WO2024117581A1 - 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템, 서버, 방법 및 프로그램 - Google Patents

디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템, 서버, 방법 및 프로그램 Download PDF

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smart machine
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윤준삼
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(주)연합시스템
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Definitions

  • This disclosure relates to a machining speed control system for a plurality of smart machine tools. More specifically, the present disclosure relates to a processing speed control system, server, method, and program for a plurality of smart machine tools using digital twins.
  • machine tools are machines that make various machines.
  • machine tools manufacture various machine parts using cutting, plastic processing, electrical processing, etc., and all machines that perform processing in this way can be called machine tools.
  • the purpose of the embodiments disclosed in this disclosure is to provide something that can reduce the burden on workers' work processes.
  • the embodiment disclosed in the present disclosure aims to provide something that can increase production efficiency for a plurality of processed products.
  • a method of controlling the machining speed of a plurality of smart machine tools using a digital twin performed by a server according to an aspect of the present disclosure to achieve the above-described technical problem is to control the processing speed of a plurality of smart machine tools being processed by the plurality of smart machine tools.
  • the processing speed adjustment step if there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times, the expected processing completion time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information is extracted, and the processing completion time is expected for each of the plurality of processed products. Based on time, a first processed product with a short expected processing completion time is selected, and the smart operation produces the first processed product so that the first processed product among the plurality of processed products has a different processing start time from the remaining processed products. It may be characterized by controlling the processing speed of the machine.
  • the processing speed adjustment step is performed at a preset change time point of the first processed product so that the first processed product has a different processing start time from the remaining processed products when the processing waiting time for the first processed product becomes, It may be characterized by controlling the processing speed of the corresponding smart machine tool that produces the first processed product.
  • the processing speed adjustment step if there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times, the expected processing completion time for each processing operation status for the plurality of processed products in the plurality of processing information is extracted, and the plurality of processed products are processed. Based on the expected processing completion time for each processing operation status for the processed product, a second processed product with a long expected processing completion time for each processing operation status and a third processed product with a short expected processing completion time for each processing operation status are selected, It may be characterized by adjusting the processing speed of the corresponding smart machine tool for manufacturing the second processed product and the third processed product so that the second processed product among the plurality of processed products has a different processing start time from the remaining processed products.
  • the processing speed adjustment step is such that, when the processing waiting time for the second processed product and the third processed product is reached, the second processed product and the third processed product have a different processing start time from the remaining processed products.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool manufacturing the second processed product and the third processed product may be adjusted.
  • a server for controlling the processing speed of a plurality of smart machine tools using a digital twin includes a communication unit that communicates with the plurality of smart machine tools; and a processor that controls operations related to adjustment of processing speeds of the plurality of smart machine tools, wherein the processor, through the communication unit, corresponds to a plurality of different workpieces being processed by the plurality of smart machine tools.
  • Receive a plurality of processing information extract processing waiting times for each plurality of processed products within the plurality of processing information, and based on the processing waiting times for each plurality of processed products, whether there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times.
  • the processor extracts the expected processing completion time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information and based on the expected processing completion time for each of the plurality of processed products. In this way, the first processed product with a short expected processing completion time is selected, and the processing of the smart machine tool for manufacturing the first processed product is performed so that the first processed product among the plurality of processed products has a different processing start time from the remaining processed products. It may be characterized by controlling the speed.
  • the processor extracts the expected processing completion time for each processing operation status for the plurality of processed products in the plurality of processing information, and extracts the expected processing completion time for the plurality of processed products in the plurality of processing information. Based on the expected processing completion time for each processing operation status, a second processed product with a long expected processing completion time for each processing operation status and a third processed product with a short expected processing completion time for each processing operation status are selected, and the plurality of processed products are selected. It may be characterized in that the processing speed of the corresponding smart machine tool for manufacturing the second processed product and the third processed product is adjusted so that the second processed product and the third processed product have different processing start points from the remaining processed products. there is.
  • a processing speed control system for a plurality of smart machine tools using a digital twin includes a plurality of smart machine tools for manufacturing a plurality of processed products; and a server that communicates with the plurality of smart machine tools, wherein the server receives a plurality of processing information corresponding to a plurality of different processed products being processed by the plurality of smart machine tools, and Extracts the processing waiting time for each plurality of processed products in the processing information, determines whether there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products, and determines whether there are multiple processing waiting times for each of the overlapping processing waiting times. If there are a plurality of processed products, the processing speed of the smart machine tool that manufactures the processed product among the plurality of processed products may be adjusted so that the plurality of processed products have different processing start times.
  • FIG. 1 is a diagram showing a processing speed control system of a plurality of smart machine tools of the present disclosure.
  • Figure 2 shows the configuration of the server of Figure 1.
  • Figure 3 is a flowchart showing a method of controlling the processing speed of a plurality of smart machine tools of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a process in which the processor of FIG. 2 determines whether there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products.
  • Figure 5 is a flowchart showing the processing speed control step of Figure 3 as a specific example.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a process in which a processor adjusts the processing speed of a smart machine tool that manufactures a processed product so that the plurality of smart machine tools in FIG. 1 have different processing start times.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a process in which the processor of FIG. 2 determines whether there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each processing operation status for the plurality of processed products.
  • Figure 8 is a flow chart showing another specific example of the processing speed control step of Figure 3.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a process in which a processor adjusts the processing speed of a smart machine tool that manufactures a workpiece so that the plurality of smart machine tools in FIG. 1 have different processing start times.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams showing an example of a process of transmitting a plurality of processing information to a server through an edge device that communicates with a plurality of smart machine tools of the present disclosure.
  • first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
  • the identification code for each step is used for convenience of explanation.
  • the identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
  • the processing speed control system of a plurality of smart machine tools using a digital twin includes various devices that can perform computational processing and provide results to the user.
  • the processing speed control system of a plurality of smart machine tools using a digital twin according to the present disclosure may include all of a computer, a server, and a portable terminal, or may take the form of any one.
  • the computer may include, for example, a laptop equipped with a web browser, a desktop, a laptop, a tablet PC, a slate PC, etc.
  • a server processes information by communicating with an external device and may include an application server, computing server, database server, file server, mail server, proxy server, and web server.
  • Portable terminals are, for example, wireless communication devices that ensure portability and mobility, such as PCS (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), and PDA ( Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), WiBro (Wireless Broadband Internet) terminal, smart phone All types of handheld wireless communication devices, such as watches, rings, bracelets, anklets, necklaces, glasses, contact lenses, or head-mounted-device (HMD), etc. It can be included.
