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SUMMARY

Contents

목차

제1장 연구개발과제의 개요 28

제1절 연구개발의 목적 29

제2절 연구개발의 필요성 33

1. 물류산업의 환경 변화 33

2. 현재 물류센터 상하역 시스템의 문제점 36

제3절 연구개발의 범위 41

제2장 국내·외 기술개발 현황 47

제1절 국내·외 기술 동향 49

1. 국내·외 기술개발 수준 분석 49

2. 국내·외 관련 특허 동향 분석 58

제2절 국내·외 산업 동향 69

1. 해외 산업 동향 69

2. 국내 산업 동향 76

제3절 일괄 하역장비 시장 규모 예측 81

1. 시장 조사 개요 81

2. 시장 조사 표본 선정 및 규모 83

3. 시장 조사 결과 85

제3장 연구 수행내용 및 성과 97

제1절 범용 일괄 하역장비 기술 개발 99

1. 기술 개요 99

2. 요소기술 설계 100

3. 구조 해석 110

4. 핵심 기능 테스트 117

5. Dual 시스템 운영방식 개발 119

6. 시제품 제작 및 테스트 132

7. 실 사용환경 구축 및 시험운영 139

8. 범용 일괄 하역장비 상하역 인터페이스 고도화 142

제2절 전용 일괄 하역장비 기술 개발 155

1. 기술 개요 155

2. 기본 설계 156

3. 핵심기능 테스트 180

제3절 윙바디 차량용 일괄 하역장비 기술 개발 183

1. 기술 개요 183

2. 요소기술 설계 184

3. 구조 해석 189

4. 핵심기능 테스트 193

5. 시제품 제작 및 테스트 195

6. 실 사용환경 구축 및 시험운영 201

제4절 일괄 하역장비 안전 및 상태 검지 기술 개발 203

1. 기술 개요 203

2. 기본 설계 204

3. 장애물 및 적재상태 검지장치 개발 213

4. 핵심 기능 테스트 224

5. 성능 검증 227

제5절 일괄 하역장비 통합 운영시스템 개발 231

1. 기술 개요 231

2. 통합 운영시스템 설계 232

3. 통합 운영시스템 개발 247

4. 통합운영 시스템 적용 및 보완 262

제6절 물류센터 하역 작업장 설계 275

1. 설계 개요 275

2. 물류센터 대안별 일괄 하역작업장 설계기준 수립 276

3. 적정 처리능력 및 개발규모 산정 286

4. 시뮬레이션을 이용한 시스템 구조, 배치, 동선 체계 설계 289

5. 시뮬레이션을 이용한 소요장비 및 성능 설계 299

6. 물류센터 상하역 작업장 평면 배치계획 수립 313

7. 일괄 상하역 작업장 설계도면 작성 314

8. 시설, 장비, 운영계획 등 마스터플랜 수립 318

제7절 일괄 하역장비 실용화 전략 수립 362

1. 일괄 하역장비 적용을 위한 비즈니스 모델 개발 362

2. 일괄 하역장비 사업화 및 실용화 방안 369

제4장 목표 달성도 및 관련분야 기여도 373

제1절 목표 달성도 375

제2절 관련분야 기여도 377

제5장 연구개발성과의 활용계획 379

제1절 요소기술 정보 381

1. 요소기술 총괄 381

2. 요소기술 382

제2절 성과활용 네트워크 정보 384

제3절 성과정보 386

1. 특허 등록 386

2. 학술지 게재 387

3. 소프트웨어 등록 388

4. 시제품 제작 388

5. 현장시험 390

제4절 성과활용 정보 391

제5절 성과활용 계획 395

제6장 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 401

제7장 연구개발성과의 보안등급 409

제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비현황 409

제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행 실적 410

제1절 연구실 안전조치 이행계획 410

1. 연구실 안전 점검 체계 410

2. 연구실 안전조치 이행계획 410

제2절 연구실 안전조치 이행 실적 411

1. 위험 요소 분석 411

2. 안전 관리 대책 411

제10장 연구개발과제의 대표적 연구 실적 412

제11장 참고문헌 415

표 1.1.1. 연구 목표(25톤 이하) 설정 근거 31

표 1.2.1. 국내 물류센터 인력수급 사항 38

표 1.3.1. 범용 일괄 하역장비 기술 연구개발 범위 42

표 1.3.2. 전용 일괄 하역장비 기술 연구개발 범위 43

표 1.3.3. 윙바디 차량용 일괄 하역장비 기술 연구개발 범위 44

표 1.3.4. 일괄 하역장비 상태 검지기술 및 운영시스템 연구개발 범위 45

표 2.1.1. 분석대상 기술분류 기준 58

표 2.1.2. 특허기술 현황 정리표 66

표 2.1.3. 유사특허 비교분석 및 회피 전략 67

표 2.1.4. 유사특허 대응방향 68

표 2.2.1. Global logistics Costs & 3Party Logistics Revenues 2015 71

