[배관자동화설계] 간단한 고찰/대학원/관련기업 <업데이트중>

출처 : Pixabay

배관 설계 및 배관 지지구조물에 대한 설계에 있어서 인력 절감의 필요성이 절실히 요구되고 있다.

한국 플랜트 EPC 산업도 그러하지만, 일본 플랜트 EPC 에서도 똑같은 말을 한다. 결국 기술의 발전은 더디고 따라오는 신흥국가(중국, 인도 등)가 많아지고, 그 기술격차가 줄어들수록 한국, 일본의 EPC 생태계는 위협받는다. 결국 그 다음 남은 비교수단은 더이상 기술력이 아닌 EPC 원가의 비교로 이어지니 말이다. 

 

그래서 이미 국내의 EPC 산업들에서는 AI(인공지능)으로 일부 자동화설계시스템에 관심을 두고 관련 학연산 체계를 구축하고 있는 모습을 보이고 있다.

 

현업에서는 이게 모든 것을 대체하기에는 아직 시간이 걸린다고 말을 한다. 하지만 우리가 생각이상으로 AI라는 것과 머신러닝, 딥러닝을 비롯하여 각종 첨단 컴퓨팅 기술들이 빠르게 다가왔고, 이러한 움직임은 IT 산업이 커지고 있는 현재 더 가속화되고 그 규모도 더 커질것이라고 생각한다. 현재 당장은 쓸 수 없을지 몰라도 이미 몇몇 상용 소프트웨어에서는 자동 배관 루트 형성을 보여주고 있으며, 이외에도 EPC 전문으로 그러한 프로그램을 만든 상황이기도 하다.

 

잠시 간단하게 현황을 요약하면 다음과 같다. 

 

국내 대학원 관련 정보

1.고려대학교 엔지니어링정보융합 연구실 문두환 교수님
- '21년 현대엔지니어링과 AI 기반 P&ID 도면 자동 설계 시스템의 개발중

2. 부산대학교 조선해양공학과 신성철 교수님
- 논문 : 선박 초기 설계 단계에서의 강화학습을 이용한 배관경로 설계
- 유니티의 강화학습 기능을 통한 경로 설계
- 플랜트EPC업계에서 유니티..(게임업계도 아닌데..) but 삼성중공업-유니티간 무도면 3D데이터 구축 소식

 

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국내 관련 기업

1. 도프텍(주)
- 대림그룹과 연관성 (삼엔, 현엔으로부터도 일을 받아서 진행)
- 플랜트IT라는 확고한 정체성
- 개발자들에게 플랜트 EPC 교육시켜 업무를 진행하는 회사
- 배관 Routing이 R&D단계인지, 클라이언트 프로젝트에 적용하고 있는지는 의문

2. 현대엔지니어링 
- '20년 AI 머신러닝을 활용한 플랜트 철골구조물 자동 설계 시스템을 개발 완료
- '20년 AI를 활용해 플랜트 설계 도면 위의 요소들을 인식하는 모델을 자체 개발 완료
- '21년 1번 고려대 연구실과 협력하여 AI 기반 P&ID 도면 자동 설계 시스템의 개발중
- '21년 미국 Bentley Systems 과 협력하여 철골 및 콘크리트 구조물을 자동으로 설계하는 시스템 개발중

3. 대림산업(現 디엘) 
- '96년 인공지능 배관자동설계시스템 개발
- '18년 BIM기반 수배관 최적 설계 프로그램 개발
- 도프텍에서 프로그램 개발을 맡아온 것으로 추측

(도프텍의 창업년도는 2000년대, 이전에는 자체개발 혹은 별도 업체 외주 가능성도 있음)

 

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해외 대학원 관련 정보

1. Planning of Marine Systems ,Department of Marine Systems Engineering, Faculty of Engineering, KYUSHU UNIVERSITY Prof. Hajime Kimura

(일본 큐슈대학교 해양시스템공학, 해양시스템플래닝연구실, 기무라 하지메 교수님)
- (1) Automatic pipe arrangement for ships and its evaluation
- (2) Optimization in Logistics of Manufacturing making use of IT devices or Robots
- (3) Performance estimation of ship hulls using statistics
- 여기는 많은 정보는 없어서 좀 더 찾아보는 중입니다.

 

 

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해외 관련 기업

1. plantstream3d (일본) - https://plantstream3d.com/

- 일본 치요다화공건설과 CAD 시스템 특화 스타트업인 arent3d의 JV로 설립되었다.

- 플랜트 EPC 설계를 자율화 : 숙련엔지니어의 작업방식을 알고리즘으로 옮겨 설계의 정밀도와 속도를 극대화

- 3D Plot Plan을 시작으로 Auto Pipe Routing을 진행한다음 Equipment와 배관을 패턴화하여 제한사항을 조절하는 Block Pattern 과정을 진행

- 현재까지 해당 프로그램을 사용하는 EPC 플랜트 회사가 있는지는 아직 의문(새로운걸 받아들이는데 시간이 걸리니..)

- 공식 영상을 봐서는 단순화된 인터페이스에 사용하는 방법도 상당히 쉬워보인다.

- 배관 설계 인력의 80% 가까이를 줄일 수 있다는 특징 설명이 크게 와닿지는 않으나 실제 PDMS나 AP3D로 설계하는 것보다 시간이 훨씬 단축될 것으로 보인다.

- EPC 플랜트의 복잡도나 완성도를 어디까지 흉내낼 수 있을지는 모르지만 말이다.

 

2. Bentley Systems (미국)

- AutoPipe를 비롯하여 건축, 토목과 관련된 소프트웨어 제작회사

- 현대엔지니어링과 업무협약중

 

3. Autodesk (미국)

- AutoCAD Plant 3D(일명 AP3D)에서 배관 자동화 작업 지원

 

4. Dassault (프랑스)

- Solidworks에서 Pipe Routing 기능을 지원.

- 다만 이 무거운 프로그램에 일정이상의 규모의 파이프 라인이 들어가면 어떻게 될지는 상상이 안간다.

 

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아직 정리가 안된 사항도 많고 관련해서 논문도 정리를 안했다. 이 부분들에 대해서는 차후에 정리를 하며 리뷰 하는 쪽으로 생각하고 있다.