  • PCS Personal Communication System
  • GSM Global System for Mobile communications
  • PDC Personal Digital Cellular
  • PHS Personal Handyphone System
  • PDA Personal Digital Assistant
  • IMT International Mobile Telecommunication
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • W-CDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • WiBro Wireless Broadband Internet
  • the processing speed control system of a plurality of smart machine tools utilizing a digital twin receives a plurality of processing information corresponding to a plurality of different workpieces being processed by a plurality of smart machine tools, and receives a plurality of processing information
  • the processing waiting time for each of the plurality of processed products is extracted, and based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products, it is determined whether there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times, and the plurality of processed products with overlapping processing waiting times are extracted. If there is a workpiece, the processing speed of the smart machine tool that produces the workpiece among the workpieces can be adjusted so that the workpieces have different processing start times.
  • This processing speed control system for multiple smart machine tools utilizing digital twins can reduce the burden on workers during the work process and increase production efficiency for multiple processed products.
  • Figure 1 is a diagram showing a processing speed control system for a plurality of smart machine tools using the digital twin of the present disclosure.
  • Figure 2 shows the configuration of the server of Figure 1.
  • the processing speed control system 100 of a plurality of smart machine tools using a digital twin may include a plurality of smart machine tools 110 and a server 120.
  • Digital Twin refers to a digital twin that has the same information as a physical facility (for example, a machine tool).
  • machine tools can be viewed as an industrial Internet of Things (IIoT) and digitized to create a digital twin that can also be accessed online.
  • IIoT industrial Internet of Things
  • a plurality of smart machine tools may be provided to manufacture a plurality of processed products.
  • the plurality of smart machine tools may be machines that optimize the manufacturing process on their own using technologies such as the Internet of Things or artificial intelligence.
  • the plurality of smart machine tools includes a plurality of first smart machine tools (111: 111a to 111c, ...) and a plurality of second smart machine tools (112: 112a to 112c). , ... ), may include a plurality of third smart machine tools (113: 113a to 113c, .
  • a plurality of first smart machine tools (111: 111a to 111c, %), a plurality of second smart machine tools (112: 112a to 112c, ...), a plurality of third smart machine tools (113: 113a to 113c, ...) can produce the same or different processed products.
  • the server 120 may communicate with a plurality of smart machine tools (110: 111, 112, 113, ).
  • the server 120 may include a communication unit 121 and a control unit 122.
  • the communication unit 121 can communicate with a plurality of smart machine tools (110: 111, 112, 113, ). At this time, the communication unit 121 includes, in addition to the Wi-Fi module and the WiBro (Wireless broadband) module, GSM (global system for mobile communication), CDMA (Code Division Multiple Access), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), and UMTS (universal It may include a wireless communication module that supports various wireless communication methods such as mobile telecommunications system), Time Division Multiple Access (TDMA), Long Term Evolution (LTE), 4G, 5G, and 6G.
  • GSM global system for mobile communication
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • UMTS universalal It may include a wireless communication module that supports various wireless communication methods such as mobile telecommunications system), Time Division Multiple Access (TDMA), Long Term Evolution (LTE), 4G, 5G, and 6G.
  • the control unit 122 may include a memory 122a and a processor 122b.
  • the memory 122a can store data for an algorithm for controlling the operation of components in the device or a program that reproduces the algorithm, and at least one device that performs the above-described operation using the data stored in the memory 122a. It may be implemented with the processor 122b. Here, the memory 122a and the processor 122b may each be implemented as separate chips. Additionally, the memory 122a and processor 122b may be implemented as a single chip.
  • the memory 122a can store data supporting various functions of the device and a program for the operation of the processor 122b, can store input/output data, and can store a plurality of application programs running on the device. program or application), data and commands for operation of the device. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication.
  • the memory 122a may be a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SDD type (Silicon Disk Drive type), or a multimedia card micro type. micro type), card-type memory (e.g. SD or XD memory, etc.), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), EEPROM (electrically erasable) It may include at least one type of storage medium among programmable read-only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk, and optical disk. Additionally, the memory 122a is separate from the device, but may be a database connected wired or wirelessly.
  • the memory 122a may store data related to adjustment of the processing speed of a plurality of smart machine tools 110: 111, 112, 113, ....
  • the processor 122b may control operations related to adjustment of the processing speed of the plurality of smart machine tools 110: 111, 112, 113, ....
  • the processor 122b receives a plurality of processing information corresponding to a plurality of different processed products being processed by a plurality of smart machine tools 110 (111, 112, 113, ...) through the communication unit 121, and The processing waiting time for multiple processed products within the processing information can be extracted. At this time, the processing waiting time may include at least one of replacement time and equipment setting time.
  • the processor 122b may determine whether there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products.
  • the processor 122b can adjust the processing speed of the smart machine tool that produces the workpiece among the plurality of workpieces so that the plurality of workpieces have different processing start times. there is.
  • the processor 122b extracts the expected processing completion time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information and based on the expected processing completion time for each of the plurality of processed products. , the first processed product with a short expected processing completion time can be selected.
  • the processor 122b may adjust the processing speed of the corresponding smart machine tool for manufacturing the first processed product so that the first processed product among the plurality of processed products has a different processing start time from the remaining processed products.
  • the processor 122b manufactures the first processed product at a preset change time of the first processed product so that the first processed product has a different processing start time from the remaining processed products when the processing waiting time for the first processed product becomes.
  • the processing speed of the smart machine tool can be adjusted.
  • the processor 122b extracts the expected processing completion time for each processing operation status for the plurality of processed products in the plurality of processing information, and extracts the expected processing completion time for the plurality of processed products in the plurality of processing information. Based on the expected machining completion time for each machining operation status, a second processed product with a long expected machining completion time for each machining operation status and a third processed product with a short expected machining completion time for each machining operation status can be selected.
  • the processor 122b adjusts the processing speed of the smart machine tool for manufacturing the second and third processed products so that the second and third processed products among the plurality of processed products have different processing start times from the remaining processed products. You can.
  • the processor 122b sets the second processed product and the third processed product so that the second processed product and the third processed product have different processing start times from the remaining processed products when the waiting time for processing the second processed product and the third processed product is reached.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool that produces the second and third processed products can be adjusted.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method of controlling the processing speed of a plurality of smart machine tools of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a process in which the processor of FIG. 2 determines whether there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products.
  • the method of controlling the processing speed of a plurality of smart machine tools may include a receiving step (S310), an extracting step (S320), a determining step (S330), and a processing speed adjusting step (S340).
  • a plurality of processing information corresponding to a plurality of different processed products (A, B, C) being processed by a plurality of smart machine tools (110: 111, 112, 113, ...) can be received (S310).
