신뢰성기반 안전 및 기능안전을 통한 스마트팩토리 구축 운영 기술 방안

국문 초록 (Abstract)

○ 인공지능스마트센서(AI-Smart sensor) 기술을 통한 현장상태 정보상황 데이터와 기업의 미래공장 핵심 경쟁력 확보, 고장 사전진단 및 안전관리기술 개발 시급하여 확산 보급을 서두르는 중에 있어서, 이 부분을 하기 준거 내용으로 하여 스마트팩토리에 활용하는 기술 동향을 본 논문에서 살펴보기로 한다.
-스마트센서 기술은 기존 센서에 데이터 처리, 자동보정, 자가진단, 의사결정 기능이 결합된 고기능, 고정밀, 고편의성, 고부가가치를 창출 여부
-국내.외 제조설비 운영 시에 안전사고, 안전성 논란 및 설치 운영 일정 기간을 초월할 시에 빈번한 고장 발생으로 경제적 손실과 이해관계인의 불편 가중을 해결 여부
○ 스마트팩토리(혹은 스마트공장이라고 한다.)에서, 산업용시스템패널유니트(ISPU, Industrial System Terminal Panel Unit)이란 SCADA, DCS, GENERAL TMTC) 등 다양한 목적의 산업용 감시제어시스템을 구성하는 요소로서 원격소 현장장치를 의미하는데, 이 부분 산업용시스템패널유니트(ISPU)는 교통ㆍ전기ㆍ가스 또는 수처리ㆍ재난관리 등 여러 숨은 분야에서 중요한 역할을 담당하고 있는 바, 장치의 결함이나 오동작이 발생하는 경우는 인명사고를 유발하는 등 사회적으로 심각한 안전위험을 초래할 수 있어서 이들 리스크(risk) 방지와 안전증진을 확보하기 위하여 본 AI스마트센서 기술을 통한 솔루션 시에 신뢰성응용기술 측면에서 신뢰성 기반의 안전성, 기능안전요구(Functional Safety Requirements) 기준을 설계 기술을 본 논문에서 살펴본다.
○ 본 연구는 산업용시스템패널유니트(ISPU) 생산 공장의 스마트화를 추구하는 바, 산업용시스템패널유니트(ISPU)의 적용분야는 국내ㆍ외에서 스마트센서를 이용하여 모니터링 시스템을 구축하고 제조공정 상에서 안전사고를 예방에 대한 요구기능으로 필수적이어서 다음과 같은 활용범위에 걸쳐서 다양하게 사업적으로 수요 확대가 있어서 이 부분의 기술개발 결과를 활용하여, 데이터측정과 전송의 핵심기술인 스마트센서 기술개발을 통해 국내 중소기업의 미래공장 핵심 경쟁력 확보로 사업성 확장이 필요한바, 이 부부 관련하여 본 논문에서 살펴본다.
○ 국내 중소기업에서 활용되고 있는 산업용시스템패널유니트(ISPU) 생산라인에서의 전문적인 시험검사를 위한 스마트팩토리(SMART FACTORY) 솔루션 관련하여 개발기술의 활용, 독창성 및 차별성현재로는 알려진 바 없는데 이 부분도 본 논문에서 살펴보기로 한다.
○ 기존 일반적인 Smart Sensor가 보다 광범위한 산업용 장치에 유연하고 효율적으로 활용될 수 있는 혁신성과 차별성을 갖는‘Smart Sensor System’기술 관련하여 다음 준거하여 본 논문에서 살펴보기로 한다.
-범용 검측수단의 연결 가능 능력을 갖는 Smart Sensor Node에 적합하도록 설계된 기술 관련하여
-인터넷 클라우드 연계의 통로가 되는 유ㆍ무선 연계가 가능한 Gateway 기술 관련하여
-광역 현장 데이터를 관리하고 분석하여 이용자 서비스를 하기 위한 Server System 기술 관련하여
-기계학습 기반 사람, 환경, 기기 간의 실시간 이상감지 알고리즘 기술 관련하여
○ 스마트팩토리 실제 운영 환경여건으로 고려할 수 있는 고온 다습 먼지 등 극한 환경에서 고신뢰성의데이터 취득 및 저장 전처리 분석 진단하여 실시간 의사결정을 지원하는 기술 관련하여 본 논문에서 살펴보기로 한다.
○ 미세한 신호 감지, 노이즈 캔슬링 등 신호처리 기술이 적용되어 신뢰성 있는 데이터 취득, 및 스마트팩토리 내 데이터 전송량 증가에 따라 데이터 전송의 지연을 방지하는 센서 내 데이터 처리 저장기능의 집적화 관련하여 본 논문에서 살펴본다.
○ 또한 고장예지 및 건전성관리 기술(PHM, Prognostics and Health Management)과 운영데이터 기반실시간 안전리스크 데이터 수집 분석 평가기술을 통하여 위험등급을 실시간 모니터링 기술 관련하여 본 논문에서 살펴보기로 한다.