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KR102708917B1 - How to monitor real-time production and material flow information using UWB - Google Patents

How to monitor real-time production and material flow information using UWB Download PDF

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KR102708917B1
KR102708917B1 KR1020210148102A KR20210148102A KR102708917B1 KR 102708917 B1 KR102708917 B1 KR 102708917B1 KR 1020210148102 A KR1020210148102 A KR 1020210148102A KR 20210148102 A KR20210148102 A KR 20210148102A KR 102708917 B1 KR102708917 B1 KR 102708917B1
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production
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장진화
김원빈
이영선
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동명대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법에 있어서, 공장을 복수 개의 구역으로 구분하는 구역 설정단계; UWB태그가 부착된 운반구가 가공대상 자재를 싣고 상기 구역을 진입 및 퇴거 이동하는 운반구 이동단계; 상기 운반구의 이동데이터가 데이터서버로 수집되는 데이터 수집단계; 상기 데이터서버에 수집된 상기 이동데이터를 클라우드서버에 전송하고, 상기 클라우드서버는 상기 이동데이터를 토대로 상기 자재의 수량을 파악하여 수량데이터를 단말기에 전송하는 자재수량 확인단계;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 정보 부족으로 인한 과다 자재 구입으로 비용을 낭비하는 것을 감소시킬 수 있으며, 자재 미확보로 인한 납기 지연을 방지할 수 있도록 생산 및 자재 흐름 정보를 실시간으로 확인할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB, the technical gist of which includes: a zone setting step for dividing a factory into a plurality of zones; a transporter movement step for moving a transporter with a UWB tag attached thereto while carrying a material to be processed and entering and exiting the zone; a data collection step for collecting movement data of the transporter by a data server; and a material quantity confirmation step for transmitting the movement data collected by the data server to a cloud server, and the cloud server determining the quantity of the material based on the movement data and transmitting the quantity data to a terminal. As a result, it is possible to reduce wasteful costs due to excessive material purchase due to insufficient information, and there is an effect of being able to confirm production and material flow information in real time so as to prevent delays in delivery due to failure to secure materials.

Description

UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법{How to monitor real-time production and material flow information using UWB}How to monitor real-time production and material flow information using UWB

본 발명은 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정보 부족으로 인한 과다 자재 구입으로 비용을 낭비하는 것을 감소시킬 수 있으며, 자재 미확보로 인한 납기 지연을 방지할 수 있도록 공정을 실시간으로 확인할 수 있는 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB, and more specifically, to a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB, which can check a process in real time so as to reduce waste of cost due to excessive material purchase caused by insufficient information and prevent delivery delays due to failure to secure materials.

스마트 팩토리(smart factory)란, 제품 생산의 전 과정이 무선 통신으로 연결되어 자동으로 공정이 이루어지는 공장을 의미하는데, 이를 통해 설계, 개발, 제조, 유통, 물류 등 생산공정에 디지털 자동화 솔루션이 결합된 정보통신기술을 적용하여 생산성, 품질, 고객만족도를 향상시킬 수 있다. 또한, 공장 내 설비와 기계에 사물인터넷이 설치되어 공정 데이터가 실시간으로 수집되고, 데이터에 기반한 의사결정이 이루어짐으로써 생산성을 극대화할 수 있다. 이러한 스마트 팩토리는 4차 산업혁명의 핵심 기술로 주목되고 있으며, 스마트 팩토리에 대한 관심이 집중되면서 전세계 연구기관, 기업에서는 스마트 팩토리에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.A smart factory is a factory where the entire process of product production is connected by wireless communication and the process is carried out automatically. This allows the application of information and communication technology combined with digital automation solutions to production processes such as design, development, manufacturing, distribution, and logistics to improve productivity, quality, and customer satisfaction. In addition, the Internet of Things is installed in the facilities and machines within the factory, so that process data is collected in real time and decision-making is made based on the data, thereby maximizing productivity. Such smart factories are attracting attention as a core technology of the 4th Industrial Revolution, and as interest in smart factories grows, research institutes and companies around the world are actively conducting research on smart factories.

