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제조 온톨로지 기반 품질예측 프레임워크 및 시스템 개발 : 사출성형공정 사례
Development of Manufacturing Ontology-based Quality Prediction Framework and System : Injection Molding Process 원문보기

산업공학 = IE Interfaces, v.25 no.1, 2012년, pp.40 - 51  

이경훈 (동국대학교 서울캠퍼스 산업시스템공학과) ,  강용신 (동국대학교 나노정보기술연구원 u-SCM 연구센터) ,  이용한 (동국대학교 서울캠퍼스 산업시스템공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Today, many manufacturing companies realize that collaboration is crucial for their survival. Especially, in the perspective of quality, the importance of collaboration is emphasized because economic loss increases exponentially while defective parts go through the process in supply chain. However, ...

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문제 정의

  • , 2004). 따라서 기업 간의 정보 공유가 가능하도록 합의된 데이터 모델을 제공해주며, 필요한 정보를 추론할 수 있다. 일찍이 Gartner사의 연구보고에서는 “응용 통합 프로젝트의 80%는 강력한 지식 표현을 사용하는 온톨로지를 기반으로 하게 될 것이다.
  • 반면 하위 온톨로지는 특정 영역의 현실 세계를 구체화하는 것을 목적으로 하고 있다. 따라서 이 단계에서는 여러 제조 분야에서의 품질 정보 활용에 기반이 되는 상위 온톨로지와 이를 바탕으로 특정 영역에서 품질 추론을 위한 하위 온톨로지를 모델링한다. 상위 온톨로지는 현재 구축되어 있는 Cyc, SUMO, DOLCE, GFO, OCHRE 등과 같은 지식 베이스를 참조하여 제품, 품질, 설비, 생산 등의 개념을 정립하여 <그림 2>와 같이 정의하였다.
  • 본 연구에서는 협력업체 간 품질관리를 위한 품질관련 지식의 표현 및 품질 추론을 목적으로 제조 온톨로지를 기반으로 하는 총 다섯 단계로 이루어진 품질예측 프레임워크를 제안하였다. 제안된 프레임워크를 활용한 시스템은 온톨로지 및 규칙의 저장·수정·추가 기능, 센서데이터로부터 실시간 공정정보 추출 및 의사결정나무를 이용한 품질 예측규칙 생성 기능, 실시간 공정정보와 품질예측 규칙 매칭을 통한 품질예측 기능을 수행하도록 개발되었다.
  • 이러한 문제를 배경으로 본 연구에서는 협력업체 간 품질관련 지식의 표현(knowledge representation)및 품질 예측 정보 공유를 목적으로 온톨로지 기반 품질예측 프레임워크를 제안하고, 제안된 프레임워크를 활용한 시스템을 개발하였다. 또한 모듈부품 생산성 및 제품품질에 지대한 영향을 미치는 사출성형공정에 시스템을 적용해보고, 결과를 제시함으로써 제안된 시스템의 타당성을 확인한다.
  • 품질예측 결과를 바탕으로 품질문제에 따른 원인과 해결책을 개발된 온톨로지 시스템을 통해 와 같이 살펴보았다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
온톨로지란 무엇인가? 이 추진 내용의 핵심은 바로 시멘틱 웹(semantic web)의 구현 기술인 온톨로지(ontology)이다(NIST, 2009). 온톨로지는 관심 있는 영역의 지식을 용이하게 표현하며, 의미기반으로 처리 할 수 있게 함으로써, 컴퓨터가 개념의 의미를 이해하고 개념에 대해 추론할 수 있도록 한다(Horrideg et al., 2004).
국립표준기술원이 자국 기업들의 생산 및 제조 상호 운용성을 위해 추진 중인 지침의 핵심은? 현재 이런 일련의 문제를 해결하기 위해 미국 상무부의 국립표준기술원(NIST : National Institute of Standards and Technology)은 자국 기업들이 생산과 제조에 있어서 상호 운용성을 갖출 수 있도록 지침과 시험방법 제공을 추진 중에 있다. 이 추진 내용의 핵심은 바로 시멘틱 웹(semantic web)의 구현 기술인 온톨로지(ontology)이다(NIST, 2009). 온톨로지는 관심 있는 영역의 지식을 용이하게 표현하며, 의미기반으로 처리 할 수 있게 함으로써, 컴퓨터가 개념의 의미를 이해하고 개념에 대해 추론할 수 있도록 한다(Horrideg et al.
온톨로지 구축을 위한 대표적인 표현 언어는? 온톨로지 구축을 위한 대표적인 표현 언어로는 RDF(Resource Description Framework), RDFS(Resource Description Framework Schema), DAML(DARPA Agent Markup Language)+OIL(Ontology Interface Layer), OWL(Web Ontology Language)등이 있으며, OWL은 RDF, RDFS, DAML+OIL을 확장한 언어로서 풍부한 의미 표현과 추론기능을 제공한다(W3C, 2004). 또한 속성간의 지식추론을 위한 온톨로지 규칙 표현 언어인 SWRL(Semantic Web Rule Language)은 OWL과 RuleML(Rule Markup Language)의 하부언어인 ‘Unary/Binary Datalog RuleML’을 통합한 언어로서 혼(Horn) 규칙과 OWL 지식베이스와의 통합을 제공한다(W3C, 2004).
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