표 2.2.2. 물류센터 내 투자자산 비용 비율 73

표 2.2.3. 국내 물류산업 일반 현황 76

표 2.2.4. 창고 유형별 현황 78

표 2.2.5. 화물 입출고 단위 80

표 2.3.1. 시장조사 항목 82

표 2.3.2. 제조업 사업체 수 및 종사자 수 83

표 2.3.3. 산업군별 자동하역 긍정비율 85

표 2.3.4. 자본재 사업체 수 및 종사자 수 85

표 2.3.5. 소비재 사업체 수 및 종사자수 86

표 2.3.6. IT 사업체 수 및 종사자수 87

표 2.3.7. 중간재 사업체 수 및 종사자 수 88

표 2.3.8. 산업군별 일괄 하역장비 시장규모 예측 90

표 2.3.9. 산업군별 범용 일괄 하역장비 시장규모 예측 91

표 2.3.10. 산업군별 전용 일괄 하역장비 시장규모 예측 92

표 2.3.11. 산업군별 윙바디 차량용 일괄 하역장비 시장규모 예측 93

표 2.3.12. 화물차 등록현황 93

표 2.3.13. 윙바디 구조변경 신청건수 추이 94

표 3.1.1. Bed Frame 사양 100

표 3.1.2. 마찰력 저감형 플레이트 사양 102

표 3.1.3. 구동장치 사양 103

표 3.1.4. 막음장치 사양 105

표 3.1.5. 높이 조절장치 사양 107

표 3.1.6. Bed Frame 구조해석 하중 조건 111

표 3.1.7. Bed Frame 구조해석 결과 111

표 3.1.8. 플레이트 롤러 구조해석 하중 조건 112

표 3.1.9. 플레이트의 롤러 구조해석 결과 113

표 3.1.10. 구동모터 취부 Bracket 구조해석 하중 조건 113

표 3.1.11. 구동모터 취부 Bracket 구조해석 결과 114

표 3.1.12. 범용 일괄 하역장비 핵심 기능 테스트 결과 118

표 3.1.13. 시뮬레이션 모델링 변수 120

표 3.1.14. 대안별 적재방식 124

표 3.1.15. 대안별 수리적 모형 분석 결과(α＝0.2, β＝0.0) 124

표 3.1.16. Dual Plate 적재방식에 따른 생산성 분석 126

표 3.1.17. 셋업 플레이트 Frame 설계 127

표 3.1.18. 정렬장치 설계 127

표 3.1.19. 이송장치 설계 127

표 3.1.20. 시제품 사양 134

표 3.1.21. 성능평가 항목 135

표 3.1.22. 일괄상차 시간 시험 결과 137

표 3.1.23. 일괄상차 용량 시험 결과 137

표 3.1.24. 범용 일괄 하역장비 시험운영 결과 140

표 3.2.1. 구동롤러 사양 165

표 3.2.2. 구동롤러 구동력 검토 165

표 3.2.3. 차량 플레이트 검토 모델 166

표 3.2.4. 적용 재질 168

표 3.2.5. 파트별 모델 169

표 3.2.6. Type 1 구조해석 결과 170

표 3.2.7. Type 2 구조해석 결과 171

표 3.2.8. Type 3 구조해석 결과 172

표 3.2.9. 구조해석 결과 요약 173

표 3.2.10. 세부 검토안 중량 산정 174

표 3.2.11. 차량 플레이트 경량화 결과 174

표 3.2.12. 차량 플레이트 가격 175

표 3.2.13. 에어 리프트 타입 구조해석 177

표 3.2.14. 차량 플레이트 사양 178

표 3.2.15. 도크 플레이트 사양 179

표 3.2.16. 레벨유지 및 고정장치 사양 179

표 3.2.17. 축소모형 사양 180

표 3.2.18. 축소모형 기능 시험 182

표 3.3.1. Mast Car 구동장치 185

표 3.3.2. Mast Up / Down 장치 186

표 3.3.3. Push-Pull 장치 186

표 3.3.4. 파렛트 고정장치 187

표 3.3.5. 재질의 특징 189

표 3.3.6. 화물 운반용 Arm 구조해석 결과 190

표 3.3.7. Main Frame 구조해석 결과 191

표 3.3.8. Push-Pull 장비 구조해석 결과 193

표 3.3.9. 윙바디 차량용 일괄 하역장비 시제품 사양 197

표 3.3.10. 기능 동작시험 결과 198

표 3.3.11. 일괄 상하차 시간 시험 결과 200

표 3.4.1. 장애물 검지 센서 비교 204

표 3.4.2. DT50-N1113 거리측정 센서 주요 사양 208

표 3.4.3. 장애물 검지 장치 로그 항목 정의 213

표 3.4.4. BEA사 Sensorio LZR-U920 제원 216

표 3.4.5. 적재상태 안전검지기 구성 217

표 3.4.6. 정상상태 시나리오 223

표 3.4.7. 적재함 체적 측정 오류 시나리오 223

표 3.4.8. 적재상태 검지 오류 시나리오 223

표 3.4.9. 장애물이 있는 경우 테스트 결과 225

표 3.4.10. 화물 측정 테스트 결과 227

표 3.4.11. 성능 검증 항목 227

표 3.4.12. 장애물 측정 크기 성능 검증 결과 228

