Smart Factory Platform_PosFrame

PosFrame은 생산현장의 정형/비정형 데이터를 실시간으로 수집하여, 데이터에 기반한 분석과 AI를 활용하여 최적으로 제어 할 수 있는 스마트 플랫폼입니다. PosFrame은 중후장대, 연속공정의 세계 최초이자 가장 앞선 플랫폼으로 클라우드 기반으로 제공 가능합니다.

APP

  • 생산

  • 품질

  • 설비

  • 에너지

  • 안전

PosFrame

5. 분석

Analysis Workbench (AWB)

4. 데이터 저장

Big Data Platform (BDP)

3. 데이터 정렬

Time & Length Alignment (TLA)

2. 데이터 처리

Real Time Platform (RTP)

1. 데이터 수집

Interface Middleware (IFM)

6. 제어

PosFame Edge

Devices

Equipment

Sensor

PLC/DCS CMC

특징

  • 실시간 데이터 기반
    의사결정 지원 체계

    다양한 IoT센서에서 발생한 데이터의 실시간 수집-분석-제어 기능을 통하여 데이터기반 의사결정을 지원합니다.

  • 스마트팩토리 IT 신기술
    All-In-One 플랫폼

    IoT, Big Data, AI 등 IT 신기술 기반의 실시간, 무중단 스마트팩토리 통합 플랫폼으로, 미래 IT 신기술을 지속적으로 적용하고 있습니다.

  • 연속공정에 성공적 적용,
    산업 전 분야로 확장

    연속공정에서 단위 설비/공정 발생 대용량 데이터를 수평-수직적으로 분석하여 전후(前後)공정 간 추적 분석, 관리가 가능합니다. 생산 소요시간 단축, 품질확보, 설비효율향상, 에너지 최적화, 선제적 안전관리 등 산업 전분야에 활용할 수 있습니다.

주요기능

  1. 1. 데이터 수집
    데이터 수집(InterFace Middleware) : OPC, TCP/IP, FTP, MQTT... > 통신 모듈 Adaptor > 표준 변환 및 정제(파싱, 표준변환, 정제, 전송 > 전송 Queue) = 기준데이터
    Interface Middleware

    다양한 이기종 장치와 설비로부터 정형·비정형 데이터를 고속 수집

    • 다양한 이기종 장치와 Interface 연결
    • 대용량의 정형/비정형 Data 수집
    • 데이터 표준변환 및 수집 자동화 지원
    • 실시간 고속 수집 (20ms~1s)
  2. 2. 데이터 처리
    데이터 처리(Real Time Platform) : 고속 병렬 처리(Fetch, Key 매핑, 정렬, 모니터링) > In-Memory 저장소
    Real Time Platform

    표준화 데이터의 통합분석을 위하여 수직·수평 구조로 고속 병렬 처리하고 실시간 데이터의 이상 감지 시 Alert 제공

    • 고객 Biz 요건에 따라 데이터를 수직·수평적으로 정렬

      • Factory : 전후공정 연계 및 길이 정렬
      • B&C: 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티 데이터 처리
      • Energy : 설비 효율 및 성능관련 시계열 정렬

    • 실시간 모니터링 및 이상감지 Alert 기능

  3. 3. 데이터 정렬
    데이터 정렬(Time & Length based Alignment) : 데이터 서비스 (재료키 매핑, 시간 based정렬, 거리 계산, 길이 based정렬 > 저장)
    Time & Length based Alignment

    철강연속공정에 특화된 전·후공정間 Data 연결

    • 조업·품질·설비 데이터 정보 연결

    • 재료단위 계산길이 정보 부여

    • 재료기준 조업/품질이상 추적체계 마련

      • ※ 산업 도메인별 비즈니스 요건에 맞게 맞춤형 개발 적용
  4. 4. 데이터 저장
    데이터 저장(Big Data Platform) : 원본/정형 Data = 정형조회, 원본/정형/비정형 Data = 비정형조회, 정형/비정형 Data = API조회
    Big Data Platform

    RTP, TLA 정렬 데이터 유형별로 Big Data를 저장하고, 분석 및 활용을 위한 조회엔진 제공

    • Peta Byte 수준의 대용량,고성능 Big Data 저장
    • 기존 하둡저장소 대비 10배 압축저장,성능 2배 향상
    • 대량 정형/비정형 데이터를 저비용, 고효율 저장
  5. 5. 분석
    분석(Analytics Workbench) : 비전문가도 전문 분석가 처럼, 쉽고 빠르게 최신기법 분석, 체계적 모델 관리, 지식 수준 향상. Data추출 > Data 전처리 > 탐색적 분석 > 분석 모델링 > 모델 관리
    Analytics Workbench

    분석 전문가가 아닌 현업 담당자도 분석 과정을 One-Stop으로 손쉽게 처리하여 현장을 개선하고 지식 자산화 할 수 있는 AI 분석 솔루션 입니다.

