A lot of sensor and control signals is generated by an industrial controller and related internet-of-things in discrete manufacturing system. The acquired signals are such records indicating whether several process operations have been correctly conducted or not in the system, therefore they are usually composed of binary numbers. For example, once a certain sensor turns on, the corresponding value is changed from 0 to 1, and it means the process is finished the previous operation and ready to conduct next operation. If an actuator starts to move, the corresponding value is changed from 0 to 1 and it indicates the corresponding operation is been conducting. Because traditional fault detection approaches are generally conducted with analog sensor signals and the signals show stationary during normal operation states, it is not simple to identify whether the manufacturing process works properly via conventional fault detection methods. However, digital control signals collected from a programmable logic controller continuously vary during normal process operation in order to show inherent sequence information which indicates the conducting operation tasks. Therefore, in this research, it is proposed to a recurrent neural network-based fault detection approach for considering sequential patterns in normal states of the manufacturing process. Using the constructed long short-term memory based fault detection, it is possible to predict the next control signals and detect faulty states by compared the predicted and real control signals in real-time. We validated and verified the proposed fault detection methods using digital control signals which are collected from a laser marking process, and the method provide good detection performance only using binary values.
본 논문에서는 FMC 로봇의 생산성 향상을 위해 시뮬레이션과 순차 패턴 기법을 이용해 로봇의 패턴을 분석하고 최적의 로봇 작업 우선순위규칙(Dispatching Rule)을 설계하는 방법을 제시하였다. 이를 위해, 먼저 FMC를 시뮬레이션으로 설계하고 각 설비가 로봇에게 요청하는 신호를 추출 해 이를 로그(Log) 형태로 생성, 저장하였다. 그 후, 이 로그를 데이터 마이닝 기법 중 하나인 순차 패턴 분석을 이용해 설비의 신호와 로봇간의 연관된 순서를 분석 하여 로봇의 최적 이동 경로를 도출하는 방법을 제시하였다. 또한, 사례연구를 통하여 FMC의 적용성에 대한 효율성 을 입증하였다. 도출된 최적의 패턴을 국내 A사 생산라인에 적용한 결과 작업물 대기시간(Loss Time)의 감소와 로봇 이용률의 향상, 작업물의 총 처리량의 증가와 평균 처리시간 감소를 가져왔다. 또한, 이러한 신호의 패턴을 이용한 분석 방법은 신호와 동작간의 로그를 저장, 데이터베이스화하여 시스템 상에서 로봇의 작업 우선순위규칙을 도출할 수 있게 하므로, 작업자의 오랜 노하우(Know-How) 없이도 로봇 운영의 문제점을 파악하고 그 개선안을 제시할 수 있다. 이러한 방법을 통해 FMC 뿐만이 아닌 로봇을 사용하는 모든 분야에 설비의 신호와 로봇 동작간의 그 연관관계를 분석하고 최적의 운영법칙을 설계, 운영하여 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 기대된다.
최근 플래시 메모리 및 SSD가 노트북이나 PC의 저장장치로 사용되는 것뿐 아니라, 기업용 서버의 차세대 저장장치로 주목 받고 있다. 대용량의 데이터를 처리하는 데이터베이스에서는 삽입, 삭제, 검색을 빠르게 하기 위해 다양한 색인 기법을 사용하는데 그 중B-트리 구조가 대표적인 기법이다. 하지만 플래시 메모리 상에서는 하드디스크와 달리 덮어쓰기(overwrite) 연산을 수행하기 위해서는 먼저 해당 블록(block)에 대하여 플래시 메모리의 연산 중 가장 비용이 많이 요구되는 삭제(erase) 연산을 수행 해야만 한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 플래시 메모리 사이에 위치하는 플래시 변환 계층(Flash memory Translation Layer)을 사용한다. 이 플래시 변환 계층은 수정한 데이터를 동일한 논리 주소에 덮어쓰기를 하더라도 실제로 임의의 다른 물리 주소에 저장하도록 하여 이 문제를 해결할 수 있다. NAND 플래시 메모리를 배열 형태로 포함하고 있는 SSD는 한 개 이상의 플래시 메모리 패키지를 병렬로 접근할 수 있다. 이러한 병렬 접근 방식을 사용하여 쓰기 연산 성능을 향상하기 위해서는 연속한 논리 주소에 쓰기 연산을 요청하는 것이 유리하다. 하지만 B-트리는 구성 노드에 대한 삽입 삭제 연산 시에 대부분 연속되지 않은 논리 주소 공간에 대한 갱신 연산이 일어나게 된다. 따라서 SSD의 병렬 접근 방식을 최대한 활용할 수 없게 된다. 본 논문에서는 수정한 노드를 연속한 논리 주소에 쓰도록 하는 AS B-트리 구조를 제안하여 SSD의 병렬 접근 방식을 최대한 활용할 수 있도록 하였다. 구현 및 실험한 결과 AS B-트리에서의 삽입 시간이 B-트리보다 21% 개선된 것을 확인하였다.
The previous studies argue that using the semantic properties of BIM objects is efficient for simulating the behaviors of autonomous, computer agents, called virtual-users, but such assumption is not proven via evidence-based research approaches. Hence, this present study aims to investigate the empirical effects of a human behavior simulation model equipped the semantics of spaces on the architecture-major students' operation and understanding of the simulation system, compared to a typical path-finding model. To achieve the aim, this study analyzed the survey and interview data, collected in the authentic design projects. The analysis indicates that (1) using a simulation model equipped the semantics of spaces helps the students' operation of the simulation, and (2) it also aids understanding the relationship between the variables of spaces and virtual-users (${\alpha}=0.74$). In addition, the qualitative data inform that the advantages of the simulation model that computes the semantics of spaces stem in the automatic behavioral changes of massive numbers of virtual-users, and efficient detection and activation on the what-if situations. The analysis also reveals that the simulation model has shortcomings in orchestrating the complex data structure between the semantics properties of spaces and virtual-users under multi-sequential scenarios. The results of this study contribute to develop a future design system combining BIM with human behavior simulation.
위성의 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 복잡한 처리 절차와 이를 위한 명령이 필수적이다. 이를 위해 절대 시간 명령과 순차 명령 집합이 적용되어 위성의 운용에 사용되고 있다. 이러한 명령 체계는 순차적인 제어 흐름을 처리할 수는 있으나 해당 시점에서의 여러 조건에 대한 다양한 의사 결정 및 이에 따른 분기를 처리하기 힘들다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 한국항공우주연구원 위성비행소프트웨어팀에서는 기존의 순차명령집합인 RTCS의 기본 형태를 유지하고 1 바이트의 연산 코드를 추가함으로써, 조건 판단 및 분기가 가능한 조건형 순차명령 집합인 RTCSC를 개발하였다. 여기서는 OBCP, VML 및 IP와 같은 위성 운용을 위한 On-Board Control System으로서의 RTCSC의 설계 및 그 구현에 대하여 소개한다.
Jeong, Yo-Won;Park, Youngwoo;Seo, Kwang-Deok;Yoo, Jeong Ju;Park, Kyu Ho
ETRI Journal
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제35권1호
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pp.69-79
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2013
For real-time interactive multimedia operations, such as video uploading, video play, fast-forward, and fast-rewind, solid state disk (SSD)-based storage systems for video streaming servers are becoming more important. Random access rates in storage systems increase significantly with the number of users; it is thus difficult to simultaneously serve many users with HDD-based storage systems, which have low random access performance. Because there is no mechanical operation in NAND flash-based SSDs, they outperform HDDs in terms of flexible random access operation. In addition, due to the multichannel architecture of SSDs, they perform similarly to HDDs in terms of sequential access. In this paper, we propose a new SSD-based storage system for interactive media servers. Based on the proposed method, it is possible to maximize the channel utilization of the SSD's multichannel architecture. Accordingly, we can improve the performance of SSD-based storage systems for interactive media operations.
A pick-and-place operation in 3-dimensional environment is basic operation for human and multi-purpose manipulators. However, there may be a difficult problem for such manipulators. Especially, if the object cannot be moved with a single grasp, regrasping, which can be a time-consuming process, should be carried out. Regrasping, given initial and final pose of the target object, is a construction of sequential transition of object poses that are compatible with two poses in the point of grasp configuration. This paper presents a novel approach for solving regrasp problem. The approach consists of a preprocessing and a planning stage. Preprocessing, which is done only once for a given robot, generates a look-up table which has information of kinematically feasible task space of end-effector through all the workspace. Then, using the table planning automatically determines possible intermediate location, pose and regrasp sequence leading from the pick-up to put-down grasp. Experiments show that the presented is complete in the total workspace. The regrasp planner was combined with existing path.
We present the design, fabrication and experimental results of 4-bit digital microinjectors, whose ejected droplet volumes are adjusted by the digital operation of a 4-bit microheater array. We design the reference microinjectors as well as its comparative test structures. In the fabrication process, we use a five-mask micromachining process and the total chip size of the fabricated microinjector is $7,640{\mu}m{\times}5,260{\mu}m.$ We measure the ejected droplet volumes and velocities, which are adjusted from $12.1{\pm}1.0~55.6{\pm}14.7pl\;and\;2.3{\pm}0.1~15.7{\pm}0.8m/s.$ respectively, depending on the 15 possible combinations of 4-bit microheater array. We also experimentally characterize the effect of geometric variation including the microheater size, inter-microheater gap, microchannel width and sequential operation of microheater array on the ejected droplet volume and velocity. Among these parameters, we find that the microheater size is the most dominant parameter affected to the ejected droplet volumes and velocities. Thus, the present microinjector has a potential for application to the high-resolution inkjet printers with multiple gray levels or high-precision fluid injectors with variable volume control.
Commercial buildings account for a significant proportion of the total building energy use in Korea, and cooling energy, in turn, accounts for the largest proportion of total energy consumption in commercial buildings. Under this circumstance, chiller staging is considered to be a reasonable and practical solution for cooling energy saving. In this study, the part-load ratio and the operating characteristics of a vapor compression chiller were analysed within an office building. In addition, energy consumption among different chiller staging schemes was comparatively analysed. As a result, significant proportions of total operating hours, cooling load and energy consumption turned out to be in the part load ratio range from 0% through 50%, and thus energy consumption was significantly affected by the chiller COP at low part-load conditions, indicating that the chiller operation at the part-load is an important factor in commercial buildings. In addition, utilizing a sequential chiller staging scheme can reduce the annual cooling energy usage by more than 10.3% compared to operating a single chiller.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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