표 3.4.13. 적재상태 검지 성능 검증 결과 230

표 3.5.1. 일괄 하역장비 주요 소모품 238

표 3.5.2. 헤더 메시지구조 242

표 3.5.3. 패킷헤더 : 메시지 ID 242

표 3.5.4. 패킷헤더 : 송수신자 ID 242

표 3.5.5. 패킷전문 : 배차정보 할당 243

표 3.5.6. 패킷전문 : 하역작업 진행상태값 244

표 3.5.7. 패킷전문 : 차량 정보전달 장치 연동값 244

표 3.5.8. 하역작업 장애사항 249

표 3.5.9. 작업이력 통계관리 251

표 3.5.10. 하역작업 장애사항 253

표 3.5.11. Header 메시지 구조 255

표 3.5.12. Packet ID 항목 255

표 3.5.13. 장비 상태 수신 258

표 3.5.14. 작업상태값 코드값 259

표 3.5.15. 프로세스 항목 및 기능 260

표 3.5.16. 센터 / 도크 차량정보 전송 메시지 261

표 3.5.17. 전광판 도크안내 메시지 261

표 3.5.18. 일괄 하역장비 도입 시 개선사항 263

표 3.5.19. 계약정보 테이블 설계서 265

표 3.5.20. 출고정보 테이블 설계서 265

표 3.5.21. 작업 상태값 정보 268

표 3.5.22. 장애 상태 검지 시 발생되는 장애유형코드 269

표 3.5.23. 적재상태 불량 검지 시 발생되는 장애유형코드 270

표 3.5.24. 바코드 에러 코드 정의 271

표 3.6.1. 일괄 하역장비 유형별 적용 도크 방향 277

표 3.6.2. 일괄 하역장비 유형별 도크 길이 279

표 3.6.3. 트럭 크기별 전면 공간 길이 280

표 3.6.4. 일괄 하역장비 유형별 캐노피 길이 및 방식 280

표 3.6.5. 일괄 하역장비 유형별 도크실 및 도크쉘터 적용대안 283

표 3.6.6. 일괄 하역장비 유형별 도어 폭 283

표 3.6.7. 표준 물류센터 상하역 작업 정보 286

표 3.6.8. 장비별 처리 파렛트수 287

표 3.6.9. 장비별 처리시간 및 가동률 287

표 3.6.10. 지게차 작업시간 287

표 3.6.11. 장비별 성능 및 소요대수 288

표 3.6.12. Dock 개수 별 As-Is 출력 데이터 299

표 3.6.13. 지게차 가동률 Min-Max intervals analysis(As-Is) 299

표 3.6.14. 지게차 대기률 Min-Max intervals analysis(As-Is) 300

표 3.6.15. Truck 평균 서비스 시간 Min-Max Intervals analysis(As-Is) 300

표 3.6.16. Dock 개수 별 전용 및 범용 LoadingPlate 출력 값 301

표 3.6.17. 지게차 가동률 Min-Max intervals analysls(전용 및 범용) 301

표 3.6.18. 지게차 대기률 Min-Max intervals analysis(전용 및 범용) 301

표 3.6.19. Truck 평균 서비스 시간 Min-Max intervals analysis(전용 및 범용) 302

표 3.6.20. Dock 개수 별 윙바디 출력 값 302

표 3.6.21. 지게차 가동률 Min-Max intervals analysis(윙바디) 303

표 3.6.22. 지게차 대기률 Min-Max intervals analysis(윙바디) 303

표 3.6.23. Truck 평균 서비스 시간 Min-Max intervals analysis(윙바디) 303

표 3.6.24. 지게차 가동률 출력 변수 값 비교 304

표 3.6.25. 지게차 대기률 출력 변수 값 비교 304

표 3.6.26. Truck 평균 서비스 시간 출력 변수 값 비교 305

표 3.6.27. 플레이트 모델 시나리오 요약 305

표 3.6.28. 플레이트 속도변화에 따른 지게차 가동률 305

표 3.6.29. 플레이트 속도변화에 따른 트럭 평균 서비스 시간 306

표 3.6.30. 플레이트 속도변화에 따른 일일 평균 팔레트 수량 306

표 3.6.31. 윙바디 모델 시나리오 요약 306

표 3.6.32. 윙바디 속도변화에 따른 지게차 가동률 307

표 3.6.33. 윙바디 속도변화에 따른 트럭 평균 서비스 시간 307

표 3.6.34. 윙바디 속도변화에 따른 일일 평균 팔레트 수량 307

표 3.6.35. 지게차 가동률 출력변수 값 비교 308

표 3.6.36. 지게차 가동률 출력변수 값 비교 308

표 3.6.37. Truck 평균 서비스 시간 출력변수 값 비교 309

표 3.6.38. Dock 개수(장비대수) 별 As-Is 출력 데이터 309

표 3.6.39. Dock 개수(장비대수) 별 전용 및 범용 일괄상하역 장비 출력 값 310

표 3.6.40. 실 사용환경 As-Is 출력 값 310

표 3.6.41. 실 사용환경 범용 Loading Plate 출력값 310

