스마트공장용 udm 사이버물리적생산시스템 b3.pdf · unified digital manufacturing...

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스마트 공장용 UDM 사이버 물리적 생산시스템 UDMTEK (Unified Digital Manufacturing Tech.) 2017. 3

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Page 1: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

스마트 공장용

UDM 사이버 물리적 생산시스템

UDMTEK (Unified Digital Manufacturing Tech)

2017 3

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM CPS 플랫폼

2

UDM CPS (Cyber-Physical System) 플랫폼은 컴퓨터상에서 사전에 전기적 기계적 세부 운영특성을 실제와 같이 모델링 하여 시운전 운영분석 이상상황 상세추적 및 유지보수에 걸친 일련의 과정을 효율적으로 수행할 수 있는 확장 진화형 플랫폼입니다

컴퓨터상에서 제어 IO설계 프로그램 검도와 가상 제작 시운전 그리고 운영분석 현장 개선 설비보전 영역으로 구분됩니다

생산시스템설계 생산시스템 설계 운영분석 개선 물류 시뮬레이션

제어 IO 설계 제어 입출력 및 표준 HMI 표준화 로직 검도로 운영 및 유지보수 투명화

가상시운전 사전 가상시운전을 통한 공수 줄임 공정 및 안전화 시간 단축 사고예방

ARVR기반 교육 및 AS

Log Big데이터 분석 제어프로그램특성과 관측 Log특성모델로 설비 운용의 이상 원인분석

현장개선 Bottle Neck Flow 탐지 공정 운영 불합리점 개선 및 CycleIdleRun Time단축

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

UDM-PSD 생산시스템 설계 운영분석 개선 물류 시뮬레이션

IO Maker 제어 입출력 및 HMI 표준화 프로그램 로직 자동검도 로 설비 운영 및 유지보수 투명화

PLC () Studio 제어 로직을 연동하여 사전 가상시운전 및 Cycle Time 예측 가상교육 및 안전성 점검

Process OPTRA 1) 가동 중인 자동화 설비의 이상분석 시스템 Bottle Neck Flow 탐지 개선

2) 사전 시운전 단계에서 로컬간 인터페이스 테스트 및 문제점 해결

3) 설비 운용 및 유지보수 단계의 진단 및 Trouble Shooting

4) 라인 생산성 증대 및 Cycle Time개선

3

제어구조 설계

이상 보고로그분석설비 운용 분석

가상 이상가혹 테스트

현장 PLC 프로그램

제작IO설계 설비 운용현장 시운전 설비 안정화 확보 유지보수

설계 표준DATA

설비제어 검증

PLC () Studio설비 이상 탐지분류

OPTRA Tracker

설비 운용 최적화

OPTRA Optimizer

현장 PLC TT 개선

IO 설계프로그램 로직검도

IO Maker

표준 IO Tool

IO Maker

생산시스템 설계

UDM-PSD

적용범위

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집기술개요

4

기계적전기적제어로직 변환 관측모델이 단계적으로 서로 연계되어 제어설계 시운전 운영및 유지보수에 적용될 수 있는 다차원적 모델 Framework을 형성

X Time (시간)

Y Operation (설비 동작)

Electrical Model

SERVER

LOG 데이터 수집

제어설계 운영 분석개선 및 유지보수

현장의 다각적 사실적 동기화

제어기 Program 현장 구동

Mechanical Model

형상기구 정보)Layout

다차원적 UDM모델 Framework

대안 도출

및 평가

다차원적 AML(Automation Modeling Language) 모델러

Editing AML Modeling

공정 Data 정제

시간에 따른제어특성 조건 도출

HMIPLC

제어로직 변환

제어로직변환에관측 Log 연동

Reverse Models

Observation Models

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

AutomationML의 기본 아키텍처는 CAEX PLCopen XML 및 COLLADA 표준으로 구성

CAEX - 최상위 형식으로 작동하고 Plant 토폴로지를 저장하며

COLLADA - 기하학 및 기구학적 정보를 저장

PLCopen XML - 시퀀스 및 동작을 저장

AutomationML의 특징

성숙한 데이터 형식 재사용

다른 파일에 데이터 배포

라이브러리 파일의 단순화된 사용

서로 다른 정도를 구별하기 위해 다른 기하구조 또는 논리 변형을 별도로 저장 가능

AML 기반구조

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

전기적 특성 모델

역공학적 해석 모델(제어로직 변환 모델+Log데이터 해석모델

6

제어설계 시운전 운영분석 유지보수 생애기간 자생적으로 진화하는 확장 가능한 다차원적인 지식모델 Framework

Control프로그램

제품설비설계

기계적 특성 모델기반데이터

현장로그데이터

bull제어특성 Modelingbull공정 별 표준 라이브러리를 통한 제어데이터 표준화

bull공법 반영한 설비 간 시퀀스 Rule생성

운영 설계

지식 획득

비정상 상태 원인 알람

설비 디바이스별 가동률 분석

프로그램 검도

가상 시운전및 예측 싸이클타임 제공

설비 형상 및기구학

설계 표준화 및Symbol 관리

공정 운영 개선 주요 인자

산출

bull논리적 제어프로그램 분석변환모델링을 통한 공정이상 원인분석 지원bull제어 로직운영의 가독성 공정 이상상황 보고 및 문제점 가시화bull Log 데이터 모델링 Idle Wait Run Time 제공bull공정 개선을 위한 데이터 생성시퀀스 기반 현장설비 동작순서 평가bull상태기반의 작업 마스터 패턴 출력공정전문가

