Developing Automatic Lens Module Assembly System Using 3D Simulation

문덕희,이준석,백승근,장병림,김영규,Moon, Dug-Hee,Lee, Jun-Seok,Baek, Seung-Geun,Zhang, Bing-Lin,Kim, Yeong-Gyoo The Korea Society for Simulation 2007 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.16 No.2

가상생산기술은 신제품의 개발, 새로운 장비 개발 및 새로운 제조시스템 개발에 유용한 도구이며, 특히 3D 시뮬레이션 기술은 가상생산의 핵심기술이다. 3D 시뮬레이션 기술은 기계적 시뮬레이션 기술과 이산사건 시뮬레이션 기술로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 휴대폰 카메라에 장착되는 렌즈모듈 조립을 생산하는 국내 회사의 사례를 소개한다. 이 회사에서는 렌즈모듈 조립공정을 현재 수작업으로 하고 있는데 자동화시스템을 개발하기로 결정하였으며 이를 위해 3D 시뮬레이션 기술을 도입하기로 하였다. 3D 시뮬레이션 기술은 시스템 개념설계단계에서부터 적용이 되었는데, 단위 장비 개발을 위해서는 $CATIA^{(R)}$와 $IGRIP^{(R)}$이 활용되었으며, 시스템 설계를 위해서는 이산사건 시뮬레이션 도구인 $QUEST^{(R)}$가 활용되었다. 논문의 목적은 새로운 자동화 설비의 기술적. 경제적 타당성을 검증하는 것이다. 개발결과 takt time 이 기존의 수작업에 비해 4분의 1 수준으로 감소되었으며, 이에 따른 작업자 인원도 대폭 감소되었다. Virtual manufacturing (VM) is a powerful technology for developing a new product, new equipment and new manufacturing system, and three-dimensional (3D) simulation is a core technology in VM. 3D simulation involves both mechanical simulation and discrete event simulation. This paper introduces a case study of implementing 3D simulation for developing an automatic assembly line in a Korean optical factory. This factory produces a lens module that is the part of a phone-camera. 3D simulation technology is applied from the early stage of development. In the conceptual design and the initial design phases for individual equipment, 3D mechanical simulation using $CATIA^{(R)}$ and $IGRIP^{(R)}$ is conducted. 3D discrete event simulation with $QUEST^{(R)}$ is applied to the detailed design of the equipment and of the whole system. The focus of the simulation is to verify the technical and economical feasibility of the new automatic system. As a result, the takt time is reduced to the quarter of the manual system, and the number of workers in a line is reduced tremendously.

Output Data Analysis of Simulation: A Review

장병윤,Chang, Byeong-Yun The Korea Society for Simulation 2012 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.21 No.3

시뮬레이션은 시간에 따라 변화하는 실제 프로세스나 시스템에 대한 운영을 모방한다. 이 방법론은 실제 시스템의 운영적 특성들을 연구하는데 관심을 가진다. 일반적으로 시뮬레이션 프로젝트는 자료수집, 코딩, 모델 타당성 및 유효성 검증, 실험 계획, 출력 자료 분석, 적용과 같은 여러 가지 단계들을 거친다. 본 논문에서는 이와 같은 여러 단계들 중 시뮬레이션 출력 자료의 통계적 분석에 대한 연구들을 살펴 보기로 한다. 특별히 본 연구에서는 종료형(terminating) 시뮬레이션과 비종료형(non-terminating) 시뮬레이션 각각의 경우에 대한 평균 ${\mu}$를 구간 추정하는 방법을 설명한다. 그런 다음 이 연구결과를 확장한 일반적인 평균 ${\mu}$의 보다 더 일반화된 형태인 $f({\mu})$를 추정하는 방법에 대해 설명한다. 여기서 함수 $f({\bullet})$은 비선형 함수로서 $f'({\mu}){\neq}0$인 ${\mu}$의 이웃에서 미분 가능한 함수이다. Simulation is the imitation of the operation of a real-world process or system over time. It concerns the study of the operating characteristics of real systems. Typically, a simulation project consists of several steps such as data collection, coding, model verification, model validation, experimental design, output data analysis, and implementation. Among these steps of a simulation study this paper focus on statistical analysis methods of simulation output data. Specially, we explain how to develop confidence interval estimators for mean ${\mu}$ in terminating and non-terminating simulation cases. We, then, explore the estimation techniques for $f({\mu})$, where the function $f({\bullet})$ is a nonlinear that is continuously differentiable in a neighborhood of ${\mu}$ with $f'({\mu}){\neq}0$.

