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스마트 팩토리 기술의 발전에 따라 제조 공정의 실시간 모니터링 및 시각화에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 흐름 속에서 물리 시스템 상태를 가상 모델로 단방향 자동 동기화하는 디지털 섀도(Digital Shadow, DS) 기술이 주목받고 있다. 그러나, FlexSim과 같은 3D 시뮬레이션 소프트웨어로 DS 모델을 구축할 경우, 객체별로 통신 태그와 이벤트 로직을 수동 설정해야 하므로 모델링 부하가 크다는 한계가 있다. 이에 본 연구는 FlexSim 환경에서 DS 모델 구축을 자동화하는 커스텀 라이브러리를 제안하고, 이를 통해 기대되는 작업 부하 저감 효과를 논의한다. 제안 라이브러리는 Modbus TCP/IP와 KEPServer를 통신 미들웨어로 활용하며, 모델 뷰에 객체를 배치하는 것만으로 태그 바인딩과 이벤트 로직 구성이 자동 수행되도록 한다. 단순한 흐름 공정으로 구성된 시스템을 대상 모델로 정의하고, 커스텀 객체별 이벤트 기반 태그 매핑 명세를 수립하였다. 또한 NASA Task Load Index(NASA-TLX) 기반 주관적 평가와 설정 단계 수 기반 객관적 측정을 결합한 작업 부하 측정 프레임워크를 제안함으로써, 향후 라이브러리의 효과성을 정량적으로 검증할 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

스마트팩토리, IoT 기술의 발전으로 AGV(Automated Guided Vehicle) 운용이 확대되면서, 이산사건 시뮬레이션(DES)이 시스템 설계 및 검증에 널리 활용되고 있다. 그러나 DES는 사전에 정의되거나 DES에 내장된 로직을 따르므로 시뮬레이션 실행 중 경로내 상황을 반영하지 못해 차량 간 간섭을 적절히 처리하지 못하는 경우가 있다. 기존의 자원 예약 기법이나 페트리넷 기반 정적 분석 또한 실시간 점유 변화를 반영하기 어렵다. 본 연구는 AGV가 경로상 특정 지점에 도달할 때마다 진행 방향의 점유 여부를 확인하고, 점유 시 우회 경로를 동적으로 배정하는 경로 탐색 기법을 제안한다. 각 지점에서 네트워크 점유 정보가 DES 외부의 Python 모듈로 전달되며, 해당 모듈은 통행 불가 구간을 제외한 네트워크에서 최소 비용 흐름(Min-Cost Flow) 기법으로 최적 경로를 재계산하여 AGV에 반환한다. 단방향 경로로 구성된 AGV 시스템을 FlexSim으로 구현 및 검증한 결과, 제안 기법이 DES 모형 내 차량 혼잡으로 인한 지연을 줄이고, 지능적인 차량 제어에 기여함을 확인하였다.

Order processing system is the beginning and core part of distribution center operations, and efficient order processing operations can not only improve customer satisfaction but also reduce costs. Therefore, the trade-off analysis between order processing difficulty and quick response time, improving the handling capacity and efficiency while reducing order processing costs are regarded as two big challenges for e-commercial enterprise. Based on queuing model as well as some data collected from Jingdong, a Chinese E-commerce giant, this paper constructed a 3D simulation model by using Flexsim, aiming at solving the bottleneck of the whole system of E-commerce order processing. According to the simulation, the author gives two order processing optimization solution, service stations optimization and queuing optimization to solve the two challenges.

According to backward technology, tedious process, failure orders and goods queuing of traditional tobacco enterprise logistics center, the process optimization methods is proposed by application of RFID technology. Firstly, actual operating environment of Harbin Tobacco Company (Abbr. HTC) logistics center in China is used as background to analyze the problems existing in the process through investigation. Secondly, the logistics center simulation model is established by using Flexsim simulation technology in order to find out the cause of the problems of logistics center operation process. Finally, operation process of logistics center is optimized. The result shows that the operating efficiency of logistics center has increased by 22.4%. It proves that the effect of this kind of research method for the optimization of tobacco logistics center process is remarkable and it provides a new way of thinking to implement RFID technology in the logistics center of this industry.