평가

bullDimension amp Geometry특성bull설계와 성능 요소 상관관계 파악bull최적의 설계 Parameter도출bull 3D Model기반 조립성 평가

정밀 싸이클 타임 개선

고장원인분석

설계전문가

표준 모델자동생성

관측모델 (IoT기반 Observation 모델)

다차원적인 지식모델 Framework

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

7

설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 2: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM CPS 플랫폼

2

UDM CPS (Cyber-Physical System) 플랫폼은 컴퓨터상에서 사전에 전기적 기계적 세부 운영특성을 실제와 같이 모델링 하여 시운전 운영분석 이상상황 상세추적 및 유지보수에 걸친 일련의 과정을 효율적으로 수행할 수 있는 확장 진화형 플랫폼입니다

컴퓨터상에서 제어 IO설계 프로그램 검도와 가상 제작 시운전 그리고 운영분석 현장 개선 설비보전 영역으로 구분됩니다

생산시스템설계 생산시스템 설계 운영분석 개선 물류 시뮬레이션

제어 IO 설계 제어 입출력 및 표준 HMI 표준화 로직 검도로 운영 및 유지보수 투명화

가상시운전 사전 가상시운전을 통한 공수 줄임 공정 및 안전화 시간 단축 사고예방

ARVR기반 교육 및 AS

Log Big데이터 분석 제어프로그램특성과 관측 Log특성모델로 설비 운용의 이상 원인분석

현장개선 Bottle Neck Flow 탐지 공정 운영 불합리점 개선 및 CycleIdleRun Time단축

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

UDM-PSD 생산시스템 설계 운영분석 개선 물류 시뮬레이션

IO Maker 제어 입출력 및 HMI 표준화 프로그램 로직 자동검도 로 설비 운영 및 유지보수 투명화

PLC () Studio 제어 로직을 연동하여 사전 가상시운전 및 Cycle Time 예측 가상교육 및 안전성 점검

Process OPTRA 1) 가동 중인 자동화 설비의 이상분석 시스템 Bottle Neck Flow 탐지 개선

2) 사전 시운전 단계에서 로컬간 인터페이스 테스트 및 문제점 해결

3) 설비 운용 및 유지보수 단계의 진단 및 Trouble Shooting

4) 라인 생산성 증대 및 Cycle Time개선

3

제어구조 설계

이상 보고로그분석설비 운용 분석

가상 이상가혹 테스트

현장 PLC 프로그램

제작IO설계 설비 운용현장 시운전 설비 안정화 확보 유지보수

설계 표준DATA

설비제어 검증

PLC () Studio설비 이상 탐지분류

OPTRA Tracker

설비 운용 최적화

OPTRA Optimizer

현장 PLC TT 개선

IO 설계프로그램 로직검도

IO Maker

표준 IO Tool

IO Maker

생산시스템 설계

UDM-PSD

적용범위

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집기술개요

4

기계적전기적제어로직 변환 관측모델이 단계적으로 서로 연계되어 제어설계 시운전 운영및 유지보수에 적용될 수 있는 다차원적 모델 Framework을 형성

X Time (시간)

Y Operation (설비 동작)

Electrical Model

SERVER

LOG 데이터 수집

제어설계 운영 분석개선 및 유지보수

현장의 다각적 사실적 동기화

제어기 Program 현장 구동

Mechanical Model

형상기구 정보)Layout

다차원적 UDM모델 Framework

대안 도출

및 평가

다차원적 AML(Automation Modeling Language) 모델러

Editing AML Modeling

공정 Data 정제

시간에 따른제어특성 조건 도출

HMIPLC

제어로직 변환

제어로직변환에관측 Log 연동

Reverse Models

Observation Models

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

AutomationML의 기본 아키텍처는 CAEX PLCopen XML 및 COLLADA 표준으로 구성

CAEX - 최상위 형식으로 작동하고 Plant 토폴로지를 저장하며

COLLADA - 기하학 및 기구학적 정보를 저장

PLCopen XML - 시퀀스 및 동작을 저장

AutomationML의 특징

성숙한 데이터 형식 재사용

다른 파일에 데이터 배포

라이브러리 파일의 단순화된 사용

서로 다른 정도를 구별하기 위해 다른 기하구조 또는 논리 변형을 별도로 저장 가능

AML 기반구조

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

전기적 특성 모델

역공학적 해석 모델(제어로직 변환 모델+Log데이터 해석모델

6

제어설계 시운전 운영분석 유지보수 생애기간 자생적으로 진화하는 확장 가능한 다차원적인 지식모델 Framework

Control프로그램

제품설비설계

기계적 특성 모델기반데이터

현장로그데이터

bull제어특성 Modelingbull공정 별 표준 라이브러리를 통한 제어데이터 표준화

bull공법 반영한 설비 간 시퀀스 Rule생성

운영 설계

지식 획득

비정상 상태 원인 알람

설비 디바이스별 가동률 분석

프로그램 검도

가상 시운전및 예측 싸이클타임 제공

설비 형상 및기구학

설계 표준화 및Symbol 관리

공정 운영 개선 주요 인자

산출

bull논리적 제어프로그램 분석변환모델링을 통한 공정이상 원인분석 지원bull제어 로직운영의 가독성 공정 이상상황 보고 및 문제점 가시화bull Log 데이터 모델링 Idle Wait Run Time 제공bull공정 개선을 위한 데이터 생성시퀀스 기반 현장설비 동작순서 평가bull상태기반의 작업 마스터 패턴 출력공정전문가

