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KR20230061845A - Method and apparatus for predicting CAE result data of injection molding of automotive parts - Google Patents

Method and apparatus for predicting CAE result data of injection molding of automotive parts Download PDF

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KR20230061845A
KR20230061845A KR1020210146499A KR20210146499A KR20230061845A KR 20230061845 A KR20230061845 A KR 20230061845A KR 1020210146499 A KR1020210146499 A KR 1020210146499A KR 20210146499 A KR20210146499 A KR 20210146499A KR 20230061845 A KR20230061845 A KR 20230061845A
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양희승
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주식회사 서연이화
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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for predicting the computer-aided engineering (CAE) result of automobile parts. The method for predicting the CAE result of automobile parts according to one embodiment of the present invention comprises the steps of: allowing a collection unit to collect a data set including first data which are 3D data of the automobile parts and second data which are the CAE result data obtained by performing CAE on the 3D data as initial data necessary for predicting the CAE result of automobile parts; allowing a conversion unit to convert the file format of the initial data such that the first data and the second data can be compared one-to-one; allowing a learning data set generation unit to generate a learning data set from the initial data whose file format has been converted; allowing an artificial intelligence model of a prediction unit to predict the CAE result data corresponding to the modeled data for any automobile part when the artificial intelligence model of the prediction unit is trained with the learning data set; and allowing a visualization unit to visualize the modeled data and the predicted CAE result data. Accordingly, even in the early stages of designing automobile parts, CAE results, such as deformation after injection, can be checked to reduce the human and material resources required to obtain final design data.

Description

자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법 및 장치{Method and apparatus for predicting CAE result data of injection molding of automotive parts}Method and apparatus for predicting CAE result data of injection molding of automotive parts}

자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법 및 장치가 개시된다. A method and apparatus for predicting CAE results of automotive parts are disclosed.

자동차 부품은 디자인, 스킨 데이터 생성, 3D 데이터 생성 및 부품 성능 분석 등의 과정을 반복하여 완성된다. 구체적으로, 자동차 부품의 외관에 대한 디자인을 완료한 후, 외관 형상을 3D 모델링한 스킨 데이터를 생성한 다음, 스킨 데이터를 바탕으로 부품의 체결 구조 및 강성 확보 구조 등을 추가하는 설계 작업을 실시하여 3D 데이터를 생성한다. 그리고 이러한 3D 데이터를 이용하여 부품의 성능을 검증한다. 3차원 수치해석에 의한 성능 검증 결과가 만족스럽지 못한 경우에는 자동차 부품의 외관 디자인을 변경하고, 스킨 데이터 생성, 3D 데이터 생성 및 부품 성능 검증 과정을 반복한다. Automotive parts are completed by repeating processes such as design, skin data generation, 3D data generation, and part performance analysis. Specifically, after completing the design of the exterior of automobile parts, skin data is created by 3D modeling the exterior shape, and then, based on the skin data, design work is carried out to add the fastening structure and rigidity securing structure of the parts. Generate 3D data. Then, the performance of the parts is verified using these 3D data. If the performance verification result by 3D numerical analysis is unsatisfactory, the exterior design of the automobile part is changed, and the skin data creation, 3D data creation, and parts performance verification processes are repeated.

상술한 바와 같은 단계들은 성능 검증 결과가 목표치에 도달할 때까지 반복적으로 수행된다. 따라서, 자동차 부품의 최종 설계 데이터를 획득하기까지 상당한 시간과 비용이 소요된다는 문제가 있다. The steps as described above are repeatedly performed until the performance verification result reaches the target value. Therefore, there is a problem in that considerable time and cost are required to acquire the final design data of automobile parts.

대한민국등록특허 10-2287659 (발명의 명칭: 플라스틱 사출 성형 공정의 불량 발생 예측 시스템 및 방법, 공고일자: 2020년 8월 9일)Republic of Korea Patent No. 10-2287659 (Title of Invention: Defect Prediction System and Method for Plastic Injection Molding Process, Date of Publication: August 9, 2020)

자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법 및 장치가 개시된다. A method and apparatus for predicting CAE results of automotive parts are disclosed.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 일 실시예에 따른 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법은 수집부가 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터로서, 상기 자동차 부품의 3D 데이터인 제1 데이터와 상기 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트를 수집하는 단계; 변환부가 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 일대일로 비교할 수 있도록 상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 단계; 학습용 데이터 세트 생성부가 상기 파일 형식이 변환된 초기 데이터로부터 학습용 데이터 세트를 생성하는 단계; 예측부의 인공지능 모델이 상기 학습용 데이터 세트에 의해 학습되면, 상기 학습이 완료된 인공지능 모델을 이용하여, 임의의 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터에 대응하는 CAE 결과 데이터를 예측하는 단계; 및 시각화부가 상기 모델링된 데이터와 상기 예측된 CAE 결과 데이터를 시각화하는 단계를 포함한다. In order to solve the above problems, a method for predicting CAE results of automobile parts according to an embodiment includes first data, which is 3D data of the automobile parts, and the collecting a data set including second data that is CAE result data obtained by performing CAE on 3D data; converting the file format of the initial data so that the conversion unit can compare the first data and the second data one-to-one; generating a training data set from the initial data of which the file format is converted by a training data set generating unit; predicting CAE result data corresponding to data modeled for an arbitrary automobile part using the learned artificial intelligence model when the artificial intelligence model of the prediction unit is learned from the training data set; and visualizing the modeled data and the predicted CAE result data by a visualization unit.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 일 실시예에 따른 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 장치는 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터로서, 상기 자동차 부품의 3D 데이터인 제1 데이터와 상기 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트를 수집하는 수집부; 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 일대일로 비교할 수 있도록 상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 변환부; 상기 파일 형식이 변환된 초기 데이터로부터 학습용 데이터 세트를 생성하는 학습용 데이터 세트 생성부; 상기 학습용 데이터 세트에 의해 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 임의의 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터에 대응하는 CAE 결과 데이터를 예측하는 예측부; 및 상기 모델링된 데이터와 상기 예측된 CAE 결과 데이터를 시각화하는 시각화부를 포함한다. In order to solve the above problems, an apparatus for predicting a CAE result of an automobile part according to an embodiment includes first data that is 3D data of the automobile part and the 3D data as initial data necessary to predict the CAE result of the automobile part. a collection unit that collects a data set including second data that is CAE result data obtained by performing CAE on the target; a converter converting a file format of the initial data so that the first data and the second data can be compared one-to-one; a training data set generating unit generating a training data set from the initial data whose file format is converted; a prediction unit that predicts CAE result data corresponding to data modeled for an arbitrary automobile part using an artificial intelligence model learned from the learning data set; and a visualization unit that visualizes the modeled data and the predicted CAE result data.

