경기화학공업(주)는 1954년 5월 1일에 설립된 비료 $\cdot$ 수처리약품 $\cdot$ 제지용약품 $\cdot$ 콘크리트 강화제 및 고순도 알루미나를 제조, 판매하는 업체로서 비료부문은 국내의 대표적인 복합비료 공급회사로 92년부터 비료물류개선을 위해 표준파렛트도입을 추진하여 일관파렛트화, 포장 자동화 및 파렛타이저 설치로 인한 물류합리화작업을 추진하였음.
3D(Difficult, Dirty, Dangerous) 산업의 대표적인 산업으로 인식되는 건설업은 현재 노무기능인력의 고령화와 신규 기능인력 육성의 어려움이라는 문제에 당면하였으며, 이러한 3D 산업이라는 이미지의 탈피 및 노동집약적 사업구조에 대한 변화에 대한 대안으로써 타산업과의 융복합을 통한 이미지 쇄신 및 생산성 향상을 위해 자동화 및 정보화를 위한 노력을 경주하고 있다. 본 연구에서는 건설 자동화 및 정보화를 위한 알고리즘 개발 연구방법론에 대한 기초연구로써, 초고층 공사에서의 물류 효율화를 위한 장비간 통신방법에 대한 모델을 설정하고, 해당 모델에 대해 적용 가능한 알고리즘을 도출하는 프로세스를 규명함으로써, 건설 자동화 및 정보화 연구를 진행하는 단계에서 최적화(Optimization)를 위한 알고리즘 규명에 대한 방안을 제시하고자 한다.
최근 산업화로 인하여 물류 자동화에 많은 관심이 집중되고 있다. 지금까지는 컨베이어 벨트가 물류 자동화에 있어서 가장 많이 사용되었지만 이 시스템은 공간을 많이 차지하고, 비용이 많이 든다는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 퍼지를 이용한 새로운 자율 주행 제어 알고리즘을 소개한다. 이 이동로봇은 바닥 위에 설치된 선을 따라가도록 되어있다. 그리고 3개의 근접센서로부터 정보가 입력된다. 이러한 획득된 정보를 자율 주행을 위하여 퍼지로 제어하였다. 그러므로 현존하는 시스템과는 달리, 열악한 환경 조건하에서도 높은 신뢰성을 보증하고, 라인의 유지 보수를 낮은 비용으로 쉽게 설치할 수 있다. 이 자율이동로봇의 이용은 공장이나 병원 내의 물류자동화를 실현시키고, 사무실 내에서 서류배달 등의 여러분야에 응용되어 질 수 있다.
본 논문에서는 다수의 AGV를 이용한 물류자동화 시뮬레이션에 대해 연구하였다. 각각의 AGV가 독립적으로 명령을 수행하도록 가상의 AGV를 제안하고 이미 연구된 AGV의 주행경로 표현방법, 경로망 구성방법을 이용하였다. 작업요구시 주어진 작업을 가장 빨리 수행 할 수 있는 AGV를 선정하고 최적 경로 계획을 수행하였다. 그리고 작업을 수행 중인 AGV는 경로 합류점에서의 교착상태(dead lock)와 충돌이 발생할 수 있는데 이를 방지하기 위한 통제구역을 정의하고 교통제어를 수행하였다.
4차 산업 혁명을 통해 산업 현장에서 수많은 작업들이 로봇을 이용한 자동화로 대체되고 있는 가운데, 물류 산업에서는 아직도 물건이나 화물을 피킹하고, 분류하는 과정에서 많은 인력이 동원된다. 이러한 것을 극복하기 위해 해외의 다양한 회사들이 피킹/분류 작업의 자동화를 위해 많은 연구를 하고 있다. 피킹/분류 시스템은 인력을 사용하는 과정에서 많은 인건비가 발생하고, 무거운 물건을 옮기다가 허리를 다치거나 중장비 운행 중 사고로 인해 인명 피해가 발생하기도 한다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 목적지 까지 라인 트레이서를 통해 이동하며, 원하는 물건을 적재 하도록 로봇 암을 적용한 '자동물류분류 시스템' 기술을 제안한다. 기존의 단순 반복 노동의 피킹/분류 작업을 수행하며, 자동으로 지정된 검은 라인을 따라 이동하고, 어플리케이션을 통해 선택된 물건을 찾아가 적재하는 시스템이며, 원격으로 수동 조작 또한 가능하다.