평가

bullDimension amp Geometry특성bull설계와 성능 요소 상관관계 파악bull최적의 설계 Parameter도출bull 3D Model기반 조립성 평가

정밀 싸이클 타임 개선

고장원인분석

설계전문가

표준 모델자동생성

관측모델 (IoT기반 Observation 모델)

다차원적인 지식모델 Framework

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

7

설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

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마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

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마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

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마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 3: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

UDM-PSD 생산시스템 설계 운영분석 개선 물류 시뮬레이션

IO Maker 제어 입출력 및 HMI 표준화 프로그램 로직 자동검도 로 설비 운영 및 유지보수 투명화

PLC () Studio 제어 로직을 연동하여 사전 가상시운전 및 Cycle Time 예측 가상교육 및 안전성 점검

Process OPTRA 1) 가동 중인 자동화 설비의 이상분석 시스템 Bottle Neck Flow 탐지 개선

2) 사전 시운전 단계에서 로컬간 인터페이스 테스트 및 문제점 해결

3) 설비 운용 및 유지보수 단계의 진단 및 Trouble Shooting

4) 라인 생산성 증대 및 Cycle Time개선

3

제어구조 설계

이상 보고로그분석설비 운용 분석

가상 이상가혹 테스트

현장 PLC 프로그램

제작IO설계 설비 운용현장 시운전 설비 안정화 확보 유지보수

설계 표준DATA

설비제어 검증

PLC () Studio설비 이상 탐지분류

OPTRA Tracker

설비 운용 최적화

OPTRA Optimizer

현장 PLC TT 개선

IO 설계프로그램 로직검도

IO Maker

표준 IO Tool

IO Maker

생산시스템 설계

UDM-PSD

적용범위

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집기술개요

4

기계적전기적제어로직 변환 관측모델이 단계적으로 서로 연계되어 제어설계 시운전 운영및 유지보수에 적용될 수 있는 다차원적 모델 Framework을 형성

X Time (시간)

Y Operation (설비 동작)

Electrical Model

SERVER

LOG 데이터 수집

제어설계 운영 분석개선 및 유지보수

현장의 다각적 사실적 동기화

제어기 Program 현장 구동

Mechanical Model

형상기구 정보)Layout

다차원적 UDM모델 Framework

대안 도출

및 평가

다차원적 AML(Automation Modeling Language) 모델러

Editing AML Modeling

공정 Data 정제

시간에 따른제어특성 조건 도출

HMIPLC

제어로직 변환

제어로직변환에관측 Log 연동

Reverse Models

Observation Models

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

AutomationML의 기본 아키텍처는 CAEX PLCopen XML 및 COLLADA 표준으로 구성

CAEX - 최상위 형식으로 작동하고 Plant 토폴로지를 저장하며

COLLADA - 기하학 및 기구학적 정보를 저장

PLCopen XML - 시퀀스 및 동작을 저장

AutomationML의 특징

성숙한 데이터 형식 재사용

다른 파일에 데이터 배포

라이브러리 파일의 단순화된 사용

서로 다른 정도를 구별하기 위해 다른 기하구조 또는 논리 변형을 별도로 저장 가능

AML 기반구조

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

전기적 특성 모델

역공학적 해석 모델(제어로직 변환 모델+Log데이터 해석모델

6

제어설계 시운전 운영분석 유지보수 생애기간 자생적으로 진화하는 확장 가능한 다차원적인 지식모델 Framework

Control프로그램

제품설비설계

기계적 특성 모델기반데이터

현장로그데이터

bull제어특성 Modelingbull공정 별 표준 라이브러리를 통한 제어데이터 표준화

bull공법 반영한 설비 간 시퀀스 Rule생성

운영 설계

지식 획득

비정상 상태 원인 알람

설비 디바이스별 가동률 분석

프로그램 검도

가상 시운전및 예측 싸이클타임 제공

설비 형상 및기구학

설계 표준화 및Symbol 관리

공정 운영 개선 주요 인자

산출

bull논리적 제어프로그램 분석변환모델링을 통한 공정이상 원인분석 지원bull제어 로직운영의 가독성 공정 이상상황 보고 및 문제점 가시화bull Log 데이터 모델링 Idle Wait Run Time 제공bull공정 개선을 위한 데이터 생성시퀀스 기반 현장설비 동작순서 평가bull상태기반의 작업 마스터 패턴 출력공정전문가

평가

bullDimension amp Geometry특성bull설계와 성능 요소 상관관계 파악bull최적의 설계 Parameter도출bull 3D Model기반 조립성 평가

정밀 싸이클 타임 개선

고장원인분석

설계전문가

표준 모델자동생성

관측모델 (IoT기반 Observation 모델)

다차원적인 지식모델 Framework

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

7

설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

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마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

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마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

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마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

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16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

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마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