  • the communication unit 121 communicates with a plurality of smart machine tools (110: 111, 112, 113, ...), and receives a plurality of different processed products from the plurality of smart machine tools (110: 111, 112, 113, ...)
  • Multiple processed information corresponding to A, B, C) can be received.
  • the plurality of processing information includes the processing operation status for each plurality of processed products, the wear state of the tools for each plurality of processed products, the replacement status of the tools for each multiple processed products, the amount of material used for each multiple processed products, the required amount of materials for each multiple processed products, Remaining amount of material for multiple processed products, processing waiting time for multiple processed products, processing waiting time for each processing operation status for multiple processed products, processing waiting time for each processing operation status according to tool wear for multiple processed products, multiple processing waiting times for each processed product, It may include the expected processing completion time for each processed product, the expected processing completion time for each processing operation status for multiple processed products, and the expected processing completion time for each processing operation status according to tool wear for multiple processed products.
  • the processing waiting time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information can be extracted through the processor 122b (S320).
  • the processor 122b extracts the machining waiting time for each machining operation state for a plurality of processed products in the plurality of processing information, and the processing waiting time for each processing operation status according to tool wear for the plurality of processed products in the plurality of processing information. It may be possible.
  • the processor 122b provides the expected processing completion time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information, the expected processing completion time for each processing operation status for the plurality of processed products in the plurality of processing information, and the processing completion time for the plurality of processed products in the plurality of processing information. It is also possible to extract the estimated machining completion time for each machining operation status according to tool wear.
  • the processor 122b may determine whether there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products (S330).
  • the processor 122b provides a plurality of processing information corresponding to a plurality of different processed products (A, B, C) being processed by a plurality of smart machine tools (110: 111, 112, 113, ). Based on the processing waiting time for each of the plurality of processed products (AT1, AT2, BT1 to BT3, CT1), it can be determined whether there are multiple processed products with overlapping processing waiting times.
  • the processor 122b is based on the processing waiting time (AT1, AT2, BT1 to BT3, CT1) for each processing operation status for a plurality of processed products in a plurality of processing information, and a plurality of processed products having overlapping processing waiting times. You can also determine whether it exists.
  • the machining operation state may be a cutting machining operation state including a turning machining operation state, a milling machining operation state, and a drilling machining operation state.
  • the processor 122b is based on the machining waiting time (AT1, AT2, BT1 to BT3, CT1) for each machining operation status according to the wear of the tool for the plurality of processed products in the plurality of processing information, and the processing waiting time overlaps each other. It can be determined whether there are multiple processed products having .
  • the state of machining work due to wear of the tool includes the state of turning work due to wear of the tool, the state of milling work due to wear of the tool, and the state of drilling work due to wear of the tool. It may be in a cutting processing state.
  • a1, a2, and a3 may be A-type processed products
  • b1 to b4 may be B-type processed products
  • c1 and c2 may be C-type processed products.
  • the processor 122b may determine that the processing start time for the type A processed product and the processing start time for the type B processed product are the same at time t12.
  • the processor 122b may determine the replacement start point for the C-type processed product at time t9, determine the replacement start time for the A-type processed product at the time t10, and determine the replacement start time for the A-type processed product at the time t12. It can be judged as the starting point of replacement.
  • the processing speed control step if there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times through the processor 122b (S330), the processing product is manufactured among the plurality of processed products so that the plurality of processed products have different processing start times.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool can be adjusted to the preset processing speed (S340). At this time, the processor 122b automatically adjusts the processing speed of the corresponding smart machine tool, but can adjust the processing speed quickly or slowly.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing speed control step of Figure 3 as a specific example.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a process in which a processor adjusts the processing speed of a smart machine tool that manufactures a processed product so that the plurality of smart machine tools in FIG. 1 have different processing start times.
  • the processing speed adjustment step if there are a plurality of processed products having overlapping processing waiting times through the processor 122b (S330), the expected processing completion time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information is calculated. Can be extracted (S341).
  • the processor 122b determines that the processing start time for the type A processed product and the processing start time for the type B processed product are the same at time t12.
  • the processor 122b determines that the processing start time for the type A processed product is the same.
  • Expected machining completion time for workpieces t1 to t4 for a1, t5 to t10 for a2) and expected machining completion times for type B workpieces (t1 to t2 for b1, t3 to t6 for b2, t7 to t11 for b3) can be extracted.
  • the first processed product with a short expected processing completion time may be selected through the processor 122b, based on the expected processing completion time for each of the plurality of processed products (S342).
  • the processor 122b calculates the expected processing completion time for a type A workpiece (t1 to t4 of a1, t5 to t10 of a2) and the expected processing completion time for a type B workpiece. Based on the time (t1 ⁇ t2 of b1, t3 ⁇ t6 of b2, t7 ⁇ t11 of b3), type B processed products with a short expected processing completion time can be selected.
  • the processing speed of the smart machine tool manufacturing the first processed product is set to a preset processing speed through the processor 122b so that the first processed product among the plurality of processed products has a different processing start point from the remaining processed products.
  • Speed can be adjusted (S343).
  • the processor 122b manufactures the first processed product at a preset change time of the first processed product so that the first processed product has a different processing start time from the remaining processed products when the processing waiting time for the first processed product becomes.
  • the processing speed of the smart machine tool can be adjusted to the preset processing speed.
  • the processor 122b processes the type B workpiece so that the type B workpiece with a short expected processing completion time has a different processing start time from the type A workpiece and the type C workpiece.
  • the processing speed of the smart machine tool 112 that produces the processed product of b4 can be adjusted to a preset processing speed.
  • the processor 122b processes the workpiece of b4 so that the workpiece of type B has a different processing start time from the workpiece of type A and the workpiece of type C when the processing waiting time (BT3, BT4) of the workpiece of b4 reaches.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool 112 that produces the processed product of b4 can be adjusted to the preset processing speed. That is, the processor 122b can automatically slow down the processing speed of the corresponding smart machine tool 112 that produces the processed product of b4.
  • the processing start time (t13) of the processed product of b4 may be later than the processing start time (t12) of the processed product of a3.
  • the processor 122b processes the A-type processed product to be processed later (not shown).
  • the processing speed of the smart machine tool 111 that produces the processed product can be adjusted slowly.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a process in which the processor of FIG. 2 determines whether there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times based on the processing waiting time for each processing operation status for the plurality of processed products.
  • FIG. 8 is a flow chart showing another specific example of the processing speed control step of Figure 3.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of a process in which a processor adjusts the processing speed of a smart machine tool that manufactures a processed product so that the plurality of smart machine tools in FIG. 1 have different processing start times.
  • the processing speed adjustment step if there are a plurality of processed products with overlapping processing waiting times through the processor 122b (S330), processing of the plurality of processed products in the plurality of processing information is performed.
