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영어

Digital-Twin are recognized as an important core technology for the realization of Smart Factories by simulating and optimizing the monitoring and predictive maintenance of manufacturing equipment and the operation of production lines in a digital space. To implement this system, we adopt the IEC62541-based OPC-UA (Open Platform Communications Unified-Architecture) Protocol, which has strengths in interoperability and connectivity between heterogeneous platforms. Therefore, In this paper, We designed and implemented an IIoT(Industry Internet of Things) system that connects heterogeneous platforms, and developed an OPC-UA simulator based on IEC 62541. We will present whether the data will be applied to the Digital-Twin Platform and whether it will work, and proceed with performance tests and evaluations. We evaluate the operation performance and OPC-UA performance of the Digital-Twin platform lightened by the proposed device, and present the optimal IEC62514-based simulator system. We proceeded with the performance evaluation of sending and receiving data with OPC-UA wrapping with the proposed simulator, and found that a lightweight Digital-Twin platform can be operated. This research can apply the OPC-UA protocol for implementing smart factory and meta-factory in the manufacturing shop floor with limited resources, avoiding the waste of time and space on the shop floor through the OPC-UA simulator. We expect that this will contribute to a significant improvement in efficiency by minimizing.

한국어

디지털 트윈은 디지털 공간에서 시뮬레이션 및 최적화함으로써 스마트팩토리 구현에 중요한 핵심 기술로 인식되고 있으며 이러한 시스템을 구현하기 위해서는 상호 운용성과 이기종 플랫폼 간 연결에 강점을 보이는 IEC62541 기반의 OPC-UA 프로토콜을 채택하고 있다. 이에 본 논문에서는 이기종 플랫폼 간 연결할 산업용 IoT 시스템을 설계 및 구현하고, IEC 62541기반으로 OPC-UA 시뮬레이터를 제안하여, 개발한 시뮬레이터를 통해 실제 제조현장의 온도, 압력, 유량 등 센서에서 수집되는 데이터를 디지털 트윈 플랫폼에 적용해 동작하 는지를 제시하고, 이에 대한 성능시험 및 평가를 진행하였다. 제안한 디바이스에서 경량화된 디지털 트윈 플랫 폼의 동작 성능과 OPC-UA 성능 평가를 진행하여 최적의 IEC62514기반 IIoT 시뮬레이터 시스템을 제안한다. 제안한 IIoT 시뮬레이터에서는 OPC-UA 랩핑으로 데이터를 송/수신하는 성능평가를 진행하고, 경량화된 디지 털 트윈 플랫폼이 운영됨을 알 수 있다. 이 연구는 한정된 자원을 사용하는 제조 현장에서 스마트 팩토리 및 메타팩토리 구현을 위한 OPC-UA 프로토콜을 적용할 수 있으며, OPC-UA 시뮬레이터를 통해 현장에서의 시 간 및 공간의 낭비를 최소화하고, 효율성을 크게 기여할 것으로 기대한다.