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19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

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마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

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마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

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25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 4: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

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마스터 제목 스타일 편집기술개요

4

기계적전기적제어로직 변환 관측모델이 단계적으로 서로 연계되어 제어설계 시운전 운영및 유지보수에 적용될 수 있는 다차원적 모델 Framework을 형성

X Time (시간)

Y Operation (설비 동작)

Electrical Model

SERVER

LOG 데이터 수집

제어설계 운영 분석개선 및 유지보수

현장의 다각적 사실적 동기화

제어기 Program 현장 구동

Mechanical Model

형상기구 정보)Layout

다차원적 UDM모델 Framework

대안 도출

및 평가

다차원적 AML(Automation Modeling Language) 모델러

Editing AML Modeling

공정 Data 정제

시간에 따른제어특성 조건 도출

HMIPLC

제어로직 변환

제어로직변환에관측 Log 연동

Reverse Models

Observation Models

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AutomationML의 기본 아키텍처는 CAEX PLCopen XML 및 COLLADA 표준으로 구성

CAEX - 최상위 형식으로 작동하고 Plant 토폴로지를 저장하며

COLLADA - 기하학 및 기구학적 정보를 저장

PLCopen XML - 시퀀스 및 동작을 저장

AutomationML의 특징

성숙한 데이터 형식 재사용

다른 파일에 데이터 배포

라이브러리 파일의 단순화된 사용

서로 다른 정도를 구별하기 위해 다른 기하구조 또는 논리 변형을 별도로 저장 가능

AML 기반구조

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마스터 제목 스타일 편집

전기적 특성 모델

역공학적 해석 모델(제어로직 변환 모델+Log데이터 해석모델

6

제어설계 시운전 운영분석 유지보수 생애기간 자생적으로 진화하는 확장 가능한 다차원적인 지식모델 Framework

Control프로그램

제품설비설계

기계적 특성 모델기반데이터

현장로그데이터

bull제어특성 Modelingbull공정 별 표준 라이브러리를 통한 제어데이터 표준화

bull공법 반영한 설비 간 시퀀스 Rule생성

운영 설계

지식 획득

비정상 상태 원인 알람

설비 디바이스별 가동률 분석

프로그램 검도

가상 시운전및 예측 싸이클타임 제공

설비 형상 및기구학

설계 표준화 및Symbol 관리

공정 운영 개선 주요 인자

산출

bull논리적 제어프로그램 분석변환모델링을 통한 공정이상 원인분석 지원bull제어 로직운영의 가독성 공정 이상상황 보고 및 문제점 가시화bull Log 데이터 모델링 Idle Wait Run Time 제공bull공정 개선을 위한 데이터 생성시퀀스 기반 현장설비 동작순서 평가bull상태기반의 작업 마스터 패턴 출력공정전문가

평가

bullDimension amp Geometry특성bull설계와 성능 요소 상관관계 파악bull최적의 설계 Parameter도출bull 3D Model기반 조립성 평가

정밀 싸이클 타임 개선

고장원인분석

설계전문가

표준 모델자동생성

관측모델 (IoT기반 Observation 모델)

다차원적인 지식모델 Framework

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마스터 제목 스타일 편집

Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

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설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

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마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

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16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

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마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

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19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

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EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

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각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

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25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 5: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

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AutomationML의 기본 아키텍처는 CAEX PLCopen XML 및 COLLADA 표준으로 구성

CAEX - 최상위 형식으로 작동하고 Plant 토폴로지를 저장하며

COLLADA - 기하학 및 기구학적 정보를 저장

PLCopen XML - 시퀀스 및 동작을 저장

AutomationML의 특징

성숙한 데이터 형식 재사용

다른 파일에 데이터 배포

라이브러리 파일의 단순화된 사용

서로 다른 정도를 구별하기 위해 다른 기하구조 또는 논리 변형을 별도로 저장 가능

AML 기반구조

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전기적 특성 모델

역공학적 해석 모델(제어로직 변환 모델+Log데이터 해석모델

6

제어설계 시운전 운영분석 유지보수 생애기간 자생적으로 진화하는 확장 가능한 다차원적인 지식모델 Framework

Control프로그램

제품설비설계

기계적 특성 모델기반데이터

현장로그데이터

bull제어특성 Modelingbull공정 별 표준 라이브러리를 통한 제어데이터 표준화

bull공법 반영한 설비 간 시퀀스 Rule생성

운영 설계

지식 획득

비정상 상태 원인 알람

설비 디바이스별 가동률 분석

프로그램 검도

가상 시운전및 예측 싸이클타임 제공

설비 형상 및기구학

설계 표준화 및Symbol 관리

공정 운영 개선 주요 인자

산출

bull논리적 제어프로그램 분석변환모델링을 통한 공정이상 원인분석 지원bull제어 로직운영의 가독성 공정 이상상황 보고 및 문제점 가시화bull Log 데이터 모델링 Idle Wait Run Time 제공bull공정 개선을 위한 데이터 생성시퀀스 기반 현장설비 동작순서 평가bull상태기반의 작업 마스터 패턴 출력공정전문가

평가

bullDimension amp Geometry특성bull설계와 성능 요소 상관관계 파악bull최적의 설계 Parameter도출bull 3D Model기반 조립성 평가