일반적으로 제조 현장의 활동은 생산 및 품질관리로 이루어져 있으며, 생산방식 또는 기술에 따라 제조공정이 정해지고 이에 따라 부품 또는 자재의 흐름이 결정된다. 이에 스마트 팩토리의 경우 현재 부품 또는 자재 입고시부터 정보관리가 이루어져 완제품 제조 및 포장이 이루어진 후 출고 데이터는 비교적 정확하게 관리되고 있다. 즉, 제품의 입출고에 대한 정보는 데이터화되어 관리가 가능한 상황에 해당한다.In general, manufacturing site activities consist of production and quality control, and the manufacturing process is determined according to the production method or technology, and the flow of parts or materials is determined accordingly. Accordingly, in the case of smart factories, information management is currently conducted from the time parts or materials are received, and after the finished product is manufactured and packaged, the shipping data is managed relatively accurately. In other words, information on product receipt and shipment is digitized and can be managed.

그러나 현재 사용되고 있는 스마트 팩토리는 부품 및 자재가 입고 창고에서 제조공정으로 투입된 후 완제품이 만들어지기까지 언제, 어디서 부품 및 자재가 대기하고 있다가 다음 제조공정으로 이동되었는지 중간 과정을 제대로 파악할 수 없다는 단점이 있다. 즉, 실시간으로 각 공정 내의 대기중인 부품 및 자재의 정보와, 공정이 완료된 부품 및 자재의 정보를 파악할 방법이 없다는 문제점이 있다.However, the smart factory currently in use has a shortcoming in that it cannot properly identify the intermediate process of when and where parts and materials are waiting and then moved to the next manufacturing process after they are put into the manufacturing process from the warehouse where they are received, until the finished product is made. In other words, there is a problem in that there is no way to identify information on parts and materials waiting in each process in real time, and information on parts and materials that have completed the process.

대한민국특허청 등록특허 제10-2160545호Korean Intellectual Property Office Registered Patent No. 10-2160545

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정보 부족으로 인한 과다 자재 구입으로 비용을 낭비하는 것을 감소시킬 수 있으며, 자재 미확보로 인한 납기 지연을 방지할 수 있도록 공정을 실시간으로 확인할 수 있는 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB, which can check the process in real time, so as to reduce waste of cost due to excessive material purchase caused by insufficient information, and prevent delay in delivery due to failure to secure materials.

상기한 목적은, 공장을 복수 개의 구역으로 구분하는 구역 설정단계; UWB태그가 부착된 운반구가 가공대상 자재를 싣고 상기 구역을 진입 및 퇴거 이동하는 운반구 이동단계; 상기 운반구의 이동데이터가 데이터서버로 수집되는 데이터 수집단계; 상기 데이터서버에 수집된 상기 이동데이터를 클라우드서버에 전송하고, 상기 클라우드서버는 상기 이동데이터를 토대로 상기 자재의 수량을 파악하여 수량데이터를 단말기에 전송하는 자재수량 확인단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법에 의해서 달성된다.The above object is achieved by a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB, characterized by including a zone setting step for dividing a factory into a plurality of zones; a transport step for moving a transporter with a UWB tag attached thereto, in which the transporter carries materials to be processed and moves into and out of the zone; a data collection step for collecting movement data of the transporter by a data server; and a material quantity confirmation step for transmitting the movement data collected by the data server to a cloud server, and the cloud server determines the quantity of the materials based on the movement data and transmits the quantity data to a terminal.