병렬 기계 작업장에서 자원을 효율적으로 활용하기 위해서는 처리할 작업을 적절한 기계에 할당해야 한다. 특정 작업을 처리할 기계를 선택할 때 휴리스틱을 사용할 수도 있으나, 특정 작업장에 맞춤화된 휴리스틱을 개발하는 것은 쉽지 않다. 반면, 본 논문에서는 이종 병렬 기계 작업장을 위한 작업 할당 모형을 개발하는데 강화학습을 응용하고자 한다. 작업 할당 모형을 학습하는데 필요한 에피소드들은 상용 시뮬레이션 소프트웨어인 FlexSim을 이용하여 생성하였다. 아울러, stable-baseline3 라이브러리를 이용하여 강화학습 알고리즘을 생성된 에피소드들에 적용하였다. 실험 결과를 통해 시뮬레이션과 강화학습이 작업장 운영관리에 유용함을 알 수 있었다.

디지털 트윈은 고도화된 스마트공장이 가져야할 필수적인 구성요소 중 하나이다. 그러나 디지털 트윈은 다양한 소프트웨어 및 하드웨어 구성요소들의 연동을 통해 구현되기 때문에 디지털 트윈 응용 시스템을 설계하고 개발하는 것은 일반적으로 까다롭다. 이 같은 부담을 경감하기 위해 본 논문은 공정 디지털 트윈 개념 설계 및 평가를 수행하기 위한 새로운 접근법인 FlexSim 모형 간 연동을 제안한다. 제안하는 접근법은 디지털 트윈 모형이 실제 하드웨어 장치들이 아닌, 가상의 물리적 트윈 모형과 상호작용하는 가상 디지털 트윈 환경에 기반을 둔다. 적절한 구조와 기능을 가진 시뮬레이션 모형들을 가상의 물리적 트윈 및 디지털 트윈 모형으로 사용할 수 있으며, 이 같은 모형을 활용하면 가상 디지털 트윈 환경을 편리하게 구축할 수 있다. 결과적으로, 제안하는 접근법은 디지털 트윈 애플리케이션 개발에 소요되는 시간과 비용을 절감하는데 도움이 될 것이다. 강력한 3D 시각화 기능과 유연한 로직 작성 도구, 외부 데이터 연동 등을 지원하는 FlexSim 소프트웨어는 가상의 물리적 트윈 및 디지털 트윈 모형 작성에 적합한 도구이다. 나아가, 본 논문은 가상 디지털 트윈 환경 내 디지털 트윈 모형을 위한 평가 방법에 대해서도 논의한다. 제안하는 접근법은 간단한 제조 설비 디지털 트윈 프로토타입을 개발하는데 적용되었으며, 실험 결과는 FlexSim 모형 간 연동이 디지털 트윈 애플리케이션 개발에 유용함을 보여준다.

Digital twin is one of the integral components of advanced smart factory. However, digital twin applications are typically difficult to design and develop, since digital twin is implemented through integration of various software and hardware components. In order to mitigate these burdens, this paper proposes a novel approach called synchronization of FlexSim models for conceptual design and evaluation of process digital twin. The proposed approach is based on the virtual digital twin environment, where digital twin model interacts with virtual physical twin model instead of real hardware equipments. The virtual digital twin environment can be conveniently established by utilizing simulation models with appropriate structures and functions, which can be used as the virtual physical twin and digital twin models. Consequently, the proposed approach helps to reduce the time and cost of developing digital twin applications. FlexSim software is a commercial discrete event simulation tool suitable for building the virtual physical twin and the digital twin models, since it provides rich 3D visualization, flexible logic builder and external data connectivity. In addition, the evaluation method for digital twin model within the virtual digital twin environment is also discussed in this paper. The proposed approach is applied to develop a simple prototype of a digital twin for a manufacturing facility, and the experiment result demonstrate the usefulness of synchronization of FlexSim models in developing digital twin applications.