정밀 싸이클 타임 개선

고장원인분석

설계전문가

표준 모델자동생성

관측모델 (IoT기반 Observation 모델)

다차원적인 지식모델 Framework

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Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

7

설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

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8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

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마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

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마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

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마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

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IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

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다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

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PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

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19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

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마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

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25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 6: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

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전기적 특성 모델

역공학적 해석 모델(제어로직 변환 모델+Log데이터 해석모델

6

제어설계 시운전 운영분석 유지보수 생애기간 자생적으로 진화하는 확장 가능한 다차원적인 지식모델 Framework

Control프로그램

제품설비설계

기계적 특성 모델기반데이터

현장로그데이터

bull제어특성 Modelingbull공정 별 표준 라이브러리를 통한 제어데이터 표준화

bull공법 반영한 설비 간 시퀀스 Rule생성

운영 설계

지식 획득

비정상 상태 원인 알람

설비 디바이스별 가동률 분석

프로그램 검도

가상 시운전및 예측 싸이클타임 제공

설비 형상 및기구학

설계 표준화 및Symbol 관리

공정 운영 개선 주요 인자

산출

bull논리적 제어프로그램 분석변환모델링을 통한 공정이상 원인분석 지원bull제어 로직운영의 가독성 공정 이상상황 보고 및 문제점 가시화bull Log 데이터 모델링 Idle Wait Run Time 제공bull공정 개선을 위한 데이터 생성시퀀스 기반 현장설비 동작순서 평가bull상태기반의 작업 마스터 패턴 출력공정전문가

평가

bullDimension amp Geometry특성bull설계와 성능 요소 상관관계 파악bull최적의 설계 Parameter도출bull 3D Model기반 조립성 평가

정밀 싸이클 타임 개선

고장원인분석

설계전문가

표준 모델자동생성

관측모델 (IoT기반 Observation 모델)

다차원적인 지식모델 Framework

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Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

7

설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

Unified Digital Manufacturing Technology

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8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

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마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

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마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

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마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

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EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

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Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

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생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

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기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 7: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

Shop

Line

Work-Center

Station

Unit

Machine

upper structure lower structure

RealFactoryPlant

제조업체 설비업체1st 부품업체

2rd 부품업체

Device

Element

협력사

대기업

모기업과 설비업체간 협업환경

7

설계 제조 공정의 HW SW 및 제어로직 구조를 설계단계에서 표준화 설계

시운전 각종 생산변화를 실제 제어로직을 연동한 가상Simulator를 이용하여 문제점을 사전에 대응

운영 및 유지보수 생산 진행상황을 정밀하게 재현분석개선으로 효율화 및 유자보수 방안제시

중소 중견협력기업과 대기업간 설계 시운전 운영 및 유지보수기간에 긴밀한 협업환경제공

원격에서 Trouble Shooting 교육훈련 엔지니어링 서비스 제공 가능 유지보수

운영개선

시운전

설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

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마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

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마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

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마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

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마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

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마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

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16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

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17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

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19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

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EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

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각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

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표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

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가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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8

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Process Tracking

실시간 고장 원인탐지분류 모니터링

가상 시운전

스마트디바이스

작성

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Modular ampReusableModeling

Work cell구성

IO Mapping

PLC 프로그램

검증

Kinematics 정의 3D Graphic 모델

스마트 디바이스배치

Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

IO 모델 작성 3D Graphic 모델 Kinematics 정의

(IO +3D 모델) 배치 Workcell 과 IO 연결

Simulation을 통한검증 수행

가상환경을 구성하기 위한 입력 데이터 작성- 단위 설비의 행위를 논리적으로 모델링- 단위 설비의 형상 움직임을 모델링

SW 및 HW PLC 와 연결하여 시뮬레이션- PLC IO 신호와 Mapping- 시뮬레이션을 통한 오류 검증

Process Optimizing

사이클 타임 최적화 조업운영 지식화

HW PLC 와 연결하여 모니터링 수행- 이상(Error)의 원인 보고- 현장 설비 운영 통계치 산출 및 Log를 활용한 재현

bull 타 Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution 부재

bull UDM Solution- 설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

UDMSolution

IO 심볼표준화

제어 IO 표준화 HMI 자동검도 프로그램자동검도

이상원인 탐지 및 분류 운영 및 유지보수제어체계 표준설계

Process OptraPLC() StudioIO Maker

수동화 및 자동화 진입단계 자동화 운영단계

bull 타 Solution- No IO 표준

화- No HMI 자동

검도- No 프로그램

자동검도

httpswwwyoutubecomwatchv=9R_P8FpslBY

설계 시운전 운영 및 유지보수 통합 Solution

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

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마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

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마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

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IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

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마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 9: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집UDM 생산시스템 플랫폼 구성

9

PLC 제어되는 공정의 설계 시운전 운영 및 유지보수까지 통합된 엔지니어링 서비스를 제공하는 통합솔루션

bull HMI 형식 표준화를 통한 공수절감bull 공정 운영 및 유지보수 지원bull제어심볼 표준화 지원bull Optra(TrackerOptimizer)연계하여 제어 투명화

bull

bull 공법 설비 제어코드 동시 연동 운영 제어 검증bull PLC 연동 검증으로 정상이상 상황 사전 검토 등

bull Log데이터 기반 공정 모니터링bull 실시간 패턴 이상감지

bull 제어계통도 표준화

bull 가상 시운전

bull 제조과정의 이상상황 원인탐지

bull 운영 및 유지보수 효율화

『 사전문제점 파악 및 효율화 방안 제시 』

bull 공정운영 개선 지원bull Bottle Neck감지bull Simulation기반 운영제어

IOMaker 검도

中小

UDM-PSD

bull 생산시스템 설계bull 물류 시뮬레이션

PLC Studio

ProcessTracker

UDM-PSDProcess

Optimizer

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

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마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