  • the estimated processing completion time for each work status can be extracted (S344).
  • the machining operation state may be a cutting machining operation state including a turning machining operation state, a milling machining operation state, and a drilling machining operation state.
  • the machining operation status may be a cutting processing operation status due to tool wear, including a turning processing operation status due to tool wear, a milling processing operation status due to tool wear, and a drilling processing operation status due to tool wear. there is.
  • the processor 122b provides the expected processing completion time for each of the plurality of processed products in the plurality of processing information, the expected processing completion time for each processing operation status for the plurality of processed products in the plurality of processing information, and the processing completion time for the plurality of processed products in the plurality of processing information. It is also possible to extract the estimated machining completion time for each machining operation status according to tool wear.
  • the processor 122b operates at a time t11 at a processing start time for type A workpieces, a machining start time for type B workpieces, and a processing start time for type C workpieces. If these are judged to be the same, the expected processing completion time for type A processed products (t1 to t4 for a1, t5 to t9 for a2) and the expected processing completion time for type B processed products (t1 to t2 for b1, t2 for b2) The expected processing completion time (t3 ⁇ t6, t7 ⁇ t10 of b3) and type C processed products (t1 ⁇ t10 of c1) can be extracted.
  • the machining speed adjustment step is based on the expected machining completion time for each machining operation state for a plurality of processed products through the processor 122b, and the second workpiece with a long expected machining completion time for each machining operation state, and the processing for each machining operation state.
  • a third processed product with a short expected completion time can be selected (S345).
  • the processor 122b calculates the expected processing completion time for a type A workpiece (t1 to t4 for a1, t5 to t9 for a2) and the expected processing completion time for a type B workpiece.
  • Estimated machining completion time by machining operation status based on time (t1 to t2 in b1, t3 to t6 in b2, t7 to t10 in b3) and expected machining completion time for workpieces of type C (t1 to t10 in c1). You can select the long C type processed product and the B type processed product with a short expected processing completion time depending on the processing status.
  • the processing speed adjustment step involves manufacturing the second processed product and the third processed product through the processor 122b so that the second processed product and the third processed product among the plurality of processed products have different processing start points from the remaining processed products.
  • the processing speed of the smart machine tool can be adjusted to the preset processing speed (S346).
  • the processor 122b sets the second processed product and the third processed product so that the second processed product and the third processed product have different processing start times from the remaining processed products.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool that produces the second and third processed products can be adjusted to the preset processing speed.
  • the processor 122b processes a C-type workpiece with a long expected machining completion time for each machining operation state and a B-type workpiece with a short expected machining completion time for each machining operation state.
  • the machining speed of the smart machine tool 113 that produces the c2 machining product among the C-type machining products can be adjusted to a preset machining speed so that the machining start time is different from the machining of the B-type machining product.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool 112 that manufactures can be adjusted to a preset processing speed.
  • the processor 122b processes the type C processed product and the processed product of type B into A.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool 113 that produces the workpiece of c2 can be adjusted to the preset processing speed.
  • the processing speed of the corresponding smart machine tool 112 that produces the processed product of b4 can be adjusted to the preset processing speed.
  • the processor 122b can automatically slowly adjust the processing speed of the corresponding smart machine tool 113 for producing the processed product of c2, and slowly adjust the processing speed of the corresponding smart machine tool 112 for producing the processed product of b4.
  • the processing start time (t12) of the processed product of c2 may be later than the processing start time (t11) of the processed product of a3 and earlier than the processing start time (t13) of the processed product of b4.
  • the processing waiting time (AT1, AT2, BT1 to BT5, CT1 and CT2) and the processing completion time of the processed product of a3 (t14) or the processing completion time of the processed product of b4 (t15) or the processing completion time of the processed product of c2 (t16) ) Afterwards, tool replacement or equipment setting for manufacturing the processed product can be performed.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams showing an example of a process of transmitting a plurality of processing information to a server through an edge device that communicates with a plurality of smart machine tools of the present disclosure.
  • the edge device 130 can collect a plurality of processing information from a plurality of smart machine tools 110 in real time.
  • the edge device 130 may transmit a plurality of processed information collected in real time to the server 120.
  • the server 120 extracts the expected processing completion time for each plurality of processed products based on a plurality of processing information corresponding to the plurality of different processed products being processed, and sets a processing schedule based on the expected processing completion time for each plurality of processed products. It can be adjusted in real time or the processing speed of a plurality of smart machine tools 110 can be adjusted.
  • the edge device 130 may be a device that uses an edge computing method performed at or close to the location of the user or data. At this time, the edge device 130 may be implemented using a program that performs an edge role in the hardware of an industrial PC or mini PC.
  • the edge device 130 may set at least one of a processing point, a processing cycle, or a processing duration according to the operating state (e.g., cutting, high-speed movement, standby) of the plurality of smart machine tools 110, Processing data about the operation of a plurality of smart machine tools 110 can be requested in real time.
  • the operating state e.g., cutting, high-speed movement, standby
  • the edge device 130 efficiently collects only appropriate data according to the operating status of the plurality of smart machine tools 110, thereby maximizing the amount of necessary data that can be extracted per unit time, It can reduce the load on the controller and improve real-time data collection and response speed.
  • the edge device 130 can only allow unidirectional network access to the server 120, and sets the IP band separately, preventing the possibility of hacking so that other external devices cannot access the edge device 130. can be blocked.
  • the edge device 130 may transmit a plurality of processed information to the server 120 through a tunnel created between the edge device 130 and the server 120 .
  • the edge device 130 may transmit a connection request to the server 120.
  • the server 120 may set up a tunnel to be used for control and management of the edge device 130.
  • the edge device 130 can apply SSL security to data transmitted to the server 120 through the tunnel. In other words, by applying security to data transmitted and received through a tunnel, security for the tunnel can be strengthened and trust in the data can be improved.
  • the edge device 130 may use a dynamic IP, and the server 120 may use a static IP. That is, the edge device 130 set with a dynamic IP can transmit a connection request to the server 120 set with a static IP. Additionally, in response to a connection request from the edge device 130, a connection supporting two-way communication including downstream and upstream between the edge device 130 and the server 120 may be created. By creating this connection, a tunnel may be formed between the edge device 130 and the server 120, where the tunnel may include a bidirectional tunnel including downstream and upstream.
  • the server 120 may be configured to open at least one service port for communication with the edge device 130. Additionally, the server 120 can be set to block all service ports of the edge device 130 so that the edge device 130 cannot be accessed from the outside. In other words, by blocking all service ports on the edge device 130 side and opening service ports for communication with the edge device 130 on the server 120 side, communication with the edge device 130 may be possible only through a tunnel. . In other words, since all service ports for external connections of the edge device 130 are blocked, access to the edge device 130 from the outside can be blocked, thereby ensuring safety from external attacks.
