[논문]공정관리 기능을 강화한 DNC 시스템 구현에 관한 연구

김채수; 심문보

공정관리 기능을 강화한 DNC 시스템 구현에 관한 연구
-A Study on the DNC System with the Function of Process Monitoring and Control- 원문보기

With the development of CNC(Computer Numerical Control) and communication technology, the connotation and functions of Distributed Numerical Control have been greatly enlarged. In this study, we develop and implement a Distributed Numerical Control system that has real time and multi-tasking operation capability for the machining cell with various NC(Numerical Control) and CNC machines. With the consideration of economy, generalization and extension, this system is interfaced with Shop Floor Control System, Machine Control System and Tool Preparation System using advanced networking method. In the implementation phase, we use the ORACLE DBMS (Database Management System) as the DBMS and Microsoft Visual C++ as the programming tools.

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문제 정의

본 연구에서는 대규모 가공공장을 대상으로 실제 구현 사례를 살펴봄으로써 공정관리 기능의 강화 필요성을 인식하고 구현과정에서의 시행착오를 최소화할 수 있도록 구현과정에서의 문제점 등을 기술하였다.
본 연구에서는 이러한 시스템에 NC 데이터의 다운로드 기능 이외에도 생산현장의 공정 진행 상황 및 작업자의 작업 여부와 장비의 가동상태를 실시간으로 수집하여 관리토록 함으로써 적기의사결정에 큰 기여를 하는 Distributed NC(DNC:Distributed Numerical Control) 시스템의 구축에 관한 내용이다. 대규모 기계가공 업체에서 실제 구축된 사례이며 생산성 향상, 품질 안정 등을 통하여 그 효용성을 검증받은 내용이다.

가설 설정

1) 구성이 간단하고 고장진단 이 용이하다.

제안 방법

본 시스템은 Server and Client 체제로 구성하고 데이터베이스는 관계형 구조로 하고 DNC 전문업체에서 제공하는 기본 원형(Prototype)을 원용하여 C++언어를 활용하여 개발하였다.

성능/효과

1) DNC용 서버 컴퓨터와 DNC 단말기와의 연결이 LAN 선을 매체로 연결되며, 고속의 통신 프로토콜을 이용하므로 빠른 데이타 전송이 가능하다.
2) DNC 단말기와 CNC 공작기계의 연결은 기존의 인터페이스 방식인 RS-232C, RS-422, RS-485, 20mA Current Loop, Parallel 등을 이용하지만 장비와의 거리가 짧으므로 더욱 안정적이다.
2) 소수의 공작기계 연결에 주로 사용되며 다수의 공장 기계 연결에는 비경제 적이다.
3) LAN을 이용함에 따라 최대 설치 가능 대수 및 최대 전송거리 등의 제약이 완 화된다.
4) 시스템 고장 시 전체 CNC 공작기계에 영향을 미치므로 별도의 예비시스템 확보가 필요하다.
5) 서버 컴퓨터의 용량에 따라 접속 공작기계의 확장 가능대수가 결정되며, 거리제약 등의 조건으로 인해 확장성 이 용이치 않다.
6) 일방향 통신방식이며 온라인 작업지시, 생산실적 집계 등의 기능을 갖추지 않은 것이 일반적이다.
아울러 대규모 사업장임에 따른 네트워크의 안전성 문제도 주요 고려사항이었으며, 지능형 컨트롤러를 갖춘 최신형 설비를 갖추고 있는 반면에 통신 포트도 부착되지 않은 매우 구형인 설비도 보유하고 있는 바, 다양한 설비를 네트워킹하는 기술적인 문제를 고려해야 했다. 또한 마킹 작업, 공구 준비작업, 보전 작업 등과 같은 순수 가공 작업이 아닌 작업 유형에 대한 SFDC 방법도 동시에 갖추는 것이 본 시스템 구현의 특징적 요구사항이었다.
본 시스템의 구현으로 기존의 작업 지시와 실적 집계, 생산현황 모니터링 관련 업무가 획기적으로 변화되었을 뿐 아니라, 가공기술 정보의 축적, 공유, 관리체계도 효율적으로 개선되었다. 구체적인 업무 변화 형태를 몇 가지로 구분하여 개선 전후로 비교하여 보면 다음과 같다.
둘째, 공장이라는 특수한 작업환경을 고려한 케이블 설치공사가 필요했다. 셋째로는 시스템이 각종 의 생산 노이즈에 둔감할 수 있도록 Cable Shielding 작업을 수행하는데 현실적으로 많은 노력이 소요되었으며, 넷째로는 이러한 시스템을 구현하는데 소요되는 자금의 확보와 설치와 시운전에 필요한 설비의 잠깐 정지 등이 현실적인 난관이었다. 그러나 무엇보다 중요하고 어려운 과제는 작업자와 노동조합의 인식 변환과 협조이며, 이를 위하여 충분한 사전 준비와 지속적인 설득, 홍보가 필요하리라 생각된다.
첫째, 각기 다른 사양 및 통신 프로토콜을 가진 NC/CNC 장비가 존재하여 DNC서버와 연결이 쉽지 않았다. 둘째, 공장이라는 특수한 작업환경을 고려한 케이블 설치공사가 필요했다.

후속연구

실시간으로 NC 데이터가 전달되고 장비의 상황에 대한 다양한 정보가 자동 집계되며, 작업 공정의 공정관리용 정보도 이 시스템을 통하여 획득하게 됨으로써 공정설계 기술과 생산관리 기술이 통합되는 기회가 되며, 이러한 노력이 효율적인 공장 자동화의 구현 모델로 인식되어져야 할 것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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