자동차 부품의 설계 초기 단계에서도 CAE 결과 예를 들어, 사출 후 변형을 확인할 수 있으므로, 자동차 부품의 최종 설계 데이터를 획득하기까지 소요되는 인적 자원 및 물적 자원을 절감할 수 있다. Since CAE results, for example, post-injection deformation can be checked even in the initial stage of designing automobile parts, human and material resources required to obtain the final design data of automobile parts can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 표준 파일 형식을 갖는 데이터 세트의 일 예를 시각화하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 세트와 관련하여 파일 형식 변환 전의 데이터 일부와 파일 형식 변환 후의 데이터 일부를 비교하여 도시한 도면이다.
도 4는 기준 노드와의 거리를 기준으로 인접 노드를 선정하는 방법을 예시한 도면이다.
도 5는 학습용 데이터 세트의 일부를 예시한 도면이다.
도 6은 예측부의 입력 데이터인 3D 데이터와 예측부의 출력 데이터인 CAE 결과 데이터를 시각화한 모습을 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에측 장치를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for predicting CAE results of automobile parts according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a visualization of an example of a data set having a standard file format.
FIG. 3 is a diagram illustrating a comparison between a part of data before file format conversion and a part of data after file format conversion in relation to the data set shown in FIG. 2 .
4 is a diagram illustrating a method of selecting an adjacent node based on a distance to a reference node.
5 is a diagram illustrating a part of a training data set.
6 is a diagram illustrating a state in which 3D data, which is input data of the prediction unit, and CAE result data, which are output data of the prediction unit, are visualized.
7 is a hardware configuration diagram of an exemplary computing device capable of implementing a prediction device according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of predicting a CAE result of an automobile part according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms, only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 출입문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the entry and exit phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 장치(이하, '예측 장치'라 한다)의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a device for predicting a CAE result of an automobile part (hereinafter, referred to as a 'prediction device') according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 예측 장치(100)는 수집부(110), 변환부(120), 학습용 데이터 세트 생성부(130), 데이터베이스(140), 입력부(150), 예측부(160) 및 시각화부(170)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the prediction device 100 includes a collection unit 110, a conversion unit 120, a training data set generation unit 130, a database 140, an input unit 150, a prediction unit 160, and a visualization unit. It includes section 170.

수집부(110)는 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터를 수집한다. 수집되는 초기 데이터는 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트일 수 있다. The collection unit 110 collects initial data required to predict CAE results of automobile parts. The initial data to be collected may be a data set including first data and second data.

제1 데이터는 자동차 부품에 대한 3D 데이터인 것으로 이해될 수 있다. 3D 데이터는 여러 종류의 CAD(Computer-Aided Design, 전산응용설계)/CAM(Computer-Aided Manufacturing, 전산응용가공)/CAE(Computer Aided Engineering, 전산응용해석) 소프트웨어에서 생성된 자동차 부품의 스킨 데이터(외피 및 정점 가중치)를바탕으로 부품의 체결 구조 및 강성 확보 구조 등을 추가하는 설계 작업을 실시하여 획득할 수 있다. . 제2 데이터는 자동차 부품에 대한 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 것으로 이해될 수 있다. CAE 결과 데이터로는 자동차 부품에 대한 사출 성형 결과를 예로 들 수 있다. 사출 성형 결과는 사출 성형 변형에 관한 정보 특히, 사출 성형 후 변형(post-deformation)에 관한 정보를 예로 들 수 있다. It may be understood that the first data is 3D data for automobile parts. 3D data is the skin data of automotive parts created by various types of CAD (Computer-Aided Design) / CAM (Computer-Aided Manufacturing) / CAE (Computer Aided Engineering) software. It can be obtained by carrying out design work that adds a fastening structure and rigidity securing structure of parts based on skin and vertex weight). . The second data may be understood as CAE result data obtained by performing CAE on 3D data of automobile parts. As CAE result data, injection molding results for automobile parts are exemplified. The injection molding result may include, for example, information on injection molding deformation, in particular, information on post-deformation after injection molding.

수집부(110)는 자동차 부품별로 데이터 세트를 수집할 수 있다. 수집된 데이터 세트는 표준 파일 형식으로 변환되기 이전의 파일 형식을 가질 수도 있고, 표준 파일 형식을 가질 수도 있다. 표준 파일 형식으로는 STL 파일 형식 및 IGES 파일 형식을 예로 들 수 있다. The collection unit 110 may collect data sets for each vehicle part. The collected data set may have a file format before being converted to a standard file format, or may have a standard file format. Examples of standard file formats include the STL file format and the IGES file format.

STL(STereoLithography)은 스테레오-리소그래피 CAD 소프트웨어의 파일 형식으로, 입체 물체의 표면 즉, 3D 모델을 무수히 많은 삼각형 면으로 구성해 표현해 주는 일종의 폴리곤 형식이다. STL 파일 형식은 삼각형으로 구성되어 있기 때문에 곡면을 표현하기가 곤란하지만 삼각형의 분할수를 증가시켜 보다 섬세한 삼각형으로 그려내면 곡면과 거의 유사한 형상을 얻을 수 있다. 약어 STL은 '스테레오리소그래피(STereoLithography)' 외에도 '표준변형언어(Standard Transformation Language)', '표면 모자이크 언어(Surface Tesselation Language)', '표준삼각측량언어(Standard Triangulation Language)' 등으로 쓰이기도 한다. STL (STereoLithography) is a file format of stereo-lithography CAD software, and is a kind of polygon format that expresses the surface of a three-dimensional object, that is, a 3D model composed of countless triangular faces. Since the STL file format is composed of triangles, it is difficult to express curved surfaces, but if you increase the number of divisions of triangles and draw them into more delicate triangles, you can get a shape almost similar to a curved surface. In addition to 'STereoLithography', the abbreviation STL is also used as 'Standard Transformation Language', 'Surface Tesselation Language', and 'Standard Triangulation Language'.