  • a plurality of smart machine tools can automatically adjust the processing speed by optimizing the process on their own, so that delivery dates can be met while improving quality costs, and the burden of securing IT professional manpower can be alleviated.
  • the present disclosure allows a plurality of smart machine tools to optimize the process on their own and automatically adjust the processing speed, so that preparation replacement and setting times do not overlap, thereby increasing production efficiency.
  • the present disclosure allows multiple smart machine tools to optimize the process on their own and automatically adjust the processing speed, so if the schedule is urgent, the processing speed is increased, or if the schedule is not urgent, the processing speed is reduced considering economic efficiency. As a result, tool life can be increased.
  • At least one component may be added or deleted in response to the performance of the components shown in FIGS. 1 and 2. Additionally, it will be easily understood by those skilled in the art that the mutual positions of the components may be changed in response to the performance or structure of the system.

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Abstract

본 개시는, 서버에 의해 수행되는 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 방법에 있어서, 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받는 단계; 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하는 단계; 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 단계; 및 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 단계; 를 포함할 수 있다.

Description

디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템, 서버, 방법 및 프로그램
본 개시는 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 개시는 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템, 서버, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
일반적으로, 공작 기계는 각종 기계를 만드는 기계이다.
이러한, 공작 기계는, 절삭·소성가공·전기적 가공법 등으로 각종 기계의 부품을 제작하는데, 이와 같이 가공을 하는 기계는 모두 공작 기계라고 부를 수 있다.
그런데, 종래 공작 기계는 복수의 가공품을 제작할 때에, 작업자가 일일이 복수의 가공품의 제작 과정을 확인하면서, 복수의 가공품을 각각의 교체 시간 별로 교체해야 하므로, 복수의 가공품의 교체 시간이 중첩될 경우, 작업자의 작업 과정이 매우 어려웠었다.
따라서, 최근에는 스스로 공정을 최적화하여 가공 속도를 자동으로 조절함으로써, 작업자의 작업 과정에 대한 부담을 줄이고, 복수의 가공품에 대한 생산 효율을 증대시킬 수 있는 스마트 공작 기계의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
본 개시에 개시된 실시예는, 작업자의 작업 과정에 대한 부담을 줄일 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 개시에 개시된 실시예는, 복수의 가공품에 대한 생산 효율을 증대시킬 수 있는 것을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 개시의 일 측면에 따른 서버에 의해 수행되는 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 방법은, 상기 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받는 단계; 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하는 단계; 상기 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 단계; 및 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가공 속도 조절 단계는, 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 상기 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 제1 가공품을 선택하며, 상기 복수의 가공품 중 상기 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 가공 속도 조절 단계는, 상기 제1 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에, 상기 제1 가공품이 상기 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제1 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 상기 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 가공 속도 조절 단계는, 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간 을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 상기 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 제2 가공품과, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 제3 가공품을 선택하며, 상기 복수의 가공품 중 상기 제2 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 가공 속도 조절 단계는, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품이 상기 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 측면에 따른 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하기 위한 서버는, 상기 복수의 스마트 공작 기계와 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도의 조절과 관련된 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 통신부를 통해, 상기 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받고, 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하며, 상기 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하고, 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 상기 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 제1 가공품을 선택하며, 상기 복수의 가공품 중 상기 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 상기 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 제2 가공품과, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 제3 가공품을 선택하며, 상기 복수의 가공품 중 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 개시의 또 다른 측면에 따른 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템은, 복수의 가공품을 제작하는 복수의 스마트 공작 기계; 및 상기 복수의 스마트 공작 기계와 통신을 수행하는 서버를 포함하고, 상기 서버는, 상기 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받고, 상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하며, 상기 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하고, 상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 작업자의 작업 과정에 대한 부담을 줄일 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 개시의 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 복수의 가공품에 대한 생산 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 개시의 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 서버의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 2의 프로세서에서 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 가공 속도 조절 단계를 구체적인 일 예로 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 1의 복수의 스마트 공작 기계가 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 프로세서에서 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 2의 프로세서에서 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 8은 도 3의 가공 속도 조절 단계를 구체적인 다른 일 예로 나타낸 순서도이다.
도 9는 도 1의 복수의 스마트 공작 기계가 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 프로세서에서 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 과정을 다른 일 예로 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 복수의 스마트 공작 기계와 통신하는 엣지 디바이스를 통해 복수의 가공 정보를 서버로 전송하는 과정을 일 예로 나타낸 도면들이다.
본 개시 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 개시가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 개시가 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 개시의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 본 개시에 따른 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템은 연산처리를 수행하여 사용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 본 개시에 따른 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템은, 컴퓨터, 서버 및 휴대용 단말기를 모두 포함하거나, 또는 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
여기에서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿 PC, 슬레이트 PC 등을 포함할 수 있다.
서버는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 것으로써, 애플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 메일 서버, 프록시 서버 및 웹 서버 등을 포함할 수 있다.
휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), WiBro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트 폰(Smart Phone) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치와 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD) 등과 같은 웨어러블 장치를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템은, 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받고, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하며, 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하고, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절할 수 있다.
이러한, 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템은, 작업자의 작업 과정에 대한 부담을 줄이고, 복수의 가공품에 대한 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
이하에서는, 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템을 자세하게 살펴보기로 한다.
도 1은 본 개시의 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 서버의 구성을 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템(100)은 복수의 스마트 공작 기계(110)와 서버(120)를 포함할 수 있다.
디지털 트윈(Digital Twin)은 물리적 설비(예를 들어, 공작 기계)와 동일한 정보를 갖고 있는 디지털 쌍둥이를 의미한다. 예를 들어, 공작 기계를 산업 현장의 IIoT(Industrial Internet of Things)로 보고, 이를 디지털화하여 온라인에서도 접근 가능한 디지털 트윈을 구현할 수 있다.
복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)는 복수의 가공품을 제작하도록 마련될 수 있다. 이때, 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)는 사물 인터넷이나 인공지능 등의 기술을 이용하여 스스로 제조 공정을 최적화하는 기계일 수 있다. 여기에서, 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)는 복수의 제1 스마트 공작 기계(111: 111a 내지 111c, …), 복수의 제2 스마트 공작 기계(112: 112a 내지 112c, …), 복수의 제3 스마트 공작 기계(113: 113a 내지 113c, …)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 제1 스마트 공작 기계(111: 111a 내지 111c, …), 복수의 제2 스마트 공작 기계(112: 112a 내지 112c, …), 복수의 제3 스마트 공작 기계(113: 113a 내지 113c, …)는 서로 동일한 가공품 또는 서로 다른 가공품을 각각 제작할 수 있다.