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다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

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마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

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16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

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17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 10: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집가상물리생산시스템

10

설계 시운전 운영 및 유지보수단계별 모델이 지속적 진화하면서 생성

제어시스템과 IoT가 연동된 지속적 확장 가능한 구조

생산시스템설계 및 제작 시운전 및 공정운영 운영 및 유지보수

가상물리생산 시스템

데이터표준화

제어로직정형화

다차원적 공정지식생성

가상물리체계동기화 및 보정

역공학 기반전기적 기계적

해석 연동

고속 대용량 공정운영지식추출

제어프로그램 및 HMI자동검도

제어 IO환경 표준제어로직 해석기반

운영개선

제어 로직 해석과Log 빅데이터 분석

전기적기계적특성 연동기술

표준 Smart HMISCADA

고장진단을 위한패턴생성 및 매칭 기술

Log 해석기반의 공정분석 기술

통합 모델기반 검증시뮬레이션모델기반 설계 모델 기반 제어 및 분석

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

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마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

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마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

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마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

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마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 11: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집IoT와 CPS기반 자율적 진화하는 S-FOS

11

IoT는 Product Process Resource 공급망 영역의 모든 사물에 대하여 수평적 수직적 통합으로 많은 데이터를 얻어 정보와 지식화하고 이를 기반한 제어의 영역을 사물에 까지 확장함

CPS (Cyber Physical System)은 수직적 수평적으로 통합된 모든 데이터를 기반하여 영역별서비스에 대하여 동기화된 의사결정을 하여 제어함

유무선 연동된 자율적 진화하는 S-FOS (Smart Factory Operating System)

융 복합 Smart 서비스 융 복합 Smart Grid

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

Smart Infra Solution

SCADA (융복합 시스템 인터 패이스)Smart Industry Core

Smart Infra

Smart Service

Smart Factory

Operating System

이기종간 공용형식 으로 호환

Smart Grid

Smart Demand Response

지속적진화모델

BITBYT

E 데이터

BITBYTESemantics

s-FOS 패턴 지식화

진화적지능화지속적진화적지능화

수직적 통합 수평적 통합

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

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마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 12: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

12

공정의 설계 시운전 운영개선 유지보수 생애기간의 상세한 사항을 추적가능

이상상황에 대한 상세한 재현 (고속 데이터 수집) 및 역 공학 해석으로 원인파악 및 개선

생애기간 미세 데이터 실시간 수집 모델링 기록 유지 및 추적기능

Semantic

Process

Memory

Smart Process

Process Event Recorder amp

Reverse Engineering

Semantic Product Process ResourceMemory

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집공용형식 설계 및 변환

26

다기종PLC 제어프로그램간의상호호환을가능케하는공용형식설계및변환방법

bull 다기종PLC 명령어를호환하는공용명령어 Library 설계구축

bull 다기종PLC 제어로직을호환하는공용로직 Format 설계

bull 다기종PLC 제어프로그램의공용형식(UDM Language)으로의자동변환

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3

L사 PLC Application n

AS-IS

M사 PLC

A사 PLC

S사 PLC

Application 1

Application 2

Application 3UDL

L사 PLC Application n

공용 명령어공용 로직 Format을 통해구축된 공용 형식

TO-BE

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 14: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집Horizontal Integration

14

자율적으로지속적으로진화하는모델로수평적영역의서비스제공

bull 설계단계에서부터 생성한 모델이 지속적으로 시운전 운영 유지보수로 보완 개선

bull 시운전 모델 운영 및 유지보수에 이르기까지 각 단계마다 새로운 모델의 자동생성

bull 이전모델의 재사용이 유기적으로 단계적으로 서로 연계되어 자율적 서비스모델 완성

제어설계 시운전 양산

Monitoring 가동상태 진단분석기록

생산시스템 운영제어

Logic 설계 및 제어 IO 구성 및 데이터 정의

3D 설계 데이터와 PLC 프로그램 사용하여 검증현장 시운전

신호 분석 통하여 라인 모니터링및 라인 이상 `상황 알림

선행업무단계

생산시스템 설계

IO 표준화 및 정의

제어프로그램 표준화

논리모델 생성

프로그램 변환모델

IO Log 수집

진단분석 개선모델

PLC Simulation가상시운전현장 시운전

IO 설계 및 정의

공장설계생산시스템 설계

생산시스템 설계

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 15: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

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15

설계에서 시운전 운영 및 유지보수의 모든 과정에서 Process 수정 및 적용은 필수

주문 맞춤형 유연생산의 경우 공정최적화의 동기화 실행

모든 과정에서 비 일괄적인 오류 발생의 감소 불필요한 비용 감소

CMS(Cloud-based Manufacturing System) 및 RMS(Reconfigurable Manufacturing System)

