KR20200074652A - 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기계제품의 IT융합화와 더불어 네트워크 기반 협업 및 통합화를 통하여 시스템 차원의 통합관리제어 및 실시간 상황정보 모니터링이 가능하도록 한 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치에 관한 것으로, 생산 설비에 설치되는 스마트 센서를 통하여 센싱되는 센싱 데이터 및 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 유저의 사용정보를 수집하는 데이터 수집부;상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터를 이용하여 실시간으로 생산 및 설비정보 모니터링을 하는 생산 및 설비정보 모니터링부;상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 및 생산 및 설비정보 모니터링 결과를 이용하여 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 분석 및 진단을 수행하는 빅데이터 분석 및 진단부;설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하는 고장 및 이상상태 예측부;상기 고장 및 이상상태 예측부의 고장 및 이상상태 예측 결과를 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 보정하는 고장 및 이상상태 보정부;를 포함하는 것이다.
Description
본 발명은 스마트팩토리 모니터링에 관한 것으로, 구체적으로 기계제품의 IT융합화와 더불어 네트워크 기반 협업 및 통합화를 통하여 시스템 차원의 통합관리제어 및 실시간 상황정보 모니터링이 가능하도록 한 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치에 관한 것이다.
최근에는 센서기술들의 발달에 힘입어 공장의 각 설비들에 센서를 부착하고, 센서들에 의해 센싱된 센싱 데이터들을 이용하여 설비나 공장의 상황을 실시간으로 분석하는 기술이 개발되고 있고, 이를 스마트 팩토리(smart factory)라 한다.
스마트 팩토리(smart factory)는 정보통신기술(ICT, Information and Communication Technologies)과 기존의 제조업 기술인 생산 제조 기술의 융합으로 정의될 수 있다.
예를 들어, 스마트 팩토리는 사물인터넷(Internet of Things), 빅데이터(big data), 클라우드 컴퓨팅(cloud computing) 및 CPS(Cyber-Physical System) 등의 기술을 기반으로 공장 내의 장비 및 장치 등의 부품들이 상호 연결 및 소통되는 생산 체계로 정의될 수 있다.
여기서, 클라우드 컴퓨팅이란 인터넷 기술을 활용하여 가상화된 정보통신기술 자원을 서비스로 제공하는 컴퓨팅 방식을 의미할 수 있다.
즉, 사용자는 클라우드 컴퓨팅을 통해 정보통신기술의 자원(예를 들어, 서버, 스토리지, 네트워크 및 소프트웨어 등)을 필요에 따라 사용할 수 있다.
이러한 스마트 팩토리 기술의 경우, 많은 센서들이 설치될 뿐만 아니라 각 센서들의 센싱주기 또한 짧아 대량의 수집 데이터가 생성된다는 특징이있다.
이에 따라, 각 센서들로부터 각 센서들이 생성한 수집 데이터를 누락 없이 수신할 수 있어야만 정확한 분석을 수행할 수 있다.
이와 같은 종래 기술의 스마트 팩토리 시스템은 짧은 주기로 발생하는 대용량 수집 데이터의 수신여부를 실시간으로 모니터링 할 수 없을 뿐만 아니라, 수집 데이터의 수신 여부를 모니터링 할 수 있다 하더라도 수집 데이터 수신 여부 모니터링으로 인해 데이터 수집 작업의 부하가 가중될 수 밖에 없다는 문제점이 있다.
또한, 서로 다른 프로토콜을 지원하는 다양한 종류의 센서들이 배치되어 있는 환경에 종래 기술의 스마트 팩토리 시스템을 적용하는 경우, 각 센서들에 의해 생성된 수집 데이터의 수신 여부를 모니터링 할 수 있는 모니터링 장치를 각 센서들이 지원하는 프로토콜의 유형에 따라 별도로 구비해야 하므로, 수집 데이터 수신 여부 모니터링 작업의 부하는 물론 모니터링을 위한 비용이 증가한다는 문제점이 있다.