표 3.6.42. Dock 개수(장비 대수) 별 윙바디 일괄상하역 장비 출력 값 311

표 3.6.43. Truck 평균 서비스시간 출력변수 값 비교 311

표 3.6.44. 성능개선을 고려한 지게차 최대 투입 대수(추정치) 312

표 3.6.45. 장비별 크기 및 추가 요구공간 313

표 3.6.46. 장비별 대당 요구크기 및 전체 필요 공간 313

표 3.6.47. 건물 내 배치(대안 1) 장단점 316

표 3.6.48. 건물 외 배치(대안 2) 장단점 316

표 3.6.49. 대상물류센터 시설규모 318

표 3.6.50. 대상물류센터 취급화물 319

표 3.6.51. 범용하역장비 운영성능 324

표 3.6.52. 전용하역장비 운영성능 324

표 3.6.53. 전용하역장비 운영성능 325

표 3.6.54. 표준 물류센터에서의 운영효과 분석 대상 326

표 3.6.55. 실 사용환경 물류센터에서의 운영효과 분석 대상 327

표 3.6.56. 일반적인 물류시설의 유형 327

표 3.6.57. 표준 물류센터의 수요 329

표 3.6.58. 실 사용환경 물류센터의 수요 330

표 3.6.59. 물류시설의 일반적 편익 항목 331

표 3.6.60. 물류시설 유형별 일반적 편익 항목 331

표 3.6.61. 물류시설의 일반적 비용 항목 및 내용 341

표 3.6.62. 범용 일괄 하역장비의 설치공사비 342

표 3.6.63. 전용 일괄 하역장비의 설치공사비 342

표 3.6.64. 윙바디용 일괄 하역장비의 설치공사비 343

표 3.6.65. 표준 물류센터의 지게차 취득비용 및 유지관리비 343

표 3.6.66. 범용 일괄 하역장비의 취득비용 및 유지관리비 343

표 3.6.67. 전용 일괄 하역장비의 취득비용 및 유지관리비 344

표 3.6.68. 윙바디용 일괄 하역장비의 취득비용 및 유지관리비 344

표 3.6.69. 실 사용환경 물류센터의 지게차 취득비용 및 유지관리비 345

표 3.6.70. 공사기간별 사업비 투입 비율 347

표 3.6.71. 표준 물류센터에서의 운영효과 분석 대상 347

표 3.6.72. 실 사용환경 물류센터에서의 운영효과 분석 대상 348

표 3.6.73. 경제성 분석 기초자료 요약 348

표 3.6.74. 분석 1-1 결과 : 범용 일괄 하역장비가 설치된 표준 물류센터(N1) 349

표 3.6.75. 분석 1-2 결과 : 전용 일괄 하역장비가 설치된 표준 물류센터(N2) 350

표 3.6.76. 분석 1-3 결과 : 윙바디용 일괄 하역장비가 설치된 표준 물류센터(N3) 351

표 3.6.77. 분석 2-1 결과 : 범용 일괄 하역장비가 설치된 표준 물류센터(N4) 352

표 3.6.78. 분석 2-2 결과 : 전용 일괄 하역장비가 설치된 표준 물류센터(N5) 353

표 3.6.79. 분석 2-3 결과 : 윙바디용 일괄 하역장비가 설치된 표준 물류센터(N6) 354

표 3.6.80. 경제적 타당성 분석 결과 요약 355

표 3.6.81. 분석 1-1에 대한 민감도 분석 결과 356

표 3.6.82. 분석 1-2에 대한 민감도 분석 결과 356

표 3.6.83. 분석 1-3에 대한 민감도 분석 결과 357

표 3.6.84. 분석 2-1에 대한 민감도 분석 결과 357

표 3.6.85. 분석 2-2에 대한 민감도 분석 결과 358

표 3.6.86. 분석 2-3에 대한 민감도 분석 결과 358

표 3.6.87. 편익 항목의 경제적 기대 효과 359

표 3.6.88. 플레이트 모델 시나리오 요약 연속적인 작업상황을 고려한 경제석분석 결과 361

표 3.7.1. 일괄 하역장비별 현장적용 방안 362

표 3.7.2. 일괄 하역장비 적용 비즈니스 모델 364

표 3.7.3. 해외 기술과의 비교 370

표 3.7.4. 주요 품목별 수출 현황 372

표 9.1.1. 연구실 안전 점검 체계 410

그림 1.1.1. 차량의 운행 제한 규정 31

그림 1.1.2. 전체 연구개발 기술 개념 32

그림 1.1.3. 전체 연구개발 목표 32

그림 1.2.1. 물류센터의 기능 변화 34

그림 1.2.2. Warehouse Automation Equipment Adoption Rates 34

그림 1.2.3. 미국 내 주요 물류비용 증가요인 35

그림 1.2.4. 미국, 독일, 호주의 물류 및 수송관련 종사자 인력 분포 36

그림 1.2.5. 주요 국가별 인구 고령화 속도 37

그림 1.2.6. 인구 구조변화 추이 37

그림 1.2.7. 분야별 Injuries & Illnesses 2012 39

그림 1.2.8. 물류센터 내 안전사고 유형 39

그림 1.2.9. 일괄 상하역시스템 개념 40

그림 2.1.1. LoadPlate와 Multi-Container LoadPlate 49

그림 2.1.2. LoadPlate 시스템의 사용 예 49

그림 2.1.3. LoadForm 시스템 50