IGES(Initial Graphics Exchange Specification)는 1980년에 그래픽 정보의 교환을 위해 미국 상무부의 국가표준국(National Bureau of Standards, NBS)에서 제정한 표준 규격이다. 이하, IGES에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. IGES (Initial Graphics Exchange Specification) is a standard established by the National Bureau of Standards (NBS) of the US Department of Commerce for the exchange of graphic information in 1980. Hereinafter, IGES will be described in more detail.

IGES는 제품 정의 데이터의 수치적 표현 및 교환(digital representation and communication)을 위한 중립 데이터 형식(neutral data format)을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. IGES는 세계 여러 나라에서 개발된 많은 중립 파일(neutral file) 형식들 중에서 가장 많이 사용되고 있어 실질적인 세계 표준이라고 할 수 있다. IGES는 1980년에 버전 1.0이 발표된 이후로 1998년에 솔리드 모델까지 포함하는 버전 6.0이 발표되었다. IGES aims to provide a neutral data format for digital representation and communication of product definition data. IGES is the most widely used among many neutral file formats developed in many countries around the world, so it can be said to be a de facto world standard. Since version 1.0 of IGES was released in 1980, version 6.0 including solid models was released in 1998.

IGES에서 표현하는 데이터의 기본 단위를 엔티티(entity)라고 하는데, 지원되는 엔티티들은 크게 형상 엔티티(Geometry Entity), 주석 엔티티(Annotation Entity) 및 구조 엔티티(Structure Entity)의 세 가지로 분류할 수 있다. The basic unit of data expressed in IGES is called an entity, and supported entities can be largely classified into three types: Geometry Entity, Annotation Entity, and Structure Entity.

형상 엔티티(Geometry Entity)는 곡선(curve), 표면(surface) 및 물성(solid)를 표현하며, 주석 엔티티(Annotation Entity)는 지시선, 치수, 심벌, 단면도 등의 주석에 관련된 정보들을 표현한다. 그리고 구조 엔티티(Structure Entity)는 문자의 크기, 선(line)의 굵기, 색상의 정의, 그룹핑(grouping) 관계, FEM(Finite Element Model) 요소 등을 나타낸다. Geometry entities represent curves, surfaces, and solids, and annotation entities represent annotation-related information such as leaders, dimensions, symbols, and cross-sections. In addition, the structure entity represents the size of a character, the thickness of a line, the definition of a color, a grouping relationship, a finite element model (FEM) element, and the like.

IGES 파일 형식은 크게 ASCII 형식과 이진 형식(Binary format)으로 분류된다. The IGES file format is largely classified into ASCII format and binary format.

ASCII 형식은 고정 줄 길이 형식(fixed line length format)과 압축된 형식(compressed format)으로 나뉜다. 고정 줄 길이 형식은 가장 많이 쓰이고 있는 형식으로, 80 칼럼(Column)으로 이루어진 줄(line) 단위로 데이터를 기록하는데, 파일의 크기가 크다는 단점이 있다. 압축된 ASCII 형식은 고정 줄 길이 형식으로 만들어진 IGES 파일의 크기가 문제가 될 때에 크기를 축소할 수 있는 장점이 있다. 그 이유는 압축된 ASCII 형식은 고정 줄 길이 형식의 일부 단락을 통합하는 표기 형식을 사용함으로써, 중복되는 데이터를 제거할 수 있기 때문이다. ASCII format is divided into fixed line length format and compressed format. The fixed line length format is the most commonly used format, and data is recorded in units of lines consisting of 80 columns, but the file size is large. The compressed ASCII format has the advantage of being able to reduce the size of IGES files created in fixed line length format when the size is an issue. The reason is that the compressed ASCII format can eliminate redundant data by using a notation format that incorporates some paragraphs in the fixed line length format.

이진 형식은 ASCII 형식을 이진 비트열로 표현한 것이다. 이진 형식은 대형 파일의 전송에 적합한 Byte-Oriented 구조로 이루어져 있다. 다시 도 1을 참조하면, 변환부(120)는 수집부(110)에 의해 수집된 데이터 세트의 파일 형식을 변환한다. Binary format is ASCII format represented as a binary bit string. The binary format consists of a Byte-Oriented structure suitable for transmission of large files. Referring back to FIG. 1 , the conversion unit 120 converts the file format of the data set collected by the collection unit 110 .

일 예로, 변환부(120)는 수집된 데이터 세트의 파일 형식이 아닌 경우, 데이터 세트의 파일 형식을 상술한 표준 파일 형식들 중 하나로 변환한다. 수집된 데이터 세트를 어떠한 표준 파일 형식으로 변환할 것인지는 사전에 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 설정된 값은 변경 가능하도록 구현될 수 있다. 이하의 설명에서는 변환부(120)가 수집된 데이터 세트를 STL 파일 형식으로 변환하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. For example, if the file format of the collected data set is not the same, the conversion unit 120 converts the file format of the data set into one of the standard file formats described above. The standard file format to convert the collected data set to can be set by the user in advance, and the set value can be implemented to be changeable. In the following description, a case in which the conversion unit 120 converts the collected data set into an STL file format will be described as an example.