여기서, 상기 자재수량 확인단계 이후에, 상기 수량데이터를 이용하여 상기 자재를 발주하는 자재 발주단계;를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 구역은, 자재창고부, 생산부 및 완성품창고부로 구분되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to further include a material ordering step for ordering the material using the quantity data after the material quantity confirmation step, and it is preferable that the area is divided into a material warehouse section, a production section, and a finished product warehouse section.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 정보 부족으로 인한 과다 자재 구입으로 비용을 낭비하는 것을 감소시킬 수 있으며, 자재 미확보로 인한 납기 지연을 방지할 수 있도록 생산 및 자재 흐름 정보를 실시간으로 확인할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to reduce waste of cost due to excessive purchase of materials due to lack of information, and to prevent delay in delivery due to failure to secure materials, thereby having the effect of confirming production and material flow information in real time.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 플랫폼의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법의 순서도이다.
Figure 1 is a configuration diagram of a monitoring platform according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described more specifically using the attached drawings. The attached drawings are merely examples illustrated to more specifically explain the technical idea of the present invention, and therefore, the technical idea of the present invention is not limited to the form of the attached drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링 플랫폼의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법의 순서도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a monitoring platform according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 초광대역 무선기술(Ultra Wide Band, 이하 'UWB'라 함)을 스마트 팩토리에 적용할 수 있는, UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법에 관한 것이다. UWB란, 기존 주파수 대역에 비해 넓은 대역에 걸쳐 근거리 구간에서 낮은 전력으로 대용량의 정보를 전송하기 위한 근거리 무선통신기술을 의미하는데, 기기 간의 거리와 위치를 정확하게 측정할 수 있다는 장점으로 인해 최근 사물인터넷 서비스와 함께 주목받게 된 기술이다. The present invention relates to a method for monitoring real-time production and material flow information using Ultra Wide Band (hereinafter referred to as 'UWB'), which can be applied to a smart factory. UWB refers to a short-range wireless communication technology for transmitting a large amount of information with low power in a short-range section over a wide band compared to existing frequency bands, and is a technology that has recently been receiving attention along with the Internet of Things service due to its advantage of being able to accurately measure the distance and location between devices.

종래에 따른 실외 위치측정기술은 GPS(Global Positioning system) 기반의 네비게이션 시스템, 정밀도를 향상시킨 DGPS(Differential GPS) 또는 RTK-GPS(Real Time Kinetics GPS)를 주로 사용하며, 실내 위치측정기술은 블루투스(Bluetooth) 또는 와이파이(Wifi) 기술을 바탕으로 하고 있다. 하지만 블루투스 또는 와이파이의 경우 전파의 도달거리 및 위치 정밀도로 인하여 사업화로 성장하지 못하고 있다. 이에 최근 들어 UWB칩의 성능향상, 관성 및 가속도 센서와의 결합으로 위치 정밀도가 향상되어 UWB 기반의 실내 위치측정기술이 발전하고 있다.Conventional outdoor positioning technology mainly uses navigation systems based on the Global Positioning System (GPS), DGPS (Differential GPS) or RTK-GPS (Real Time Kinetics GPS) with improved precision, and indoor positioning technology is based on Bluetooth or WiFi technology. However, Bluetooth or WiFi have not been commercialized due to the radio wave transmission distance and positioning precision. Recently, UWB-based indoor positioning technology is being developed as the positioning precision is improved by improving the performance of UWB chips and combining them with inertial and acceleration sensors.