그림 2.1.4. C-Loader 적재방식 50

그림 2.1.5. Vanloda Rollerbed의 작동 예 51

그림 2.1.6. Roller Track System 51

그림 2.1.7. Hydraroll Powered Cargo System 52

그림 2.1.8. Vehicle Loading System 53

그림 2.1.9. Moving Floor 53

그림 2.1.10. Automated Dock Loading 54

그림 2.1.11. Slat Conveyor System 54

그림 2.1.12. Hydraroll Slipchain System 55

그림 2.1.13. Hydraroll Trailer Skate 55

그림 2.1.14. Skate System 56

그림 2.1.15. One Shot Container Loading System 56

그림 2.1.16. 연도별 출원건수 및 누적 출원건수 59

그림 2.1.17. 국가별 특허 출원건수 59

그림 2.1.18. 주요시장국별 포트폴리오 분석 60

그림 2.1.19. 주요 출원인의 특허 출원 동향 61

그림 2.1.20. 적재용 플레이트 기술 연도별 출원건수 및 누적 출원 건수 62

그림 2.1.21. 적재용 플레이트 기술분야의 주요 출원인 동향 62

그림 2.1.22. ULS 핸들링 기술 연도별 출원건수 및 누적 출원 건수 63

그림 2.1.23. ULS 핸들링 기술분야의 주요 출원인 동향 63

그림 2.1.24. 적재상태 검지기술 연도별 출원건수 및 누적 출원 건수 64

그림 2.1.25. 적재상태 검지기술 분야의 주요 출원인 동향 64

그림 2.1.26. 물류센터 상하역 작업장 통합 설계 및 운영관리 기술... 65

그림 2.1.27. 물류센터 상하역 작업장 통합 설계 및 운영관리 기술... 65

그림 2.2.1. 세계 경장성장률 추이 및 전망 69

그림 2.2.2. 글로벌 Lift Truck Market 69

그림 2.2.3. 글로벌 물류장비 시장규모(2015년 기준, 해운장비 제외) 72

그림 2.2.4. 물류센터 장비 및 지게차 시장규모 72

그림 2.2.5. 미국의 자재 취급장비 제조 관련 시장 규모 변화 74

그림 2.2.6. 미국의 자재 취급장비 수출입 규모 변화 74

그림 2.2.7. Logistics Performance Index(LPI) 77

그림 2.2.8. 화물 입출고 단위 80

그림 2.3.1. 지역별 / 면적별 / 업태별 창고 등록 현황 81

그림 2.3.2. 40대 제조업 5대 산업군 84

그림 2.3.3. 자본재 도입의사 86

그림 2.3.4. 소비재 도입 의사 87

그림 2.3.5. IT 도입의사 88

그림 2.3.6. 중간재 도입의사 89

그림 2.3.7. 산업군별 시장규모 추정 90

그림 2.3.8. 장비별 시장규모 추정 91

그림 2.3.9. 장비별 도입 긍정 업체 수 95

그림 3.1.1. 범용 일괄하역장비 기술개요 99

그림 3.1.2. Bed Frame 3D 모델 101

그림 3.1.3. 마찰력 저감형 플레이트 3D 모델 102

그림 3.1.4. 구동모터 토크 산출 근거 103

그림 3.1.5. 구동장치 3D 모델 104

그림 3.1.6. 막음장치 3D 모델 106

그림 3.1.7. 높이 조절장치 3D 모델 108

그림 3.1.8. 비상정지 스위치 위치 109

그림 3.1.9. 터치패널 내 수동 조작 기능 화면 109

그림 3.1.10. 범용 일괄 하역장비 구조해석 범위 110

그림 3.1.11. 롤러와 프레임의 구조 115

그림 3.1.12. 롤러의 해석모델 115

그림 3.1.13. 작용하중에 의한 변형량 및 응력 해석(전체모델의 10% 크기로 확대) 116

그림 3.1.14. 반복되는 충격고려하중에 대한 롤러의 피로해석 116

그림 3.1.15. 범용 일괄 하역장비 축소모형 Layout 117

그림 3.1.16. 범용 일괄 하역장비 축소모형 제작 과정 117

그림 3.1.17. 축소모형을 활용한 범용 일괄 하역장비 핵심 기능 테스트 118

그림 3.1.18. 분석의 범위 119

그림 3.1.19. Single Plate 운영방식 120

그림 3.1.20. Dual Plate 운영방식 121

그림 3.1.21. 범용 일괄 하역장비 운영 생산성 분석 결과 122

그림 3.1.22. Dual Plate 1열 적재방식 125

그림 3.1.23. Dual Plate 2열 적재방식 125

그림 3.1.24. Dual Plate 3D 모델링 126

그림 3.1.25. Dual Plate를 활용한 범용일괄 하역장비 Process 128

그림 3.1.26. 롤러에 작용하는 하중 129

그림 3.1.27. 테이퍼 베어링을 적용한 롤러 설계도 129

그림 3.1.28. 롤러에 작용하는 하중의 개략도 129

그림 3.1.29. 유한요소모델 130

그림 3.1.30. 유효변형률 분포 131