서버(120)는 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)와 통신을 수행할 수 있다. 서버(120)는 통신부(121)와 제어부(122)를 포함할 수 있다.
통신부(121)는 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 통신부(121)는 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution), 4G, 5G, 6G 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
제어부(122)는 메모리(122a)와 프로세서(122b)를 포함할 수 있다.
메모리(122a)는 본 장치 내의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장할 수 있고, 메모리(122a)에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서(122b)로 구현될 수 있다. 여기에서, 메모리(122a)와 프로세서(122b)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또한, 메모리(122a)와 프로세서(122b)는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
메모리(122a)는 본 장치의 다양한 기능을 지원하는 데이터와, 프로세서(122b)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 저장할 있고, 본 장치에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 본 장치의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
이러한, 메모리(122a)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(122a)는 본 장치와는 분리되어 있으나, 유선 또는 무선으로 연결된 데이터베이스가 될 수도 있다.
메모리(122a)는 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)의 가공 속도의 조절과 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 프로세서(122b)는 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)의 가공 속도의 조절과 관련된 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(122b)는 통신부(121)를 통해, 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받고, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출할 수 있다. 이때, 가공 대기 시간은, 교체 시간 및 장비 셋팅 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
프로세서(122b)는 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단할 수 있다.
프로세서(122b)는 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절할 수 있다.
일 예로, 프로세서(122b)는 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 제1 가공품을 선택할 수 있다.
이때, 프로세서(122b)는 복수의 가공품 중 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절할 수 있다.
또한, 프로세서(122b)는 제1 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에, 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제1 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절할 수 있다.
다른 일 예로, 프로세서(122b)는 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 제2 가공품과, 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 제3 가공품을 선택할 수 있다.
이때, 프로세서(122b)는 복수의 가공품 중 제2 가공품 및 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제2 가공품 및 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절할 수 있다.
또한, 프로세서(122b)는 제2 가공품 및 제3 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에, 제2 가공품 및 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제2 가공품 및 제3 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 제2 가공품 및 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절할 수 있다.
도 3은 본 개시의 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 도 2의 프로세서에서 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 방법은, 수신 단계(S310), 추출 단계(S320), 판단 단계(S330), 가공 속도 조절 단계(S340)를 포함할 수 있다.
수신 단계는, 통신부(121)를 통해, 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품(A, B, C)에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받을 수 있다(S310). 통신부(121)는 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)와 통신을 수행하고, 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)로부터 서로 다른 복수의 가공품(A, B, C)에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받을 수 있다. 이때, 복수의 가공 정보는, 복수의 가공품 별 가공 작업 상태, 복수의 가공품 별 공구의 마모 상태, 복수의 가공품 별 공구의 교체 상태, 복수의 가공품 별 재료의 사용량, 복수의 가공품 별 재료의 필요량, 복수의 가공품 별 재료의 잔존량, 복수의 가공품 별 가공 대기 시간, 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간, 복수의 가공품에 대한 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간, 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간, 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간, 복수의 가공품에 대한 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간 등을 포함할 수 있다.
추출 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출할 수 있다(S320). 또한, 프로세서(122b)는 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간을 추출할 수도 있다. 또한, 프로세서(122b)는 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출할 수도 있다.
판단 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 복수의 가공품 별 가공 대기 시간간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단할 수 있다(S330).
도 4를 참조하면, 프로세서(122b)는 복수의 스마트 공작 기계(110: 111, 112, 113, …)에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품(A, B, C)에 상응하는 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간(AT1, AT2, BT1 내지 BT3, CT1)을 기반으로, 서로 중첩된가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(122b)는 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간(AT1, AT2, BT1 내지 BT3, CT1)을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단할 수도 있다. 이때, 가공 작업 상태는 선삭 가공 작업 상태, 밀링 가공 작업 상태, 드릴링 가공 작업 상태 등을 포함하는 절삭 가공 작업 상태일 수 있다.
또한, 프로세서(122b)는 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간(AT1, AT2, BT1 내지 BT3, CT1)을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단할 수 있다. 이때, 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태는, 공구의 마모에 따른 선삭 가공 작업 상태, 공구의 마모에 따른 밀링 가공 작업 상태, 공구의 마모에 따른 드릴링 가공 작업 상태 등을 포함하는 공구의 마모에 따른 절삭 가공 작업 상태일 수 있다.
여기에서, a1, a2, a3는 A 타입의 가공품일 수 있고, b1 내지 b4는 B 타입의 가공품일 수 있으며, c1 및 c2는 C 타입의 가공품일 수 있다. 이때, 프로세서(122b)는 t12 시점에서, A 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점과 B 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점이 서로 동일한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(122b)는 t9 시점에서 C 타입의 가공품에 대한 교체 시작 시점으로 판단할 수 있고, t10 시점에서 A 타입의 가공품에 대한 교체 시작 시점으로 판단할 수 있으며, t12 시점에서 B 타입의 가공품에 대한 교체 시작 시점으로 판단할 수 있다.
가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면(S330), 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다(S340). 이때, 프로세서(122b)는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 자동으로 조절하되, 가공 속도를 빠르게 조절하거나 느리게 조절할 수 있다.
도 5는 도 3의 가공 속도 조절 단계를 구체적인 일 예로 나타낸 순서도이다. 도 6은 도 1의 복수의 스마트 공작 기계가 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 프로세서에서 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면(S330), 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출할 수 있다(S341).
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 t12 시점에서, A 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점과 B 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점이 서로 동일한 것으로 판단하면, A 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(a1의 t1 ~ t4, a2의 t5 ~ t10)과 B 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(b1의 t1 ~ t2, b2의 t3 ~ t6, b3의 t7 ~ t11)을 추출할 수 있다.
가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 제1 가공품을 선택할 수 있다(S342).
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 A 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(a1의 t1 ~ t4, a2의 t5 ~ t10)과 B 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(b1의 t1 ~ t2, b2의 t3 ~ t6, b3의 t7 ~ t11)을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 B 타입의 가공품을 선택할 수 있다.
가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 복수의 가공품 중 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다(S343). 이때, 프로세서(122b)는 제1 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에, 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제1 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 가공 완료 예상 시간이 짧은 B 타입의 가공품이 A 타입의 가공품 및 C 타입의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, B 타입의 가공품 중 b4의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(112)의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다.