특히 UWB는 다른 위치측정기술의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 주파수대역에 걸쳐 낮은 소비전력으로 대용량의 정보를 전송 가능하며, 위치측정기술 중 가장 적은 오차범위로 측위가 가능하다는 이점이 있다. 이를 상세하게 설명하면 블루투스의 오차범위는 10m 이내, 와이파이는 10m 이내, GPS는 50m 이내인 반면, UWB는 오차범위가 50cm 이내로 매우 작은 오차범위를 가진다. 또한 도달거리의 경우 실내 위치측정기술인 블루투스는 20m 이내, 와이파이는 30m 이내인 반면 UWB는 100m 이내로 가장 먼 거리까지 도달할 수 있다. 이 뿐만 아니라 배터리 지속시간이 수일 이내인 블루투스 또는 와이파이와 달리, UWB는 1년 이상의 배터리 지속시간을 가진다는 매우 큰 이점이 있다. 따라서 UWB는 타 위치측정기술보다 설비, 구축에 대한 유연성이 높다.In particular, UWB can transmit a large amount of information with low power consumption across a very wide frequency band compared to the spectrum of other positioning technologies, and has the advantage of being able to perform positioning with the smallest margin of error among positioning technologies. To explain this in detail, while Bluetooth has a margin of error of less than 10 m, Wi-Fi has a margin of error of less than 10 m, and GPS has a margin of error of less than 50 cm, UWB has a very small margin of error of less than 50 cm. In addition, while Bluetooth, an indoor positioning technology, has a range of less than 20 m and Wi-Fi has a range of less than 30 m, UWB can reach the furthest distance of less than 100 m. In addition, unlike Bluetooth or Wi-Fi, whose battery life is within several days, UWB has the huge advantage of having a battery life of more than a year. Therefore, UWB has greater flexibility in equipment and construction than other positioning technologies.

현재, 공장 내 자재창고 및 여러 지역의 각종 자재들을 메뉴얼로만 관리하는 데는 한계가 있으며, 정보 파악이 요구되는 자재의 경우 현장에서 관리자가 빠르게 파악해야할 필요가 있다. 이에 공장 내 자재관리를 담당하는 관리자가 각종 자재의 수량 및 위치 변동에 대한 리스크를 최소화하고, 미숙련 작업자도 손쉽게 자재 수량에 대한 식별이 가능하도록 UWB를 이용한 측위 시스템을 단말기에 연동시켜 요구되는 자재의 정확한 위치 제공 및 위치까지의 방향, 거리 제시를 통해 해결 가능하다.Currently, there is a limit to managing the material warehouse within the factory and various materials in various regions only through manuals, and in the case of materials that require information identification, the manager needs to quickly identify them on site. Accordingly, the manager in charge of material management within the factory can minimize the risk of changes in the quantity and location of various materials, and even unskilled workers can easily identify the material quantity by linking a positioning system using UWB to the terminal, thereby providing the exact location of the required material and presenting the direction and distance to the location.

본 발명에 따른 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법은, 모니터링 플랫폼(10)을 통해 모니터링이 이루어지는데, 여기서 모니터링 플랫폼(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 단말기(100), 데이터서버(data server, 200) 및 클라우드서버(cloud server, 300)를 포함한다. 여기서 단말기(100)는 PC, 태블릿, 휴대폰 등 제한없이 적용 가능하다.The method for monitoring real-time production and material flow information using UWB according to the present invention is performed through a monitoring platform (10), wherein the monitoring platform (10) includes a terminal (100), a data server (200), and a cloud server (300), as shown in Fig. 1. Here, the terminal (100) can be applied without limitation to a PC, tablet, mobile phone, etc.

이러한 모니터링 플랫폼(10)을 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이 구역 설정단계(S100), 운반구 이동단계(S200), 데이터 수집단계(S300), 자재수량 확인단계(S400) 및 자재 발주단계(S500)를 포함한다.The method for monitoring real-time production and material flow information using such a monitoring platform (10) includes a zone setting step (S100), a transporter movement step (S200), a data collection step (S300), a material quantity confirmation step (S400), and a material ordering step (S500), as illustrated in FIG. 2.

먼저 구역 설정단계(S100)는, 생산이 이루어지는 공장을 복수 개의 구역으로 구분하는 단계를 의미한다.First, the zone setting stage (S100) refers to the stage of dividing the factory where production takes place into multiple zones.

