As the 4th industrial revolution emerges, the implementation of smart factories are essential in the manufacturing industry. However, 80% of small and medium-sized enterprises that have introduced smart factories remain at the basic level. In addition, in root industries such as injection molding, PLC and HMI software are used to implement functions that simply show operation data aggregated by facilities in real time. This has limitations for managers to make decisions related to product production other than viewing data. This study presents a method for upgrading the level of smart factories to suit the reality of small and medium-sized enterprises. By monitoring the data collected from the facility, it is possible to determine whether there is an abnormal situation by proposing an appropriate algorithm for meaningful decision-making, and an alarm sounds when the process is out of control. In this study, the function of HMI has been expanded to check the failure frequency rate, facility time operation rate, average time between failures, and average time between failures based on facility operation signals. For the injection molding industry, an HMI prototype including the extended function proposed in this study was implemented. This is expected to provide a foundation for SMEs that do not have sufficient IT capabilities to advance to the middle level of smart factories without making large investments.
정보와 통신 기술의 새로운 경향을 나타내는 유비쿼터스 컴퓨팅은 일반 환경에서 활용할 수 있도록 다량의 정보를 처리할 수 있는 컴퓨팅 기술을 내장하고 있고, 일반 환경의 모든 사물은 통신 기능과의 상호작용을 위해 센서 및 작동기기를 내장하고 있다. 따라서 유비쿼터스 컴퓨팅은 언제, 어디서나 기기에 접속하여 적절한 기능을 수행할 수 있어야 한다. 그러나 유비쿼터스 컴퓨팅과 같은 분산 환경에서 다양한 기능들과의 상호 보완 및 상호 작용을 위한 어플리케이션 설계는 매우 어렵다. 따라서 본 논문은 네트워크 기능이 추가된 장비를 이용한 임베디드 응용 소프트웨어와 LabVIEW를 사용하여 서버 모듈 및 가상 프로토타이핑과의 인터페이스를 구현하고자 한다. 그리고 상황 인식(Context-Awareness)과 위치 인식(Location Awareness)을 통해서 수집한 센서의 정보를 기반으로 상황 인식 기반의 유비쿼터스 어플리케이션을 제안하고, 이를 실험실 환경의 상황 인식을 통한 장치 제어 및 모니터링에 응용한다.
출입 보안 시스템은 감시, 로깅, 추적, 인증, 권한부여, 직원 위치 파악, 직원 출입관리, 출입문 관리 등 수많은 기능을 해야 하는 복잡한 시스템이다. 본 논문에서는 관점지향 소프트웨어 개발 방법론(Aspect Oriented Programming: AOP)과 디자인 패턴을 적용해 국내 원자력 발전소의 출입 보안 시스템을 구축하였다. AOP를 이용하면 시스템의 비즈니스 로직과 보안 로직을 완전히 독립적으로 분리해서 시스템 구축이 가능하므로, 출입 보안 시스템의 각 기능별 모듈에 대하여 명확하게 그 역할을 구분해 줄 수 있는 장점이 있다. 이는 잦은 외부환경의 변화에 의한 시스템 변경을 유연하게 대처할 수 있게 하며 AOP의 본래의 장점인 코드 재사용성의 확대, 효율적인 기능 구현 등 이 가능해 진다. 이와 함께 디자인 패턴을 활용하면 일반적인 소프트웨어 개발에서 나타나는 복잡한 문제를 구조화 하여 설계 할 수 있어, 시스템의 안전성 또한 보장 받을 수 있다. 두 방법론의 장점을 활용하여, 그 기능이 복잡한 출입보안 시스템을 안정적으로 설계 구현 할 수 있다.
본 논문은 SOPC 기반 NIOS II 임베디드 프로세서와 C2H를 이용하여 무인 자동 객체 추적 시스템을 구현하였다. 단일PTZ 카메라를 이용한 디지털/아날로그 신호의 입출력, 이미지 프로세싱, 시리얼 통신 그리고 네트워크 통신의 제어를 C2H에 의한 IP 구성과 SOPC 기반 NIOS II 임베디드 프로세서에서 각각의 IP를 효과적으로 제어함으로써 다양한 모니터링 정보를 네트워크로 제공할 수 있는 시스템을 설계, 구현 하였다. SOPC 기반 NIOS II 임베디드 프로세서의 유연성과 고급 알고리듬의 복잡성을 소프트웨어 프로그래밍 언어의 C와 하드웨어 프로그래밍 언어로 유동적으로 컴파일하여 IP화 할 수 있는 특성을 적용함으로서 실시간적으로 무인 객체 추적할 수 있는 시스템의 성능을 향상 시킬 수 있었다.