그림 3.1.31. 베어링에 작용하는 총 축방향 하중(2342.8 N) 131

그림 3.1.32. 범용 일괄 하역장비 시제품 제작 과정 132

그림 3.1.33. 범용 일괄 하역장비 시제품 132

그림 3.1.34. 범용 일괄 하역장비 시제품 각 장치별 사진 133

그림 3.1.35. 실 사용환경 구축을 위한 장비 개선 사항 134

그림 3.1.36. 일괄상차 시간 시험 장면 135

그림 3.1.37. 일괄상차 용량 시험장면(파렛트 정량) 136

그림 3.1.38. 일괄상차 용량 시험장면(상차 프로세스) 136

그림 3.1.39. 시험성적서 138

그림 3.1.40. 실 사용환경 구축 및 시험운영 개요 139

그림 3.1.41. 범용 일괄 하역장비 시험운영 140

그림 3.1.42. 일괄하역장비 연계 입고 자동화 프로세스 142

그림 3.1.43. 일괄하역장비 연계 출고 자동화 프로세스 143

그림 3.1.44. 일괄하역장비 통합운영 출고 Process Map 144

그림 3.1.45. 일괄하역장비 통합운영 입고 Process Map 145

그림 3.1.46. 상하역 자동화 연계 프로세스 생산성 민감도 분석 146

그림 3.1.47. 도크용량 및 지게차 작업 생산성 민감도 분석 146

그림 3.1.48. 일괄하역장비 연계 인터페이스 통합운영 Simulation Model 147

그림 3.1.49. 일괄하역장비 연계 인터페이스 통합운영 생산성 분석 148

그림 3.1.50. 일괄하역장비 연계 인터페이스 기술 설계 Concept 149

그림 3.1.51. 일괄하역장비 연계 인터페이스 이송기능 150

그림 3.1.52. 일괄하역장비 연계 인터페이스 분배기능 150

그림 3.1.53. 일괄하역장비 연계 인터페이스 검수기능 151

그림 3.1.54. 파렛트 화물 운반 셔틀 설계도 152

그림 3.1.55. 파렛트 화물 듀얼운반 셔틀 설계 Concept 152

그림 3.1.56. 파렛트 화물 연계 이송 컨베이어 설계도 153

그림 3.1.57. 파렛트 화물 운반 셔틀 Track Switching 구조 설계도 154

그림 3.2.1. 전용 일괄 하역장비 155

그림 3.2.2. 차량 플레이트의 Step by Step 구동 157

그림 3.2.3. 차량 플레이트 개념 160

그림 3.2.4. 차량 플레이트 모듈 160

그림 3.2.5. 차량 플레이트 모듈 배치 예 161

그림 3.2.6. 도크 플레이트 개념 162

그림 3.2.7. 플레이트 구동장치 163

그림 3.2.8. 좌우 이동 휠 163

그림 3.2.9. 플레이트 구동장치 164

그림 3.2.10. 2차 개선 검토 모델 167

그림 3.2.11. 해석 모델 168

그림 3.2.12. 차량 플레이트 내부 여유공간 175

그림 3.2.13. 에어 리프트 도입에 따른 체인연결 176

그림 3.2.14. 전용 일괄 하역장비 축소모형 전체 181

그림 3.2.15. 축소모형 기능 시험 (무부하) 181

그림 3.2.16. 축소모형 기능 시험(부하) 181

그림 3.3.1. 물류센터 윙바디 차량용 화물 하역 모습 183

그림 3.3.2. 윙바디 차량용 일괄 하역장비 개념 183

그림 3.3.3. 화물 전도 방지 및 이송용 Clamp Hook 187

그림 3.3.4. 비상 시 수동 동작이 필요한 전동 모터 및 유압 작동부 위치 188

그림 3.3.5. 모터 전원공급 이상 시 대응 방안 188

그림 3.3.6. 화물 운반용 Arm의 변위구속 및 하중 조건 189

그림 3.3.7. Main Frame의 변위구속 및 하중 조건 191

그림 3.3.8. Push-Pull장비의 변위구속 및 하중조건 192

그림 3.3.9. 축소모형 제작 194

그림 3.3.10. 축소모형 기능시험 194

그림 3.3.11. 안전 및 자동화를 위한 센서 추가 195

그림 3.3.12. 장비 흔들림 최소화를 위한 도킹 핀 추가 195

그림 3.3.13. 시제품 제작과정 196

그림 3.3.14. 윙바디 차량용 일괄 하역장비 시제품(1) 196

그림 3.3.15. 윙바디 차량용 일괄 하역장비 시제품(2) 196

그림 3.3.16. 기능 동작 시험 198

그림 3.3.17. 일괄 상하차 용량 시험 199

그림 3.3.18. 일팔 상하차 시간 시험 200

그림 3.3.19. 시험성적서 200

그림 3.3.20. 윙바디차량용 일괄하역장비 시험운영 절차 201

그림 3.3.21. 윙바디차량용 일괄하역장비 구동 Process 202

그림 3.4.1. 안전장치 및 상태 검지장치 구성도 203

그림 3.4.2. 장애물 검지 H/W 인터페이스 구성도 205

그림 3.4.3. 장애물 검지 작동 데이터 흐름도 205

그림 3.4.4. 장애물 검지 정지 데이터 흐름도 206

그림 3.4.5. 적재함 체적 측정 206

그림 3.4.6. 적재함 높이 측정 207

