KR20220073919A - Robot system information modeling and interworking method based on asset administration shell - Google Patents
Robot system information modeling and interworking method based on asset administration shell Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220073919A KR20220073919A KR1020200161843A KR20200161843A KR20220073919A KR 20220073919 A KR20220073919 A KR 20220073919A KR 1020200161843 A KR1020200161843 A KR 1020200161843A KR 20200161843 A KR20200161843 A KR 20200161843A KR 20220073919 A KR20220073919 A KR 20220073919A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- management shell
- robot system
- information
- interworking
- shell
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 49
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000013499 data model Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0637—Strategic management or analysis, e.g. setting a goal or target of an organisation; Planning actions based on goals; Analysis or evaluation of effectiveness of goals
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0633—Workflow analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/10—Office automation; Time management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/04—Manufacturing
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
Abstract
자산 관리 셸 기반의 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법은, 로봇 시스템의 관리 셸을 생성하고, 생성된 관리 셸의 정보를 서버 노드로 구성하며, 구성한 서버 노드로 외부 시스템과 데이터 연동을 지원한다. 이에 의해, 자산 관리 셸 표준 규격 기반의 로봇 정보 모델링을 통해 로봇 시스템의 생애 주기 단계별로 저장되어야 하는 주요 데이터를 효율적으로 관리하고, 자산과 가상화 시스템과의 표준화된 연결 및 상호 연동이 가능하며, 나아가 공장 내·외부의 다양한 사물 및 서비스들간의 상호운용성을 향상 시킬 수 있다.An asset management shell-based robot system information modeling and interworking method is provided. The robot system information modeling and interworking method according to an embodiment of the present invention creates a management shell of the robot system, configures the information of the created management shell as a server node, and supports data interworking with an external system with the configured server node do. Thereby, through the asset management shell standard specification-based robot information modeling, it is possible to efficiently manage the main data to be stored at each stage of the life cycle of the robot system, and to enable standardized connection and interworking between the asset and the virtualization system, and further Interoperability between various things and services inside and outside the factory can be improved.
Description
본 발명은 스마트제조의 상호운용성 확보를 위한 기술로써, 보다 상세하게는 자산 관리 셸(Asset Administration Shell: AAS) 표준 규격을 기반으로 자산의 디지털 데이터를 정의 및 표현하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for securing interoperability of smart manufacturing, and more particularly, to a method of defining and expressing digital data of an asset based on an Asset Administration Shell (AAS) standard specification.
스마트 제조에서는 공장 내·외부의 다양한 사물 및 서비스들이 상호 연결됨에 따라 제조사, 고객, 서비스 제공 업체를 모두 만족시키기 위해서는 상호호환성 표준기술이 필요하다. 특히나 스마트 제조의 근본적인 목적은 가상으로 공장의 자산(Asset)들을 표현하고 연결한 자산들 간의 협력과 협업을 쉽게 하는 것이다. 여기서, 자산은 센서, 디바이스, 장비와 같은 물리적인 유형의 객체만을 의미할 뿐만 아니라 아이디어, 저장소 및 소프트웨어와 같은 무형의 객체도 포함한다.In smart manufacturing, as various objects and services inside and outside the factory are interconnected, interoperability standard technology is required to satisfy all manufacturers, customers, and service providers. In particular, the fundamental purpose of smart manufacturing is to express virtual factory assets and facilitate collaboration and collaboration between connected assets. Here, assets include not only physical tangible objects such as sensors, devices, and equipment, but also intangible objects such as ideas, storage, and software.
이를 위하여 전체 생애주기(설계-개발-생산-사용)동안 자산에 대한 디지털 데이터 공통 규칙을 만들고, 자산 객체의 개발, 생산 및 사용에서부터 처분에 이르기까지 관련된 모든 측면을 표현해야 하며, 이때 상호호환성은 필수적이다.To this end, digital data common rules for assets throughout the entire life cycle (design-development-production-use) should be created, and all aspects related from development, production and use of asset objects to disposal should be expressed. It is essential.