본 고에서는 반도체 산업에서 제조 생산성 향상의 필요성을 논하였고, 생산 자동화/통합화와 제조생산성과의 관계에 대하여 기술하였다. 반도체 공정의 생산성 향상을 위해서는 우선 생산 정보시스템 Infrastructure가 구축되어야 하고 이를 기반으로 하여 각 자원 및 기능 간의 효율적인 조정이 필요하다. 특히, Moore's Law에 필요한 효율의 달성을 위해 물류시스템의 자동화/통합화 그리고 반도체 공장의 설계/운영의 합리화를 위한 노력이 종합적으로 이루어져야 한다.
세계 주요 항만간 물류중심 기지화 경쟁이 격화되고 있는 가운데 세계 물류중심지로 선점 또는 우위를 차지하기 위하여 타 항만보다 유리한 물류 장비의 첨단화와 자동화 시스템을 이용한 선진 항만을 구축하는데 있다. 물류 장비와 자동화 시스템을 연결 시키는 방법은 기존 컨테이너터미널에서는 컨테이너가 이동 할 때 정보 교환을 802.11 무선 규격 망을 구성하여 무지향성, 지향성 안테나를 이용하게 되는데 컨테이너 적재 높이가 높은 경우 사각지역이 발생하며, 주파수 CH(Channel)이 한정되어 있어 타 터미널 혹은 인접 지역에서 주파수 CH을 사용할 경우에 중첩문제가 발생하여 컨테이너터미널 자동화 장비 운영에 막대한 영향을 미치고 있다. 이 논문에서는 L사에서 제공한 LTE(Long Term Evolution)망을 구성하여 컨테이너터미널의 자동화 장비 운영 데이터를 L사 LTE 기지국에 구성된 LBO(Local Breakout)망을 이용하여 외부망이 아닌 직접 컨테이너터미널의 운영서버로 연결하는 네트워크 망을 구성하였다. 이를 이용하여 컨테이너터미널에서 야드 자동화 장비들이 사각지역과 중첩문제가 발생 하지 않고 끊김 없이 데이터를 효율적으로 처리하는 방안을 제시하였다. 또한, 실제 컨테이너터미널의 기존 무선랜 AP(Access Point) 구성과 신규 LTE 구성을 제시하고 실제 야드 자동화 장비에 적용하여 기존 네트워크 트래픽과 신규 LTE 구성, 네트워크 트래픽을 비교 분석 제시하였다. 무선네트워크 LTE 도입은 컨테이너터미널의 자동화 장비의 사각지역, 주파수 CH 한정과 중첩을 없애 터미널 운영을 효율적으로 관리가 가능하게 되어 업무효율성 제고 및 지속적인 서비스 질의 향상을 위한 필수불가결한 요소가 될 수가 있다.
반도체 제조시설의 효율성을 위해 대부분의 현장에서는 물류 자동화 시스템 (AMHS, Automated Material Handling System)을 도입하여 운영하고 있다. OHT(Overhead Hoist Transfer)는 반도체 공정에서 주로 활용되는 Monorail 컨베이어 형태의 자동 반송 시스템의 일종으로 작업물을 들고 제조라인 위에 설치된 레일을 따라 자율적으로 이동하는 방식으로 운영된다. 도체 물류 시스템의 계층적인 구조적 특징과 고가의 재료를 다루고, 외부유출이 어려운 실제 공정 현장, 실험 환경의 시간, 공간적 구축 등의 현실적 특징 때문에 반도체 제조 공정의 자동화 물류시스템에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 통한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 OHT를 효율적으로 제어하기 위해 DEVS(Discrete Event System Specifications) 형식론을 기반으로 OHT 시스템 모델링 및 시뮬레이션 설계 방법을 제안한다. 이를 위해 반도체 제조 시스템의 전반적인 물류 과정에 대해 분석하고, DEVS 형식론에 대해 연구하며, 이를 바탕으로 반도체 물류 시스템을 위한 모델링 및 시뮬레이션을 설계하였으면, 실험을 통해 제안된 모델리 반도체 물류 시스템 시뮬레이션을 수행할 수 있음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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