공정제어 검증을 위한 물리적모델과 논리적모델에 기반한 3D기반 가상제조 템플릿 Framework

Abstract

최근 제조업계에는 급변하는 소비자의 요구와 다품종 소량생산 체제가 일반화되면서 제조공정의 변경이 빈번히 일어나고 있다. 이에 따라 기업의 성공요건은 빠르게 제조공정의 안정화를 이루는 것이 되었다. 그리고 이에 대한 대책으로 디지털 가상공장을 이용한 가상시운전 기술의 도입이 크게 주목받고 있다. 이는 제조공정을 변경 및 신규설치하기 이전에 3D 기반의 가상공장에서 PLC(Prpgrammable Logic Controller) 프로그램을 검증함으로서 양산 단계에서 발생할 수 있는 문제점들을 사전에 예측 및 대응할 수 있도록 한다.

본 연구에서는 제조공정을 제어하는 PLC 프로그램 검증을 위해 3D 그래픽 기반의 물리적모델(Physical Model)과 Petri-Net의 토큰(Token)개념에 기반을 둔 논리적모델(Logical Model)을 각각이 아닌 하나의 컨텐츠(Contents)로 정의해 라이브러리(Library)화 하는 방안에 대해 제안한다. 라이브러리의 구축 범위는 차체생산라인으로 정의하였으며 차체생산라인에서 주로 사용되는 30개의 설비를 추출하여 물리적모델과 논리적모델을 하나의 컨텐츠로 정의해 표준 설비 라이브러리를 구축하였다. 그리고 구축된 라이브러리를 이용해 디지털 가상공장을 제작하고 이를 활용하여 가상 시운전을 수행하는 방안을 제안한다.