A Study on the Battle Management Language Application for the C4I and M&S Interoperation in ROK Forces

정환식,이재영,Jung, Whan-Sik,Lee, Jae-Yeong The Korea Society for Simulation 2010 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.19 No.1

Battle Management Language (BML) is defined as an unambiguous language intended to provide for command and control of simulated and live forces in U.S. It has been developed to connect between command and control system and Modeling & Simulation in the U.S., including NATO M&S Working Group. Its goal is to provide situational awareness and offer a path forward for interoperation of C2 systems and simulations. This study deals with BML development in U.S. that begins from army and is being expanded in multinational environment. It also proposes the BML application for C4I and M&S interoperation in the Korean forces. Recent developments of BML in U.S. have shown the potential for interoperation between C2 systems and simulations in a coalition environment. Finally, this study proposes a general BML application method and shows the example of its application to the Korea Joint Command Control System (KJCCS). It provides an architecture and a milestone for BML application in the Korean forces.

Application of the BMORE Plot to Analyze Simulation Output Data with Bivariate Performance Measures

이미림,이진표,박민재,Lee, Mi Lim,Lee, Jinpyo,Park, Minjae The Korea Society for Simulation 2020 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.29 No.2

Bivariate measure of risk and error(BMORE) plot is originally designed to depict bivariate output data and related statistics obtained from a stochastic simulation such as sample mean, median, outliers, and a boundary of a certain percentile of simulation data. When compared to the static numbers, the plot has a big advantage in visualization that enables scholars and practitioners to understand the potential variability and risk in the simulation data. In this study, beyond just the construction of the plot to depict the variability of a certain system, we add a chance constraint to the plot and apply it for decision making such as checking the feasibility of systems, comparing performances of the systems on statistical background, and also analyzing the sensitivity of the problem parameters. In order to demonstrate an application of the plot, we employ an inventory management problem as an example. However, the techniques and algorithms suggested in this paper can be applied to any other problems comparing systems on bivariate performance measures with simulation/experiment results. BMORE(Bivariate measure of risk and error) 도표는 본래 확률적 시뮬레이션에서의 이변량 성과 데이터와, 그와 관계된 표본 평균, 중앙값, 이상점, 특정 백분위 내의 결과 데이터의 범위 등과 같은 통계량들을 시각화하기 위해 설계되었으며, 정적인 정보들만 제공하는 것에 비해 사용자들이 시뮬레이션 결과 데이터에 담긴 가변성을 더욱 직관적으로 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다. 본 연구에서는 BMORE 도표를 단순히 한 시스템의 가변성을 시각화하기 위한 것이 아닌, 특정 확률적 제약 아래 대상 시스템들의 실행 가능성을 타진하고, 통계적 배경 아래 여러 시스템들의 성과 비교를 행하며, 매개변수들의 민감도 분석을 실시하기 위한 의사결정 도구로써 활용할 수 있음을 보이고 이를 위한 여러 방안을 제안한다. 그 활용 예시를 보이고자 본 연구에서는 간단한 재고 관리 문제를 차용하였으나, 제시된 방안들 자체는 이변량 성과 척도를 가지는 시뮬레이션/실험 데이터를 근거로하여 여러 시스템들을 비교하는 문제라면 어디든 사용될 수 있음을 밝혀둔다.

Application of Control Variable with Routing Probability to Queueing Network Simulation

권치명,임상규,Kwon, Chi-Myung,Lim, Sang-Gyu The Korea Society for Simulation 2012 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.21 No.3

본 연구는 대기행렬 네트워크 시뮬레이션에서 통제변수를 활용하여 목표 반응변수를 보다 더 정확히 추정하는 기법을 탐색한다. 반응변수 추정에서 통제변수기법의 효율성은 반응변수와 높은 상관관계를 가지는 통제변수의 선택과 선택된 통제변수를 이용하여 통제추정량을 어떻게 정의하는가에 따라 달라진다. 대기행렬 네트워크 시뮬레이션 모형에서 확률적 모형의 발전과정은 확률적 서비스시간과 분지 확률에 의하여 재현된다. 대부분의 통제변수기법은 통제추정치 구성에서 서비스 시간 확률변수를 사용한다. 본 연구는 서비스 시간 확률변수와 분지 확률변수를 동시에 사용하는 통제 추정량을 제안하고 이를 컴퓨터 네트워크 시스템의 관심 반응변수 추정에 응용하여 그 효율성을 탐색하고자 한다. 시뮬레이션 결과는 반응변수 추정에 있어서 분지확률 통제변수의 활용 가능성을 제시하고 있으며, 서비스-시간과 분지확률을 동시에 이용하는 결합 통제변수의 활용은 향후 연구가 필요한 분야로 판단된다. This research discusses the application of the control variables to achieve a more precise estimation for the target response in queueing network simulation. The efficiency of control variable method in estimating the response depends upon how we choose a set of control variables strongly correlated with the response and how we construct a function of selected control variables. For a class of queuing network simulations, the random variables that drive the simulation are basically the service-time and routing probability random variables. Most of applications of control variable method focus on utilization of the service time random variables for constructing a controlled estimator. This research attempts to suggest a controlled estimator which uses these two kinds of random variables and explore the efficiency of these estimators in estimating the reponses for computer network system. Simulation experiments on this model show the promising results for application of routing probability control variables. We consider the applications of the routing probability control variables to various simulation models and combined control variables using information of service time and routing probability together in constructing a control variable as future researches.