  6. 6. 제어
    제어(PosFrame Edge) : 모델 실행 홤경(AI, Big Data):PLC/DCS + 데이터 수집(Collection, Transfer):DAQ + Smart PCL(I/O, Control):Instrument = PosFame Edge > AI제어, Edge 컴퓨팅, PLC 제어 > PosFame
    PosFrame Edge

    PosFrame Edge는 현장 설비 부근에서 실시간 데이터 처리 및 Al, Big Data 모델을 실행하여 속도 지연 없이 설비를 인공지능 제어할 수 있는 솔루션으로 활용 목적에 따라 선택 적용 할 수 있는 핵심기능은 Smart PLC, Data lnterface, 분석모델 실행환경 입니다.

    • 실시간 데이터 수집

      • 계측기, PLC, DCS, DAQ 등으로부터 데이터 수집, 데이터 전처리(계산, 필터링 등) 후 관련 시스템에 연결

    • Smart PLC 기능 제공

      • 소프트웨어 PLC 기능을 활용한 설비 시퀀스 및 프로세스 제어

    • 강화학습 기반의 실시간 모델 제어 제공

      • 실시간 Al, Big Data 제어 모델 실행 및 제어 결과를 활용한 강화학습 등 모델 최적화 환경 지원
        ※ Al Big Data 모델 개발 및 성능관리는 PosFrame 을 활용합니다.

PosFrame 부가기능

포탈 (Smart Factory Portal)

스마트 App을 손쉽게 제공하는 앱스토어와 실시간 생산 현황 지표를 한눈에 확인하고 개인 맞춤형 지표, 차트 및 대쉬보드를 제공하는 3D 공장 Layout 을 제공합니다.

  • 공장 종합현황 (3D View)

    3D 형태의 제철소에 필요한 데이터를 배치하여 스마트
    공장의 확산모습을 시각화함으로써 각 공장 별 지표 및 과제 연동

  • Smart App Store

    Smart App 확인하고 필요한 앱을 원하는 대로 설치하고
    배치하여 활용. My Folder 기능을 활용한 개인별 카테고리 분류

  • Dashboard

    개인별로 활용할 지표 선별 및 배치하여 나만의 Dashboard 관리(배치 차트와 Layout 지정),
    차트 Option 기능을 통한 유형 및 색상지정

적용 사례

  • 생산
    Lead-time 단축
    • 고로 출선 예측, Cokes 품질 예측, 소결강 강도 예측 등 AI기반 조업 모델링
    • 조업 Trouble 재현 및 원인 분석 (제어 Data + 영상정보 동기화 분석)
    • 조업자 직관의 수동 조업 자동화, 설비 자동 제어(가이드)
    • 영상분석 기술을 통한 조업 정확도 제고 (제품번호 인식, Coil 적재시 센터링 등)
  • 품질
    사전품질확보
    • 전후 공정 재료 길이단위 품질 결함 추적 관리
    • 품질 불량 상황 재현 및 근본원인 분석
    • Slab 표면 품질 예측을 통한 후공정 제어 / 조업가이드
    • 품질 영향인자 상관분석을 통한 품질 예측 모델링
  • 설비
    설비효율향상
    • Smart Sensor (Torque, 초음파, Laser, 영상 등) 활용한 설비 상태 실시간 감지
    • 최적 성능 유지를 위한 설비 정비 시기 예측 (압연설비, 제어설비, 전기설비 등)
    • 설비상태+운전+환경 Data의 AI분석으로 설비 제어 수식모델 정보 향상
  • 에너지
    에너지 최적화
    • 발전터빈 고장예지를 통한 에너지 생산 극대화
    • Big Data기반 에너지 수급 밸런싱 및 예측 정확도 향상
    • 설비단위 에너지 사용 모니터링 및 다소비 설비 효율화
    • 에너지 비용을 고려한 생산 Scheduling
  • 안전
    선제적 안전관리
    • 위험지역 출입감시 및 위험 사각지대 관리 (크레인 안전관리 등)
    • 작업자 불안전 행동 사전 감지 및 경고 (Smart TBM, Smart 안전모/Watch 등)
    • 가상현실을 활용한 안전교육