자산 관리 쉘은 위와 같은 요구사항을 토대로 제안된 자산의 표준화된 디지털 표현(Digital Representation)이며, 스마트 공장 컴포넌트 간의 연결 및 통합을 고려할 때 빼놓을 수 없는 개념이다.The asset management shell is a standardized digital representation of the proposed asset based on the above requirements, and is an essential concept when considering the connection and integration between smart factory components.
최근 스마트 제조 기술의 확산과 함께 전 세계가 자산 관리 셸 구현의 가능성을 타진하기 위해 광범위한 연구를 진행하고 있으나, 업계가 도입할 수 있는 현실적인 사례를 찾기는 여전히 어렵다.With the recent proliferation of smart manufacturing technology, the world is conducting extensive research to explore the possibility of implementing an asset management shell, but it is still difficult to find a realistic example that the industry can adopt.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 로봇 시스템의 생애 주기(Life Cycle) 단계별로 저장되어야 하는 주요 데이터를 관리하기 위한 자산 관리 셸 기반의 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법을 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to model asset management shell-based robot system information for managing main data to be stored at each stage of the life cycle of the robot system. and to provide a method for interworking.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법은, 로봇 시스템의 관리 셸을 생성하는 단계; 생성된 관리 셸의 정보를 서버 노드로 구성하는 단계; 구성한 서버 노드로 외부 시스템과 데이터 연동을 지원하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the method for modeling and interworking robot system information includes: creating a management shell of the robot system; configuring the information of the generated management shell as a server node; and supporting data interworking with an external system with the configured server node.
관리 셸은, 헤더와 바디를 포함하고, 헤더는, 로봇 시스템과 관리 셸의 식별 정보를 포함하며, 바디는, 로봇 시스템에 대한 정보를 서브 모델 형태로 포함할 수 있다.The management shell may include a header and a body, the header may include identification information of the robot system and the management shell, and the body may include information about the robot system in the form of a sub-model.
서브 모델은, 로봇 시스템에 대한 공통 속성값들을 모아 놓은 집합체일 수 있다.The sub-model may be a collection of common attribute values for the robot system.
관리 셸은, 관리 셸의 정보를 디렉토리로 나타내는 마니페스트(Manifest)를 포함할 수 있다.The management shell may include a manifest representing information of the management shell as a directory.
관리 셸은, 외부에서 관리 셸의 정보와 함수에 접근 및 연결하기 위한 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.The management shell may include a communication interface for externally accessing and connecting information and functions of the management shell.
로봇 시스템의 관리 셸은, 로봇 암에 대한 관리 셸, 로봇 컨트롤러에 대한 관리 셸, 로봇 암에 부착되는 툴에 대한 관리 셸을 포함할 수 있다.The management shell of the robot system may include a management shell for the robot arm, a management shell for the robot controller, and a management shell for a tool attached to the robot arm.
각 관리 셸들은, 식별 정보를 포함하는 Identification 서브 모델과, 시스템 규격, 설계 정보를 포함하는 Datsheet 서브 모델, OPC UA 서버로 전달받는 Runtime Data로 구성된 OperationData 서브 모델을 포함할 수 있다.Each management shell may include an Identification sub-model including identification information, a Datsheet sub-model including system specifications and design information, and an OperationData sub-model consisting of Runtime Data delivered to the OPC UA server.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 로봇 시스템의 관리 셸을 생성하는 단계; 생성된 관리 셸의 정보를 서버 노드로 구성하는 단계; 구성한 서버 노드로 외부 시스템과 데이터 연동을 지원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 수록된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a computer-readable recording medium, comprising the steps of creating a management shell of the robot system; configuring the information of the generated management shell as a server node; Supporting data interworking with an external system with the configured server node; contains a program capable of performing the robot system information modeling and interworking method, characterized in that it includes.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 자산 관리 셸 표준 규격 기반의 로봇 정보 모델링을 통해 로봇 시스템의 생애 주기 단계별로 저장되어야 하는 주요 데이터를 효율적으로 관리하고, 자산과 가상화 시스템과의 표준화된 연결 및 상호 연동이 가능하며, 나아가 공장 내·외부의 다양한 사물 및 서비스들간의 상호운용성을 향상 시킬 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, through the robot information modeling based on the asset management shell standard specification, the main data to be stored at each stage of the life cycle of the robot system is efficiently managed, and the asset and the virtualization system are Standardized connection and interworking are possible, and furthermore, interoperability between various things and services inside and outside the factory can be improved.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 제조 공정과 관련된 다양한 구성 요소와 이들의 수명주기 내내 저장되어야 하는 중요한 데이터를 자산 관리 셸 표준 규격에 따라 효과적으로 관리 할 수 있게 된다.In addition, according to embodiments of the present invention, it is possible to effectively manage various components related to the manufacturing process and important data to be stored throughout their life cycle according to the asset management shell standard specification.
