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[포커스] 한국스마트제조산업협회, 스마트 제조기술 콘퍼런스 개최
2017-01-03 2,592 0

제4차 산업혁명을 완성하는 스마트 기술의 적용 방법 소개


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한국스마트제조산업협회(http://www.kosmia.or.kr)는 12월 15일 '스마트 제조기술 콘퍼런스'를 개최했다. '인더스트리 4.0을 위한 가상현실(VR/AR)과 디지털 매뉴팩처링'을 주제로 한 이번 행사에서는 인더스트리 4.0의 주된 이슈인 스마트 공장을 현실로 구현하기 위한 최신 기술과 함께 이를 산업 현장에 적용하기 위한 노력을 살펴볼 수 있었다.

■ 정수진 편집장 sjeong@cadgraphics.co.kr

디지털과 현실의 융합으로 이뤄지는 제4차 산업혁명


한국스마트제조산업협회 김태환 회장은 "제4차 산업혁명의 주된 모습은 디지털과 현실 세계의 융합으로 볼 수 있다. 융합이라는 표현은 경계가 모호해진다는 것을 뜻한다"면서 "특히 최근 주목을 받고 있는 가상현실(VR)과 증강현실(AR)은 제조산업에도 영향을 줄 것으로 보인다. 이에 따라 스마트제조산업협회에서도 VR/AR을 제조 현장에 적용하기 위한 노력을 기울일 계획"이라고 밝혔다.

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▲ 한국스마트제조산업협회 김태환 회장은 "디지털 세계와 현실을 융합하는 VR/AR 기술을 제조산업에 적용하는데 주목하고 있다"고 밝혔다.

커브서프의 안성준 대표는 3D 측정 데이터에서 증강현실 오브젝트를 자동으로 추출하고 측정하는 기술 개발 사례를 소개했다. 기존 증강현실의 작동원리는 카메라가 촬영한 이미지에서 상대적인 위치를 파악하고, 관련 콘텐츠를 데이터베이스에서 검색한 후 디스플레이에서 혼합해 표시하는 방식이다.

안성준 대표는 "이런 방식은 이미지 데이터베이스가 중심이고 구체적인 데이터를 얻기 어려워 산업 현장에서 활용하는데 제한이 있다"면서 "기하형상을 3차원 측정하고 치수나 구조 정보를 자동으로 추출해 3D 도면을 얻을 수 있다면 산업에서의 활용 가능성이 더욱 높을 것"이라고 짚었다.

그가 개발한 이른바 '3D AR'은 물체의 모양(shape)/크기(size)와 함께 위치(position)/자세(rotation) 정보까지 자동으로 얻는 알고리즘이 핵심이다. 측정 데이터를 처리해 크기와 모양 계산의 정확도를 검증하는 국제 규격인 ISO 10360-6을 기반으로, 시야의 제약 없이 3차원 공간을 측정하고 이해할 수 있도록 한다. 안성준 대표는 이러한 기술이 건축/토목 엔지니어링, 리버스 엔지니어링, 물류, 무인항공기, 자율주행차 등 다양한 분야에서 응용할 수 있을 것으로 전망했다.

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▲ 커브서프 안성준 대표는 구조 정보를 실시간으로 자동 추출하는 3D AR 기술을 시연과 함께 소개했다.

인더스트리 4.0을 위한 디지털 모델 구축과 활용


현대중공업의 홍진욱 주임은 '시뮬레이션 기반 조선소 안벽 운용 시스템 개발' 내용을 발표했다. 안벽이란 선박이 안전하게 계류하여 탑재 등 작업을 할 수 있도록 부두에서 바다 쪽으로 쌓는 벽을 가리킨다. 현대중공업은 이런 안벽을 3D 환경에서 가상으로 시뮬레이션하고 운용할 수 있는 시스템을 개발했는데, 여기에는 ▲해상 상태 예보 시스템 ▲안벽 인프라 데이터베이스 ▲시뮬레이션 통한 지반 강도 평가 ▲안벽 계류 패턴 최적화 시스템 ▲안벽 작업 예보 시뮬레이션 ▲부유체 안벽 계류 모델 데이터베이스 등이 연계되어 있다.

홍진욱 주임은 "시뮬레이션에 기반한 안벽 운용 시스템의 이점은 각 서브 시스템의 결과물을 데이터베이스로 축적하고 시각화함으로써 원활한 안벽 작업 계획을 수립하고, 작업 생산성과 안전성을 높일 수 있는 것"이라면서 향후 향후 센서를 이용한 디지털 관제 시스템으로 확장해 나갈 계획이라고 밝혔다.

