R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717TLRP-B079281-04 | |||||
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| 연구사업명 | 교통물류연구 | |||||
| 연구과제명 | 물류센터내 분류 및 피킹 작업속도 향상을 위한 고속자동화 물류장비(고속상자화물분류기 및 렉운반로봇) 기술개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-06-30 ~ 2018-03-28 | |||||
| 연구책임자 | 김환성 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
6명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
21명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 2,249,000,000 원 기업 : 752,812,000 원 계 : 3,001,812,000 원 |
총연구비 | 정부 : 10,140,000,000 원 기업 : 3,524,769,000 원 계 : 13,664,769,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국해양대학교 산학협력단 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B552989-000067-01, 11-B552989-000066-01,11-B552989-000065-01 | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
- 우리나라 물류센터내에서는 화물 피킹시 작업자가 피킹 및 분류를 위한 이송 등을 행하고 있어 피킹 이동시 및 피킹 작업시 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하되므로, 소비자의 수요에 맞는 보관시설내의 자동화가 요구됨 * 다품종 다빈도 소량주문 증가 : 인터넷의 발달 및 1인 가구의 증가로 인하여 홈쇼핑 및 인터넷을 통한 다품종 소량주문의 소비패턴 증가 * 정확하고 신속한 피킹 및 분류 필요 : 소비자의 다품종 다빈도 소량 주문에 대한 신속하고 정확한 피킹으로 생산성 향상 및 물류서비스 향상 필요 * 한국형 작업자본위의 자동화 기술 개발 필요 : 우리나라 물류센터에 적합한 작업자본위형의 (PTG: Person To Goods) 작업방식에 대응하는 자동화 기술 개발 필요 [최종목표] <연구단 연구개발 최종 목표> - 국내 물류기술개발을 통한 외산기술로부터의 기술 독립을 행하고 국내 ? 외 물류기술시장을 선도할 수 있는 물류기술을 개발하며, 물류서비스 향상을 위한 고객과의 시간 내 화물 처리 및 생산성 향상할 수 있는 기술 개발 * 물류작업속도 50% 향상시킨 고속 소터기 기술 * 인력활용 40% 개선시킨 작업자 본위작업의 자동화 기술 * 작업속도 40% 및 공간효율 75% 향상시킨 고속 이동랙 기술 <초저온(-50℃) 시설용 이동랙 기술 연구개발 최종 목표> - 물류센터내의 소화물 피킹에서 피킹인력 활용을 높이며 자동 피킹리딩기능 및 자동이송기능을 포함한 최대 500Kg 저층랙 화물을 1.0m/s 로 이송시키는 모바일로봇 및 운용시스템 기술개발 * 허용온도 : -50℃ * 최대 이송속도 : 420mm/s * 적재 팔레트 개수 : 60개 (3단 5열 기준) * 최대 허용하중 : 90톤 (3단 5열 기준) * 베이스 모듈 개수 : 3개 (2열, 3열, 5열) <초저온(-50℃) 시설용 이동랙 기술 연구개발 최종 목표> - NO-레일형 이동랙 베이스 모듈 * NO-레일 구동 Base 분석 및 핵심기술 분류 * NO-레일 구동 Base 개념 설계 * NO-레일 구동 Base 및 이동랙 상세설계 및 해석 * 구동 Base 제작 및 내구성 테스트 * 구동 Base 모듈 시험평가 및 기술이전 [연구내용 및 범위] - NO-레일 구동 Base 모듈 제작 및 내구성 테스트 ？ 구동 Base 보완 설계 및 해석 ？ 구동 Base 시작품 제작 (1종) ？ 상부 고강도 경량화 랙 시작품 제작 (1종) ？ 구동 Base 및 부품 내구성테스트 (1개월) ？ 구동 Base 재설계 및 보완제작 ？ 구동 Base 시험인증 (시험성적서 1종) ？ 고강도 경량랙 시험인증 (시험성적서 1종) - 상시구동형 초저온 구동체 제작 및 내구성 테스트 ？ 초저온 구동모듈 보완 설계 및 해석 ？ 초저온 구동모듈 제작 (1종) ？ Anti-Slip형 구동휠 제작 (1종) ？ 