다른 예로, 변환부(120)는 수집된 데이터 세트의 파일 형식이 표준 파일 형식인 경우, 데이터 세트의 파일 형식을 사출 성형 해석을 위한 파일 형식 예를 들면, Moldflow®의 UDM 파일 형식으로 변환한다. Moldflow®는 플라스틱 사출 성형 시뮬레이션을 위한 소프트웨어이다. 여기서, 도 2 및 도 3을 참조하여, 사출 형성 해석을 위한 파일 형식으로의 변환에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. As another example, if the file format of the collected data set is a standard file format, the conversion unit 120 converts the file format of the data set into a file format for injection molding analysis, for example, a Moldflow ® UDM file format. Moldflow ® is software for plastic injection molding simulation. Here, with reference to FIGS. 2 and 3, the conversion to a file format for injection molding analysis will be described in more detail.

도 2는 표준 파일 형식을 갖는 데이터 세트의 일 예를 시각화하여 도시한 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 데이터 세트와 관련하여 파일 형식 변환 전의 데이터 일부와 파일 형식 변환 후의 데이터 일부를 비교하여 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a visualization of an example of a data set having a standard file format. FIG. 3 is a diagram illustrating a comparison between a part of data before file format conversion and a part of data after file format conversion in relation to the data set shown in FIG. 2 .

도 2에 도시된 바와 같이, 표준 파일 형식 즉, STL 파일 형식은 삼각형들로 구성된다. 그런데 STL 파일 형식은 삼각형의 각 꼭지점에 대한 X, Y, Z 좌표값만을 포함하여 구성되기 때문에 데이터 세트에 포함되어 있는 3D 데이터와 CAE 결과 데이터를 1:1로 비교하는 것이 불가능하다. 그런데 STL 파일 형식을 UDM 파일 형식으로 변환하면, 데이터 세트에 포함되어 있는 3D 데이터와 CAE 결과 데이터를 1:1로 비교하는 것이 가능하다. As shown in Fig. 2, the standard file format, i.e., the STL file format, is composed of triangles. However, since the STL file format consists of only the X, Y, and Z coordinate values for each vertex of a triangle, it is impossible to compare 3D data included in the data set and CAE result data on a 1:1 basis. By the way, if the STL file format is converted to the UDM file format, it is possible to compare the 3D data included in the data set and the CAE result data on a 1:1 basis.

도 3의 (A)에는 STL 파일 형식의 데이터의 일부가 예시되어 있고, 도 3의 (B)에는 UDM 파일 형식의 데이터의 일부가 예시되어 있다. In (A) of FIG. 3, a part of data in the STL file format is exemplified, and in (B) of FIG. 3, a part of data in the UDM file format is exemplified.

도 3의 (A)를 참조하면, STL 파일 형식의 데이터는 삼각형의 각 꼭지점의 X, Y, Z 좌표값만을 포함하는 것을 알 수 있다. 이에 비하여, 도 3의 (B)를 참조하면, UDM 파일 형식의 데이터는 각 삼각형이 엘리먼트 번호에 의해 식별되고, 각 삼각형의 꼭지점들은 노드 번호에 의해 식별되는 것을 알 수 있다. 그리고 각 노드는 X, Y, Z 좌표값을 포함하는 것을 알 수 있다. 도 3의 (B)를 참조하면, 엘리먼트 번호가 8인 삼각형은 노드 번호가 각각 1135, 1163, 1164인 꼭지점을 포함하는 것을 알 수 있다. 이처럼 UDM 파일 형식에서는 삼각형 및 삼각형의 꼭지점들이 각각 엘리먼트 번호 및 노드 번호에 의해 식별될 수 있으므로, 데이터 세트에 포함되어 있는 3D 데이터와 CAE 결과 데이터를 1:1로 비교하는 것이 가능하다. Referring to (A) of FIG. 3 , it can be seen that the data in the STL file format includes only the X, Y, and Z coordinate values of each vertex of the triangle. In contrast, referring to (B) of FIG. 3 , it can be seen that each triangle is identified by an element number and the vertices of each triangle are identified by a node number in the UDM file format data. Also, it can be seen that each node includes X, Y, and Z coordinate values. Referring to (B) of FIG. 3 , it can be seen that a triangle having an element number of 8 includes vertices having node numbers of 1135, 1163, and 1164, respectively. As such, in the UDM file format, since triangles and their vertices can be identified by element numbers and node numbers, respectively, it is possible to compare 3D data included in the data set with CAE result data on a 1:1 basis.

다시 도 1을 참조하면, 학습용 데이터 세트 생성부(130)는 변환부(120)에 의해 변환된 데이터 세트에 근거하여 학습용 데이터 세트를 생성한다. 이를 위하여, 학습용 데이터 세트 생성부(130)는 변환된 데이터 세트를 대상으로 연산을 수행하거나 변환된 데이터 세트에서 데이터를 추출할 수 있다. 예를 들면, 표준화, 정규화 등의 데이터 변환이 수행되거나, 층화추출, 가중층화추출 등의 데이터 추출이 수행될 수 있다. 표준화는 데이터를 표준편차로 나누어 평균을 기준으로 얼마만큼 떨어져 있는지를 표현하는 것으로, 로그 변환, 루트 변환을 예로 들 수 있다. 정규화는 최대값, 최소값을 설정해 해당 범위의 분위수로 데이터를 변환하는 것을 말한다. 층화추출은 데이터를 분포에 따라 다수의 구역으로 분할하고, 분할된 구역별로 동일한 비율로 데이터를 추출하는 것을 말한다. 가중층화추출은 데이터를 분포에 따라 다수의 구역으로 분할하고, 분할된 구역별료 임의의 비율료 데이터를 추출하는 것을 말한다. 이하, 학습용 데이터 세트 생성 과정에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. Referring back to FIG. 1 , the training data set generator 130 generates a training data set based on the data set converted by the conversion unit 120 . To this end, the training data set generator 130 may perform an operation on the converted data set or extract data from the converted data set. For example, data conversion such as standardization and normalization may be performed, or data extraction such as stratified extraction and weighted stratified extraction may be performed. Standardization expresses how far the data is from the mean by dividing the data by the standard deviation, and examples include log transformation and root transformation. Normalization refers to setting the maximum and minimum values and transforming the data into quantiles within the range. Stratified extraction refers to dividing data into multiple regions according to a distribution and extracting data at the same rate for each divided region. Weighted stratification extraction refers to dividing data into a plurality of regions according to the distribution and extracting random rate data for each divided region. Hereinafter, a process of generating a training data set will be described in more detail.