여기서 공장은 가공대상 자재를 이용하여 완성품의 생산이 이루어지는 스마트 팩토리(smart factory)에 해당하며, 자재를 이용하여 완성품을 생산하기까지의 생산 라인을 순서에 따라 복수 개의 구역으로 구분하여 각 구역에서 소모되는 자재의 수량과 생산에 대한 실시간 체크를 할 수 있도록 구역을 구분하게 된다. Here, the factory corresponds to a smart factory where finished products are produced using materials to be processed, and the production line for producing finished products using materials is divided into multiple zones in sequence so that the quantity of materials consumed and production in each zone can be checked in real time.

이러한 구역의 구분은 많은 수량의 자재를 저장해두는 자재창고부, 자재를 이용하여 완성품을 제조하는 생산부, 완성품을 저장해두는 완성품창고부로 구분한다. 이때 생산부는 각각의 생산 과정에서 자재의 사용 수량이 다양하기 때문에 제1생산부, 제2생산부, 제3생산부 등으로 좀 더 세부적으로 구분할 수도 있다.These areas are divided into a material warehouse where a large quantity of materials are stored, a production department where finished products are manufactured using materials, and a finished goods warehouse where finished products are stored. At this time, the production department can be further divided into the first production department, the second production department, and the third production department, because the quantity of materials used in each production process varies.

자재창고부, 제1생산부, 제2생산부, 제3생산부 및 완성품창고부로 구분된 각 구역은 해당 구역에서 소모되는 자재의 수량을 설정해놓을 수 있다. 예를 들어 자재창고부는 자재입고등록 및 자재현황을 확인할 수 있도록 하며, 자재의 수량과 운반구가 자재창고부를 지나가게 되면 변경되는 자재의 수량을 설정해놓을 수 있다. 또한 제1생산부, 제2생산부, 제3생산부에서 사용되는 자재의 수량도 설정해놓을 수 있으며, 완성품창고부에 도달해야하는 자재 및 완성품의 수량도 체크할 수 있도록 설정 가능하다.Each area divided into the Material Warehouse, First Production Department, Second Production Department, Third Production Department, and Finished Goods Warehouse can set the quantity of materials consumed in that area. For example, the Material Warehouse can check the registration of material receipt and the status of materials, and can set the quantity of materials and the quantity of materials that change when the transporter passes through the Material Warehouse. In addition, the quantity of materials used in the First Production Department, Second Production Department, and Third Production Department can be set, and the quantity of materials and finished goods that must reach the Finished Goods Warehouse can be checked.

운반구 이동단계(S200)는, UWB태그가 부착된 운반구가 가공대상 자재를 싣고 각 구역을 진입 및 퇴거 이동하는 단계를 의미한다.The transport vehicle movement stage (S200) refers to the stage where a transport vehicle with a UWB tag attached enters and leaves each area while carrying materials to be processed.

UWB태그(Ultra Wide Band tag)는 단거리 구간에서 저전력으로 넓은 스펙트럼 주파수를 통해 미약무선신호 전력을 광역대로 확산시켜 UWB태그의 위치 정보를 데이터서버(200)로 전송하는 구성으로, 공장 정도의 규모에서는 UWB태그의 위치를 정확하게 알 수 있다. 이러한 UWB태그가 부착된 운반구는 가공대상 자재를 운반하기 위한 스마트 랙(smart rack) 또는 스마트 트롤리(smart troly)에 해당하며, UWB태그는 운반구의 상면 또는 측면에 부착되어 인식이 용이하도록 한다.The UWB tag (Ultra Wide Band tag) is a configuration that transmits the location information of the UWB tag to a data server (200) by spreading the weak radio signal power over a wide area through a wide spectrum frequency with low power in a short distance section, and the location of the UWB tag can be accurately identified in a factory-scale. The transporter to which this UWB tag is attached corresponds to a smart rack or smart trolley for transporting materials to be processed, and the UWB tag is attached to the top or side of the transporter to facilitate recognition.