Design Methodology of System-Level Simulators for Wideband CDMA Cellular Standards

박성경,Park, Sungkyung The Korea Society for Simulation 2013 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.22 No.1

이 논문에서는 EV-DO나 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스와 같은 CDMA 셀룰러 표준을 목표로 하는 시스템 수준 시뮬레이터의 설계 방법론을 소개한다. 셀 레이아웃, 모바일 분포, 채널 모델링, 수신 전력 계산, 스케줄링, 패킷 에러 예측, 트래픽 생성 등의 절차를 따라 가면서, 시스템 수준 시뮬레이터의 기본 구조와 시뮬레이션 흐름을 기술하였다. 시뮬레이터를 모델링하기 위해, CDMA 시스템과 EV-DO 방송 시스템의 순방향 링크에서의 패킷 데이터 전송을 고려하였다. 셀룰러 표준을 위한 시스템 수준 시뮬레이터는 상위 수준 언어로 모델링 및 개발 되었고, 용량과 커버리지를 포함한 에어 접속부 성능 지표들을 계산 및 예측하는 데에 이용되었다. This tutorial paper presents the design methodology of system-level simulators targeted for code division multiple access (CDMA) cellular standards such as EV-DO (Evolution-Data Only) and broadcast multicast service (BCMCS). The basic structure and simulation flow of system-level simulators are delineated, following the procedure of cell layout, mobile drops, channel modeling, received power calculation, scheduling, packet error prediction, and traffic generation. Packet data transmissions on the forward link of CDMA systems and EV-DO BCMCS systems are considered for modeling simulators. System-level simulators for cellular standards are modeled and developed with high-level languages and utilized to evaluate and predict air interface performance metrics including capacity and coverage.

Analysis and Evaluation for Constraint Enforcement System

홍민,박두순,최유주,Hong, Min,Park, Doo-Soon,Choi, Yoo-Joo The Korea Society for Simulation 2009 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.18 No.2

Stable and effective constraint enforcement system is one of the crucial components for physically-based dynamic simulations. This paper presents analysis and evaluation for traditional constraint enforcement systems(Lagrange Multiplier method, Baumgarte stabilization method, Post-stabilization method, Implicit constraint enforcement method, Fast projection method) to provide a guideline to users who need to integrate a suitable constraint enforcement system into their dynamic simulations. The mathematical formulations for traditional constraint enforcement systems are presented in this paper. This paper describes a summary of evaluation which consists of constraint error comparison, computational cost, and dynamic behavior analysis to verify the efficiency of each traditional constraint enforcement system.

Performance Analysis of DoS/DDoS Attack Detection Algorithms using Different False Alarm Rates

장범수,이주영,정재일,Jang, Beom-Soo,Lee, Joo-Young,Jung, Jae-Il The Korea Society for Simulation 2010 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.19 No.4

Internet was designed for network scalability and best-effort service which makes all hosts connected to Internet to be vulnerable against attack. Many papers have been proposed about attack detection algorithms against the attack using IP spoofing and DoS/DDoS attack. Purpose of DoS/DDoS attack is achieved in short period after the attack begins. Therefore, DoS/DDoS attack should be detected as soon as possible. Attack detection algorithms using false alarm rates consist of the false negative rate and the false positive rate. Moreover, they are important metrics to evaluate the attack detections. In this paper, we analyze the performance of the attack detection algorithms using the impact of false negative rate and false positive rate variation to the normal traffic and the attack traffic by simulations. As the result of this, we find that the number of passed attack packets is in the proportion to the false negative rate and the number of passed normal packets is in the inverse proportion to the false positive rate. We also analyze the limits of attack detection due to the relation between the false negative rate and the false positive rate. Finally, we propose a solution to minimize the limits of attack detection algorithms by defining the network state using the ratio between the number of packets classified as attack packets and the number of packets classified as normal packets. We find the performance of attack detection algorithm is improved by passing the packets classified as attacks.