그림 3.4.7. 적재함 너비 측정 207

그림 3.4.8. 적재함 체적 측정 H/W 인터페이스 구성도 208

그림 3.4.9. 적재함 측정 작동 시 데이터 흐름도 209

그림 3.4.10. 적재함 측정 오류 시 데이터 흐름도 209

그림 3.4.11. 적재상태 안전 검지기술 개념도 210

그림 3.4.12. 안전 및 상태 검지 장치 순서도 212

그림 3.4.13. 장애물 검지 장치 시스템 로그 213

그림 3.4.14. 적재합 장애물 검지 알고리즘(최소자승법) 214

그림 3.4.15. 적재함 장애물 검지 알고리즘(RANSAC) 214

그림 3.4.16. 적재함 깊이 측정 215

그림 3.4.17. 적재함 너비 측정 215

그림 3.4.18. 적재함 높이 측정 215

그림 3.4.19. 테스트 상에서 화물 적재상태 검지 217

그림 3.4.20. lzr-measure 실행 결과값과 에러 영역 구분 218

그림 3.4.21. 프로그램 구성도 219

그림 3.4.22. 검지 알고리즘 개념도 219

그림 3.4.23. 스캐너 초기위치 및 가우시안 필터 적용된 결과 220

그림 3.4.24. 테스트 상에서 화물 적재상태 에러 검지 221

그림 3.4.25. H/W 인터페이스 구성도 221

그림 3.4.26. S/W 인터페이스 구성도 222

그림 3.4.27. 장애물 검지 및 적재상태 기술 개발을 위한 테스트 환경 224

그림 3.4.28. 장애물 검지 테스트 225

그림 3.4.29. 적재상태 양호 검지 결과 226

그림 3.4.30. 적재상태 불량 검지 결과 226

그림 3.4.31. 장애물 검지장치 성능 검증 228

그림 3.4.32. 적재상태 검지장치 성능 검증 229

그림 3.4.33. 시험성적서 230

그림 3.5.1. 하역장비 통합 운영시스템 구성도 231

그림 3.5.2. 화물 유형별 상하역 작업 흐름 232

그림 3.5.3. 물류센터 內 상차 및 출고 프로세스 233

그림 3.5.4. CL물류센터 표준 프로세스 234

그림 3.5.5. 택배허브터미널 표준 프로세스 234

그림 3.5.6. 배차정보 스케줄링 및... 236

그림 3.5.7. 작업진행상태 및 안전... 236

그림 3.5.8. 관제사이트에서 비상정지... 236

그림 3.5.9. 작업장에서 비상정지... 236

그림 3.5.10. 도크진입정보 판단 프로세스 및 전광판 알림 프로세스 237

그림 3.5.11. 소모품 관리 프로세스 238

그림 3.5.12. 소모품 교체주기 체크... 238

그림 3.5.13. 연계운영 프로세스 239

그림 3.5.14. WMS 및 통합운영시스템 분석서 240

그림 3.5.15. TMS시스템 분석서 240

그림 3.5.16. 배차정보 수집 241

그림 3.5.17. 작업완료 보고 241

그림 3.5.18. 배차정보 송신 Flow 243

그림 3.5.19. 작업진행상태값 수신 Flow 243

그림 3.5.20. 차량 정보전달 장치 연동 Flow 244

그림 3.5.21. 통합운영시스템 H/W 및 네트워크 구성도 245

그림 3.5.22. 통합운영시스템 Interface Flow 245

그림 3.5.23. 이기종 DB 연결을 위한 게이트웨이 기능 246

그림 3.5.24. DB 게이트웨이 및 표준 I/F의 활용도 246

그림 3.5.25. 운영현황 관리를 위한 상황판 247

그림 3.5.26. 일괄하역장비 작업진행 순서도 248

그림 3.5.27. 하역작업이력 248

그림 3.5.28. 배차상세목록 248

그림 3.5.29. 센터차량진입현황 249

그림 3.5.30. 장애이력 250

그림 3.5.31. 관리자 비상정지이력 250

그림 3.5.32. 작업별 통계 251

그림 3.5.33. 지역별 통계 251

그림 3.5.34. 장애별 통계 252

그림 3.5.35. 소모품 이력관리 구성도 252

그림 3.5.36. 소모품관리 253

그림 3.5.37. 소모풍 등록 253

그림 3.5.38. 자동화 정보시스템 연계도 254

그림 3.5.39. 통합운영 인터페이스 구조도 256

그림 3.5.40. 표준 인터페이스 소프트웨어(DB Gateway) 연계 화면 256

그림 3.5.41. 작업지시서 가져오기 257

그림 3.5.42. 작업 완료 보고 257

그림 3.5.43. 작업처리 속도 Log 257

그림 3.5.44. 하역장비 작업 시작 프로세스 258

그림 3.5.45. 전광판 259

그림 3.5.46. RFID리더기 259

그림 3.5.47. 도크접안거리센서 259

그림 3.5.48. 차량인식을 위한 센싱 장비 설치도 260

그림 3.5.49. 토크접안 및 하차 프로세스 261

그림 3.5.50. 차량입문 및 도크접안 프로세스 261

그림 3.5.51. 통합운영 프로세스 검증 261

그림 3.5.52. A사 업무 프로세스 262