경우에 따라서 UWB태그는 노이즈를 방지하기 위해 추가로 AHRS 센서(Attitude and Heading Reference System sensor)를 구비할 수 있으며, 이는 주파수 간섭을 일으키기 쉬운 통신 주기를 낮출 수 있다.In some cases, UWB tags may be equipped with an additional Attitude and Heading Reference System (AHRS) sensor to prevent noise, which can reduce the communication cycle that is prone to causing frequency interference.

데이터 수집단계(S300)는, 운반구의 이동데이터가 데이터서버(200)로 수집되는 단계를 의미한다.The data collection step (S300) refers to the step in which the movement data of the transport vehicle is collected by the data server (200).

UWB태그가 부착된 운반구는 여러 구역 중 먼저 자재창고부에 진입하여 설정된 수량의 자재를 싣고 자재창고부를 퇴거하게 되며, 그 후 제1생산부, 제2생산부 및 제3생산부를 선택적으로 진입하게 된다. 이때 제1생산부, 제2생산부 및 제3생산부에 설정된 필요 자재 수량이 체크된 후 퇴거가 이루어지게 되며, 해당 구역을 지나 완성품을 얻은 운반구는 완성품창고부에 진입하여 자재 수량 및 완성품 수량이 체크된다.A transporter with a UWB tag attached first enters the material warehouse among several areas, loads a set quantity of materials, and leaves the material warehouse. It then selectively enters the first, second, and third production areas. At this time, the required quantity of materials set for the first, second, and third production areas is checked before leaving. After passing the relevant area and obtaining finished products, the transporter enters the finished product warehouse, where the quantity of materials and the quantity of finished products are checked.

이와 같이 운반구가 구역을 진입 및 퇴거하는 이동데이터는 데이터서버(200)에 수집되는데, 예를 들어 운반구가 제1생산부 및 제2생산부에는 진입 및 퇴거하는 과정을 거치나, 제3생산부에는 진입하지 않는 경우와 같은 운반구의 이동데이터가 실시간으로 데이터서버(200)로 수집이 된다.In this way, movement data of a transport vehicle entering and exiting an area is collected in a data server (200). For example, movement data of a transport vehicle, such as when the transport vehicle enters and exits the first and second production areas but does not enter the third production area, is collected in real time in a data server (200).

자재수량 확인단계(S400)는, 데이터서버(200)에 수집된 이동데이터를 클라우드서버(300)에 전송하고, 클라우드서버(300)는 이동데이터를 토대로 자재의 수량을 파악하여 수량데이터를 단말기(100)에 전송하는 단계를 의미한다.The material quantity confirmation step (S400) refers to a step in which movement data collected in the data server (200) is transmitted to the cloud server (300), and the cloud server (300) determines the quantity of materials based on the movement data and transmits the quantity data to the terminal (100).

운반구의 이동을 통해 얻어지는 이동데이터를 데이터서버(200)에 수집한 후 이동데이터를 클라우드서버(300)에 전송하게 되면, 클라우드서버(300)는 운반구가 진입 및 퇴거한 구역과 비교하여 구역에서 소모되는 자재의 수량을 계산하게 된다. 예를 들어 운반구가 자재창고부를 진입 및 퇴거하게 되면 운반구에 구비되는 자재의 수량이 증가하게 되고, 자재를 싣고 생산부를 진입 및 퇴거하게 되면 이에 설정된 수량 만큼 자재의 수량이 감소하게 된다. 즉, 데이터서버(200)는 단순히 운반구의 이동 경로를 포함하는 이동데이터가 수집되며, 클라우드서버(300)는 이동데이터를 토대로 자재의 수량을 계산하는 역할을 한다.When movement data obtained through the movement of the transporter is collected in the data server (200) and the movement data is transmitted to the cloud server (300), the cloud server (300) calculates the quantity of materials consumed in the area by comparing it with the area into which the transporter entered and exited. For example, when the transporter enters and exits the material warehouse, the quantity of materials stored in the transporter increases, and when the transporter loads materials and enters and exits the production area, the quantity of materials decreases by the set quantity. In other words, the data server (200) simply collects movement data including the movement path of the transporter, and the cloud server (300) calculates the quantity of materials based on the movement data.