Automating Model Building Processes for Simulation of Complex Manufacturing and Logistics Systems

서정훈,김갑환,Seo, Jeong Hoon,Kim, Kap Hwan The Korea Society for Simulation 2018 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.27 No.2

시뮬레이션은 물류 또는 제조 시스템의 효율성을 평가하고 시스템의 결과를 예측하는 데 사용되었다. 새로운 시뮬레이션 모델은 시설 설계 프로세스 중에 새로운 대체 설비 및 배치를 평가하는 데 필요로 한다. 시뮬레이션 모델을 수정하여 매개변수와 같은 사소한 변경을 처리하기는 쉽지만 시뮬레이션 모델러가 많은 시뮬레이션 서브 모델의 변경을 포함하여 레이아웃을 변경하는 데는 많은 시간과 노력이 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 AutoCAD layout의 정보를 시뮬레이션 모델에 자동으로 변환하는 방법을 제안한다. 또한 표준 문서를 Excel 양식으로 정의하고 기본 레이아웃, 프로세스, 시설 및 작업자에 대한 정보를 시뮬레이션 모델에 자동으로 변환하는 방법도 제안한다. Tecnomatix Plant Simulation 9.0이라는 시뮬레이션 전용 Tool이 사용되었다. 본 논문에서 제시한 접근한 방법은 반도체 웨이퍼 공장을 대상으로 사례 연구되었다. Simulations have been used to evaluate the efficiency of logistics or manufacturing systems and predict the outcomes of the systems. New simulation models are needed to evaluate new alternative plants and layouts during the resource design process. Although it is easy to handle minor changes in parameters by modifying a simulation model, it takes considerable time and effort for simulation modelers to alter the layout, which involves changes in many simulation sub-models. Therefore, this study proposes a method to transfer information in AutoCAD layout to the simulation model automatically. This study also defines a standard document as an Excel Form, and suggests a method to transfer information on the basic layouts, processes, resources, and workers to a simulation model automatically. A simulation tool, called Tecnomatix Plant Simulation 9.0, was used for this study. The proposed approach in this study was applied to a semiconductor wafer factory for a case study.

Simulation of Evacuation Dynamics of Three Types of Pedestrians with Morality

이상희,Lee, Sang-Hee The Korea Society for Simulation 2011 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.20 No.1

공항상태에서 방이나, 복도로부터 나가려고 하는 긴급대피 상황에서의 사람들 행동문제는 일상생활에서 매우 중요하다. 지난 몇 년간 보행자 동역학을 전산 모사하는 수학적 모델들이 개발되어 왔다. 긴급대피 동역학에 대한 이해는 사람들의 안전과 편안함이 고려된 설계를 하는 데 기여를 할 수 있다. 그러나 제안 되어진 대부분의 모델들은 사람들의 종류와 그들의 마음상태를 전혀 고려하지 않았다. 사람들은 입자로 묘사되어졌으며, 그들의 마음은 장거리 상호작용으로써의 개체간 상호작용으로써 기술되어 졌다. 본 연구에서, 우리는 이전에 보행자모델로 제안한 격자 모델을 이용하여 도덕성을 가진 세 종류의 사람-어른, 어린이, 부상자-의 긴급대피 동역학을 연구하였다. 대피하는 과정에서 어른과 어린이가 충돌하면 어린이가 넘어지면서 부상자가 된다. 사람들은 이러한 부상자들을 만나게 되면 지나치지 않고 기다리게 되는데, 이 정도를 사람들의 도덕성으로 해석하였다. 일정한 수의 부상자들이 발생하면 긴급한 대피상황에서 사람들을 밟고 지나가게 된다. 그리고 모델에서는 부상자들이 격자공간에서 없어진다. 시뮬레이션 결과는 도덕성과 관련하여 장애물로써 역할을 하는 부상자로 인한 교통 체증이 발생함을 보여 주었다. The problem of evacuating pedestrians from a room or channel under panic conditions is of obvious importance in daily life. In recent years, several computer models have been developed to simulate pedestrian dynamics. Understanding evacuation dynamics can allow for the design of more comfortable and safe pedestrian facilities. However, these models do not take into account the type and state of mind of pedestrians. They deal with pedestrians as particles and the state of mind as a social force, which is represented by conservative and long-range interactions between individuals. In this study, I used the lattice model proposed in my previous study to explore the evacuation behavior of pedestrians with morality. In this model, three types of pedestrians are considered: adults, children, and injured people. Collisions between adults and children result in injured people. When the number of injured people continuously in contact with each other reaches a given value k, the injured people are removed from the lattice space. This situation is the same as that in which pedestrians start stepping over injured people. This behavior was interpreted as the morality of pedestrians. Simulations showed that the evacuation showed down and eventually became jammed owing to the injured people acting as "obstacles" in relation to the morality k.