The fabrication (FAB) industries are trying to build a new FAB or expand an existing FAB faster than competitors for producing new products using simulation based virtual prototyping. Simulation based virtual prototyping is to build a virtual factory and evaluate the performance of factory by simulation. AMHS (Automated Material Handling Systems) become new bottleneck of FAB because of being increased the utilization of production. Therefore companies need to reflect AMHS in simulation. Simulation provides the performance of FAB by numbers. But the numbers can’t show what situations made that numbers. Therefore Integrated simulation of production and material handling systems provide 3D animation using visualization system. Visualization system is good for verification of AMHS and sales. However building a model of visualization system takes too long time, so it is impossible to simulate other alternatives.
This study suggests a process for automated generating visualization system model for integrated simulation of production and material handling systems. For automated generation, the study suggests a new layout drawing framework using Excel. Excel is very common software in the office, so user can draw a errorless layout quickly without any training for drawing. Automated generating module can also extract the information about position of equipment and relation between production and material handling equipment.
There are two types of visualization system model, emulation model and animation model. The emulation model advances animation by communicating with control system. The emulation model emulates the command of control system. Therefore automated generating model need to define processes, functions, and variables for emulation model. This study defines necessary information for generating emulation models. The animation model plays back the animation trace which is translated from event trace. Therefore this study defines the relations between the event in event trace and the animation command in animation trace to generate am animation trace using an event trace.
This study shows the effect of automated generating visualization system models by implementation of AutoMod® model generation module. Automod® model generation module decreases the time for building model by 98%. Also this study shows performance of animation model by implementation of Proof Animation® model generation module. The experiment used event trace of control system and AutoMod® model. The animation of Proof Animation® is exactly same with the animation of AutoMod® model.
This study presents automated generating visualization system model can reduce the cycle time for evaluate and verify the performance of layout. The result means the companies can evaluate the alternatives in short time and find an optimal solution.
FAB 산업의 기업들은 경쟁자보다 새로운 FAB을 빨리 건설하거나 기존의 FAB을 확장하기 위해 시뮬레이션 기반의 virtual prototyping을 활용하고 있다. 시뮬레이션 기반의 virtual prototyping은 컴퓨터로 가상의 공장을 건설하고, 시뮬레이션을 통해 공장의 성능을 계산, 평가하는 방법이다. AMHS의 성능을 숫자로만 평가할 경우 문제가 발생하는 부분의 근본적인 원인을 파악하기 어렵다. 따라서 visualization system을 이용하여 시뮬레이션 과정을 3D 애니메이션으로 확인함으로써 문제의 원인을 쉽게 확인할 수 있다. 하지만 visulaization system의 모델을 작성하는 과정은 매우 긴 시간이 걸리기 때문에 문제 해결을 위한 다양한 대안을 평가해보기 어렵다.
Visualization system은 기능에 따라 에뮬레이션 모델과 애니메이션 모델로 구분할 수 있다. 애니메이션 모델은 시각화 기능과 함께 물류설비의 이동시간을 계산하여 시뮬레이션에 반영시킬 수 있고, 애니메이션 모델은 단순히 시각화 기능만을 제공한다. 하지만 애니메이션 모델은 시스템 구축 비용이 저렴하다는 장점이 있다.
본 연구에서는 에뮬레이션 모델을 작성하는데에 필요한 정보들을 정의하고, 정보들로부터 에뮬레이션 모델을 자동 생성하는 알고리즘을 정의했다. 또한 애니메이션 모델을 자동 생성하기 위해 시뮬레이션 결과 출력되는 이벤트 트레이스로부터 애니메이션 트레이스를 생성하는 알고리즘도 정의했다. 실험 결과 자동 생성된 모델들은 수작업으로 작성한 모델과 동일한 성능을 보여주면서도, 모델 작성시간은 크게 줄었다. 따라서 본 연구를 통해 시뮬레이션 기반 vitual prototyping에서 what-if 시나리오 분석을 통한 최적의 대안을 선택할 수 있게 되었다.