Kim, Boom-Soo;Kang, Tae-Yoon;Chun, Sang-Hyun;Son, Seung-Nam;Hong, Sang-Jeen
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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pp.464-464
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2010
A few years ago, for maintaining high stability and production yield of production equipment in a semiconductor fab, on-line monitoring of wafers is required, so that semiconductor manufacturers are investigating a software based process controlling scheme known as virtual metrology (VM). As semiconductor technology develops, the cost of fabrication tool/facility has reached its budget limit, and reducing metrology cost can obviously help to keep semiconductor manufacturing cost. By virtue of prediction, VM enables wafer-level control (or even down to site level), reduces within-lot variability, and increases process capability, $C_{pk}$. In this research, we have practiced VM on $SiO_2$ etch rate with optical emission spectroscopy(OES) data acquired in-situ while the process parameters are simultaneously correlated. To build process model of $SiO_2$ via, we first performed a series of etch runs according to the statistically designed experiment, called design of experiments (DOE). OES data are automatically logged with etch rate, and some OES spectra that correlated with $SiO_2$ etch rate is selected. Once the feature of OES data is selected, the preprocessed OES spectra is then used for in-situ sensor based VM modeling. ICP-RIE using 葰.56MHz, manufactured by Plasmart, Ltd. is employed in this experiment, and single fiber-optic attached for in-situ OES data acquisition. Before applying statistical feature selection, empirical feature selection of OES data is initially performed in order not to fall in a statistical misleading, which causes from random noise or large variation of insignificantly correlated responses with process itself. The accuracy of the proposed VM is still need to be developed in order to successfully replace the existing metrology, but it is no doubt that VM can support engineering decision of "go or not go" in the consecutive processing step.
본 연구는 LSTM기반의 전력수요 변동성 평가 시스템을 제안하고 핵심모듈인 수요예측모듈의 정확성을 증명하기 보다는 실제 전력수요 모니터링 시스템 내 딥러닝을 이용하여 갑작스러운 전력패턴의 변화를 인지할 수 있는 모듈에 대한 활용 가능성을 확인하고자 한다. 웹기반 시스템에 모듈로 적용하여 관리자가 전력사용 패턴의 변동성을 판단할 수 있도록 시각화된 보고서를 제공하였다. 변동성 평가시스템의 구현 결과 관공서와 병원 등의 기관의 경우 전력사용량 데이터가 일정한 형태의 패턴을 보임을 확인하였다. 반면 주거시설과 같이 전력사용량이 상대적으로 낮은 지역의 경우 변동성 평가에는 적절하지 않았음을 확인했다.
본 연구에서는 영상감시 장치에 액정 기반 편광 제어 기술을 결합하여 피사체에서 반사된 빛의 부분 선형 편광을 제거할 수 있는 편광 영상감치 장치 시스템을 제안한다. 빛의 편광 방향을 전기 광학적으로 변조하는 TN(Twisted Nematic) 액정을 사용하면 카메라 렌즈 앞에서 편광 필터를 기계적으로 회전할 필요가 없다. 이러한 기술을 사용하여 얻은 여러 편광 이미지는 컴퓨터 소프트웨어에 의해 이미지화된다. 또한 액정 패널은 사각형 형태로 생산되어 왔으나 대부분의 카메라 렌즈는 일반적으로 원형이고 렌즈 주변에 조명이나 기타 구동 장치가 설치되어 있어 원형 액정 패널을 적용하여 공간을 최적화하였다. 이 기술의 개발을 통해 전기적으로 전환 가능하고 공간에 최적화된 액정 편광 패널이 개발되었다.