설계적용

실행

상호작용

운영

최적화

분석 ProcessFlow

양방향 생산 흐름

시운전 유지보수운영라인설계 공정설계 설비설계 동기화

동기화된 수평적 통합서비스

Unified Digital Manufacturing Technology

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16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

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마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 16: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

16

생산시스템의 기계적 공정 흐름 시뮬레이션 전기제어적 시뮬레이션 전장 설계 검증 운영유지보수를 모듈화 되고 지속적으로 확장 가능한 환경제공

제어 시뮬레이션 SharpSimulatorexe

Sharp3dexe

Sharp2dexe

기계적 시뮬레이션

공정흐름 설계제어 drivers

(SimensMelsecAB

OPC)

ISpdClientISpdServer IS3Client

IS3Server

IS2Server

IS3Server

IServerISpdServer

IServerApplication

IClient

IClientS3

ISpdClient

IServerApplicationS3 IS3Application FormAppS3

FormAppController

FormAppSimulator

운영 및 유지보수

실시간 고속데이터 수집

운영 및 유지보수

Modular된 확장 가능한 환경

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 17: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

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17

PLC PC

Presentation

Layer

Business

Layer

Data Access

LayerData Access Adapter

Equipment Interface Adapter

(OPC Server DDE Server)

Analysis

Master

Sequence

Module

Control Logic

Compare

Statistic Trend

Analysis

Excel File

Report

Sequence Replay

Module

Monitoring

Spec Compare

Module

Device State

Viewer

Delay Trace

Module

Filtering

Grouping

Monitor

Subsystem

Master

Compare

Module

PLC Program

Importer

PLC Logic

Converter

PLC Logic

Validation

Log Pattern

Generator

Log Pattern

Detector

Log Device

Modeler

PLC Logic

Checker

PLC Logic

Viewer

PLC Symbol

Library

Log Device

Analyzer

Log Gantt

Viewer

Log Data

Collector

Data Source

SQL Server

PLC 관리 공정 지표공정패턴

PLC 로직 조회 PLC 변경관리 PLC Log 패턴조회 정상이상패턴관리 설비디바이스별 Tack 설비구동편차조회

운영 및 유지보수

Unified Digital Manufacturing Technology

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 18: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

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18

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 기본 작성HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 추가 작성

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 10일

약 15일

약 30일

약 10 일

약 2일

-

구성할 설비 공법 이해하드웨어 설계

PLC 접점 Map 설계

PLC 제어 프로그램 작성 검증HMI 화면구성

설비 하드웨어 구성

시운전PLC 제어 프로그램 확인

시험 생산

정상 가동제품 대량 생산

약 10일

약 1일

약 5일

약 30일

약 3일

약 2일

-

IO Maker(IO Mapping)활용

IO Maker(HMI 표준화 등)활용

PLC() Studio 검증 활용

정상 가동 중단 원인파악무언정지 원인파악

3일-10일 정상 가동 중단 원인 파악무언정지 원인 파악

1분-2분

정상 가동사전 이상징후 예지보전

가능정상 가동

사전 이상징후 예지보전어려움

Process Tracker 활용

공정 개선Cycle Time 개선

가능공정 개선

Cycle Time 개선어려움 Process Optimizer 활용

Process Tracker 활용

PLC() Studio 작업자교육

자동화 설비공정 제작운영 과정

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

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25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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19

신규자동차를 생산하기 위하여 기존라인 자동화 제어 프로그램 재 작성으로 설계 및프로그램과 HMI 자동검도 필요

설계단계부터 빠르게 기구전기적 모델이 정확하게 반영한 Hardware(Software)-in-the-Loop Simulator로 사전에 가상 시운전 할 수 있는 환경이 필요

라인운영에 대한 Log데이터 기반 운영재현 분석 개선하고 유지보수 필요

부분적 한시적 검증

설계 시운전 운영 양산 개선 유지보수

As-Is

To-Be

사전검증 한시적부분적 검증사람에 의존한 공정 분석지속적 체계적이지 못함

검증과 양산을 위한 기계적전기적 모델 생성

설계 모델 기반한 정확한연속적 전체적 검증

체계적이고 객관적 분석가능지속적인 사전사후 유지보수

제어프로그램 공법

사례 ndash 자동차 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

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EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

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각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

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25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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EQP1-2

EQP1-1

EQP2-2EQP2-1

Stocker

1

Stocker2

Rack

MCSMCS

ECS1ECS1

Conveyor1

RTD

ECS2

EQP 능력

물류 능력

EQP 능력대응 하는

물류 최적화 필요

제품 기술 향상공정 조건 개선설비 능력 향상helliphelliphellip

Lay-out 변경컨트롤 로직 변경PLC tuninghelliphelliphellip

구축 초기 양산 이후

Capa

20

공장 건립 초기 단계를 거처 생산 설비의 수율이 안정적으로 유지되기 시작하면 물류시스템의 능력에 물류 제어최적화가 생산성이 초기운영단계에 관건이 됨 부분적 한시적시뮬레이션

다른 여러 장비업체에서 Set-Up된 공장에서 장비내의 특성을 고려한 물류최적화 설계 기존운영라인의 운영 분석 유지보수 Log 데이터 기반의 상세한 재현 개선 등이 필요함 전체적지속적 시뮬레이터

