초록 ▼

□ 연구개발 목표
제조업 분야의 디지털 트랜스포메이션을 돕기 위해 생산라인 전반의 정량적 분석 및 최적화를 수행하는 기술 개발을 목표로 함.
연구의 대상은 발전된 이송 시스템으로 컨베이어 벨트를 대체한 차세대 생산라인임. 차세대 생산라인의 구성 요소가 생산성에 미치는 영향을 정량화하여 디지털 트윈을 구축하면 생산라인을 물리 시스템으로 하는 사이버물리 시스템을 구성 할 수 있음. 이후 인공지능을 이용하여 생산라인에 대한 다양한 분석을 수행하는 기술을 개발하고, 분석 결과를 바탕으로 생산라인을 최적화하는 기술을 개발하고자 함

□ 연구개발 목표
제조업 분야의 디지털 트랜스포메이션을 돕기 위해 생산라인 전반의 정량적 분석 및 최적화를 수행하는 기술 개발을 목표로 함.
연구의 대상은 발전된 이송 시스템으로 컨베이어 벨트를 대체한 차세대 생산라인임. 차세대 생산라인의 구성 요소가 생산성에 미치는 영향을 정량화하여 디지털 트윈을 구축하면 생산라인을 물리 시스템으로 하는 사이버물리 시스템을 구성 할 수 있음. 이후 인공지능을 이용하여 생산라인에 대한 다양한 분석을 수행하는 기술을 개발하고, 분석 결과를 바탕으로 생산라인을 최적화하는 기술을 개발하고자 함.

□ 연구개발 내용
1. 무선 통신 기반 차세대 생산라인의 디지털 트윈 구축
생산 라인에서 무선 통신망 상태가 변할 때 디지털 트윈에서 무선 통신망과 생산성 간의 상관관계를 정량적으로 표현하고자 함.
2. 디지털 트윈의 고신뢰성 확보
디지털 트윈 구축에 필요한 데이터가 누락되는 경우를 고려하여 생산라인을 구성하는 요소간의 상관관계를 정량적으로 분석하여 데이터 수집에 문제가 발생해도 신뢰성을 유지하는 디지털 트윈을 구축하고자 함.
3. 딥러닝을 활용한 생산라인 분석
물리 공간에서 동작하는 생산라인은 다양한 확률적 사건으로 인해 생산성에 영향을 받기 때문에 시뮬레이션을 이용할 경우 통계적인 신뢰성 확보를 위해 긴 시간이 필요함. 이러한 한계를 극복하기 위해 딥러닝을 활용하여 생산라인의 생산성을 예측하는 연구를 수행하고자 함.
4. 디지털 트윈 기반 차세대 생산라인의 생산성 최적화
구축된 디지털 트윈을 이용하여 생산라인의 생산성을 향상시키기 위해 상황에 맞춰 생산성을 최적화 하는 이송 시스템 운영 방식 및 무선 통신망의 상태를 고려하여 이송 작업의 신뢰도를 유지하는 최적의 이송 속도설정 기법을 개발하고자 함.
5. 현장 데이터 기반 기술 검증
실제 생산라인에서 수집한 데이터를 이용하여 연구 결과를 실제 생산라인에 적용했을 때 어느 정도의 개선 효과가 있는지를 검증하고자 함.

□ 활용계획 및 기대효과
디지털 트윈의 세계 시장은 23년에는 150억 달러에 이를 것으로 예상됨.
그러나 국내에서는 관련 기술의 개발이 미비하며 핵심 솔루션들은 GE나 Siemens등 외국 기업에 의존하고 있음. 본 연구는 생산라인의 디지털 트윈 기술의 국산화에 기여할 수 있음. 또한 무선 통신 프로토콜 및 이송효율 등 다양한 측면에서 체계적인 시스템 최적화를 통해 유의미한 생산성 개선을 달성할 수 있으리라 기대함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 기술개발의 필요성과 개요 ... 4
• 1-1. 기술개발의 배경 및 필요성 ... 4
• 1-2. 대상 기술·제품의 개요 ... 9
• 2. 연구개발의 최종목표 및 평가항목 ... 12
• 2-1. 연구목표 ... 12
• 2-2. 당해연도 연구목표 ... 13
• 2-3. 기술개발의 평가항목 ... 13
• 3. 연구개발내용 ... 14
• 3-1. 당해연도 추진일정 및 수행현황 ... 14
• 3-2. 당해연도 연구개발 추진 실적 ... 14
• 4. 연구개발 성과 ... 25
• 4-1. 정량적 연구성과 ... 25
• 4-2. 정성적 연구성과 ... 26
• 5. 사업화를 위한 협력기업과의 연계협력 실적 및 계획 ... 27
• 5-1. 당해연도 연계협력 실적 ... 27
• 5-2. 향후 협력계획 ... 27
• 6. 연구 수행에 따른 문제점 및 개선 방향 ... 28
• 7. 당해연도 연구비 사용현황 ... 29
• 7-1. 항목별 연구비 집행현황 ... 29
• 7-2. 연구비 집행 부진 사유 ... 29
• 끝페이지 ... 29