된 정보를 별도의 데이터베이스에 저장할 수 있다.The manufacturing
제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 메쉬형상정보 및 메쉬위치정보를 이용하여 가상 제조설비 내에 복수의 메쉬영역을 형성하고(S603), 색채정보를 이용하여 형성된 메쉬영역에 유체를 가상화하여 랜더링한다(S604). 가상 유체는 색채로 온도분포를 표시할 수 있다.The manufacturing
제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 일정시간 주기로 가상 유체를 갱신한다(S605). 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 시간정보와 매칭되는 메쉬형상정보 및 메쉬위치정보를 이용하여 제조설비 내에 형성된 복수의 메쉬영역을 갱신할 수 있다. 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 시간정보와 매칭되는 색채정보를 이용하여 갱신된 복수의 메쉬영역에 유체를 가상화하여 랜더링함으로써 가상 유체를 갱신할 수 있다.Manufacturing
다시 도 5를 참조하면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 제조설비의 규격을 변경하고, 변경된 제조설비 규격에 따라 변경되는 가상 제조설비 및 가상 유체의 이동을 랜더링한다(S503).Referring back to FIG. 5, the manufacturing
일 실시예에서, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 제조설비 및 가상 유체의 이동을 분석하여 이상상태를 판단할 수 있고, 이상상태가 발생되면, 제조설비의 규격을 변경할 것을 사용자에게 알림메시지로 알려줄 수 있다.In one embodiment, the manufacturing
일 실시예에서, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 가상 제조설비의 이동에 따른 가상 유체의 온도변화 및 속도변화가 기준치를 벗어나거나, 가상 제조설비의 이동에 따라 가상 유체가 가상 제조설비를 이탈하면 이상상태가 발생하였다고 판단할 수 있다.In one embodiment, the manufacturing
사용자에 의하여 제조설비의 규격이 변경되면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 변경된 제조설비의 규격에 따라 제조설비를 가상화하여 랜더링할 수 있다.If the specification of the manufacturing facility is changed by the user, the manufacturing
또한, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 유체해석데이터를 생성하고, 생성된 유체해석데이터를 이용하여 유체를 가상화하여 랜더링할 수 있다.In addition, the manufacturing
도 5에서는 도시되어 있지 않지만, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 제조설비를 구성하는 복수개의 단위설비들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 단위설비를 가상화하여 랜더링한다. 그리고, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 랜더링된 가상 단위설비 내에서 유체를 가상화하여 랜더링한다.Although not shown in FIG. 5, the manufacturing
일 실시예에서, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 제조설비를 구성하는 복수개의 단위설비들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 단위설비의 식별정보 및 공정조건을 CAE 해석프로그램에 입력하여 유체해석데이터를 생성할 수 있다.In one embodiment, if any one of a plurality of unit equipment constituting the manufacturing facility is selected, the manufacturing
다른 일 실시예에서, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 제조설비를 구성하는 복수개의 단위설비들 중 어느 하나가 선택되면, 선택된 단위설비의 식별정보 및 공정조건을 기초로 데이터베이스에서 유체해석데이터를 검색할 수 있다. 검색되면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 검색된 유체해석데이터를 이용하여 가상 유체를 랜더링할 수 있다. 검색되지 않으면, 제조설비 시뮬레이션 시스템(100)은 선택된 단위설비의 식별정보 및 공정조건을 CAE 해석프로그램에 입력하여 유체해석데이터를 생성할 수 있다.In another embodiment, the manufacturing
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims It can be understood that
Claims (15)
상기 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비를 가상화하여 랜더링하고, 상기 유체해석데이터에 따라 상기 유체를 가상화하여 상기 가상 제조설비 내에 상기 가상 유체의 이동을 랜더링하는 시뮬레이터; 및
상기 가상 제조설비 내에서 상기 가상 유체의 이동에 따라 상기 제조설비의 규격을 변경하고, 상기 변경된 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비 및 상기 유체가 가상화되어 랜더링되도록 상기 변경된 제조설비의 규격을 상기 CAE 해석부 및 상기 시뮬레이터로 전달하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.A CAE analysis unit for generating fluid analysis data on the shape and properties of the fluid used in the manufacturing facility according to the specification of the manufacturing facility;
A simulator for virtualizing and rendering the manufacturing facility according to the specification of the manufacturing facility, and rendering the movement of the virtual fluid in the virtual manufacturing facility by virtualizing the fluid according to the fluid analysis data; And
According to the movement of the virtual fluid within the virtual manufacturing facility, the standard of the manufacturing facility is changed, and according to the specification of the changed manufacturing facility, the specification of the changed manufacturing facility is rendered such that the manufacturing facility and the fluid are virtualized and rendered. Manufacturing facility simulation system comprising an analysis unit and a control unit for transmitting to the simulator.
