KR20220057164A - 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법 - Google Patents

설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터부, 분류부, 시뮬레이션부, 배분부, 작업자부 및 작업일정부를 포함하는 서버(sever)를 통해 작업순서 및 작업배분하는 시뮬레이션 방법에 있어서, 상기 데이터부가, 설계대상 제품에 대한 3차원 설계데이터를 통해 공정 설계정보를 데이터베이스화하는 데이터베이스화 단계; 상기 데이터부로부터 수신된 상기 3차원 설계데이터를 상기 분류부를 통해 개체별로 분류하여 단위 개체별로 분리하는 3차원 설계데이터 분리단계; 상기 분류부로부터 수신된 상기 분리된 3차원 설계데이터를 상기 시뮬레이션부를 통해 상기 3차원 설계데이터의 개체별로 작업순서를 정하고, 상기 작업순서를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계; 상기 시뮬레이션부로부터 수신된 상기 정해진 작업순서를 기준으로 상기 배분부를 통해 상기 복수의 작업자부에 각각 작업을 배분하는 작업배분 단계; 상기 복수의 작업자부에 배분된 작업을 기준으로 상기 작업일정부를 통해 작업자 및 현장 상황이 고려된 작업일정을 도출하는 작업일정 도출단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 시뮬레이션을 통해 설계된 제품을 제작 또는 시공하는 데 최적의 작업상태 및 최소한의 작업일정이 소요되도록 할 수 있어 작업 효율이 증가되는 효과가 있다.