따라서, 실시간 모니터링 및 원격관리 시스템을 구축할 수 있고, 클라우드 컴퓨팅 기술 등으로 확장이 용이한 새로운 스마트 팩토리 시스템에 관한 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 종래 기술의 스마트팩토리 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기계제품의 IT융합화와 더불어 네트워크 기반 협업 및 통합화를 통하여 시스템 차원의 통합관리제어 및 실시간 상황정보 모니터링이 가능하도록 한 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 대용량 제조 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 공정품질 예측 및 출하 후 제품수명 예측 모델을 개발하고 예측 결과를 실시간으로 공정단에 피드백하여 제어할 수 있도록 한 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하고 지식화할 수 있도록 한 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 센서에서 취득된 센싱 데이터, 유저의 사용정보 등 많은 정보들이 인터넷을 통해 전송되며 클라우드(Cloud)에 저장되어 빅데이터를 형성하여 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치는 생산 설비에 설치되는 스마트 센서를 통하여 센싱되는 센싱 데이터 및 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 유저의 사용정보를 수집하는 데이터 수집부;상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터를 이용하여 실시간으로 생산 및 설비정보 모니터링을 하는 생산 및 설비정보 모니터링부;상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 및 생산 및 설비정보 모니터링 결과를 이용하여 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 분석 및 진단을 수행하는 빅데이터 분석 및 진단부;설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하는 고장 및 이상상태 예측부;상기 고장 및 이상상태 예측부의 고장 및 이상상태 예측 결과를 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 보정하는 고장 및 이상상태 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 빅데이터 분석 및 진단부는, 상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 및 생산 및 설비정보 모니터링 결과를 클라우드(Cloud)에 저장하여 빅데이터를 구축하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 고장 및 이상상태 보정부는, 상기 고장 및 이상상태 예측부의 고장 및 이상상태 예측 결과를 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 보정하여 결과를 생산 설비로 피드백하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기계제품의 IT융합화와 더불어 네트워크 기반 협업 및 통합화를 통하여 시스템 차원의 통합관리제어 및 실시간 상황정보 모니터링이 가능하도록 한다.
둘째, 대용량 제조 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 공정품질 예측 및 출하 후 제품수명 예측 모델을 개발하고 예측 결과를 실시간으로 공정단에 피드백하여 제어할 수 있도록 한다.
셋째, 설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하고 지식화할 수 있도록 한다.
넷째, 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 센서에서 취득된 센싱 데이터, 유저의 사용정보 등 많은 정보들이 인터넷을 통해 전송되며 클라우드(Cloud)에 저장되어 빅데이터를 형성하여 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치의 구성도
도 2는 센서관리 및 실시간 모니터링을 구성도
도 3은 본 발명에 따른 제조현장 생산 및 자동화 최적화된 형태의 프로세스의 일 예를 나타낸 구성도
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 스마트팩토리 모니터링 운영 서비스 및 스마트팩토리 데이터 현장 서비스를 위한 모니터링 화면 구성도
도 2는 센서관리 및 실시간 모니터링을 구성도
도 3은 본 발명에 따른 제조현장 생산 및 자동화 최적화된 형태의 프로세스의 일 예를 나타낸 구성도
도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 스마트팩토리 모니터링 운영 서비스 및 스마트팩토리 데이터 현장 서비스를 위한 모니터링 화면 구성도
이하, 본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치의 구성도이고, 도 2는 센서관리 및 실시간 모니터링을 구성도이다.
본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치는 사물인터넷(Internet of things, IoT) 및 빅데이터(Big Data) 분석기술을 적용하여 시스템 운행의 실시간 데이터를 쉽게 수집할 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 본 발명은 시스템의 실시간 모니터링이 가능하여 발전소 및 대형플랜트 등의 대형시스템은 물론, 소형 시스템에서도 적용이 가능하다.
또한, 사물인터넷 적용을 통해 각종 장비와 센서들은 통신의 제약으로부터 자유로워질 수 있으며 거의 모든 시스템의 실시간 상태 모니터링이 가능하고, 사물의 상태 정보와 센서에서 취득된 센싱 데이터, 유저의 사용정보 등 많은 정보들이 인터넷을 통해 전송되며 클라우드(Cloud)에 저장되어 빅데이터를 형성한다.
이를 위하여 본 발명은 대용량 제조 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 공정품질 예측 및 출하 후 제품수명 예측 모델을 개발하고 예측 결과를 실시간으로 공정단에 피드백하여 제어할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하고 지식화하는 구성을 포함할 수 있다.
본 발명은 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 센서에서 취득된 센싱 데이터, 유저의 사용정보 등 많은 정보들이 인터넷을 통해 전송되며 클라우드(Cloud)에 저장되어 빅데이터를 형성하여 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어를 위한 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치는 도 1에서와 같이, 생산 설비(100)에 설치되는 스마트 센서를 통하여 센싱되는 센싱 데이터 및 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 유저의 사용정보를 수집하는 데이터 수집부(200)와, 데이터 수집부(200)에서 수집된 데이터를 이용하여 실시간으로 생산 및 설비정보 모니터링을 하는 생산 및 설비정보 모니터링부(300)와, 데이터 수집부(200)에서 수집된 데이터 및 생산 및 설비정보 모니터링 결과를 클라우드(Cloud)에 저장하여 빅데이터를 형성하고, 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 분석 및 진단을 수행하는 빅데이터 분석 및 진단부(400)와, 설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하는 고장 및 이상상태 예측부(500)와, 고장 및 이상상태 예측부(500)의 고장 및 이상상태 예측 결과를 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 보정하여 결과를 생산 설비(100)로 피드백하는 고장 및 이상상태 보정부(600)를 포함한다.
그리고 도 3은 본 발명에 따른 제조현장 생산 및 자동화 최적화된 형태의 프로세스의 일 예를 나타낸 구성도이고, 도 4 내지 도 8은 본 발명에 따른 스마트팩토리 모니터링 운영 서비스 및 스마트팩토리 데이터 현장 서비스를 위한 모니터링 화면 구성도이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치는 기계제품의 IT융합화와 더불어 네트워크 기반 협업 및 통합화를 통하여 시스템 차원의 통합관리제어 및 실시간 상황정보 모니터링이 가능하도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100. 생산 설비 200. 데이터 수집부
300. 생산 및 설비정보 모니터링부 400. 빅데이터 분석 및 진단부
500. 고장 및 이상상태 예측부 600. 고장 및 이상상태 보정부
300. 생산 및 설비정보 모니터링부 400. 빅데이터 분석 및 진단부
500. 고장 및 이상상태 예측부 600. 고장 및 이상상태 보정부
Claims (3)
- 생산 설비에 설치되는 스마트 센서를 통하여 센싱되는 센싱 데이터 및 실시간 상태 모니터링이 가능한 사물의 상태 정보와 유저의 사용정보를 수집하는 데이터 수집부;
상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터를 이용하여 실시간으로 생산 및 설비정보 모니터링을 하는 생산 및 설비정보 모니터링부;
상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 및 생산 및 설비정보 모니터링 결과를 이용하여 빅데이터(Big Data) 분석에 의한 모니터링 및 제어가 가능하도록 분석 및 진단을 수행하는 빅데이터 분석 및 진단부;
설비상태에 대한 실시간 데이터를 바탕으로 설비고장을 진단하고 유지 및 보수하는 보전기술과 운영기술을 통합하여 설비 건전성을 관리하는 고장 및 이상상태 예측부;
상기 고장 및 이상상태 예측부의 고장 및 이상상태 예측 결과를 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 보정하는 고장 및 이상상태 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 빅데이터 분석 및 진단부는,
상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 및 생산 및 설비정보 모니터링 결과를 클라우드(Cloud)에 저장하여 빅데이터를 구축하는 것을 특징으로 하는 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치. - 제 1 항에 있어서, 상기 고장 및 이상상태 보정부는,
상기 고장 및 이상상태 예측부의 고장 및 이상상태 예측 결과를 데이터에 대한 분석 및 마이닝 기술을 바탕으로 보정하여 결과를 생산 설비로 피드백하는 것을 특징으로 하는 스마트팩토리 데이터 관리 및 플랫폼 서비스를 위한 장치.
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