초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 연구개발 목표
본 연구는 CPSAM (Cyber-Physically controlled Smart Additive Manufacturing system)의 비전, 즉:
1) Industry 4.0 패러다임을 적층제조시스템 관점에서 제조현장에 구현할 수 있는
2) 적층가공 중에 발생할 수 있는 각종 이상 상황을 빅데이터 및 디지털트윈 기반 모니터링/분석/예측/실행 (MAPE/BD)을 통해 자율적으로 해결함과 동시에,
3) 샵플로어 시스템과 협조 및 협업제어, 4) 관련 외부 시

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 연구개발 목표
본 연구는 CPSAM (Cyber-Physically controlled Smart Additive Manufacturing system)의 비전, 즉:
1) Industry 4.0 패러다임을 적층제조시스템 관점에서 제조현장에 구현할 수 있는
2) 적층가공 중에 발생할 수 있는 각종 이상 상황을 빅데이터 및 디지털트윈 기반 모니터링/분석/예측/실행 (MAPE/BD)을 통해 자율적으로 해결함과 동시에,
3) 샵플로어 시스템과 협조 및 협업제어, 4) 관련 외부 시스템과의 인터페이스를 통한 시스템 최적화 및 진화가 가능한 첨단형 적층제조시스템을 대상으로 함.
이러한 대상 시스템 개념 하에, 본 진흥 사업 1년 기간에는 CPSAM의 본격 개발을 위한 준비 단계로써:1) CPSAM 기본연구 수행, 2) Horizon Europe 개념계획서 작성, 3) 컨소시엄 파트너 발굴 및 협의, 4) 유즈케이스 도출, 및 5) 워크패키지 개발을 하는 것임

○ 연구개발 내용
1) CPSAM 5대 요소기술 기본 연구 수행
- CPCM (Cyber-Physically Controlled Machine),
- CSSM (Cyber-Supporting System for Machine),
- SFDS (Shop Floor Device System),
- SFCS (Shop Floor Control System) 및
- UIS (Unified Interface System)
2) Horizon Europe 개념계획서 작성 및 조율
1항의 기본 연구를 바탕으로 연구 책임자 주도 하에 국제표준 추진 중인 사이버-물리제어 스마트 제조시스템(ISO 23704-3)에 기반하여 “Smart Additive Manufacturing
System for Industry 4.0 (SAMSI 4.0)” 개념계획서 작성 및 조율
3) 컨소시엄 파트너 발굴 및 협의
2항에서 조율된 초안을 바탕으로 컨소시엄 후보 파트너들과 공유 및 협의
4) 유즈케이스 3건 도출 및 솔루션 개념 연구
- Use case-1: Smart monitoring of L-PBF process based on ISO 23704-3
- Use case-2: Smart repair based on ISO 23703-3
- Use case-3: Smart prous coating based on ISO 23704-3
5) 워크패키지(안) 개발
1항의 기본 연구 및 2항의 개념계획서 Research contents-1, 2에 입각하여 7개의 워크패키지 및 참여기관(안) 개발

□ 연구개발성과
본 진흥 사업 1년 기간에는 전술한 내용을 한국 및 유럽의 환경에 구체화시킬 수 있는 제반 연구 수행과 병행하여 국제협력 활동을 통해 Horizon Europe 프로그램 진출을 위한 기반을 다지는 것이다. 구체적으로, 연구개발 성과는 아래와 같다.

1) Horizon EU 본사업 진출기반 구축을 위한 사업 한국-유럽 연구수행 네트워크 구축
2) CPSAM 기술 선순환 연구 수행
3) 해외의 선진기술 습득 및 국내 기술 제고를 위한 역량 제고
4) 해외 환경 및 국내 환경에 대한 Use-Case 발굴 및 솔루션 개념
5) CPSAM 국제 표준화 지원

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
1) 연구개발 성과 활용 계획:
- 한국-유럽 네트워크: 추후 Horizon EU (HEU)사업에 활용
- CPSAM 기본 연구: 본 연구의 핵심기술은 AM 이해관계자에게 참조 모델로써 활용
- CPSAM 국제표준: 본 연구와 연동되어 수행된 국제표준 ISO 2704-3은 한국의 관련 산업체에 공청회 및 보급확산에 활용
- 개념계획서 및 워크패키지: HEU 본 사업계획서 작성 시 근간으로 활용
- 추후 (2023년 등) Horizon EU사업 협업 추진
2) 기대 효과
- 학문 관점: CPSAM 분야는 세계적으로도 시작 선상의 기술로써 다양한 요소 기술들의 체계화를 통하여 기여 가능
- 기술 관점: 기존의 CNC 제어기에서 진일보된 CPS 제어 및 IoT/ICT 기능을 탑재한 적층형 제조설비는 이상상황 자율대처 및 샵플로어 시스템과의 협조 및 협업제어를 통해 KPI 최적화 기능 보유 가능
- 산업 관점: AM 솔루션 산업, AM 수요산업 분야의 국산화 및 스마트팩토리 보급 확산에 기여
- 국제표준 관점: 향후 후속 연구를 통해 AM 국제표준화를 통한 한국의 위상 강화

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행내용 ... 6
• 1) CPSAM 기본 연구수행 ... 6
• 2) Horizin Euripe 개념계획서 작성 및 조율 ... 8
• 3) 컨소시엄 파트너 발굴 및 협의 ... 16
• 4) 유즈케이스 도출 및 솔루션 개념 연구 ... 17
• 5) 워크패키지 초안 개발 ... 24
• 3. 연구 개발과제의 수행결과 및 목표 달성도 ... 25
• 1) 연구수행 결과 ... 25
• 2) 목표 달성 수준 ... 27
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 27
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 27
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 28
• 별첨 자료 ... 29
• 1. 참고 문헌 ... 29
• 2. 21MAMC Plenary Talk 강연 자료 ... 31
• 3. ISO/CD 23704-3 ... 46
• 4. ISO/DIS 23704-3 ... 47
• 끝페이지 ... 47