사례 - LCD전자 산업

Unified Digital Manufacturing Technology

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각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

Page 21: 스마트공장용 UDM 사이버물리적생산시스템 B3.pdf · Unified Digital Manufacturing Technology UDM마스터CPS 제목플랫폼스타일편집 2 UDM CPS (Cyber-Physical

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

각종 설비를 기계적 전기적으로 동시에 작성하여 사전에 운영시나리오 이상상황 대처하는다양한 제어로직 검증과 디지털 환경에서의 운영 및 유지보수가 필요

21

Logical Model

HMI amp Signal Monitoring

Plumbing Model

Graphical Model

Input

Output

PLC Conveyor Model

사례 - 설비 (LCD 세정설비)

Unified Digital Manufacturing Technology

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22

생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

마스터 제목 스타일 편집

POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

Unified Digital Manufacturing Technology

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24

표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

Unified Digital Manufacturing Technology

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25

가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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생산 운영별 (제어로그) 상세한 에너지 운영을 분석 이상상황 감지 필요

제어로직과 전류특성을 연동하여 예지보전

생산계획 ERP

Level 0

Level 1

Level 2

Level 3

수전설비(배전반 변압기 케이블 UPS등)

부하(모터 FAN PUMP 등)

가스 열 스팀 용수 산소 등기타 융복합 에너지

전력품질 회전기 PLC 설비상태 미터링 기기 센서 DCS 센서 기타 에너지

고효율기기운영(Hardware)

Smart Gird Infra Solution

SCADASmart Industry Core

생산연계에너지스케줄링

에너지연계생산스케줄링

Energy Mgmt

System

(EOS)

이기종간 통신(필요시)

단위공정 조업(Factory Operating System)

조업패턴조업데이터

에너지관련정보

조업관련정보

전사 조업 패턴

조업 Order설비관련사항자동입력

Power Grid

사례 - FEMS

Unified Digital Manufacturing Technology

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

23

기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

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표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

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가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

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패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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POC (Proof of Concept) 프로젝트 수행 후 확산함

bull 현대기아자동차 (멕시코 공장) HMIPLC 자료표준화 (LS 산전과 수행) bull 현대자동차 울산북경공장 설비이상상황감지 시뮬레이션 수행bull 현대자동차 아산공장 공정 이상탐지 및 패턴화 설비 시뮬레이션 수행bull 기아자동차 화성공장 설비보전 시뮬레이션 수행bull LS산전 HMI XP Builder 개발 수행 (현대기아 자동차 프로젝트)bull LG Display POC 123차 MCSC+ (공정운영개선) 수행 중bull 삼성 Display 중국 소주공장 공정 설비 사양 운행검증 수행 (제우스)bull 현대자동차 Me-GTC Project 12차 수행

bull 스마트 팩토리 추진단 스마트 팩토리 대표데모공장 수행

적용 사례 적용 사례

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기존 현장 자동화 라인 rArr 정적모델 표현 및 재현

- 신규 제조공정라인 구축 전에 가상공장을 설계 운영하여 사전에 문제점을 파악 최적의 라인을 구축

- 양산라인의 설비 가동 율 및 Cycle Time 향상을 위한 Software-in-the Loop Simulator구축

운영 중인 제조 공정라인의 문제해결 혹은 효율개선을 위해 실제 제조공정라인과 같은 혼합현실 가상공정라인을 구축하여 문제점 파악 및 효율화 방안을개발

주요 적용실적

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표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

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가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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표준화

DPSHMI표준화

정량적HMI작화 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

HMI 구성비용 국산화 제품 제공으로 30 절감 예상 (5억 절감)

정성적공정 정보 표현 레이아웃 및 센서 단위 정보도 HMI 상에 표현 가능

보전 능률 향상 실시간 IO 패턴 및 시퀀스 제공으로 조치 시간 단축

IO MakerIO표준화

정량적

IO설계 시간 20일 이상 rarr 5일로 단축 (75 단축)

IO버젼 관리표준화로 이중관리 방지가독성 증대로 프로그램 작성 시간 30 절감 예상

정성적

표준형식다양한 설비 업체들에 표준형식을 제공데이터 호환가능

보전 능률 향상표준화된 심볼 제공제어구조 이해력 증가 및 조치 시간 단축

효과

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가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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가상시운전 및 양산 분석

PLC Studio가상시운전

정량적시운전 시간 28일 이상 rarr 5일로 단축 (89 단축)

라인 안정화시간 라인 안정화 기간 30 단축

정성적

제어프로그램품질이상상황 대처프로그램 사전 검증사고 및 위험요소 감소

라인 안정화다양한 사전 가상시운전시운전 비용감소 및 효율적 생산변화 대응

OPTRA로직 해석

패턴분석 및Log분석

정량적

설비 가동율 이상원인에 빠른 대처로 가동 율 향상 (30 향상)

생산성 향상무언정지에 대한 원인파악우휴 시간 감소 및 사이클타임 단축 (5-30 향상)

정성적

공정문제 파악오류 원인 파악 애로공정 파악공정운영에 따른 설비 이상 및 문제 진단

보전 능률 향상문제와 관련된 제어 프로그램을 자동 해석사용자가 이해 가능토록 가시화

효과

감사합니다

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감사합니다