도 1은 자산 관리 셸의 기본 구조 및 구성,
도 2는 자산 관리 셸 표준 규격 적용 대상 장비,
도 3은 로봇 시스템의 자산 관리 셸 정보 모델 구성,
도 4는 자산 관리 셸의 OPC UA 서버와 3D 가상화 솔루션 간의 연동 사례,
도 5는 로봇 시스템 정보 모델링 시스템의 블럭도이다.1 shows the basic structure and configuration of an asset management shell;
2 is equipment to which the asset management shell standard specification is applied;
3 is an asset management shell information model configuration of the robot system;
4 is an example of interworking between the OPC UA server of the asset management shell and the 3D virtualization solution;
5 is a block diagram of a robot system information modeling system.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명의 실시예에서는, 자산 관리 셸(Asset Administration Shell: AAS) 기반의 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법을 제시한다. In an embodiment of the present invention, an Asset Administration Shell (AAS)-based robot system information modeling and interworking method is presented.
본 발명의 실시예에 따른 방법은, 자산 관리 셸 표준 규격을 기반으로 로봇 시스템의 주요 구성 요소와 생애 주기(Life Cycle) 단계별로 저장되어야 하는 데이터를 관리하기 위한 로봇 정보 모델링 방법과 이를 통해 다양한 가상화 시스템과의 상호운용성을 향상 시킬 수 있는 방법이다.The method according to the embodiment of the present invention is a robot information modeling method for managing the main components of a robot system and data to be stored at each stage of the life cycle based on the asset management shell standard specification, and various virtualizations through this method It is a way to improve interoperability with the system.
자산 관리 셸 표준 규격에 맞는 자산 관리 셸 상호연동 아키텍처에 관한 것으로, 자산 관리 셸의 개념 단계부터 시운전 단계까지 정보로 구성된 정적 데이터(자산 디스크립션)는 AutomationML 표준을 사용하여 모델링하는 한편, 운영 데이터(작업 단계 동안 수집된 정보)는 OPC UA(Unified Architecture)의 정보 모델로서 구현한다.It is about the asset management shell interoperability architecture conforming to the asset management shell standard specification, from the conceptual stage to the commissioning stage of the asset management shell, static data (asset description) consisting of information is modeled using the AutomationML standard, while operational data (operation Information collected during the phase) is implemented as an information model of OPC UA (Unified Architecture).
본 발명의 실시예에서 제시하는 상호 연동 방법은, 로봇 시스템의 레퍼런스 자산 관리 셸 모델 및 데이터와 상용 CPS 가상화 플랫폼 간의 상호운용성을 확보할 수 있도록 하여 준다.The interworking method presented in the embodiment of the present invention ensures interoperability between the reference asset management shell model and data of the robot system and the commercial CPS virtualization platform.
도 1은 자산 관리 셸의 기본 구조를 도시한 도면이다. 자산 관리 셸은, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 헤더(Header)와 바디(Body)로 구성된다.1 is a diagram illustrating a basic structure of an asset management shell. The asset management shell, as shown in FIG. 1, is largely composed of a header (Header) and a body (Body).
헤더는 자산과 관리 셸의 식별(Identification) 정보를 포함하고, 바디는 자산에 대한 다양한 정보를 서브 모델(SubModel) 형태로 포함한다. 여기서, 자산은 실 세계의 물리적 실체로써, 장비, 원자재, 부품, 소모품, 제품, 소프트웨어, 서류, 무형의 라이선스, 아이디어, 표준, 특허 포함한다.The header includes identification information of the asset and the management shell, and the body includes various information about the asset in the form of a submodel. Here, assets are physical entities in the real world, and include equipment, raw materials, parts, consumables, products, software, documents, intangible licenses, ideas, standards, and patents.