우선, 학습용 데이터 세트 생성부(130)는 변환된 제1 데이터 및 변환된 제2 데이터에서 서로 대응되는 노드들을 비교하여, 각 노드별로 변화량을 산출한다. 노드는 X, Y, Z 좌표값을 포함하므로, 서로 대응되는 노드들 간의 X 좌표값의 변화량, Y 좌표값의 변화량 및 Z 좌표값의 변화량을 각각 산출한다. First, the training data set generator 130 compares nodes corresponding to each other in the converted first data and the converted second data, and calculates a change amount for each node. Since the node includes X, Y, and Z coordinate values, the amount of change in the X coordinate value, the amount of change in the Y coordinate value, and the amount of change in the Z coordinate value between the corresponding nodes are calculated, respectively.

이후, 학습용 데이터 세트 생성부(130)는 각 노드별로 기준 개수에 해당하는 인접 노드를 선정한다. 기준 개수는 예를 들어, 500개일 수 있다. 그러나 기준 개수가 예시된 것으로 제한되는 것은 아니며, 500개보다 적을 수도 있고, 500개 보다 많을 수도 있다. 기준 개수는 후술될 예측부(160)에 포함된 인공지능 모델의 예측 성능에 따라 조절될 수도 있다. Thereafter, the training data set generator 130 selects adjacent nodes corresponding to the reference number for each node. The reference number may be, for example, 500. However, the reference number is not limited to the exemplified ones, and may be less than 500 or more than 500. The reference number may be adjusted according to the prediction performance of the artificial intelligence model included in the prediction unit 160 to be described later.

제1 데이터에 포함된 노드들 중에서 선택된 노드를 '기준 노드'라 할 때, 인접 노드들은 기준 노드와의 거리를 기준으로 결정될 수 있다. 즉, 기준 노드의 주변에 위치한 노드들 중에서 기준 노드와의 거리가 가까운 순서대로 500개에 해당하는 노드들이 인접 노드로 결정될 수 있다. 도 4는 기준 노드와의 거리를 기준으로 인접 노드를 선정하는 방법을 예시하고 있다. When a node selected from among nodes included in the first data is referred to as a 'reference node', adjacent nodes may be determined based on a distance to the reference node. That is, among the nodes located around the reference node, nodes corresponding to 500 may be determined as adjacent nodes in order of distance from the reference node. 4 illustrates a method of selecting an adjacent node based on a distance to a reference node.

인접 노드가 결정되면, 학습용 데이터 세트 생성부(130)는 인접 노드들에 대한 기준 노드의 변화량을 각각 산출한다. 즉, 기준 노드와 특정 인접 노드 간의 X 좌표값의 변화량, Y 좌표값의 변화량 및 Z 좌표값의 변화량을 각각 산출한다. When the adjacent nodes are determined, the training data set generating unit 130 calculates the amount of change of the reference node for the adjacent nodes, respectively. That is, the amount of change in X coordinate values, the amount of change in Y coordinate values, and the amount of change in Z coordinate values between the reference node and a specific adjacent node are calculated, respectively.

한편, 상술한 바와 같은 연산 과정을 통해 획득된 값들은 해당 노드에 대한 데이터 시트에 기록될 수 있다. 여기서 도 5를 참조하여 데이터 시트에 대해서 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. Meanwhile, values obtained through the above-described calculation process may be recorded in a data sheet for a corresponding node. Here, the data sheet will be described in more detail with reference to FIG. 5 .

도 5는 일부 노드들에 대한 데이터 시트들을 예시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating data sheets for some nodes.

도 5를 참조하면, 1번 노드, 2번 노드, 3번 노드, 4번 노드 및 N번 노드에 대한 데이터 시트들이 도시되어 있다. 이하, 1번 노드에 대한 데이터 시트를 위주로 설명하기로 한다. Referring to FIG. 5 , data sheets for node 1, node 2, node 3, node 4, and node N are illustrated. Hereinafter, the data sheet for node 1 will be mainly described.

도 5를 참조하면, 1번 노드에 대한 데이터 시트는 input_node, outpu_node, input_x, input_y, input_z, output_x, output_y, output_z, move_x, move_y, move_z, e, input_x_re, input_y_re, input_z_re 항목들을 포함한다. Referring to FIG. 5, the data sheet for node 1 includes input_node, outpu_node, input_x, input_y, input_z, output_x, output_y, output_z, move_x, move_y, move_z, e, input_x_re, input_y_re, and input_z_re items.

input_node는 제1 데이터에서의 노드 번호가 기록되는 부분이다. output_node는 제2 데이터에서의 노드 번호가 기록되는 부분이다. input_node와 outpu_node에 기록되는 노드 번호는 서로 동일하다. input_node is a part where a node number in the first data is recorded. The output_node is a part where a node number in the second data is recorded. Node numbers recorded in input_node and output_node are the same.

input_x, input_y, input_z는 제1 데이터에서 해당 노드의 X 좌표값, Y 좌표값, Z 좌표값이 각각 기록되는 부분이다. input_x, input_y, and input_z are portions where X coordinate values, Y coordinate values, and Z coordinate values of corresponding nodes in the first data are respectively recorded.

output_x, output_y, output_z는 제2 데이터에서 해당 노드의 X 좌표값, Y 좌표값, Z 좌표값이 각각 기록되는 부분이다. output_x, output_y, and output_z are parts in which the X coordinate value, Y coordinate value, and Z coordinate value of the corresponding node are respectively recorded in the second data.

move_x, move_y, move_z는 X 좌표값, Y 좌표값, Z 좌표값의 변화량이 각각 기록되는 부분이다. move_x, move_y, and move_z are portions in which changes in X coordinate values, Y coordinate values, and Z coordinate values are respectively recorded.

input_x_re, input_y_re, input_z_re는 인접 노드에 대한 1번 노드의 X 좌표값의 변화량, Y 좌표값의 변화량, Z 좌표값의 변화량이 각각 기록되는 부분이다. input_x_re, input_y_re, and input_z_re are the parts where the amount of change in X coordinate value, Y coordinate value change amount, and Z coordinate value change amount of node 1 with respect to the adjacent node are respectively recorded.

1번 노드에 대한 데이터 시트를 참조하면, 해당 데이터 시트에는 1번 노드에 대한 데이터 및 1번 노드의 인접 노드들에 대한 데이터가 포함되어 있는 것을 알 수 있다. Referring to the data sheet for node 1, it can be seen that the data sheet includes data for node 1 and data for nodes adjacent to node 1.

도 5에 도시된 바와 같은 데이터 시트들은 학습용 데이터 세트를 구성할 수 있다. 학습용 데이터 세트는 데이터베이스(140)에 저장될 수 있다. 저장된 학습용 데이터 세트는 후술될 예측부(160)의 인공지능 모델을 학습시키는데 사용될 수 있다. Data sheets as shown in FIG. 5 may constitute a data set for learning. A data set for training may be stored in the database 140 . The stored learning data set may be used to learn an artificial intelligence model of the prediction unit 160 to be described later.

다시 도 1을 참조하면, 예측부(160)는 임의의 자동차 부품에 3D 데이터를 입력 받아 CAE 결과를 예측한다. 이를 위하여 예측부(160)는 인공지능 모델을 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 다양한 종류의 인공신경망 모델(Artificial Neural Network model) 중 하나로 구현될 수 있다. 인공신경망 모델로는 심층 피드포워드 신경망(Deep Feedforward Network, DFN), 순환 신경망(Recurrent Neural Network, RNN), 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network, CNN), 심층 잔류 순환 신경망(Deep Residual Network, DRN), 장단기 메모리(Long Short-Term Memory, LSTM) 신경망, 양방향 장단기 메모리(Bidirectional Long Short-Term Memor, biLSTM) 신경망 및 트랜스포머 신경망을 예로 들 수 있다. Referring back to FIG. 1 , the prediction unit 160 predicts a CAE result by receiving 3D data of an arbitrary automobile part. To this end, the prediction unit 160 may include an artificial intelligence model. The artificial intelligence model may be implemented as one of various types of artificial neural network models. Artificial neural network models include Deep Feedforward Network (DFN), Recurrent Neural Network (RNN), Convolutional Neural Network (CNN), Deep Residual Network (DRN), Examples include Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks, Bidirectional Long Short-Term Memory (biLSTM) neural networks, and transformer neural networks.

예측부(160)의 인공지능 모델은 예시된 인공신경망 모델들 중에서 양방향 LSTM 신경망으로 구현될 수 있다. LSTM 신경망이 하나의 LSTM 계층만을 포함하는데 비하여, 양방향 LSTM 신경망은 두 개의 LSTM 계층을 포함한다. 여기서, 하나의 LSTM 계층은 입력을 순방향으로 사용하고, 다른 하나의 LSTM 계층은 입력을 역방향으로 사용한다. 양방향 LSTM 신경망은 단방향이 아닌 양방향으로 학습하기 때문에 LSTM 신경망에 비하여 예측 정확도가 높다. The artificial intelligence model of the prediction unit 160 may be implemented as a bidirectional LSTM neural network among the artificial neural network models illustrated. Whereas LSTM neural networks contain only one LSTM layer, bidirectional LSTM neural networks contain two LSTM layers. Here, one LSTM layer uses the input in the forward direction, and the other LSTM layer uses the input in the backward direction. Bidirectional LSTM neural networks have higher prediction accuracy than LSTM neural networks because they learn in both directions rather than unidirectionally.

상술한 바와 같은 예측부(160)는 데이터베이스(140)에 저장되어 있는 학습용 데이터 세트를 이용하여 학습될 수 있다. The prediction unit 160 as described above may be trained using a training data set stored in the database 140 .

입력부(150)는 소정 자동차 부품 예를 들면, CAE 결과를 예측하고자 하는 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터를 입력받는다. 모델링된 데이터로는 스킨 데이터 및 3D 데이터를 예로 들 수 있다. 스킨 데이터는 자동차 부품의 외관 형상을 3D 모델링하여 얻은 데이터이다. 3D 데이터는 스킨 데이터를 바탕으로 부품의 체결 구조 및 강성 확보 구조 등을 추가하는 작업을 실시하여 얻은 데이터이다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 모델링 데이터로서 3D 데이터를 입력받는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. The input unit 150 receives modeled data for a predetermined automobile part, for example, an automobile part for which a CAE result is to be predicted. Examples of the modeled data include skin data and 3D data. Skin data is data obtained by 3D modeling the exterior shape of automobile parts. 3D data is data obtained by adding parts fastening structures and rigidity securing structures based on skin data. Hereinafter, for convenience of explanation, a case in which 3D data is received as modeling data will be described as an example.

이처럼 자동차 부품의 모델링된 데이터를 입력받기 위하여 입력부(150)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부를 포함할 수 있다. 사용자 입력부는 예를 들어, 터치 키(touch key) 및 기계식 키(mechanical key)를 포함할 수 있다. 입력부(150)로 입력된 3D 데이터는 후술될 예측부(160) 및 시각화부(170)로 각각 제공된다. In this way, to receive modeled data of automobile parts, the input unit 150 may include a user input unit for receiving information from a user. The user input unit may include, for example, a touch key and a mechanical key. The 3D data input through the input unit 150 is provided to the prediction unit 160 and the visualization unit 170 to be described later.

예측부(160)는 입력부(150)로부터 제공받은 3D 데이터를 인공지능 모델에 입력한다. 그 결과, 인공지능 모델은 입력된 3D 데이터에 대한 CAE 결과 데이터를 출력한다. CAE 결과 데이터는 사출 성형 결과를 포함할 수 있으며, 사출 성형 결과는 사출 성형 후 변형 정도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예측부(160)는 인공지능 모델에서 출력된 CAE 결과 데이터를 시각화부(170)로 전달한다. The prediction unit 160 inputs the 3D data provided from the input unit 150 to the artificial intelligence model. As a result, the artificial intelligence model outputs CAE result data for the input 3D data. The CAE result data may include an injection molding result, and the injection molding result may include information about a degree of deformation after injection molding. The prediction unit 160 transfers the CAE result data output from the artificial intelligence model to the visualization unit 170.

시각화부(170)는 예측부(160)로부터 제공받은 CAE 결과를 시각화한다. 구체적으로, 시각화부(170)는 입력부(150)로부터 제공받은 3D 데이터에 예측부(160)로부터 제공받은 CAE 결과 데이터를 중첩하여 표시할 수 있다. 이 때, 3D 데이터와 CAE 결과 데이터는 서로 다른 색상으로 구분되어 표시될 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 6을 참조하기로 한다. The visualization unit 170 visualizes the CAE results provided from the prediction unit 160 . Specifically, the visualization unit 170 may display the CAE result data provided from the predictor 160 by overlapping the 3D data provided from the input unit 150 . At this time, the 3D data and the CAE result data may be displayed in different colors. For a more detailed description of this, reference will be made to FIG. 6 .

도 6은 인공지능 모델의 입력 데이터인 3D 데이터와 인공지능 모델의 출력 데이터인 CAE 결과 데이터를 시각화한 모습을 예시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating visualization of 3D data, which is input data of an artificial intelligence model, and CAE result data, which is output data of an artificial intelligence model.

도 6을 참조하면, 인공지능 모델의 입력 데이터인 3D 데이터는 녹색으로 표시된 것을 알 수 있다. 그리고 인공지능 모델의 출력 데이터인 CAE 결과 데이터는 적색으로 표시된 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 6 , it can be seen that 3D data, which is the input data of the artificial intelligence model, is displayed in green. In addition, it can be seen that the CAE result data, which is the output data of the artificial intelligence model, is marked in red.

도 6은 인공지능 모델의 출력 데이터가 적색으로 표시된 경우를 도시하고 있지만, 다른 실시예에 따르면, 출력 데이터는 사출 후 변형 정도에 따라 복수의 색상으로 구분되어 표시될 수도 있다. 좀 더 구체적으로, 출력 데이터는 사출 후 변형 정도가 커질수록 청색, 녹색, 황색, 주황색 및 적색 순서로 표시될 수 있다. 6 shows a case where the output data of the artificial intelligence model is displayed in red, but according to another embodiment, the output data may be displayed in a plurality of colors according to the degree of deformation after injection. More specifically, the output data may be displayed in the order of blue, green, yellow, orange, and red as the degree of deformation after injection increases.

이처럼 인공지능 모델의 입력 데이터와 출력 데이터를 서로 다른 색상으로 시각화하면, 사용자는 3D 데이터와 CAE 결과 데이터 간의 관계를 직관적으로 인지할 수 있다. 또한, 인지한 결과를 참조하여, 자동차 부품에 대한 3D 데이터의 설계를 변경할 수 있다. By visualizing the input data and output data of the artificial intelligence model in different colors, users can intuitively recognize the relationship between 3D data and CAE result data. In addition, with reference to the recognized result, the design of 3D data for automobile parts may be changed.

한편, 도 1에 도시된 예측 장치(100)의 각 구성 요소는 소프트웨어(Software) 또는, FPGA(Field Programmable Gate Array)나 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어(Hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만, 상기 구성 요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(Addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성 요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성 요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성 요소로 구현될 수도 있다. Meanwhile, each component of the prediction device 100 shown in FIG. 1 may mean software or hardware such as a field programmable gate array (FPGA) or an application-specific integrated circuit (ASIC). . However, the components are not limited to software or hardware, and may be configured to be in an addressable storage medium or configured to execute one or more processors. Functions provided within the components may be implemented by more subdivided components, or may be implemented as a single component that performs a specific function by combining a plurality of components.

참고로, 도 1은 예측 장치(100)가 하나의 물리적 장치인 것으로 도시되어 있으나, 이는 이해의 편의를 제공하기 위한 것일 뿐이며, 실시예에 따라, 예측 장치(100)는 복수의 컴퓨팅 장치로 구성된 시스템으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 수집부(110), 변환부(120), 학습 데이터 생성부(130), 예측부(140) 및 시각화부(170) 중에서 하나 이상은 독립된 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 컴퓨팅 장치는 네트워크를 통해 통신할 수 있다. For reference, FIG. 1 shows that the prediction device 100 is a single physical device, but this is only for convenience of understanding, and according to an embodiment, the prediction device 100 is composed of a plurality of computing devices. It can also be implemented as a system. For example, one or more of the collection unit 110, the conversion unit 120, the learning data generation unit 130, the prediction unit 140, and the visualization unit 170 may be implemented as an independent computing device. In this case, each computing device may communicate through a network.

이상, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 예측 장치(100)의 구성 및 동작에 대해서 설명하였다. 이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 예측 장치(100)를 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치에 대해서 설명하도록 한다. In the above, the configuration and operation of the prediction device 100 according to an embodiment of the present invention have been described with reference to FIGS. 1 to 6 . Hereinafter, an exemplary computing device capable of implementing the prediction device 100 according to some embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 7 .

도 7은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 장치들을 구현할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치의 하드웨어 구성도이다. 7 is a hardware configuration diagram of an exemplary computing device in which devices in accordance with some embodiments of the invention may be implemented.

