| 초록 |
연구의 목적 및 내용 ◦해석 및 실험에 많은 시간과 비용이 소요되는 실제 산업제품의 목표 품질 수준을 만족시키면서 성능을 최대화하기 위한 기초연구 주제인 신속 식스 시그마 설계 (Agile Six Sigma Design; ASSD) 기술을 연구한다. ◦입력변수 간의 상관관계를 고려한 지능형 Agile Uncertainty Assessment(UA) 기법과 성능 함수의 확률론적 변화 양상을 효과적으로 표현할 수 있는 혁신적인 Metamodeling 기법, 그리고 식스 시그마 설계의 각 단계에 효과적으로 적용할 수 있는 적응형 병렬컴퓨팅 기술을 개발하여 ASSD 기술의 정확성과 효율성을 극대화한다. ◦다양한 실제적 사례에의 적용을 통하여 ASSD 기술의 실용성을 입증함으로써 응용·개발연구로 연계되도록 한다. 연구결과 ◦Random effect를 고려한 설계변수 간의 상관관계 분석 기법을 제안하고 입력변수의 상관관계 정도에 따라 Cut-HDMR과 메타모델링 기반 기법을 사용한 지능형 Agile UA기법을 개발하였다. ◦Komogorov-Smirnov GOF test를 통해 설계변수에서의 불확실성의 종류를 판별하고 이에 적합한 초기 DOE 기법 및 제한조건 경계의 정확도를 극대화하는 순차적 DOE 기법을 개발하였다. ◦확률적 제한조건의 효율적인 근사화를 위해 근접점 교차검증을 사용한 앙상블 근사모델과 저정밀도 모델과 고정밀도 모델을 동시에 사용함으로써 효율을 극대화하는 가변 정밀도 근사모델링 기법을 제안하였다. ◦근사 영역과 설계 영역을 고려하여 생성한 메타모델을 기반으로 추출법과 Score function을 이용하여 성능지수에 대한 민감도를 산출하는 방법을 제안하였으며 이를 최적설계 기법과 통합한 SSD (Six Sigma Design) 기법을 개발하였다. ◦다수의 컴퓨팅 자원을 효과적으로 활용하고자 적응형 부하 분산 알고리즘을 개발하였고, 확률적 구속조건의 근사화를 위한 순차적 DOE 기법과 순차적 SSD 기술에 적용하여 효율성은 극대화시켰다. ◦개발한 모든 요소 기술들을 적합한 수학·공학적 예제를 통해 성능을 검증하였으며, 최종적으로 완성된 ASSD기술을 다양한 산업체 문제에 적용함으로써 개발한 ASSD 기법의 우수한 성능을 입증하였다. 연구결과의 활용계획 ◦ 자동차, 우주·항공, 에너지, MEMS 분야 등 다양한 산업체 문제에 개발한 ASSD 기술을 적용하여 산업체 제품의 기술 경쟁력을 제고하고, 타 학문 분야와의 연계를 통해 융합 연구의 활성화에 이바지 할 것이다. ◦상용 PIDO software에 탑재를 통해 개발된 기술을 접근하고 사용하기 용이하게 할 계획이며, 산업체 설계문제에의 적용사례를 구성하여 ASSD 기술의 효과를 널리 알릴 계획이다. |
