공학 대학원 강좌용[스마트 제조_16]
Summary
This concept is referred to as the “Cyber-Physical System (CPS),” which requires “sensing technology” for the integration of physical and virtual environments. Various sectors such as manufacturing, healthcare, security, defense, and agriculture can utilize IoT and RFID tags in virtual reality to manage operations, reflecting this reality to enhance quality of life and welfare across diverse domains including infrastructure, transportation, power grids, and industrial automation.
Big Data encompasses structured and unstructured data generated in digital environments, characterized by its complexity and value. When analyzing Big Data, it is crucial to clearly define the objectives and problems to be addressed within specific fields. In smart manufacturing, advanced algorithms are needed to classify and refine complex and vast datasets into valuable data based on specific problems.
Furthermore, in the context of Big Data, personal information protection must be prioritized alongside the management of data. The advancement of science and technology also brings about societal awareness and ethical concerns that need to be addressed. Additionally, analyzing Big Data requires diverse knowledge across related fields to ensure the importance of data quality. Currently, Big Data analysis is primarily utilized by large corporations, and the lack of disclosed specific application cases creates a gap with small and medium-sized enterprises. Although there are examples of Big Data analysis available online, details regarding the specific technologies and their applications remain unclear, leading to information inequality that could pose a potential threat to Big Data.
Insight
Part 3 discusses how good instruments encompass the concept of Customization and the technological elements that can enable its realization.
The elements of Customization include technologies such as 3D printing, the Internet of Things, Cyber-Physical Systems, and Big Data.
Essential technical components, as well as the advantages and disadvantages of 3D printing, Big Data, and the Internet of Things, are introduced.
The Cyber-Physical System (CPS) merges Customization technologies based on virtual reality, enabling real-time connections between virtual spaces and physical objects for mutual feedback. It not only facilitates effective analysis of existing Big Data to predict strategic decision-making but also allows the acquisition of Big Data through CPS for real-time predictions and responses to future scenarios.
Discussion
Although the concepts and realizable technological elements of Customization are advancing rapidly, the costs associated with their implementation appear challenging. This raises concerns about the diffusion of technical know-how within the industry and whether it may hinder widespread adoption among companies.
좋은 악기
3D 프린팅 기술은 1)FDM(열가소성 물질, ABS, Resin 재료 가열, 용융방식), 2)SLA(광경화성 Resin을 이용하여 UV 레이저 투사하여 경화 방식), 3)SLS(금속과 같은 다양한 재료를 사용 가능하고 2) SLA 방식과 동일한 경화 방식)의 3가지 제작 방식을 가지고 있다. 이 기술은 가치 창출이 가능한 Idea를 가진 3D CAD로 직접 디자인하고 3D 프린터로 여러가지 완성품을 제작한다.
또한 소비자가 직접 사업자 등록하여 기존의 원료 량 보다 적게 사용하고 제조기업들과 연계 시 대량 생산, 생산성 향상, 품질 안정성, 내구성(장기 신뢰성)등 향상시킬 수 있다. 그러나 3D CAD외 사용 프로그램 범용화, 지정된 재료 외 다양한 재료 개발, 기존 사출 성형 품과 유사한 생산성 개선 등이 필요하며 3D 프린터로 총기, 무기와 같은 삶을 위협할 기술이기에 법률적, 제도적 장치가 꼭 필요해 보인다.
사물 인터넷(IOT_ Internet of Things)은 다양한 조건(온/습도, 열/가스, 조도, 초음파 등)을 감지하는 센서를 이용하여 원격 감지, 위치 및 모션 추적으로 정보를 획득할 수 있는 1) 센싱 기술과 센서를 통해 얻은 정보를 유·무선 네트워크로 인간과 사물인터넷 환경 요소들을 서로 연결시킨 4G/5G, 블루투스, WiFi 등을 사용한 2)네트워크 기술을 통해 인간/사물/서비스와 특정 기능을 수행하는 응용 서비스를 연동하는 3) 인터페이스 기술로 1)센싱 기술, 2)네트워크 기술, 3) 인터페이스 기술로 나눌 수 있다.
이는 사물이 인터넷과 연결되어 Big 데이터화 되면 그 정보로 사물 본연의 기능을 더 충실히 행하도록 하는 기술이며 우리 일상과 매우 밀접한 연관을 가지고 있는 사물 인터넷 융합 기술의 집합체들이라 할 수 있다. 또한 앞으로 사물 인터넷 시장은 하드웨어보다는 소프트웨어 시장 비중이 높아져 결국 부가 가치 창출은 소프트웨어와 서비스에서 발생될 것으로 보인다.
사물 인터넷을 산업 적용시 설비 운영 효율화와 비용 절감이 가능하며 공정 관리, 고가의 장비를 원격 제어로 이상 예측 및 대응이 가능하므로 효과적인 설비 유지 보수가 가능해 보이며 실시간 집계되는 사용량을 기반으로 에너지 효율화가 가능하다. 물류 운영상 로봇, RFID등을 활용하여 공정별 재공품 추적, 적정 재고량 분석 등 물류의 효율화도 가능해 보인다.
그러나 사물 인터넷의 위험성은 기업의 경우 데이터 유출이며 개인의 경우 사생활 침해로 3D 프린팅 기술과 마찬가지로 법률적, 제도적 장치가 꼭 필요해 보인다. 또한 사물 인터넷은 무인 자동차처럼 탑승자 없는 자율 이동 수단이 아닌 특정 목적을 가진 것으로 원격 조정이 가능하므로 악의적인 원격 조종 시(차량 내부 네트워크 해킹, 브레이크/스티어링 휠 조종, GPS 위조 등) 차량 및 교통 시스템 보안 측면에서 새로운 위협이 될 수 있다.
사이버-물리 시스템 (Cyber-Physical System : CPS)은 인간의 삶에 변화를 가져올 수 있는 혁신적인 기술로써 자신의 건강을 위해 자전거 동호회 가입하였을 때 스마트 폰의 GPS(Global positioning system)데이터를 이용하여 회원들간 경로 정보, 원활한 도로 제안, 회원간 위치 정보 센싱 하여 즐겁게 탈 수 있게 하였다.