지멘스 PLM 소프트웨어의 박세종 상무는 '디지털 팩토리를 위한 BOP 검증과 프로덕션 정보의 통합'에 대한 내용을 소개했다. 최근에는 제품을 3D로 설계할 뿐만 아니라, 공장의 디지털 모델을 만들어 생산 정보의 관리까지 디지털 기반으로 수행하려는 노력이 활발해지고 있다. 이에 따라 제품, 프로세스, 리소스, 플랜트의 정보를 전달/변경/추적할 수 있는 BOP(Bill-of-Process)의 중요성이 커지고 있다.

박세종 상무는 "BOP의 검증은 실제 공장과 같은 디지털 트윈(Digital Twin)을 통해 가상으로 진행할 수 있으며, BOP의 모든 아웃풋 정보는 문서화하거나 외부에서 HTML 데이터에 접속해 열람할 수 있다"면서 "BOP와 MES, PLM이 유기적으로 통합되면 PLM에서 만든 제품 기준정보가 BOP를 통해서 MES로 전달되고, 생산 라인 정보와 통합되어 디지털 매뉴팩처링을 구현할 수 있다"고 설명했다.

다쏘시스템코리아의 목종수 이사는 CPS(Cyber-Physical System)를 중심으로 스마트 매뉴팩처링과 인더스트리 4.0의 구현 방법을 제시했다. "이제 시작 단계에 들어선 인더스트리 4.0은 대량생산에서 대량맞춤으로, 비용 절감 중심에서 이윤 확대/설비 활용 극대화로 생산 전략의 패러다임을 바꾸고 있다"는 목종수 이사는 "이러한 변화 위에 구현되는 스마트 매뉴팩처링은 제조 정보 및 프로세스를 ICT와 융합하고 디지털화한다. 이를 통해 제조 현장 전체의 효율을 높여 납기를 단축하고 품질을 확보할 수 있다"고 설명했다.

또한 그는 기계와 사람, 서비스가 상호연결되는 스마트 공장의 중심으로 CPS를 제시했다. CPS는 현실과 사이버 세계가 긴밀히 결합된 시스템을 가리키는데, 다쏘시스템은 수주-설계-생산-서비스까지 데이터와 가상 모델을 활용하는 '팩토리 CPS'를 지향하고 있다. 이는 ▲3D 공정설계 및 시뮬레이션을 통해 공정을 사전 검증하고 ▲디지털 연속성에 기반한 심리스 생산을 실행하며 ▲시점별 데이터 분석 및 시뮬레이션으로 생산/물류운영의 최적화를 지원하는 프로세스로 이뤄진다.

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▲ 현대중공업의 시뮬레이션 기반 조선소 안벽 운용 시스템 화면

스마트 공장을 구현하기 위한 기술 연구와 사례 소개


스마트 공장은 더 이상 대기업의 전유물이 아니게 되었다. 하지만 '어떻게 공장을 스마트화할 수 있을지'에 대한 실질적인 부분에서 어려움을 겪는 중견/중소기업이 적지 않은 것도 현실이다. 한국기계산업진흥회 이양수 대리는 중소/중견기업 불량감소를 위한 공정개선 기술 고도화 연구 내용을 소개했다.

한국생산기술연구원, 경북창조경제혁신센터, 한국기계산업진흥회, 부산대학교, 포스텍은 중소/중견기업의 참여를 통해 산업분야별로 공통적인 품질 불량 유형을 해결할 수 있는 공정개선 기술 및 품질검사 기술을 개발하는 연구를 진행했다. 이 연구는 크게 공정개선 기술 및 품질검사 기술 개발과 산업계 보급/확산 및 성과검증의 두 단계로 이뤄졌다.

부산대학교에서는 중견/중소기업을 위한 보급형 트리즈(TRIZ) 활용 템플릿을 개발하고, 통합 플랫폼을 위한 공정개선 기술 프로그램을 설계하고 있다. 포스텍은 중소기업의 현장 데이터를 기반으로 30개의 품질 개선 기술을 개발한다. 한국생산기술연구원은 현장 데이터 수집 - 실시간 품질 분석 - 트리즈 템플릿 기반 공정 분석을 위한 품질분석 응용 서비스 및 플랫폼을 구축 및 운영할 계획이다.

이양수 대리는 "제4차 국가 표준계획에 따른 제조기반 서비스 산업 표준화를 비롯해 공정 및 품질 통합 플랫폼 구축을 통해 중견/중소 제조기업의 스마트화를 조기에 실현하고, 산업부 및 창조경제 혁신센터의 스마트 공장 사업과 연계하는 방안을 추진하고 있다"고 설명했다.

이외에도 이번 콘퍼런스에서는 디지털 매뉴팩처링과 스마트 팩토리 표준 튜토리얼 등 2개 트랙을 통해 스마트 공장의 실제적인 구현 방법과 사례 그리고 이를 뒷받침할 수 있는 글로벌 표준 추진 동향 및 이슈 등 다양한 내용이 소개되었다.


기사 상세 내용은 PDF로 제공됩니다.

정수진 sjeong@cadgraphics.co.kr

출처 : CAD&Graphics 2017년 1월호

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