서브 모델은 비슷한 특성 및 요구사항을 갖는 정보, 즉 공통 속성값들을 모아놓은 집합체로 볼 수 있다. 예를 들어, 에너지 효율(Energy Efficiency) 서브 모델의 경우, 에너지 효율과 관련 있는 데이터 전력소비량, 총 가동 시간 등의 속성 데이터를 포함할 수 있으며, 포지셔닝(Positioning) 서브 모델의 경우, 로봇의 축 포지션 정보와 관련된 Joint Position, G Center 등의 속성 데이터를 포함할 수 있다.A sub-model can be viewed as a collection of information with similar characteristics and requirements, that is, common attribute values. For example, in the case of the Energy Efficiency sub-model, data related to energy efficiency may include attribute data such as power consumption and total operating time, and in the case of the Positioning sub-model, the axis position of the robot Information-related attribute data such as Joint Position and G Center may be included.
마니페스트(Manifest)는 관리 셸의 디지털 정보에 대한 디렉토리(Directory)로 나타내는 역할을 담당한다.Manifest is responsible for representing the digital information of the management shell as a directory.
컴포넌트 매니저(Component Manager)는 외부에서 관리 셸의 내부 데이터와 함수에 접근/연결하기 위한 통신 인터페이스로써, 본 발명의 실시예에서는 OPC UA 서버로 구현할 수 있다.The component manager is a communication interface for accessing/connecting internal data and functions of the management shell from the outside, and may be implemented as an OPC UA server in the embodiment of the present invention.
또한 본 발명의 실시예에서는 자산 관리 셸의 개념 단계부터 시운전 단계까지 정보로 구성된 정적 데이터(자산 디스크립션)는 AutomationML 표준을 사용하여 모델링하는 반면, 운영 데이터(작업 단계 동안 수집된 정보)는 OPC UA의 정보 모델로 구현한다.In addition, in the embodiment of the present invention, static data (asset description) composed of information from the concept stage to the commissioning stage of the asset management shell is modeled using the AutomationML standard, whereas the operational data (information collected during the operation stage) is of OPC UA. implemented as an information model.
이러한 모델링 활동의 시멘틱 정의를 위해, Ecl@ss (IEC 공통 데이터 Dictionary에 기반)를 사용 가능하며, 두 가지 표준인 AutomationML과 OPC UA는 서로에게 맵핑될 수 있고 DIN SPEC 16592를 사용하여 두 가지 데이터 모델이 완전한 관리 셸 정의를 위해 매핑한다.For the semantic definition of these modeling activities, Ecl@ss (based on the IEC Common Data Dictionary) is available, the two standards AutomationML and OPC UA can be mapped to each other and two data models using DIN SPEC 16592 Maps for this complete management shell definition.
본 발명의 실시예에서는 자산 관리 셸 표준 규격 적용 대상으로 산업용 로봇 시스템에 대해 도 2와 같은 레퍼런스 자산 관리 셸 테스트베드 환경을 제시한다.In an embodiment of the present invention, a reference asset management shell test bed environment as shown in FIG. 2 is presented for an industrial robot system as a target of application of the asset management shell standard specification.
산업용 로봇 시스템은 크게 로봇 암(RobotArm)과 로봇 컨트롤러(RobotController), 로봇 암에 부착되는 툴(Tool) 등으로 구성될 수 있다.The industrial robot system may be largely composed of a robot arm, a robot controller, and a tool attached to the robot arm.
컨트롤러는 다중 필드버스 및 이더넷 기반 프로토콜들을 지원하며, OPC UA 서버 기능이 구현되어 있다. 그리고 컨트롤러에 구현되어 있는 OPC UA Server의 Node 정보는 크게 컨트롤러의 System 정보, Version 정보, Inputs, Outputs 정보로 구성된다.The controller supports multiple fieldbus and Ethernet-based protocols and the OPC UA server function is implemented. And the node information of the OPC UA Server implemented in the controller is largely composed of the controller's System information, Version information, Inputs, and Outputs information.
