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인더스트리4.0 기반 사이버 물리 시스템과 생산관리시스템간의 미들웨어 구축을 통한 수평적 통합에 관한 연구

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Alternative Title
A Study on the Horizontal Integration between Cyber Physical System Based on Industry 4.0 and Manufacture Execution Systems through Middleware Building
Abstract
최근에 독일이 제조업 주도권을 이어가기 위해 구상한 인더스트리4.0(차세대 산업혁명)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 인더스트리4.0은 생산 공정, 조달물류, 서비스까지 통합 관리하는 ‘스마트 팩토리’가 목표이며, 이를 위해 사이버물리시스템, 사물인터넷, 서비스인터넷, 센서 등과 기존에 사용 중인 생산관리시스템과의 유기적 통합을 통해 지금까지 없던 가치창출과 새로운 비즈니스 모델을 구축하는 것이다. 하지만 이와 같은 새로운 기술이 발달되고 추가됨에 따라 기존에 사용 중인 생산관리시스템과 효율적 통합을 하지 못하면 재성능을 발휘하지 못할 것이다. 본 연구에서는 다품종 소량생산이 가능한 가볍고 유연한 생산체계인 인더스트리4.0의 사이버물리시스템 기술요소를 분석하고, 이를 토대로 생산관리시스템과 수평적 통합을 할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다.
Recently, Industry 4.0 (next generation industrial revolution) designed by Germany to retain initiative in manufacturing business is actively studied. Goal of Industry 4.0 is 'Smart factory' which manages progress of production, supply logistics and services. To achieve the goal, we can construct value creation and new business model by integrating organically with production management systems which is existing and cyber-physical systems, Internet of Things, Internet of Services, Middleware and sensor, etc. However, if integration with production management systems does not work effectively by adding and developing new technologies, It does not have performance. Hence, in this research, we will analysis Industry 4.0 which is possible for small quantity batch production and one of the light and flexible manufacturing systems, and based on this, we will suggest methodology to horizontally integrate with production management systems.
Author(s)
김대근
Issued Date
2015
Awarded Date
2015. 2
Type
Dissertation
Publisher
부경대학교 일반대학원
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/12152
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001967771
Alternative Author(s)
Kim, Dae Geun
Affiliation
부경대학교 일반대학원
Department
대학원 첨단정보과학및정보기술국제화협동과정
Advisor
박만곤
Table Of Contents
Ⅰ. 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 방법 3
1.3 논문구성 5

Ⅱ. 관련 연구 6
2.1 사이버물리시스템(Cyber Physical Systems) 6
2.2 생산관리시스템(Manufacture Execution System) 18
2.3 미들웨어(Middleware) 29
2.4 사물인터넷(Internet of Things) 34
2.5 빅데이터(Big Data) 39

Ⅲ. 사이버물리시스템과 생산관리시스템간 고신뢰 데이터 확보 41
3.1 사이버물리시스템 지식베이스 생성 41
3.2 자율제어 관리자 개발 44
3.3 통신 미들웨어 관리자 개발 45

Ⅳ. 사이버물리시스템과 생산관리시스템간 수평적통합 미들웨어 49
4.1 미들웨어 기술 개요 49
4.2 사이버물리시스템 미들웨어 표준 52
4.2.1 사이버물리시스템 미들웨어 게이트웨이 참조 모델 52
4.2.2 사이버물리시스템 미들웨어 게이트웨이 기능 정의 56
4.3 사이버물리시스템 미들웨어 핵심요소들 62
4.3.1 메시지 프로토콜 엔진 설계 기술 개발 63
4.3.2 메시지 암호화 및 데이터해킹 방어기술 개발 67
4.3.3 메시지 프로토콜 미들웨어 중계부 I/O 처리 기술 개발 73
4.3.4 이기종 장치간 데이터 송수신 프로토콜 기술 개발 74
4.3.5 메시지 프로토콜 통신 방식의 데이터 신뢰성 및 가용성 82

Ⅴ. 실험 및 결과 분석 83
5.1 실험 환경 83
5.2 미들웨어 성능분석 85

Ⅵ. 결론 및 향후 과제 90
참고문헌 93
감사의 말씀 98
Degree
Doctor
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