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공리적 설계 기반 선체 블록 레벨링 시스템 개발
A Development of Ship Block Leveling System based on the Axiomatic Design 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.21 no.2 = no.67, 2015년, pp.207 - 214  

노재규 (군산대학교 조선해양공학전공) ,  임남원 (제이와이중공업 기술연구소) ,  오정근 (군산대학교 조선해양공학전공)

초록
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본 연구에서는 공리적 설계 방법론에서 중요한 2가지 공리 중 독립공리를 시스템 개발에서 설계 기준으로 적용하였다. 기능 요구사항과 대응하는 설계 파라메터는 설계행렬을 구성하고 이를 이용하여 독립공리에 부합하는 설계 파라메터의 순서를 정한 후 블록 레벨링 시스템에서의 독립적 구성요소를 판별하였다. 이러한 공리적 설계의 결과로서 설계 순서에 맞는 블록 레벨링 시스템 구성을 도출하였다. 도출된 블록 레벨링 시스템 구성의 검증과 확인을 위해 블록 조립 현장에서 사용하고 있는 3차원 좌표 측정기인 토털 스테이션을 사용하여 실제 조립이 완료된 블록에 대하여 구현된 블록 레벨링 시스템을 적용하여 데이터를 비교하는 시험을 수행하였다. 토털 스테이션의 측정 데이터와 블록 레벨링 시스템의 수신 데이터를 비교하여 1 mm 이내의 정밀도로 블록 레벨링 시스템이 동작함을 검증하고 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper the independence axiom, one of two principal axioms of axiomatic design theory, is applied to the leveling system development as an design criteria. After functional requirements and corresponding design parameters constitute an initial design matrix for the leveling system, sequence, ...

주제어

#블록 레벨링   #공리적 설계   #설계행렬   #기능 요구사항   #설계 파라미터  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 상기 블록 레벨링 시스템을 개발함에 있어 상기 설계방법들과 달리 체계적이고 정형화된 형태의 설계방법을 적용함으로써 시스템을 개발 할 때 개발 위험을 줄이고 유지보수에 강점을 지닐 수 있는 공리적 설계 방법을 적용하여 시스템을 설계하고 개발하였다.
  • 이후에는 체계적 설계 방법인 공리적 설계에 대하여 설명하고, 이를 이용하여 선체 블록 레벨링 시스템의 설계에 적용한 사례와 개발된 시스템의 현장 적용 가능성에 대하여 검증하고자 한다.

가설 설정

  • 설계행렬에 따라 전혀 다른 기능이나 구성요소에 독립적으로 구현할 수 있는 레벨 신호 송신기는 다른 구성요소의 개발에 전혀 무관하게 개발할 수 있음을 할 수 있다. 본 연구에서는 레벨 신호 송신기는 자체 개발하지 않고 기성품(COTS)을 도입하는 것으로 설계하였다. 사용한 레벨신호 송신기는 자체 틸팅기능을 가지고 있어 삼각대위에 일정 수준의 레벨만 맞으면 자체적으로 수평을 맞추고 수평레벨 레이저를 송신한다.
  • 삼각행렬인 경우에는 비연성화설계로 설계 파라미터를 결정하는 순서에 따라 기능 요구사항을 독립적으로 만족시킬 수 있다. 비대각항이 영이 아닌 그 외의 형태에서는 연성설계로 독립공리를 위배하게 된다. 따라서 설계 지향점은 설계행렬을 대각행렬로 만드는 것이며, 대각행렬로 만드는 것이 불가능하다면 삼각행렬로 만들어 설계 파라미터 결정 순서에 따라 독립공리를 만족시킬 수 있도록 구성을 하여야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
블록제작업체란 무엇인가? 블록제작업체는 조선소에 블록을 최종제품으로서 납품하는 곳이므로 생산능력은 공장의 크기에 비례한다고 할 수 있다. 하지만 생산능력을 증대시키기 위하여 공장을 증설하는 것은 많은 비용과 시간이 필요하므로 기존의 설비를 최대한 이용하면서 생산능력을 향상 시킬 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.
도크의 크기에 영향을 미치는 중요한 요인은? 선박의 선체는 블록으로 분할하고 제작하여 도크에서 탑재 건조함으로써 완성된다. 도크의 크기는 조선소의 생산능력에 영향을 미치는 주요한 요인이라고 할 수 있다. 도크는 조선소를 건설할 때 정해진 크기를 가지게 되므로 이 후에 조선소의 생산능력을 향상시키기 위해서는 블록의 탑재가 이루어지는 도크의 회전율이 조선소의 생산성의 주요한 기준이 된다고 할 수 있다.
블록제작업체의 생산능력을 증대시키기 위해 필요한 것은? 블록제작업체는 조선소에 블록을 최종제품으로서 납품하는 곳이므로 생산능력은 공장의 크기에 비례한다고 할 수 있다. 하지만 생산능력을 증대시키기 위하여 공장을 증설하는 것은 많은 비용과 시간이 필요하므로 기존의 설비를 최대한 이용하면서 생산능력을 향상 시킬 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Choi, H. Y., Y. M. Jeong and J. S. Lee(2012), Design of Air-Conditioner Frame Structure Using TRIZ Based Contradiction Analysis, Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers, Vol. 21, No. 6, pp. 961-967. 

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  2. Ko, H. K., C. H. Cho and K. H. Kim(2010), Design of an Economic Service Robot Hand Based on Biomimetics and TRIZ, Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A, Vol. 34, No. 11, pp. 1741-1747. 

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  3. Kwon, K. B. and D. Y. Shin(2011), Optimal Design of a Mini-Loader Based on the Design of Experiments, Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A, Vol. 35, No. 6, pp. 693-699. 

  4. Lee, J. Y. and S. H. Han(2003), Configuration Design of a Train Bogie using Functional Decomposition and TRIZ Theory, Journal of the Korean Institute of Industrial Engineers, Vol. 29, No. 3, pp. 230-238. 

  5. Lee, K. H. and W. S. Joo(2002), Optimal Design of an Automobile Front Bumper Using Orthogonal Array, Transactions of The Korean Society of Automotive Engineers, Vol. 10, No. 6, pp. 125-132. 

  6. Noh, J. K.(2009), A Methodology of Development of Automated Curved Hull Plates Forming System based on Systems Engineering Process using the Axiomatic Design, Ph.D. Thesis, Seoul National University. 

  7. Suh, N. P.(1990), The Principles of Design, Oxford University Press, New York, pp. 7-10. 

  8. Suh, N. P.(2001), Axiomatic Design: Advances and Applications, Oxford University Press, New York, pp. 35-37. 

  9. Yun, Y. W. and G. J. Park(2014), An Optimal Design ofa Pedestrian Safety System Using a Design Scenario,Transaction of the Korean Society of Mechanical EngineersA, Vol. 38, No. 9, pp. 1019-1027. 

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