상기 제조설비는 철강을 생성하는 철강제조 설비이고, 상기 유체는 상기 철강의 제조에 이용되는 용강인 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 1,
The manufacturing facility is a steel manufacturing facility for producing steel, and the fluid is a manufacturing facility simulation system, characterized in that the molten steel used for the production of the steel.
상기 가상 제조설비는 복수개의 가상 단위설비들로 구성되고,
상기 시뮬레이터는, 상기 복수개의 가상 단위설비들 중 어느 하나의 가상 단위설비가 선택되면, 상기 선택된 가상 단위설비를 랜더링하고, 상기 랜더링된 가상 단위설비 내에 상기 가상 유체의 이동을 랜더링 하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 1,
The virtual manufacturing facility is composed of a plurality of virtual unit facilities,
The simulator, when any one of the plurality of virtual unit facilities is selected, renders the selected virtual unit facility, and renders the movement of the virtual fluid in the rendered virtual unit facility Manufacturing facility simulation system.
상기 유체의 형상은 상기 유체의 온도분포 및 유동 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 유체의 속성은 상기 유체의 강도, 유동 속도, 및 점성 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 1,
And wherein the shape of the fluid comprises at least one of temperature distribution and flow of the fluid, and wherein the properties of the fluid include at least one of the strength, flow velocity, and viscosity of the fluid.
상기 제조설비를 복수개의 메쉬들로 구분하고, 상기 구분된 메쉬 내에 포함되는 상기 유체의 형상정보인 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 1, wherein the shape information of the fluid,
And a shape information of the fluid included in the separated mesh.
상기 유체해석데이터로부터 메쉬형상정보, 메쉬위치정보, 색채정보, 및 시간정보를 추출하고, 상기 추출된 정보들을 이용하여 상기 가상 제조설비 내에 상기 가상 유체의 이동을 랜더링하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 1, wherein the simulator,
Manufacturing equipment simulation, characterized in that to extract the mesh shape information, mesh position information, color information, and time information from the fluid analysis data, and to use the extracted information to render the movement of the virtual fluid in the virtual manufacturing equipment system.
상기 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비를 가상화하여 랜더링하는 제1 랜더링부; 및
상기 가상 제조설비를 상기 메쉬형상정보 및 메쉬위치정보를 이용하여 복수개의 메쉬영역으로 구분하며, 상기 색채정보를 이용하여 상기 복수개의 메쉬영역 내에 상기 가상 유체를 랜더링하는 제2 랜더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 6, wherein the simulator,
A first rendering unit for virtualizing and rendering the manufacturing facility according to the specification of the manufacturing facility; And
And dividing the virtual manufacturing facility into a plurality of mesh regions by using the mesh shape information and mesh position information, and including a second rendering unit to render the virtual fluid in the plurality of mesh regions by using the color information. Manufacturing equipment simulation system.
상기 시간정보를 이용하여 상기 가상 유체를 갱신하여 랜더링하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method of claim 7, wherein the second rendering unit
Manufacturing facility simulation system, characterized in that for updating the virtual fluid using the time information to render.
상기 상기 유체해석데이터로부터 추출된 메쉬형상정보, 메쉬위치정보, 색채정보, 및 시간정보를 제조설비에 따라 저장하는 데이터베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The method according to claim 6,
And a database for storing mesh shape information, mesh position information, color information, and time information extracted from the fluid analysis data according to a manufacturing facility.