그림 3.5.53. A사 현행 운영관리 시스템 262

그림 3.5.54. 시스템 구성도 264

그림 3.5.55. 전체 A사 일괄 하역장비 연동 프로세스 264

그림 3.5.56. M100 ~ M131 영역을 읽는 MELSEC 프로토콜 예제 266

그림 3.5.57. M100 ~ M131 영역에 대한 응답 MELSEC 프로토콜 예제 267

그림 3.5.58. 작업 상태 연동 FIow 268

그림 3.5.59. 적재함 내부 장애물 검지 Flow 269

그림 3.5.60. 적재상태 불량 검지 Flow 270

그림 3.5.61. 시험환경 검수시스템 변경 전 / 후 271

그림 3.5.62. 바코드 스캔 및 검수 Flow 272

그림 3.5.63. 검수 오류 시 동작 Flow 272

그림 3.5.64. 바코드 인식 실패 시 동작 Flow 273

그림 3.5.65. 상하역 연동 인터페이스 적용 상황판 274

그림 3.6.1. 설계계획 수립 절차 275

그림 3.6.2. 직각방식 277

그림 3.6.3. 경사방식 277

그림 3.6.4. 평행접차방식 277

그림 3.6.5. 직각방식 차량 간격 설정 278

그림 3.6.6. 경사방식 차량 간격 설정 278

그림 3.6.7. 상온 도크(돌출형) 279

그림 3.6.8. 냉장 / 냉동 도크(무돌출형) 279

그림 3.6.9. 지붕형 캐노피 280

그림 3.6.10. 돌출형 캐노피 280

그림 3.6.11. 셔터형 도어 281

그림 3.6.12. 상부이동식 282

그림 3.6.13. 고정식 282

그림 3.6.14. 커튼식 282

그림 3.6.15. 도크쉘터 구성 282

그림 3.6.16. 전용 하역장비 도어 폭 계산 283

그림 3.6.17. 범용 하역장비 도어 폭 계산 284

그림 3.6.18. 윙바디 트럭용 하역장비 도어 폭 계산 284

그림 3.6.19. 장비별 적정 처리능력 및 개발규모 산정을 위한 엑셀 화면 288

그림 3.6.20. 시뮬레이터 초기 Layout 화면 290

그림 3.6.21. 시뮬레이터 시나리오 초기화면 291

그림 3.6.22. As-Is 시뮬레이션 화면 291

그림 3.6.23. To-Be 시뮬레이션 화면(전용&범용 플레이트) 292

그림 3.6.24. To-Be 시뮬레이션 화면(윙바디) 293

그림 3.6.25. 일반사항 입력화면 293

그림 3.6.26. 물동량 입력화면 294

그림 3.6.27. 장비정보 입력화면 294

그림 3.6.28. 하역장비 정보 입력화면 295

그림 3.6.29. 시나리오 분석기 화면 296

그림 3.6.30. 출력값 설정 화면 296

그림 3.6.31. 입력값 설정 화면 297

그림 3.6.32. 시나리오 실험값 설정 화면 297

그림 3.6.33. 시나리오 출력값 화면 298

그림 3.6.34. 시나리오 반복 실험결과값 화면 298

그림 3.6.35. 범용(싱글) 작업장 설계도면 314

그림 3.6.36. 범용(듀얼) 작업장 설계도면 314

그림 3.6.37. 전용 작업장 설계도면 314

그림 3.6.38. 윙바디용 작업장 설계도면 314

그림 3.6.39. 범용(싱글) 작업장 3D 모델 315

그림 3.6.40. 범용(듀얼) 작업장 3D 모델 315

그림 3.6.41. 전용 작업장 3D 모델 315

그림 3.6.42. 윙바디용 작업장 3D 모델 315

그림 3.6.43. 4개 장비 설치 작업장 3D 모델 315

그림 3.6.44. 건물 내 배치(대안 1) 작업장 3D 모델 316

그림 3.6.45. 건물 외 배치(대안 2) 작업장 3D 모델 317

그림 3.6.46. 건물 외 배치(대안 2)의 지게차 동선 문제점 317

그림 3.6.47. 물류프로세스(지게차 적용 물류센터) 321

그림 3.6.48. 물류프로세스(일괄상하역장비 적용 물류센터) 322

그림 3.6.49. 일괄상하역장비 작업영역 323

그림 3.6.50. 운영효과 분석 절차 328

그림 3.7.1. 화물 유형별 To-Be 표준 프로세스 363

그림 3.7.2. Rule System 적용 모형 367

그림 3.7.3. Rule System 등록 및 조회화면 367

그림 3.7.4. CBR 모형을 활용한 사례분석 368

그림 3.7.5. 글로벌 Lift Truck Market 369

그림 3.7.6. 일괄하역장비 선택 프로세스 370

그림 3.7.7. 신규 수요처 발굴 372

그림 6.1.1. COPAL사의 Container Stripper & Palletizer System 401

그림 6.1.2. Joloda사의 하역 장비 402

그림 6.1.3. Auto Store사의 적재시스템 402

그림 6.1.4. 셔틀시스템 403

그림 6.1.5. AGV 기술 403

그림 6.1.6. 무인지게차 기술 404

그림 6.1.7. 높이 조절형 트럭 404

그림 6.1.8. 샤시 기반 자동 화물 적재 시스템 405