여기에서, 프로세서(122b)는 b4의 가공품의 가공 대기 시간(BT3, BT4)이 될 때에, B 타입의 가공품이 A 타입의 가공품 및 C 타입의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, b4의 가공품의 기 설정된 변경 시점(t13)에서, b4의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(112)의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다. 즉, 프로세서(122b)는 b4의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(112)의 가공 속도를 자동으로 느리게 조절할 수 있다. 이때, b4의 가공품의가공 시작 시점(t13)은, a3의 가공품의 가공 시작 시점(t12)보다 늦을 수 있다.
한편, 가공 대기 시간(AT1, AT2, BT1 내지 BT3, CT1) 및 b4의 가공품의 가공 완료 시점(t14) 또는 a3의 가공품의 가공 완료 시점(t15) 또는 c2의 가공품의 가공 완료 시점(t16) 이후에, 가공품의 제작을 위한 공구 교체 또는 장비 셋팅을 수행할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 B 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간이 A 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간보다 빠른 경우, 도시하지는 않았지만 이후에 가공될 A 타입의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(111)의 가공 속도를 느리게 조절할 수 있다.
도 7은 도 2의 프로세서에서 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 과정을 일 예로 나타낸 도면이다.
도 8은 도 3의 가공 속도 조절 단계를 구체적인 다른 일 예로 나타낸 순서도이다. 도 9는 도 1의 복수의 스마트 공작 기계가 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 프로세서에서 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 과정을 다른 일 예로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면(S330), 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출할 수 있다(S344). 이때, 가공 작업 상태는 선삭 가공 작업 상태, 밀링 가공 작업 상태, 드릴링 가공 작업 상태 등을 포함하는 절삭 가공 작업 상태일 수 있다. 또한, 가공 작업 상태는 공구의 마모에 따른 선삭 가공 작업 상태, 공구의 마모에 따른 밀링 가공 작업 상태, 공구의 마모에 따른 드릴링 가공 작업 상태 등을 포함하는 공구의 마모에 따른 절삭 가공 작업 상태일 수 있다. 또한, 프로세서(122b)는 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간, 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 공구의 마모에 따른 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출할 수도 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 t11 시점에서, A 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점과 B 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점 및 C 타입의 가공품에 대한 가공 시작 시점이 서로 동일한 것으로 판단하면, A 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(a1의 t1 ~ t4, a2의 t5 ~ t9)과 B 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(b1의 t1 ~ t2, b2의 t3 ~ t6, b3의 t7 ~ t10) 및 C 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(c1의 t1 ~ t10)을 추출할 수 있다.
가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 제2 가공품과, 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 제3 가공품을 선택할 수 있다(S345).
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 A 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(a1의 t1 ~ t4, a2의 t5 ~ t9)과 B 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(b1의 t1 ~ t2, b2의 t3 ~ t6, b3의 t7 ~ t10) 및 C 타입의 가공품에 대한 가공 완료 예상 시간(c1의 t1 ~ t10)을 기반으로, 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 C 타입의 가공품과, 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 B 타입의 가공품을 선택할 수 있다.
가공 속도 조절 단계는, 프로세서(122b)를 통해, 복수의 가공품 중 제2 가공품 및 상기 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다(S346). 이때, 프로세서(122b)는 제2 가공품 및 제3 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에, 제2 가공품 및 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 제2 가공품 및 제3 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 제2 가공품 및 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 프로세서(122b)는 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 C 타입의 가공품 및 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 B 타입의 가공품이, A 타입의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, C 타입의 가공품 중 c2의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(113)의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있고, B 타입의 가공품 중 b4의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(112)의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다.
여기에서, 프로세서(122b)는 c2의 가공품의 가공 대기 시간(CT1, CT2) 및 b4의 가공품의 가공 대기 시간(BT3, BT4, BT5)이 될 때에, C 타입의 가공품 및 B 타입의 가공품이 A 타입의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, c2의 가공품의 기 설정된 변경 시점(t12)에서, c2의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(113)의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있고, b4의 가공품의 기 설정된 변경 시점(t13)에서, b4의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(112)의 가공 속도를 기 설정된 가공 속도로 조절할 수 있다. 즉, 프로세서(122b)는 c2의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(113)의 가공 속도를 자동으로 느리게 조절할 수 있고, b4의 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계(112)의 가공 속도를 느리게 조절할 수 있다. 이때, c2의 가공품의 가공 시작 시점(t12)은, a3의 가공품의 가공 시작 시점(t11)보다 늦고, b4의 가공품의 가공 시작 시점(t13)보다 빠를 수 있다.
한편, 가공 대기 시간(AT1, AT2, BT1 내지 BT5, CT1 및 CT2) 및 a3의 가공품의 가공 완료 시점(t14) 또는 b4의 가공품의 가공 완료 시점(t15) 또는 c2의 가공품의 가공 완료 시점(t16) 이후에, 가공품의 제작을 위한 공구 교체 또는 장비 셋팅을 수행할 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 복수의 스마트 공작 기계와 통신하는 엣지 디바이스를 통해 복수의 가공 정보를 서버로 전송하는 과정을 일 예로 나타낸 도면들이다.
도 10을 참조하면, 엣지 디바이스(130)는 복수의 스마트 공작 기계(110)로부터 복수의 가공 정보를 실시간으로 수집할 수 있다. 여기에서, 엣지 디바이스(130)는 실시간으로 수집된 복수의 가공 정보를 서버(120)로 전송할 수 있다. 이때, 서버(120)는 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 기반으로 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고, 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로 가공 스케쥴을 실시간으로 조절하거나 복수의 스마트 공작 기계(110)의 가공 속도를 조절할 수 있다.
여기에서, 엣지 디바이스(130)는 사용자나 데이터의 위치나 그 위치와 가까운 곳에서 수행되는 엣지 컴퓨팅 방식을 이용하는 장치일 수 있다. 이때, 엣지 디바이스(130)는 산업용 PC 또는 미니 PC의 하드웨어에 엣지 역할을 수행하는 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.
엣지 디바이스(130)는 복수의 스마트 공작 기계(110)의 동작 상태(예를 들어, 절삭, 고속 이동, 대기)에 따라 가공 시점, 가공 주기 또는 가공 기간(duration) 중 적어도 하나를 설정할 수 있고, 복수의 스마트 공작 기계(110)의 동작에 대한 가공 데이터를 실시간으로 요청할 수 있다.
또한, 엣지 디바이스(130)는 복수의 스마트 공작 기계(110)의 동작 상태에 따라 적합한 데이터만 효율적으로 취합함으로써, 단위 시간당 추출할 수 있는 필요한 데이터량을 극대화하여 복수의 스마트 공작 기계(110)의 컨트롤러의 부하를 감소시킬 수 있고, 실시간 데이터 수집 및 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 엣지 디바이스(130)는 서버(120)로의 단 방향으로만 네트워크 접속을 허용할 수 있고, 아이피(IP) 대역을 별도로 설정함으로써, 다른 외부 장비로부터 엣지 디바이스(130)로 접속할 수 없도록 해킹 가능성을 차단할 수 있다.