Description

설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법 {Work sequence and work distribution simulation method using plan data}
본 발명은 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시뮬레이션을 통해 설계된 제품을 제작 또는 시공하는 데 최적의 작업상태 및 최소한의 작업일정이 소요되도록 할 수 있어 작업 효율이 증가되는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
최근, 전문 제조인력의 은퇴 및 노동 인구의 감소에 따라 제조업의 지능화 및 자동화의 필요성이 증가되고 있다. 이에 고도화된 설비와 공정, 빅데이터 및 사물인터넷(interenet of things, IoT)과 같은 IT 기술의 급속한 발달을 통해 제조업 시스템 고도화 및 지능화가 가능해지고 있다. 이와 같이 시스템의 지능화 및 자동화를 수행하는 경우 이를 '스마트 공장'이라고 부른다.
스마트 공장(smart factory)은 설계, 개발, 제조, 유통, 물류생산 과정에서 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술(information and communications technologies, ICT)을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시키는 지능형 생산 공장을 말한다. 이러한 스마트 공장은 제조와 관련된 모든 활동에서 발생하는 공정 프로세스를 최적화하고, 외적인 환경 변화에 유연하게 대응할 수 있도록 진화하고 있다.
이와 같은 스마트 공장 관련 종래기술 '대한민국특허청 공개특허 제10-2019-00776544호 스마트 공장의 생산 혁신을 지원하는 시스템'과 같이, 공장에 설치되는 적어도 하나의 설비; 상기 공장의 4M1E(Man, Machine, Material, Method, Energy) 정보에 대한 상태 데이터를 수집하는 적어도 하나 의 감지 장치; 상기 상태 데이터를 수신하여, KPI 지표 중심의 데이터를 생성하는 KPI 지표 관리 장치; 상기 KPI 지표 중심의 데이터를 이용하여 공장 평가 작업을 진행하는 공장 평가 관리 장치;를 포함하는 기술이 알려져 있다.
하지만 이러한 스마트 공장에서도 설계, 개발, 제조, 유통, 물류생산 등과 같은 공정의 자동화는 되어 있지만, 설계나 개발 이후 시공 작업을 효율적으로 하기 위한 기술은 현재까지 부족하다. 특히 조선, 석유화학, 발전소와 같은 대형 플랜트 시공의 경우 작업 시간이 많이 소요되기 때문에 이를 효율적으로 수행하기 위한 기술이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 공개특허 제10-2019-00776544호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 시뮬레이션을 통해 설계된 제품을 제작 또는 시공하는 데 최적의 작업상태 및 최소한의 작업일정이 소요되도록 할 수 있어 작업 효율이 증가되는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적은, 데이터부, 분류부, 시뮬레이션부, 배분부, 작업자부 및 작업일정부를 포함하는 서버(sever)를 통해 작업순서 및 작업배분하는 시뮬레이션 방법에 있어서, 상기 데이터부가, 설계대상 제품에 대한 3차원 설계데이터를 통해 공정 설계정보를 데이터베이스화하는 데이터베이스화 단계; 상기 데이터부로부터 수신된 상기 3차원 설계데이터를 상기 분류부를 통해 개체별로 분류하여 단위 개체별로 분리하는 3차원 설계데이터 분리단계; 상기 분류부로부터 수신된 상기 분리된 3차원 설계데이터를 상기 시뮬레이션부를 통해 상기 3차원 설계데이터의 개체별로 작업순서를 정하고, 상기 작업순서를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계; 상기 시뮬레이션부로부터 수신된 상기 정해진 작업순서를 기준으로 상기 배분부를 통해 상기 복수의 작업자부에 각각 작업을 배분하는 작업배분 단계; 상기 복수의 작업자부에 배분된 작업을 기준으로 상기 작업일정부를 통해 작업자 및 현장 상황이 고려된 작업일정을 도출하는 작업일정 도출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 3차원 설계데이터는, 상기 설계대상 제품의 설계정보를 3차원화시킨 설계데이터이며, 3차원 설계사진 또는 3차원 설계도면인 것이 바람직하며, 상기 시뮬레이션 단계는, 시뮬레이션 반복을 통해 해당 개체에 대한 최적의 작업순서를 도출하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 시뮬레이션을 통해 설계된 제품을 제작 또는 시공하는 데 최적의 작업상태 및 최소한의 작업일정이 소요되도록 할 수 있어 작업 효율이 증가되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 설명도이고,
도 2는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서버의 설명도이고, 도 2는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법의 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 서버(sever, 100)는, 데이터부(110), 분류부(120), 시뮬레이션부(130), 배분부(140), 작업자부(150) 및 작업일정부(160)를 포함한다. 이러한 서버를 통해 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 데이터베이스화 단계(S100), 3차원 설계데이터 분리단계(S200), 시뮬레이션 단계(S300), 작업배분 단계(S400), 작업일정 도출단계(S500)를 포함한다.
데이터베이스화 단계(S100)는, 데이터부(110)가 설계대상 제품에 대한 3차원 설계데이터를 통해 공정 설계정보를 데이터베이스화하는 단계를 의미한다.
3차원 설계데이터는 선박, 조선, 해양구조물, 육상플랜트, 기타 대형 구조물 등과 같은 설계대상 제품의 설계정보를 3차원(3-Dimension)화 시킨 설계데이터를 말하며, 여기서 3차원 설계데이터는 3차원 설계사진 또는 3차원 설계도면 등을 의미한다.
이러한 3차원 설계데이터에 해당하는 설계대상 제품을 제작 또는 시공하기 위한 공정 설계정보를 데이터베이스(database)화하는데, 공정 설계 정보는 예를 들어 제작 관리, 도면 관리, 기술자료 관리, 품질이력 관리 등에 해당한다. 이와 같이 공정 설계 정보가 데이터베이스화된 3차원 설계데이터는 분류부(120)에 전달되며, 작업의 일정, 순서, 배분을 하는 기본 정보로 활용된다. 이러한 3차원 설계데이터는 3차원 디스플레이(3D display), 3차원 PRM(3D process realtime monitoring) 같은 3차원 뷰어(3D viewer)를 통해 작업관리자가 해당 내용을 모니터링 가능하다.
3차원 설계데이터 분리단계(S200)는, 데이터부(110)로부터 수신된 3차원 설계데이터를 분류부(120)를 통해 개체별로 분류하여 단위 개체별로 분리 표현하는 단계를 의미한다.
3차원 설계데이터의 경우 설계대상 제품의 전체를 표현하고 있는데, 이러한 설계대상 제품을 분류부(120)가 각각 개체별로 분류하여 단위 개체별로 분리 표현한다. 이때 각 개체별로의 분류는 작업 파트별, 각 구역별, 각 층별, 세부 블럭별 등과 같이 작업이 효율적으로 이루어지도록 분류 및 분리 표현한다.
이와 같이 개체별로 분리된 3차원 설계데이터는 각 분야에 해당하는 작업관리자에게 해당 개체의 3차원 설계데이터 정보를 전달하고, 작업관리자는 해당 개체에 대한 작업순서를 확인할 수 있게 된다. 이러한 개체별 3차원 설계데이터는 예를 들어 설계, 구매, 제작, 제작 품질검사, 제작입고, 현장시공, 설치검사, 성능검사 등이 있으며, 해당 작업의 작업관리자는 각 정보를 3차원 형태로 실시간 모니터링이 가능하다.
시뮬레이션 단계(S300)는, 분류부(120)로부터 수신된 분리된 3차원 설계데이터를 시뮬레이션부(130)를 통해 개체별로 작업순서를 정하고, 작업순서를 시뮬레이션하는 단계를 의미한다.
3차원 설계데이터 분리단계(S200)를 통해 분리되며, 분류부(120)로부터 수신된 3차원 설계데이터의 개체별로 각 개체에 해당하는 작업관리자가 최적의 작업순서를 예상하고, 시뮬레이션부(130)를 통해 해당 작업순서를 시뮬레이션 한다. 이때 작업순서를 다양하게 변경하여 여러 번 시뮬레이션을 수행할 수 있으며, 시뮬레이션 반복을 통해 해당 개체에 대한 최적의 작업순서를 도출해낸다. 즉 시뮬레이션한 작업순서가 최적의 작업순서가 아닐 경우 시뮬레이션부는(130) 작업순서를 다시 예상하여 재 시뮬레이션을 하게 되고, 이러한 과정을 반복 시뮬레이션하여 최적의 작업순서를 도출해낸다. 도출된 작업순서는 별도의 파일 또는 3차원 데이터로 변환시켜 데이터베이스 내에 정보를 저장할 수 있다.
작업배분 단계(S400)는, 시뮬레이션부(130)로부터 수신된 정해진 작업순서를 기준으로 배분부(140)를 통해 복수의 작업자에게 각각 작업을 배분하는 단계를 의미한다.
시뮬레이션 단계(S300)를 통해 정해진 3차원 설계데이터의 작업순서를 기준으로 배분부(140)는 해당 부서의 복수의 작업자부(150)에 각각 작업을 배분한다. 각 작업자부(150)에 작업배분시 단위 수 별, 단위 위치 별로 자동배분 기능을 데이터베이스 내에 추가할 수 있으며, 이러한 자동배분 기능과 작업관리자의 수동 배분을 병행하여 최적의 작업배분을 도출해낸다. 각 작업자에게 작업배분된 정보는 데이터베이스 내에 저장된다.
작업일정 도출단계(S500)는, 복수의 작업자부(150)에 배분된 작업을 기준으로 작업일정부(160)를 통해 작업자의 상황이 고려된 작업일정을 도출하는 단계를 의미한다.
작업배분 단계(S400)를 통해 각 작업자부(150)에 작업배분된 작업 정보를 기준으로 하며, 예를 들어 휴가 또는 출장 등과 같은 작업자의 상황이 고려된 최적의 작업일정을 작업일정부(160)를 통해 도출한다. 작업일정 도출의 경우 주로 데이터베이스에 저장된 작업자의 일정을 토대로 이를 결정하게 되며, 돌출된 작업일정은 다시 데이터베이스 내에 저장된다.
이와 같이 데이터베이스 내에 저장된 작업일정 정보를 작업자가 별도로 조회할 수 있으며, 작업자가 작업일정을 조회하여 개인별 작업배분, 작업일정을 고려하여 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 시뮬레이션 방법은, 설계 정보를 3차원 설계데이터로 데이터베이스화하고, 3차원 설계데이터를 분리하여 최적의 작업순서 및 작업배분을 결정한 후 작업일정을 도출한다. 이와 같은 시뮬레이션을 통해 설계된 설계대상 제품을 제작 또는 시공하는 데 최적의 작업상태 및 최소한의 작업일정이 소요되도록 할 수 있어 작업 효율이 증가됨을 기대할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 서버
110: 데이터부
120: 분류부
130: 시뮬레이션부
140: 배분부
150: 작업자부
160: 작업일정부
S100: 데이터베이스화 단계
S200: 3차원 설계데이터 분리단계
S300: 시뮬레이션 단계
S400: 작업배분 단계
S500: 작업일정 도출단계