이와 같이 계산된 자재의 수량은 단말기(100)에 전송되어 작업자가 자재의 수량을 파악할 수 있게 되며, 자재 수량 파악을 통해 필요한 수량 만큼의 자재를 지속적으로 발주할 수 있을 뿐 아니라, 자재가 충분할 경우 별도로 자재 발주를 방지함으로써 자재의 낭비를 줄일 수 있다.The quantity of materials calculated in this manner is transmitted to the terminal (100) so that the worker can determine the quantity of materials, and by determining the quantity of materials, not only can the required quantity of materials be continuously ordered, but also, when there is sufficient material, separate material ordering can be prevented, thereby reducing waste of materials.

자재 발주단계(S500)는, 수량데이터를 이용하여 자재를 발주하는 단계를 의미한다.The material ordering stage (S500) refers to the stage of ordering materials using quantity data.

클라우드서버(300)를 통해 계산된 자재의 수량데이터를 토대로, 공장에서 현재 구비하고 있는 자재가 부족하여 추가 자재 주문이 필요할 경우 자재를 발주하는 과정을 거치게 된다. 이때 자재의 발주는 클라우드서버(300)가 자재 업체의 서버와 연결되어 자동으로 지속적으로 주문하거나, 또는 수량데이터가 단말기(100)로 전송되기 때문에 단말기(100)를 통해 자재 업체의 서버에 자재의 발주를 요청할 수도 있다. 즉, 데이터서버(200)는 공장 내부에만 연결된 서버이지만, 클라우드서버(300)는 외부의 서버와도 연결된 구성에 해당한다.Based on the quantity data of materials calculated through the cloud server (300), if the materials currently in stock at the factory are insufficient and additional materials need to be ordered, a process of ordering materials is carried out. At this time, the ordering of materials is automatically and continuously performed by the cloud server (300) being connected to the server of the material supplier, or since the quantity data is transmitted to the terminal (100), the ordering of materials can be requested to the server of the material supplier through the terminal (100). In other words, the data server (200) is a server connected only to the inside of the factory, but the cloud server (300) corresponds to a configuration that is also connected to an external server.

종래에는 실시간 생산 및 자재 정보의 수집/분석 과정에 소요비용이 많이 들어 중소기업과 같은 소규모 업장에서는 이를 공장에 적용하는 데 한계가 있었으며, 주로 전기/전자/자동차 관련 대기업에서만 중심적으로 적용되어 왔다. 하지만 본 발명에 따른 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법을 이용할 경우 소규모 업장인 중소기업에서도 지속적으로 실시간 자재 수량을 확인할 수 있기 때문에 정보 부족으로 인한 과다 자재 구입으로 비용을 낭비를 감소시킬 수 있으며, 자재 미확보로 인한 납기 지연을 방지할 수 있다.In the past, the cost of collecting/analyzing real-time production and material information was high, so small businesses such as SMEs had limitations in applying it to their factories, and it was mainly applied only to large companies related to electricity/electronics/automobiles. However, if a real-time production and material flow information monitoring method using UWB according to the present invention is used, even small businesses such as SMEs can continuously check the real-time material quantity, so that wasteful costs due to excessive material purchases due to insufficient information can be reduced, and delivery delays due to failure to secure materials can be prevented.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is diverse, and various modifications can be implemented without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.