상기 가상 제조설비의 이동에 따른 상기 가상 유체의 온도변화 및 속도변화가 기준치를 벗어나거나, 상기 가상 제조설비의 이동에 따라 상기 가상 유체가 상기 가상 제조설비를 이탈하면 상기 제조설비의 규격을 변경하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 시스템.The apparatus of claim 1,
If the temperature change and the speed change of the virtual fluid according to the movement of the virtual manufacturing equipment is out of the reference value or the virtual fluid leaves the virtual manufacturing equipment according to the movement of the virtual manufacturing equipment, the specification of the manufacturing equipment is changed. Manufacturing facility simulation system, characterized in that.
상기 제조설비의 규격에 따라 생성된 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 이용하여 상기 유체를 가상화하고, 가상화된 유체의 이동을 상기 가상 제조설비 내에 랜더링하는 단계; 및
상기 가상 제조설비 내에서 상기 가상화된 유체의 이동에 따라 상기 제조설비의 규격을 변경하고, 상기 변경된 제조설비의 규격에 의해 변경되는 상기 가상 제조설비 및 상기 가상 유체의 이동을 랜더링 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 방법.Virtualizing and rendering the manufacturing facility according to the specification of the manufacturing facility;
Virtualizing the fluid using fluid analysis data on the shape and properties of the fluid generated according to the specification of the manufacturing facility, and rendering the movement of the virtualized fluid in the virtual manufacturing facility; And
Changing the specification of the manufacturing facility in accordance with the movement of the virtualized fluid in the virtual manufacturing facility, and rendering the movement of the virtual manufacturing facility and the virtual fluid changed by the specification of the changed manufacturing facility. Manufacturing facility simulation method characterized in that.
상기 제조설비의 규격 또는 상기 변경된 제조설비의 규격에 따라 상기 제조설비에 이용되는 유체의 형상 및 속성에 대한 유체해석데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 방법.The method of claim 11,
And generating fluid analysis data on the shape and properties of the fluid used in the manufacturing facility according to the specification of the manufacturing facility or the specification of the changed manufacturing facility.
상기 제조설비를 구성하는 복수개의 가상 단위설비들 중 어느 하나의 가상 단위설비에 대한 선택을 입력받는 단계; 및
상기 선택된 가상 단위설비를 랜더링하고, 상기 랜더링된 가상 단위 설비 내에서 상기 가상 유체의 이동을 랜더링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 방법.The method of claim 11,
Receiving a selection for any one of a plurality of virtual unit facilities constituting the manufacturing facility; And
And rendering the selected virtual unit facility and rendering a movement of the virtual fluid in the rendered virtual unit facility.
상기 제조설비를 복수개의 메쉬로 구분하고, 상기 구분된 메쉬 내에 상기 유체의 형상정보에 따라 상기 유체를 가상화여 표시하고, 상기 속성정보에 따라 상기 유체를 이동시키는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 방법.The method of claim 11, wherein rendering the movement of the virtualized fluid in the virtual manufacturing facility comprises:
And dividing the manufacturing facility into a plurality of meshes, virtually displaying the fluid according to the shape information of the fluid in the divided mesh, and moving the fluid according to the attribute information.
상기 가상 제조설비의 이동에 따른 상기 가상 유체의 온도변화 및 속도변화가 기준치를 벗어나거나, 상기 가상 제조설비의 이동에 따라 상기 가상 유체가 상기 가상 제조설비를 이탈하면 상기 제조설비의 규격을 변경하는 것을 특징으로 하는 제조설비 시뮬레이션 방법.The method of claim 11, wherein the rendering of the movement of the virtual manufacturing facility and the virtual fluid,
If the temperature change and the speed change of the virtual fluid according to the movement of the virtual manufacturing equipment is out of the reference value or the virtual fluid leaves the virtual manufacturing equipment according to the movement of the virtual manufacturing equipment, the specification of the manufacturing equipment is changed. Manufacturing facility simulation method characterized in that.
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