초저온 구동모듈 내구성 테스트 (1개월) ？ 초저온 구동모듈 재설계 및 보완제작 - 다중 이동모듈 동기화 제어기술 개발 ？ 동기화 제어 알고리즘 개발 및 테스트 ？ 센서를 이용한 이동랙 안전장치 개발 및 테스트 ？ 실험 및 검증 - 실시간 최적 보관위치 시스템 설계 및 제작 ？ 최적보관위치관리 알고리즘 설계 ？ 이동랙 시뮬레이터 제작 ？ 이동랙 관리 모듈 설계 및 제작 ？ 시뮬레이션 검증 -물류 자동화 운송을 위한 운송 로봇 제작 및 테스트 베드 적용 ？ 운송 로봇 주행을 위한 휠 구동 메커니즘 제작 ？ 운송 로봇 주행을 위한 제어기 및 센서 인터페이스 H/W 제작 ？ 운송 로봇 주행 안전장치 제작 ？ 운송 로봇의 랙 하역부 메커니즘 및 인식 장치 제작 ？ 복수 운송 로봇 운용을 위한 통신 시스템 H/W 구축 및 적용 ？ 운송 로봇 통합화 제작 및 구동/제어 성능평가 ？ 운송 로봇의 주행 및 운송 기능의 테스트베드 적용 ？ 운송 로봇 인프라 테스트 베드 구축 ？ 운송 로봇 충전을 위한 자동 충전시스템 제작 - 물류 자동 운송 시스템 운용을 위한 통신네트워크 시스템 테스트 베드 적용 ？ 통신 기지국간의 연속 통신을 위한 솔루션 도출 ？ 복수 운송 로봇 시스템 운용을 위한 통신 기지국 구축 ？ 복수 운송 로봇 통신 네트워크 시스템 테스트 베드 적용 - 운송 로봇 인식 기술 상세설계 및 구현 ？ 센서기반 중량 랙 인식모듈 상세설계 및 구현 ？ 센서기반 경량 랙 인식모듈 상세설계 및 구현 ？ 센서기반 물류 처리 위치 설정 S/W 상세설계 및 구현 - 운송 로봇 통합 제어 시스템 상세설계 및 구현 ？ 운송 로봇 주행/물류 처리 제어기술 구현 ？ 운송 로봇 자율이동을 위한 최적경로 생성 알고리즘 구현 ？ 운송 로봇 충돌 및 교차회피 알고리즘 구현 ？ 운송 로봇 고장 진단, 알람 알고리즘 상세설계 및 구현 ？ 복수 운송 로봇 다중 데이터 통신 프로토콜 알고리즘 상세설계 및 구현 ？ 인식 및 주행알고리즘 상세설계 및 구현 - 복수의 운송 로봇 통제 및 관리 기술 상세설계 및 구현 ？ 운송 로봇 작업 최적 할당기술 상세설계 및 구현 ？ 운송 로봇 스케쥴 관리 기술 및 트래픽 제어 구현 - 단일 및 복수 운송 로봇 제어기술 상세 설계 및 시뮬레이션 ？ 센서기반 운송 로봇 충돌 회피 상세설계 및 상세 시뮬레이션 ？ 센서기반 운송 로봇 위치 인식 상세설계 및 구현 ？ 복수 운송 로봇 최적 경로 탐색 및 제어 모델 상세설계 및 시뮬레이션 - 물류 자동화 운영솔루션 개발 및 테스트베드 적용 ？ 물류자동화 시스템 테스트를 위한 테스트 베드 구축 ？ 기간 시스템 연계 및 물류 정보 관리를 위한 물류 운영 시스템 설계 및 개발 ？ 500kg 급 중량 운송 랙 시스템 개발 및 적용 ？ 경량 운송 랙 시스템 개발 - 초고속 High Speed Induction 개발 최대목표 4.0m/sec, 화물정렬기 설계 제작, 1Unit 2Carrier 하드웨어 ？ High Speed Induction Module 2대 제작 설치 ？ Track Module 30m 이상 제작 설치 ？ Leg Support 제작 설치 ？ Platform 제작 설치 ？ Side Cover 제작 설치 ？ Chute 제작 설치 ？ 초고속 자동정렬기 모듈 1대 제작 설치 ？ 전장 설계 및 전장품 설치 ？ 선형 가변 시스템 통합 시운전 (2.5m/sec , 3.0m/sec , 4.0m/sec) - 초고속/고효율 LSM (Linear Synchronous Motor) Driving System 국산화 개발 ？ LSM Driving System 시작품 설계/제작 ？ LSM Controller 보완 설계 및 시작품 제작 ？ Hall Encoder/Interpolator 보완 설계 및 시작품 제작 ？ 통신 Unit 보완 설계 및 시작품 제작 ？ Motor 보완 설계 및 시작품 제작 ？ Driver 보완 설계 및 시작품 제작 ？ 시작품 개별 성능 시험 (소규모 Test Bed 구축) ？ 선형 가변 속도 제어 구현 및 테스트 ？ 저소 |
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| 색인어 | 한글 | 물류장비 | 화물정렬기 | 이동랙 | 운송롯봇 | 화물분류기 |
| 영문 | Logistics equipment | High-speed automation | mobile rack | logistics robot | sorter | |
| 최종보고서 | 물류센터내 분류 및 피킹 작업속도 향상을 위한 고속자동화 물류장비 기술개발_최종보고서(총괄).pdf | |||||