보다 상세하게 상기 로봇 시스템을 위한 관리 셸의 정보 모델 구조는 도 3과 같으며, 이는 앞서 설명한 자산 관리 셸 표준 메타 모델 구조를 이용하여 설계된 것이다.In more detail, the information model structure of the management shell for the robot system is shown in FIG. 3 , which is designed using the aforementioned asset management shell standard meta model structure.
로봇 시스템의 자산과 자산 관리 셸은 각각 RobotArm, RobotController 및 Tool을 기본 서브 모델로 가지며, RobotArm과 RobotController의 서브 모델은 식별 정보를 포함하는 Identification 서브 모델과, 시스템 규격, 설계 등의 정보를 포함하는 Datsheet 서브 모델, OPC UA 서버로 전달받는 Runtime Data 로 구성된 OperationData 서브 모델을 하위 서브 모델들로 가진다.The asset and asset management shell of the robot system have RobotArm, RobotController, and Tool as basic sub-models, respectively, and the sub-models of RobotArm and RobotController include an Identification sub-model including identification information, and a Datsheet containing information such as system specifications and design. It has sub-model, OperationData sub-model composed of Runtime Data delivered to OPC UA server as sub-models.
자산 관리 셸 모델 정보 모델은 앞서 설명한 DIN SPEC 16592 표준 기반으로 AutomationML에서 OPC UA으로의 변환되어 OPC UA 서버로 생성되어 동작할 수 있으며, OPC UA 서버는 외부 시스템과의 인터페이스 기능을 담당한다.The asset management shell model information model is converted from AutomationML to OPC UA based on the DIN SPEC 16592 standard described above, and can be created and operated as an OPC UA server, and the OPC UA server is responsible for the interface function with external systems.
보다 상세하게, 로봇 시스템의 자산 관리 셸 정보 모델을 통해 생성된 OPC UA 서버는 관리 셸에서 정의한 서브 모델의 다양한 데이터를 OPC UA 서버 노드로 구성하고, 외부 시스템과의 데이터 연동을 지원할 수 있다.In more detail, the OPC UA server created through the asset management shell information model of the robot system can configure various data of the sub-model defined in the management shell as OPC UA server nodes, and support data interworking with external systems.
따라서 자산 관리 셸은 OPC UA 클라이언트 인터페이스를 지원하는 다양한 상용 가상화 또는 IIoT 플랫폼과 데이터 연동이 가능하다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, OPC UA Connection 기능을 지원하는 3D 가상화 소프트웨어를 사용하여 가상화 3D 모델과의 상호 연동이 가능하다.Therefore, the asset management shell can interwork with various commercial virtualization or IIoT platforms that support OPC UA client interfaces. For example, as shown in FIG. 4 , interworking with the virtualized 3D model is possible using 3D virtualization software supporting the OPC UA Connection function.
지금까지, 자산 관리 셸 기반의 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.So far, a preferred embodiment has been described in detail for the asset management shell-based robot system information modeling and interworking method.
본 발명의 실시예에서는 로봇 시스템의 생애 주기 단계별로 저장되어야 하는 주요 데이터를 관리하기 위한 로봇 정보 모델링 방법을 제시하였으며, 이를 통해 자산과 가상화 시스템과의 표준화된 연결 및 상호 연동이 가능하고, 공장 내·외부의 다양한 사물 및 서비스들간의 상호운용성을 지원할 수 있도록 하였다.In an embodiment of the present invention, a robot information modeling method for managing main data to be stored at each stage of the life cycle of a robot system is presented, and through this, standardized connection and interworking between assets and virtualization systems is possible, and within the factory · To support interoperability between various external objects and services.
이에 의해, 제조 공정과 관련된 다양한 구성 요소와 이들의 수명주기 내내 저장되어야 하는 중요한 데이터를 자산 관리 셸 표준 규격에 따라 효과적으로 관리 할 수 있다.Thereby, various components related to the manufacturing process and important data that must be stored throughout their life cycle can be effectively managed according to the asset management shell standard specification.
또한, 자산 관리 셸은 OPC UA 클라이언트 인터페이스를 지원하는 다양한 상용 가상화 또는 IIoT 플랫폼과 데이터 연동이 가능하다.In addition, the asset management shell is capable of data interworking with various commercial virtualization or IIoT platforms that support the OPC UA client interface.