도 11을 참조하면, 엣지 디바이스(130)는 서버(120)와의 사이에 생성된 터널을 통해서 복수의 가공 정보를 서버(120)로 전송할 수 있다.
여기에서, 엣지 디바이스(130)는 서버(120)에 접속 요청을 송신할 수 있다. 서버(120)는 엣지 디바이스(130)의 접속 요청에 대한 응답으로, 엣지 디바이스(130)에 대한 제어 및 관리를 위해 사용될 터널을 설정할 수 있다. 이때, 엣지 디바이스(130)와 서버(120) 사이에 터널이 설정된 경우, 엣지 디바이스(130)는 터널을 통해서 서버(120)로 송신되는 데이터에 대해 SSL 보안을 적용할 수 있다. 즉, 터널을 통해서 송수신되는 데이터에 보안을 적용함으로써, 터널에 대한 보안을 강화하고 데이터에 대한 신뢰를 향상시킬 수 있다.
또한, 엣지 디바이스(130)는 유동 IP를 사용하고, 서버(120)는 고정 IP를 사용할 수 있다. 즉, 유동 IP가 설정된 엣지 디바이스(130)가 고정 IP가 설정된 서버(120)로 접속 요청을 송신할 수 있다. 또한, 엣지 디바이스(130)의 접속 요청에 대한 응답으로, 엣지 디바이스(130)와 서버(120) 간의 다운스트림 및 업스트림을 포함하는 양방향 통신을 지원하는 연결(connection)이 생성될 수 있다. 이러한 연결이 생성됨으로써, 엣지 디바이스(130)와 서버(120) 사이에 터널이 형성될 수 있으며, 이때 터널은 다운스트림 및 업스트림을 포함하는 양방향 터널을 포함할 수 있다.
또한, 엣지 디바이스(130)와 서버(120) 사이의 터널을 설정함에 있어서, 서버(120)는 엣지 디바이스(130)와의 통신을 위한 적어도 하나 이상의 서비스 포트를 개방하도록 설정할 수 있다. 또한, 서버(120)는 외부에서 엣지 디바이스(130)로 접속할 수 없게 엣지 디바이스(130)의 모든 서비스 포트를 차단하도록 설정할 수 있다. 다시 말해, 엣지 디바이스(130) 측에서는 모든 서비스 포트를 차단하고, 서버(120) 측에서는 엣지 디바이스(130)와의 통신을 위한 서비스 포트를 개방함으로써, 엣지 디바이스(130)와의 통신은 터널을 통해서만 가능할 수 있다. 즉, 엣지 디바이스(130)의 외부 연결을 위한 모든 서비스 포트를 차단하므로, 외부에서 엣지 디바이스(130)로의 접근을 차단시켜 외부 공격으로부터 안전할 수 있다.
본 개시는, 복수의 스마트 공작 기계가 스스로 공정을 최적화하여 가공 속도를 자동으로 조절할 수 있으므로, 품질 원가를 향상시키면서 납기일을 준수할 수 있고, IT 전문 인력을 확보하기 위한 부담을 완화시킬 수 있다.
또한, 본 개시는, 복수의 스마트 공작 기계가 스스로 공정을 최적화하여 가공 속도를 자동으로 조절할 수 있으므로, 준비 교체 및 세팅 시간이 중첩되지 않게할 수 있어 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 개시는, 복수의 스마트 공작 기계가 스스로 공정을 최적화하여 가공 속도를 자동으로 조절할 수 있으므로, 스케쥴이 급할 경우 가공속도를 빠르게 하거나, 스케줄이 급하지 않을 경우 경제성을 고려하여 가공 속도를 줄임으로써, 공구 수명을 늘릴 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 3, 도 5, 도 8은 복수의 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3, 도 5, 도 8에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 복수의 단계 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3, 도 5, 도 8은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 개시가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (9)

  1. 서버에 의해 수행되는 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 방법에 있어서,
    상기 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받는 단계;
    상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하는 단계;
    상기 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하는 단계; 및
    상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 단계; 를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가공 속도 조절 단계는,
    상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면,
    상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고,
    상기 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 제1 가공품을 선택하며,
    상기 복수의 가공품 중 상기 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가공 속도 조절 단계는,
    상기 제1 가공품의 가공 대기 시간이 될 때에,
    상기 제1 가공품이 상기 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록,
    상기 제1 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 상기 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가공 속도 조절 단계는,
    상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면,
    상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고,
    상기 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 제2 가공품과, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 제3 가공품을 선택하며,
    상기 복수의 가공품 중 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가공 속도 조절 단계는,
    상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품의 가공 대기 시간 이 될 때에,
    상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품이 상기 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록,
    상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품의 기 설정된 변경 시점에서, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하기 위한 서버에 있어서,
    상기 복수의 스마트 공작 기계와 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도의 조절과 관련된 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 통신부를 통해, 상기 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받고,
    상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 추출하며,
    상기 복수의 가공품 별 가공 대기 시간을 기반으로, 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있는지를 판단하고,
    상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면, 상기 복수의 가공품이 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 복수의 가공품 중 해당 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 서버.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면,
    상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고,
    상기 복수의 가공품 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 가공 완료 예상 시간이 짧은 제1 가공품을 선택하며,
    상기 복수의 가공품 중 상기 제1 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제1 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 서버.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 서로 중첩된 가공 대기 시간을 갖는 복수의 가공품이 있으면,
    상기 복수의 가공 정보 내의 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 추출하고,
    상기 복수의 가공품에 대한 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간을 기반으로, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 긴 제2 가공품과, 상기 가공 작업 상태 별 가공 완료 예상 시간이 짧은 제3 가공품을 선택하며,
    상기 복수의 가공품 중 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품이 나머지의 가공품과 서로 다른 가공 시작 시점을 갖도록, 상기 제2 가공품 및 상기 제3 가공품을 제작하는 해당 스마트 공작 기계의 가공 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 서버.
  9. 디지털 트윈을 활용한 복수의 스마트 공작 기계의 가공 속도 조절 시스템에 있어서,
    복수의 가공품을 제작하는 복수의 스마트 공작 기계; 및
    상기 복수의 스마트 공작 기계와 통신을 수행하는 서버를 포함하고,
    상기 서버는,
    상기 복수의 스마트 공작 기계에 의해 가공중인 서로 다른 복수의 가공품에 상응하는 복수의 가공 정보를 수신받고,
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