Claims (3)

  1. 데이터부, 분류부, 시뮬레이션부, 배분부, 작업자부 및 작업일정부를 포함하는 서버(sever)를 통해 작업순서 및 작업배분하는 시뮬레이션 방법에 있어서,
    상기 데이터부가, 설계대상 제품에 대한 3차원 설계데이터를 통해 공정 설계정보를 데이터베이스화하는 데이터베이스화 단계;
    상기 데이터부로부터 수신된 상기 3차원 설계데이터를 상기 분류부를 통해 개체별로 분류하여 단위 개체별로 분리하는 3차원 설계데이터 분리단계;
    상기 분류부로부터 수신된 상기 분리된 3차원 설계데이터를 상기 시뮬레이션부를 통해 상기 3차원 설계데이터의 개체별로 작업순서를 정하고, 상기 작업순서를 시뮬레이션하는 시뮬레이션 단계;
    상기 시뮬레이션부로부터 수신된 상기 정해진 작업순서를 기준으로 상기 배분부를 통해 상기 복수의 작업자부에 각각 작업을 배분하는 작업배분 단계;
    상기 복수의 작업자부에 배분된 작업을 기준으로 상기 작업일정부를 통해 작업자 및 현장 상황이 고려된 작업일정을 도출하는 작업일정 도출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 3차원 설계데이터는,
    상기 설계대상 제품의 설계정보를 3차원화시킨 설계데이터이며, 3차원 설계사진 또는 3차원 설계도면인 것을 특징으로 하는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 단계는,
    시뮬레이션 반복을 통해 해당 개체에 대한 최적의 작업순서를 도출하는 것을 특징으로 하는 설계데이터를 이용한 작업순서 및 작업배분 시뮬레이션 방법.
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