도 5는 로봇 시스템 정보 모델링 시스템의 블럭도이다. 로봇 시스템 정보 모델링 시스템은, 도시된 바와 같이, 통신부(110), 출력부(120), 프로세서(130), 입력부(140) 및 저장부(150)를 포함하여 구성된다.5 is a block diagram of a robot system information modeling system. The robot system information modeling system, as shown, is configured to include a
통신부(110)는 네트워크를 통해 자산들과 통신 연결하는 수단이고, 프로세서(130)는 자산 관리 셸 기반의 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동을 지원하여 준다.The
입력부(140)는 사용자 명령/설정을 프로세서(130)로 전달하는 입력 수단이고, 출력부(120)는 프로세서(130)의 실행 결과가 표시되는 출력 수단이다. 저장부(150)는 프로세서(130)가 기능하고 동작함에 있어 필요한 저장공간을 제공한다.The
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.On the other hand, it goes without saying that the technical idea of the present invention can also be applied to a computer-readable recording medium containing a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment. In addition, the technical ideas according to various embodiments of the present invention may be implemented in the form of computer-readable codes recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be any data storage device readable by the computer and capable of storing data. For example, the computer-readable recording medium may be a ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, hard disk drive, or the like. In addition, the computer-readable code or program stored in the computer-readable recording medium may be transmitted through a network connected between computers.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
AAS : 자산 관리 셸(Asset Administration Shell)
Header : 헤더
Body : 바디
SubModel : 서브 모델
Manifest : 마니페스트
Component Manager : 컴포넌트 매니저
RobotArm : 로봇 암
RobotController : 로봇 컨트롤러
Tool : 로봇 암에 부착되는 툴AAS: Asset Administration Shell
Header : header
Body: body
SubModel: submodel
Manifest : Manifest
Component Manager: Component Manager
RobotArm : Robot Arm
RobotController : robot controller
Tool : A tool attached to the robot arm
Claims (8)
생성된 관리 셸의 정보를 서버 노드로 구성하는 단계;
구성한 서버 노드로 외부 시스템과 데이터 연동을 지원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
creating a management shell of the robotic system;
configuring the information of the created management shell as a server node;
Supporting data interworking with an external system with the configured server node; Robot system information modeling and interworking method comprising: a.
관리 셸은,
헤더와 바디를 포함하고,
헤더는,
로봇 시스템과 관리 셸의 식별 정보를 포함하며,
바디는,
로봇 시스템에 대한 정보를 서브 모델 형태로 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
The method according to claim 1,
management shell,
including a header and a body;
header is,
contains identification information of the robotic system and the management shell;
the body,
Robot system information modeling and interworking method, characterized in that it includes information about the robot system in the form of a sub-model.
서브 모델은,
로봇 시스템에 대한 공통 속성값들을 모아 놓은 집합체인 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
The method according to claim 1,
The sub model is
Robot system information modeling and interworking method, characterized in that it is a collection of common attribute values for the robot system.
관리 셸은,
관리 셸의 정보를 디렉토리로 나타내는 마니페스트(Manifest)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
3. The method according to claim 2,
management shell,
Robot system information modeling and interworking method, characterized in that it includes a manifest (Manifest) representing the information of the management shell as a directory.
관리 셸은,
외부에서 관리 셸의 정보와 함수에 접근 및 연결하기 위한 통신 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
3. The method according to claim 2,
management shell,
Robot system information modeling and interworking method, characterized in that it includes a communication interface for accessing and connecting information and functions of the management shell from the outside.
로봇 시스템의 관리 셸은,
로봇 암에 대한 관리 셸, 로봇 컨트롤러에 대한 관리 셸, 로봇 암에 부착되는 툴에 대한 관리 셸을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
The method according to claim 1,
The management shell of the robot system is:
A method for modeling and interworking robot system information, comprising: a management shell for a robot arm; a management shell for a robot controller; and a management shell for a tool attached to the robot arm.
