가상센서 기반 Flow-shop 모니터링 디지털 트윈
Virtual sensor based Monitoring Digital Twin for Flow-shop
- 주제(키워드) 디지털 트윈
- 주제(DDC) 658.5
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 박상철
- 발행년도 2023
- 학위수여년월 2023. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 산업공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000032443
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 Flow-shop 생산 시스템 내 물류 정보를 파악하기 위해 가상 센서 기반 모니터링 디지털 트윈을 제안한다. 모니터링 디지털 트윈은 대상의 상태 및 성능을 지속적으로 관찰하며, 정보 추출 및 이상 상황에 따른 신속한 사후 대응을 목적으로 한다. 설비 모니터링의 경우 설비에 부착되어있는 물리적 센서 데이터의 갱신을 통해 설비의 상태를 연속적으로 파악할 수 있다. 하지만, 물류 모니터링의 경우 공간, 비용적 제약으로 인해 이산적 형태의 센서 데이터만 존재하는 경우가 많다. 이로 인해, 센서 간 음영 구간이 발생하고 모니터링 정합성 저하의 원인이 된다. 따라서, 물류 파악을 목적으로 하는 모니터링 디지털 트윈 구축 시, 음영 구간 내 객체의 위치를 추정 및 보간하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 물리 센서와 모델의 정보를 활용하여 음영 구간 내 객체의 위치를 추정하는 객체 중심의 실시간 모니터링 디지털 트윈을 제안하고 검증한다. 디지털 트윈의 정합성을 검증하기 위하여, 검증 환경의 모델 및 객체는 실재 공장 설비의 제원과 메커니즘을 바탕으로 구현하여 정합성 높은 디지털 트윈을 구축하였다. 최종적으로, 모니터링 시스템과 시뮬레이터 내 동일 객체의 위치 차이를 비교하여 정합성을 검증하고 모니터링 디지털 트윈 활용 방안을 제시한다.
more초록/요약
This study proposes a virtual sensor-based monitoring digital twin to understand logistics information in the Flow-shop production system. The monitoring digital twin continuously observes the state and performance of the target and aims to extract information and respond to abnormal situations. In the case of facility monitoring, it is possible to continuously observe the facility's state by updating the physical sensor data attached to the facility. However, in the case of logistics monitoring, only discrete forms of sensor data often exist due to space and cost constraints. As a result, a shaded section between sensors occurs and causes a decrease in monitoring fidelity. Therefore, it is essential to estimate and interpolate the position of the entities in the shaded section when constructing a monitoring digital twin for identifying logistics. Therefore, in this study, we propose and verify an entity-centered real-time monitoring digital twin that estimates the location of entities in the shaded section using information from physical sensors and models. To verify the fidelity of the digital twin, The verification environment was implemented based on the factory's facility specifications and mechanism to get a high-fidelity digital twin. Finally, we compare the differences in the positions of the same entities in the monitoring system and simulator to verify fidelity and present the application of the monitoring digital twin.
more목차
1장 서론 1
1절 디지털 트윈 1
2절 가상 센서 7
2장 접근방법 10
3장 구현 13
1절 모니터링 시스템 13
2절 모델 및 객체 구현 16
3절 가상 센서 기반 객체 위치 추정 21
4절 적용 및 고도화 27
4장 검증 33
1절 시뮬레이션 33
2절 정합성 검증 34
5장 결론 36
참고문헌 (Bibliography) 37