우리 농촌은 시장개방화와 생산 비용 상승으로 수익성 악화에 직면하고 있다. 최근, 정부는 농업 및 농촌의 보유자원과 정보통신기술을 결합한 6차산업의 활성화를 독려하고 있다. 이에 따라 시설 원예 작물의 생육 환경을 원격 모니터하고 제어할 수 있는 '스마트 그린하우스' 보급에 투자를 하고 있다. 본 과제의 목표는 하우스를 이동하는 작물 생장 모니터링 시스템을 개발하는 것이다. 이 시스템은 이동형 센싱 모듈, 제어 모듈, 서버 PC로 구성된다. 이동체는 고해상도 IP 카메라, 온습도 센서, 아이파이 중계기를 포함하고 있다. 이 장치는 그린 하우스 천정에 매달린 레일에 걸려 굴러간다. 제어 모듈은 임베디드 PC, PLC, 와이파이 라우터, 그리고 이동체를 끌기위한 BLDC 모터를 포함한다. 그리고 서버 PC는 통합 농장관리 소프트웨어, 홈페이지, 그리고 작물의 영상과 환경정보가 저장된 데이터베이스를 포함한다. 이동체는 하우스 내에서 넓게 이동하며 여러 정보를 수집한다. 서버는 이 정보들을 저장하고 직거래 장터 웹 페이지를 통해 고객에게 제공한다. 이 시스템은 농부들이 하우스의 환경을 제어하고 온라인 시장에 그들의 작물을 판매하는데 도움을 줄 것이다. 궁극적으로 농가 소득증대에 기여할 수 있을 것이다.
Arshad, Zeeshan;Choi, Somang;Jang, Boen;Hong, Sang Jeen
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.237.1-237.1
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2014
Etching is one of the most important steps in semiconductor manufacturing. In etch process control a critical task is to stop the etch process when the layer to be etched has been removed. If the etch process is allowed to continue beyond this time, the material gets over-etched and the lower layer is partially removed. On the other hand if the etch process is stopped too early, part of the layer to be etched still remains, called under-etched. Endpoint detection (EPD) is used to detect the most accurate time to stop the etch process in order to avoid over or under etch. The goal of this research is to develop a hardware and software system for EPD. The hardware consists of an Optical Plasma Monitor (OPM) sensor which is used to continuously monitor the plasma optical emission intensity during the etch process. The OPM software was developed to acquire and analyze the data to perform EPD. Our EPD algorithm is based on the following theory. As the etch process starts the plasma generated in the vacuum is added with the by-products from the etch reactions on the layer being etched. As the endpoint reaches and the layer gets completely removed the plasma constituents change gradually changing the optical intensity of the plasma. Although the change in optical intensity is not apparent, the difference in the plasma constituents when the endpoint has reached leaves a unique signature in the data gathered. Though not detectable in time domain, this signature could be obscured in the frequency spectrum of the data. By filtering and analysis of the changes in the frequency spectrum before and after the endpoint we could extract this signature. In order to do that, first, the EPD algorithm converts the time series signal into frequency domain. Next the noise in the frequency spectrum is removed to look for the useful frequency constituents of the data. Once these useful frequencies have been selected, they are monitored continuously in time and using a sub-algorithm the endpoint is detected when significant changes are observed in those signals. The experiment consisted of three kinds of etch processes; ashing, SiO2 on Si etch and metal on Si etch to develop and evaluate the EPD system.
일반적으로 배전반, 분전반, 전동기제어반(Motor Control Center; MCC)은 집단거주지역, 빌딩, 학교, 공장, 항만, 공항, 상하수 처리장, 변전소, 중공업 플랜트 등의 광범위한 전력 수용가에 설치되어 특고압의 전력을 해당 설비들에 요구되는 전압으로 변환하여 공급하는데 사용된다. 이와 같은 배전반, 분전반, MCC에 포함되는 전기설비의 사고는 부스바 접촉부의 열화에 의한 사고, 부스바의 접점 및 연결 부위에서의 접촉 불량에 의한 사고, 부스바 접촉부의 과열현상에 의한 사고로 구분된다. 본 논문에서는 부스바 접촉부의 볼트 및 너트의 풀림상태, 접촉부 열화 측정이 가능하며, 정밀 가변저항을 이용하여 저항값의 변화에 따라 볼트 체결상태 감지 및 비접촉식 적외선 센서를 사용하여 부스바 접촉부 온도 감지 시스템을 설계하고 구현하였다. 부스바 접촉부 체결상태 감지를 위한 가변저항을 이용한 실험을 수행한 결과 볼트와 너트를 완전히 체결시키면 가변저항 값은 감소하였으며, 최대 오차범위는 0.1mm의 결과를 보였다. 또한, 부스바 접촉 저항값 변화에 따라 접촉부 온도가 $27.3^{\circ}C$에서 $69.3^{\circ}C$로 상승하는 결과를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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