각 관리 셸들은,
식별 정보를 포함하는 Identification 서브 모델과, 시스템 규격, 설계 정보를 포함하는 Datsheet 서브 모델, OPC UA 서버로 전달받는 Runtime Data로 구성된 OperationData 서브 모델을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법.
7. The method of claim 6,
Each management shell is
Robot system information modeling and interworking method, characterized in that it includes an Identification sub-model including identification information, a Datsheet sub-model including system specifications and design information, and an OperationData sub-model consisting of Runtime Data transmitted to the OPC UA server .
생성된 관리 셸의 정보를 서버 노드로 구성하는 단계;
구성한 서버 노드로 외부 시스템과 데이터 연동을 지원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 시스템 정보 모델링 및 상호 연동 방법을 수행할 수 있는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
creating a management shell of the robotic system;
configuring the information of the created management shell as a server node;
A computer-readable recording medium containing a program capable of performing robot system information modeling and interworking method, characterized in that it includes; supporting data interworking with an external system with the configured server node.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2020/017023 WO2022114277A1 (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Asset administration shell-based robot system information modeling and interworking method |
| KR1020200161843A KR20220073919A (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Robot system information modeling and interworking method based on asset administration shell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200161843A KR20220073919A (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Robot system information modeling and interworking method based on asset administration shell |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220073919A true KR20220073919A (en) | 2022-06-03 |
Family
ID=81755704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200161843A KR20220073919A (en) | 2020-11-27 | 2020-11-27 | Robot system information modeling and interworking method based on asset administration shell |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220073919A (en) |
| WO (1) | WO2022114277A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024128344A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 한국전자기술연구원 | Facility interworking and data visualization method using asset administration shell information model |
-
2020
- 2020-11-27 WO PCT/KR2020/017023 patent/WO2022114277A1/en active Application Filing
- 2020-11-27 KR KR1020200161843A patent/KR20220073919A/en active Search and Examination
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024128344A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 한국전자기술연구원 | Facility interworking and data visualization method using asset administration shell information model |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022114277A1 (en) | 2022-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Burns et al. | A review of Interoperability Standards for Industry 4.0. | |
| Schroeder et al. | A methodology for digital twin modeling and deployment for industry 4.0 | |
| Liu et al. | A cyber-physical machine tools platform using OPC UA and MTConnect | |
| JP7333703B2 (en) | Systems, methods, and apparatus for generating an integrated modular architectural model | |
| Wang et al. | Cloud-based cyber-physical systems in manufacturing | |
| CN108769109B (en) | Unified processing method and system for data of Internet of things heterogeneous equipment | |
| JP3762719B2 (en) | Collaborative design method, apparatus thereof, and system thereof | |
| EP3709227B1 (en) | System and method for interoperable communication of an automation system component with multiple information sources | |
| US20150227617A1 (en) | Extensible device object model | |
| Drath et al. | AutomationML-the glue for seamless automation engineering | |
| CN102708234B (en) | Integration platform and method of Matlab (matrix laboratory) simulation model based on HLA (high level architecture) | |
| Isikdag | Enhanced building information models | |
| US20100066733A1 (en) | System and method for managing virtual world environments based upon existing physical environments | |
| JP6663060B2 (en) | Semantic gateway modeling method and semantic gateway | |
| Wenger et al. | Connecting PLCs with their asset administration shell for automatic device configuration | |
| CN113454551A (en) | Automated code generator for interoperability between industrial ecosystems | |
| KR20220073919A (en) | Robot system information modeling and interworking method based on asset administration shell | |
| Podlubne et al. | Model-based approach for automatic generation of hardware architectures for robotics | |
| US7802235B2 (en) | System and method for tracing and/or evaluating the exchange of information | |
| Bamunuarachchi et al. | A framework for enabling cyber-twins based industry 4.0 application development | |
| Cavalieri et al. | A proposal to make OCF and OPC UA interoperable | |
| KR102288068B1 (en) | Cpps automatic construction system through centric opc-ua modeling | |
| Song et al. | Interoperability between a cooperative design modeler and a cad system: Software integration versus data exchange | |
| JP6793881B1 (en) | Management equipment, management system, management method and program | |
| KR20240085437A (en) | Digital twin service component configuration and life cycle management method based on asset administration shell |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |