KR20200081657A - 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼에 관한 기술로 스라트팩토리를 구축 및 유지보수 비용을 감소하기 위하여 INI(Initialization) 포멧 외부파일에 실시간으로 반응하는 자료처리 에이전트 프로그램(Agent program) 개발에 관한 기술이다. 팩토리에 설치된 장치별로 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller), 입출력 포트(I/O Port), 시리얼 포트(Serial Port), 인터넷 프로토콜(TCT/IP), DBMS(Database Management System) 및 외부파일 특성이 INI파일에서 지정된 특정코드에 인식할 수 있는 장치 처리 모듈; 상기 INI파일을 명명하여 하여 해당되는 상기 장치별 동작을 제어 가능하게 하는 INI 처리 모듈; 상기 장치별에 관한 데이터를 수신받고, 상기 장치 처리 모듈과 상기 INI 처리 모듈과 상기 INI 파일에 대한 정보를 수신받아 연산을 수행하여 처리하는 데이터 처리 모듈; 상기 데이터 처리 모듈과 연결되어 설정된 상기 장치에 대한 데이터를 입력 및 출력하는 송/수신 모듈;로 구성되는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼을 제공한다.

Description

스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼{Platform of Smart Factory}
본 발명은 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼에 관한 기술로 스마트 팩토리를 구축 및 유지보수 비용을 감소하기 위하여 INI(Initialization) 포멧 외부파일에 실시간으로 반응하는 자료처리 에이전트 프로그램(Agent program) 개발에 관한 기술이다.
'스마트 팩토리'의 구성요소 중 빅데이터(Big Data)의 전처리 및 현황 분석은 스마트 팩토리가 가능하게 하는 제1단계로 스마트 팩토리 고도화를 위해 반드시 필요한 부분이다.
전처리 및 현황 분석은 장치의 주요 발생 지점에 접점을 통하여 실시간으로 정보를 가져오는 것으로 대부분 수집 장치 제조사에 제공하는 '자료수집 소프트웨어'를 통해 시리얼(Serial) 통신, TCP 통신 방식으로 자료를 가져오는 방식으로 구동된다.
그러나, 이러한 데이터는 단순한 현상 데이터로, KPI(Key Performance Indicator)로서 사용할 수 있는 정보가 아니므로 제조업체에서는 이를 활용하기 위해 SI(System Integration) 업체에 의뢰를 통해 별도의 '통합 자료수집 소프트웨어'를 개발하여 자료를 중앙 서버에 저장하고 분석하여 다양한 경영, 생산, 품질 정보로 활용을 하고 있다.
특히, 제조 현장에서는 장치 메이커의 다양화, 데이터 프로토콜의 다양화, 데이터 발생 시점의 다양화로 인해 '통합 자료수집 소프트웨어' 개발에 높은 비용이 발생되며 유지 보수에도 어려움을 겪고 있다.
현재 국내의 프로그램 가능 논리제어장치(PLC, Programmable Logic Controller), 제조실행시스템(MES, Manufacturing Execution System), 전사적 자원관리(ERP, Enterprise Resource Planning) 같은 기기 제어 하드웨어와 경영정보시스템 분야에선 일정 수준의 기술력을 갖추고 있지만, 이를 통해 쉽게 통합할 수 있는 표준화된 전처리 플랫폼(Platform)의 수준은 열악한 상황이다.
이와 같이 외국산 플랫폼이 즐비하고 독자적으로 개발하지 못해 비싼 로열티 지불, 운영 노하우 유출, 핵심원천기술 부재, 근본적인 경쟁력 개선이 어려워지고 외국 기업에 대한 의존도가 점차 높아질 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 중소기업의 '스마트 팩토리' 구축 및 유지 보수를 쉽게 하고 중복적으로 발생되는 개발비를 줄이며 국제적 표준에 적합한 국산화된 '스마트 팩토리 전처리 플랫폼'의 개발이 절실히 요구된다.
KR 10-2018-0077948 A
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로, 여러 형태로 파생되어 있는 접근, 수집, 처리 방법을 표준화하여 프로그램 외부에서 사용자가 손쉽게 유지할 수 있도록 하는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼을 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은 팩토리에 설치된 장치별로 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller), 입출력 포트(I/O Port), 시리얼 포트(Serial Port), 인터넷 프로토콜(TCT/IP), DBMS(Database Management System) 및 외부파일 특성이 INI파일에서 지정된 특정코드에 인식할 수 있는 장치 처리 모듈; 상기 INI파일을 명명하여 하여 해당되는 상기 장치별 동작을 제어 가능하게 하는 INI 처리 모듈; 상기 장치별에 관한 데이터를 수신받고, 상기 장치 처리 모듈과 상기 INI 처리 모듈과 상기 INI 파일에 대한 정보를 수신받아 연산을 수행하여 처리하는 데이터 처리 모듈; 상기 데이터 처리 모듈과 연결되어 설정된 상기 장치에 대한 데이터를 입력 및 출력하는 송/수신 모듈;로 구성되는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼을 제공한다.
상기 장치 처리 모듈, 상기 INI 처리 모듈, 상기 데이터 처리 모듈 및 상기 송/수신 모듈은, 사용자 인터페이스(User Interface)에 의한 에이전트 프로그램과 연동되며,
상기 에이전트 프로그램에서는 장치별 리스트, 데이터 수집, 데이터 송/수신, 및 데이터 처리에 대한 현황이 디스플레이되어 상기 INI 처리 모듈 정상 작동 여부를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼을 제공한다.
상기 에이전트 프로그램은 사용자 인터페이스(User Interface)에서 해당되는 상기 모듈이 정상적으로 작동에 의한 장치별 리스트가 생성되고 장치의 연결설정 정보 및 동작상태를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼을 제공한다.
본 과제의 해결 수단에 제공된 구성에 의하면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
스마트 팩토리 전처리 플랫폼의 개발에 의해 생산현장의 설비 관리자는 쉽고 빠르게 업무 변화 환경을 반영하고, 설비 판매자는 설비 구매자의 요건에 맞는 데이터 수집요구를 쉽게 반영할 수 있으며, 소프트웨어 개발자는 빠른 시간 내에 고객이 원하는 소프트웨어를 제공해줄 수 있게 되어 전체적인 '스마트 팩토리' 구축의 시간과 비용을 효과적으로 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 개발 시스템은 다양한 PLC(Programmable Logic Controller), 통신장치의 통신 조건(프로토콜, 포트) 및 데이터베이스로부터 자료의 누락 없이도 수집이 가능하며, 수집과 동시에 적절한 형태로 가공되어 처리된 데이터는 사용자가 원하는 형태로 파일, 데이터베이스, 다른 출력장치 또는 통신장치로 출력이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 팩토리 유지 및 보수를 위한 플랫폼의 시스템도.
도 2는 데이터 처리 모듈의 순서 예시도.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 스마트 팩토리 유지 및 보수를 위한 플랫폼의 전체 순서도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 팩토리 유지 및 보수를 위한 플랫폼의 시스템도이고, 도 2는 데이터 처리 모듈의 순서 예시도이며, 도 3은 본 발명의 실시에에 따른 스마트 팩토리 유지 및 보수를 위한 플랫폼의 전체 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본원 발명은 스마트 팩토리 유지 및 보수를 위한 플랫폼으로 장치 처리 모듈(100), INI 처리 모듈(200), 데이터 처리 모듈(300) 및 송/수신 모듈(400,500)로 구성된다.
먼저, 상기 장치 처리 모듈(100)은 스마트 팩토리에 설치된 장치별로 PLC(Programmable Logic Controller), 입출력 포트(I/O Port), 시리얼 포트(Serial Port), 인터넷 프로토콜(TCT/IP), DBMS(Database Management System) 및 외부파일(XLS,SQL)의 장치별 특성이 INI파일(220)에서 지정된 특정코드에 인식할 수 있는 모듈이다.
상기 장치 처리 모듈(100)은 도 3에서 예시로 'Section A' 명명하고 다양한 PLC, 그리고 외부장치의 수집 모듈을 추가하여 접근이 가능하다.
사용자가 TCP/IP 장치의 사용이 필요하면 INI파일(220)에서 'Section A'에 대한 매개 변수에 의한 이름과 값을 작성하면 에이전트 프로그램(Agent program)에 의해 목표시간 이내에 처리를 수행하게 된다.
상기 장치 처리 모듈(100)은 에이전트 프로그램(Agent program,600)의 사용자 인터페이스(User Interface)에 의해서 해당 모듈이 정상적으로 작동되면 해당하는 장치 개수가 1 증가되고, 장치 리스트(list)에 예를 들어 'Station 1'과 같이 나타나게 되며, 장치의 상세 정보(연결설정 정보 및 동작상태)를 확인할 수 있는 기능을 제공한다.
상기 INI 처리 모듈(200)은 INI 파일을 명명하는 모듈로 사용자가 에이전트(agent) 프로그램에 의해 동작을 제어하는 모듈이다.
여기서, 파일명은 도 3에서 예시로 'Geform.ini'와 같은 형태로 명명하게 된다. 사용 문법은 사용자가 사용하기 쉽도록 기본 INI문법을 사용하고, 일부 추가적인 확장기능도 제공 가능하다.
그리고, 에이전트 프로그램(Agent program,600)에서는 사용자 인터페이스(User Interface)에서 장치의 리스트 화면, 자료수집 리스트 화면, 자료 송신 리스트 화면, 자료처리 현황 화면을 통해 INI 파일(220) 실행에 의한 정상적으로 작동 여부를 확인할 수 있는 기능을 제공한다.
상기 데이터 처리 모듈(300)은 사용자가 지정한 처리 방법에 따라 연산을 수행하는 모듈이다.
상기 데이터 처리 모듈(300)은 상기 장치별의 데이터를 수신받고 상기 INI 파일(220) 설정에 대한 연산을 수행하게 된다.
여기서, INI 파일(220)에서 데이터 처리부문은 도 3에서 예시로 'Section M'으로 정의할 수 있으며 연산은 처리 아이디(ID)에 따라 'M0001'에서 'M9999'로 순차적으로 이산연산 및 대수(algebra)연산을 수행하며 그 결과를 자료 출력 스택(stack)에 저장하며, 도 2에서 예시를 들 수 있다. 도 2를 참조하면, 데이터 치리 모듈을 보면, 순서대로 데이터 처리 인덱스, 데이터 처리 구문 Get, 데이터 처리 구문 Parsing, 자료 부문 수집 자료 요청, 데이터 연산/처리, 자료 출력 부문 Index Matching, 출력 데이터 Insert to Stack 과정을 거치게 된다. 그리고, 데이터 처리 구문 Parsing 단계에서는 INI 처리 모듈(200)과 상호 통신에 의해 정보를 추가 받을 수 있고, 자료 부문 수집 자료 요청은 데이터 수신 모듈을 통해 얻을 수 있다.
원본 값 아이디(ID)는 'F0001'에 '01000'이라는 값이 있고, 'F0003'에 '11000'이라는 값이 있을 때 AND 연산을 통해 'F0003'에 값을 '01000'으로 변경하고 싶은 경우에 해당된다.
상기 송/수신 모듈(500,600)은 상기 장치의 데이터를 가져오고 보내는 형식에 대한 설정을 하고 지정된 메모리에 데이터를 가져오고 보내는 기능을 수행한다.
INI 파일(220)에서 자료 송/수신 부분은 도 3에서 예시로 'Section F'와 'Section G'로 정의되며 타입 설정에 따라 ASCII, Binary, Hex Code와 Bit 형식을 지원하며 각 항목의 Segment는 콤마(,)로 분리되어 진다.
예를 들어 장치가 PLC인 경우 정상적으로 연결되면 수신 모듈은 메모리 번지의 값을 읽어오고 성공시 데이터 처리 모듈(300)을 수행하고, 송신 모듈(400)은 출력설정에 따라 장치에 접근하고 출력대기 중인 값을 스택으로부터 받아 출력한다. 출력 장치별 접속 방법은 자료수집 접속방법과 동일하다.
이상에서 설명한 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 특허청구범위의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 장치 처리 모듈
200: INI 처리 모듈
300: 데이터 처리 모듈
400: 송신 모듈
500: 수신 모듈
600: 에이전트 프로그램

Claims (3)

  1. 팩토리에 설치된 장치별로 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller), 입출력 포트(I/O Port), 시리얼 포트(Serial Port), 인터넷 프로토콜(TCT/IP), DBMS(Database Management System) 및 외부파일 특성이 INI(Initialization)파일에서 지정된 특정코드에 인식할 수 있는 장치 처리 모듈;
    상기 INI파일을 명명하여 하여 해당되는 상기 장치별 동작을 제어 가능하게 하는 INI 처리 모듈;
    상기 장치별에 관한 데이터를 수신받고, 상기 장치 처리 모듈과 상기 INI 처리 모듈과 상기 INI 파일에 대한 정보를 수신받아 연산을 수행하여 처리하는 데이터 처리 모듈;
    상기 데이터 처리 모듈과 연결되어 설정된 상기 장치에 대한 데이터를 입력 및 출력하는 송/수신 모듈;로 구성되는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치 처리 모듈, 상기 INI 처리 모듈, 상기 데이터 처리 모듈 및 상기 송/수신 모듈은,
    사용자 인터페이스(User Interface)에 의한 에이전트 프로그램과 연동되며,
    상기 에이전트 프로그램에서는 장치별 리스트, 데이터 수집, 데이터 송/수신, 및 데이터 처리에 대한 현황이 디스플레이되어 상기 INI 처리 모듈 정상 작동 여부를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에이전트 프로그램은,
    사용자 인터페이스(User Interface)에서 해당되는 상기 모듈이 정상적으로 작동에 의한 장치별 리스트가 생성되고 장치의 연결설정 정보 및 동작상태를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 스마트 팩토리의 구축 및 유지보수를 위한 플랫폼.
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