시스템엔지니어링 기법을 적용한 선체설계와 의장설계간 정보인터페이스 시스템 구현 :Development of Information Interface System between Hull Design & Outfit Design based on the Systems Engineering Method

최영태

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최영태 (경상대학교, 경상대학교 대학원)

발행연도: 2014

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

시스템엔지니어링 기법을 적용한 선체설계와 의장설계간 정보인터페이스 시스템 구현

최영태 조선해양공학과 2014.01 학위논문

2013

선체설계와 의장설계간의 정보인터페이스 기법 연구

최영태 , 서흥원 , 이순섭 대한조선학회 논문집 2013.12 학술저널

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본 논문에서는 현장에서 도면을 참조하여 수작업 Marking을 통해 이루어지는 작업 방법에서 Pipe Support Pad & Angle Support 모델 정보를 가지고 Pad와 Angle의 위치 및 형상정보에 대하여 선체모델 정보를 텍스트 형태로 가지고 있는 Scheme 구성을 통하여 가공(N/C) 단계에서 Marking을 적용하여 현장의 수작업 Marking을 배제하고자 하였다.
본 논문에서 구현하고자 하는 시스템을 시스템엔지니어링의 정보모델링 시스템 분석기법을 이용하여 분석하고, 이를 기반으로 시스템 개발 방안을 제시 하였다. 선박 설계 엔지니어링은 선박의 건조를 위해 생산에서 필요한 모든 구성 요소를 프로세스 분석, 구현을 통한 정보 생성 및 도면으로 작성하는 것을 말한다17. 본 논문에서 소개하고자 하는 선박 설계 엔지니어링 업무를 기능별로 구분하면 초기설계, 선체설계, 의장설계로 나눌 수 있는데, 본 논문에서는 설계의 기능별 구분인 선체설계, 의장설계간 모델 정보 인터페이스 항목들에 대한 분석기법과 Pipe Support Pad & Angle Support 항목을 자동 반영하여 생산에 적용하는 기법을 제안하였다. Pipe Support Pad & Angle Support Marking은 의장설계에서 생성해 놓은 모델 정보를 분석하여 선체설계 모델에 자동반영하는 기법으로, 의장설계 모델 생성 후 선체설계 반영 단계를 거쳐 가공절단 단계에서 가공(NC) 작업을 통해 생산 현장의 제작과정에서 위치정보 정의를 위한 Dimension 측정과 형상정보 Marking을 수작업으로 처리하는 과정 없이 도면 참조만으로 작업이 가능토록 하였다. 선체 모델에 반영하는 정보의 제공을 위해 별도의 이중 정보의 생성 없이, 의장설계에서 생성한 모델 정보를, 본 논문의 결과물인 시스템을 통해 선체 모델에 자동 생성해주어 가공(N/C) 정보의 자동 반영이 가능토록 하였다.
생산 현장에서는 많은 부분의 항목으로 시스템 개발 확대를 요구하고 있는데, 본 논문의 결과인 선행 자동화 시스템 개발을 기반으로, 생산 현장의 지속적인 작업환경 개선요구에 대해 신속한 대응을 할 수 있는 기반을 확보 하였다.
본 논문에서 제시한 연구 개발을 통한 효과적인 부분을 살펴보면, 별도의 모델 작업 없이 기존의 정보를 사용하여 가공(N/C) Marking이 가능토록 함으로써, 생산 시수 절감이 기대 된다.
본 논문의 결과물인 시스템 사용으로 정확도 향상 및 설계 오류를 감소시켜, 재작업을 방지할 수 있게 되었으며, 설계 단계에서 모델의 선행 반영으로 생산 현장의 생산성을 높이는 계기가 되었다.
설계, 생산 분야별로 생산성 향상을 위한 모델정보로부터 데이터를 추출하여 사용하는 개발과 연구는 각 조선소별 많은 부분에서 진행되어 왔기 때문에 상당 부분 연구개발결과에 대한 성과를 얻고 있다. 이에 반하여 설계에서 현장에 이르기까지 모델 정보를 연계하여 영향을 미치는 분야의 연구개발은 상대적으로 관심이 적었다. 이에 설계 단계에서의 선행 반영으로 생산현장의 생산성을 높일 수 있는 본 항목의 연구개발 방향은 앞으로 요구되는 설계와 생산간 모든 분야의 인터페이스 항목에 대한 요구에 대응 시 만족하는 결과를 얻을 수 있다.

This study devise a method to exclude manual marking approach refer to the design in yard, and to apply N/C marking through hull structure design scheme implying pad & angle position using pipe support pad & angle support model.
This study intends to implement a system of information modeling systems analysis techniques are used to analyze the resulting system development plan. Ship design engineering refers to the development and design of shipbuilding architectures in a drawing which apply all relevant manufacturing processes.
The tasks of ship design engineering to be mentioned in this paper can be divided into three functional categories preliminary design, hull structure design and outfitting design.
The present research work provides analysis methods for model-information interfaces between hull structure design and outfitting design, and a technical application for manufacturing phases applying the Pipe support pad & angle support item automatically.
The pipe support pad & angle support marking is a method that automatically updates model information to hull structure design using sets of data that analyse the generated model in outfitting design processes. Therefore, this approach provides an efficient solution through design references without manual activities such as a reflection of hull structure design, cutting process, numerical control work, and dimension measurement and marking.
Various research studies are underway to investigate the data extraction and analysis from model information in order to improve productivity, and are performing well in shipyards. However, these research works have been overseen separately under the design and manufacturing phases. Therefore, this research study proposes an efficient approach using pre-data analysis of model information interfaces between design and manufacturing phases to improve productivity during construction for shipbuilding.

#Pipe Support Pad&Angle(파이프 서포트 패드&앵글) #N/C(절단가공) #Information Interface(정보인터페이스) #Hull Design(선체설계) #Outfitting Design(의장설계) #N/C Marking(마킹)

Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경 및 필요성 1
2. 관련분야 연구현황 4
3. 연구 범위 6
Ⅱ. 시스템 엔지니어링 및 모델링 기법 9
1. 시스템엔지니어링 정의 9
2. 시스템엔지니어링프로세스 10
3. 정보모델링 시스템 기법 13
Ⅲ. 정보모델링 기반 시스템 분석 28
1. 개요 28
2. 정보모델링 기반 프로세스 30
3. 정보인터페이스 기반 프로세스 35
Ⅳ. 시스템 구현 38
1. 구현 환경 분석 38
2. GUI 구성 및 프로그램 구현 41
3. 주요 기능 및 적용 예 49
4. 시스템 제약 및 효과 분석 52
Ⅴ. 결론 및 향후계획 54
1. 결론 54
2. 향후 계획 55
- 참고문헌 56

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