Presented in this thesis is the virtual factory simulator (VFS) as a 3D solid-based factory simulator for the design evaluation of an automated manufacturing system (AMS), in which the target AMS is modeled employing an object-oriented graphical modeling framework, called JR-net (job-resource relation network). For developing the VFS, we propose a model conversion approach, in which the target AMS is modeled employing a 3D JR-net and this input JR-net model is systematically converted to a DEVS (discrete event system specification) model. For this purpose, the JR-net modeling framework has been extended further to handle 3D geometric information while providing a formal specification of the JR-net. Also a hierarchical DEVS model architecture and a systematic conversion method for converting a JR-net model into a DEVS model are proposed. Based on the proposed approach, a 3D-based VFS has been developed in C++ with OpenGL and a DEVS engine. The developed VFS may be used as a virtual prototyping tool for designing new AMS. Its validity is demonstrated by applying it in constructing a virtual factory of a special type of AMS called FMS (flexible manufacturing system).
본 논문에서는 자동화제조시스템의 설계검증을 지원하기 위한 3D 기반의 가상공장시뮬레이터의 개발방법론 및 아키텍쳐에 대한 연구를 수행하였다. 가상공장시뮬레이터를 개발방법론으로 자동화제조시스템은 그래피컬모델인 JR-net (job-resource relation network)을 이용하여 모델링되고, 모델링된 JR-net model은 내부적으로 DEVS (discrete event system specification)모델로 변환되어 시뮬레이션되는 모델 변환 방법론 (model conversion approach)을 제시하였다. 이를 위하여, 기존의 2D JR-net 모델링 프레임웍을 3D를 지원할 수 있도록 확장하고 JR-net 모델의 정형화 및 시뮬레이션 알고리즘을 제안하였다. 또한, JR-net 모델에 대한 DEVS 시뮬레이션 모델을 생성하기 위한 계층적인 DEVS 모델 아키텍쳐 및 변환방법론을 제시하였다. 제시한 모델 변환 방법론에 따라서 3D 기반의 가상공장시뮬레이터인 VFS의 시스템 아키텍쳐를 제시하고 C++환경에서 프로토타입 시스템을 개발하였다. 개발된 VFS는 다른 상용 공장시뮬레이터에 비교하여 모델링과 의사소통이 쉽고, 모델의 수정이 용이하다는 장점을 가지고 있다.