10: 모니터링 플랫폼
100: 단말기
200: 데이터서버
300: 클라우드서버
S100: 구역 설정단계
S200: 운반구 이동단계
S300: 데이터 수집단계
S400: 자재수량 확인단계
S500: 자재 발주단계
10: Monitoring Platform
100: Terminal
200: Data Server
300: Cloud Server
S100: Zone Setting Stage
S200: Transport vehicle movement stage
S300: Data collection phase
S400: Material quantity confirmation stage
S500: Material ordering stage

Claims (3)

단말기, 데이터서버(data server) 및 클라우드서버(cloud server)를 포함하는 모니터링 플랫폼과 UWB(ultra wide band)를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법에 있어서,
상기 단말기를 통해 공장을 복수 개의 구역으로 구분되는 구역 설정단계;
UWB태그가 부착된 운반구가 가공대상 자재를 싣고 상기 구역을 진입 및 퇴거 이동되는 운반구 이동단계;
상기 UWB태그가 부착된 상기 운반구의 이동을 통해 얻어지는 상기 운반구의 이동데이터가 상기 데이터서버로 수집되는 데이터 수집단계;
상기 데이터서버에 수집된 상기 이동데이터가 클라우드서버에 전송되고, 상기 클라우드서버는 상기 이동데이터를 토대로 상기 자재의 수량을 파악하여 수량데이터를 상기 단말기에 전송하는 자재수량 확인단계; 및
상기 수량데이터를 이용하여 상기 단말기를 통해 상기 자재를 발주하는 자재 발주단계;를 포함하며,
상기 구역 설정단계는,
복수 개의 상기 구역이 자재를 저장해두는 자재창고부, 자재를 이용하여 완성품을 제조하는 생산부, 완성품을 저장해두는 완성품창고부로 구분되고,
상기 자재수량 확인단계는,
상기 운반구가 상기 자재창고부에 진입 및 퇴거됨에 의해 상기 운반구에 구비되는 자재의 수량 증가와, 상기 운반구가 자재를 싣고 상기 생산부에 진입 및 퇴거됨에 의해 설정된 수량 만큼 상기 운반구에 구비되는 자재 수량 감소와, 상기 생산부를 지나 완성품을 얻은 상기 운반구가 상기 완성품창고부에 진입되어 자재 수량 및 완성품 수량이 체크되어 상기 이동데이터로써 상기 클라우드서버에 전송되고, 상기 클라우드서버는 상기 운반구가 진입 및 퇴거한 구역과 비교하여 소모되는 자재의 수량을 계산하는 것을 특징으로 하는 UWB를 이용한 실시간 생산 및 자재 흐름 정보 모니터링 방법.
In a monitoring platform including a terminal, a data server and a cloud server and a method for monitoring real-time production and material flow information using UWB (ultra wide band),
A zone setting step in which the factory is divided into multiple zones through the above terminal;
A transport vehicle movement stage in which a transport vehicle with a UWB tag attached enters and leaves the above area carrying materials to be processed;
A data collection step in which movement data of the transport vehicle obtained through movement of the transport vehicle to which the UWB tag is attached is collected by the data server;
The movement data collected in the data server is transmitted to the cloud server, and the cloud server determines the quantity of the material based on the movement data and transmits the quantity data to the terminal; and
Includes a material ordering step for ordering the material through the terminal using the above quantity data;
The above zone setting step is,
The above areas are divided into a material warehouse where materials are stored, a production department where finished products are manufactured using materials, and a finished goods warehouse where finished products are stored.
The above material quantity confirmation step is,
A method for monitoring real-time production and material flow information using UWB, characterized in that the quantity of materials provided in the transporter increases as the transporter enters and exits the material warehouse, the quantity of materials provided in the transporter decreases by a set quantity as the transporter loads materials and enters and exits the production unit, and the quantity of materials and quantity of finished products are checked when the transporter, which has passed the production unit and obtained finished products, enters the finished product warehouse and the quantity of materials and finished products are transmitted to the cloud server as the movement data, and the cloud server calculates the quantity of materials consumed by comparing it with the areas into which the transporter entered and exited.
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