도 7을 참조하면, 컴퓨팅 장치(200)는 하나 이상의 프로세서(210), 컴퓨터 프로그램(251)을 저장하는 스토리지(290), 프로세서(210)에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램(251)을 로드(load)하는 메모리(220), 버스(230) 및 네트워크 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 다만, 도 7에는 본 발명의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 7에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 7 , a computing device 200 includes one or more processors 210, a storage 290 for storing a computer program 251, and a computer program 251 executed by the processor 210 loaded. It may include a memory 220, a bus 230, and a network interface 240. However, only components related to the embodiment of the present invention are shown in FIG. 7 . Therefore, those skilled in the art to which the present invention pertains can know that other general-purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG. 7 .

프로세서(210)는 컴퓨팅 장치(200)의 각 구성의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(210)는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processor Unit), MCU(Micro Controller Unit), GPU(Graphic Processing Unit) 또는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 임의의 형태의 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 실행하기 위한 적어도 하나의 애플리케이션 또는 프로그램에 대한 연산을 수행할 수 있다. 컴퓨팅 장치(200)는 하나 이상의 프로세서를 구비할 수 있다. The processor 210 controls the overall operation of each component of the computing device 200 . The processor 210 includes a Central Processing Unit (CPU), a Micro Processor Unit (MPU), a Micro Controller Unit (MCU), a Graphic Processing Unit (GPU), or any type of processor well known in the art. It can be. Also, the processor 210 may perform an operation for at least one application or program for executing a method according to embodiments of the present invention. Computing device 200 may include one or more processors.

메모리(220)는 각종 데이터, 명령 및 정보 중 하나 이상을 저장한다. 메모리(220)는 본 발명의 실시예들에 따른 학습 데이터 생성 방법을 실행하기 위하여 스토리지(250)로부터 하나 이상의 프로그램(251)을 로드할 수 있다. 도 7에서 메모리(220)의 예시로 RAM이 도시되었다. The memory 220 stores one or more of various data, commands and information. The memory 220 may load one or more programs 251 from the storage 250 in order to execute the learning data generating method according to embodiments of the present invention. In FIG. 7 , RAM is illustrated as an example of the memory 220 .

버스(230)는 컴퓨팅 장치(200)의 구성 요소 간 통신 기능을 제공한다. 버스(230)는 주소 버스(Address Bus), 데이터 버스(Data Bus) 및 제어 버스(Control Bus) 등 다양한 형태의 버스로 구현될 수 있다. The bus 230 provides a communication function between components of the computing device 200 . The bus 230 may be implemented as various types of buses such as an address bus, a data bus, and a control bus.

네트워크 인터페이스(240)는 컴퓨팅 장치(200)의 유무선 인터넷 통신을 지원한다. 또한, 네트워크 인터페이스(240)는 인터넷 통신 외의 다양한 통신 방식을 지원할 수도 있다. 이를 위해, 네트워크 인터페이스(240)는 본 발명의 기술 분야에 잘 알려진 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. The network interface 240 supports wired and wireless Internet communication of the computing device 200 . Also, the network interface 240 may support various communication methods other than Internet communication. To this end, the network interface 240 may include a communication module well known in the art.

스토리지(250)는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램(291)을 비임시적으로 저장할 수 있다. 스토리지(250)는 ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함하여 구성될 수 있다. Storage 250 may non-temporarily store one or more computer programs 291 . The storage 250 may be a non-volatile memory such as read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, or the like, a hard disk, a removable disk, or a device well known in the art. It may be configured to include any known type of computer-readable recording medium.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법을 도시한 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of predicting a CAE result of an automobile part according to an embodiment of the present invention.

우선, 예측 장치(100)는 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터를 수집한다(S710). 수집되는 초기 데이터는 제1 데이터 및 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트일 수 있다. 또한, 제1 데이터는 자동차 부품에 대한 3D 데이터인 것으로 이해될 수 있으며, 제2 데이터는 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 것으로 이해될 수 있다. First, the prediction device 100 collects initial data necessary for predicting CAE results of automobile parts (S710). The initial data to be collected may be a data set including first data and second data. In addition, the first data may be understood as 3D data of automobile parts, and the second data may be understood as CAE result data obtained by performing CAE on the 3D data.

이후, 예측 장치(100)는 수집된 초기 데이터의 파일 형식을 변환한다(S720). 상기 S720 단계는, 수집된 초기 데이터의 파일 형식이 표준 파일 형식이 아닌 경우, 수집된 초기 데이터의 파일 형식을 표준 파일 형식(예를 들어, STL 파일 형식)으로 변환하는 단계와, 수집된 초기 데이터의 파일 형식이 표준 파일 형식인 경우, 수집된 초기 데이터의 파일 형식을 CAE 해석을 위한 파일 형식(예를 들어, UDM 파일 형식)으로 변환하는 단계를 포함한다. 상기 S720 단계가 완료되면, 제1 데이터에 포함되어 있는 노드들과 제2 데이터에 포함되어 있는 노드들 간의 일대일 비교가 가능하다. Then, the prediction device 100 converts the file format of the collected initial data (S720). Step S720 includes, when the file format of the collected initial data is not a standard file format, converting the file format of the collected initial data into a standard file format (eg, STL file format), and the collected initial data If the file format of is a standard file format, converting the file format of the collected initial data into a file format for CAE analysis (eg, UDM file format) is included. When the step S720 is completed, a one-to-one comparison between nodes included in the first data and nodes included in the second data is possible.

이후, 예측 장치(100)는 변환된 파일 형식의 초기 데이터로부터 학습용 데이터 세트를 생성한다(S730). 상기 S730 단계는, 변환된 제1 데이터 및 변환된 제2 데이터에서 서로 대응되는 노드들을 비교하여, 각 노드별로 변화량을 산출하는 단계와, 변환된 제1 데이터에서 선택된 기준 노드와 기준 노드의 인접 노드들 간의 변화량 각각 산출하는 단계와, 산출된 값들이 기록된 데이터 시트를 노드별로 생성하는 단계를 포함한다. 노드별로 생성된 데이터 시트는 학습용 데이터 세트를 구성할 수 있다. Thereafter, the prediction device 100 generates a training data set from the initial data of the converted file format (S730). The step S730 includes the steps of comparing nodes corresponding to each other in the converted first data and the converted second data and calculating the amount of change for each node, a reference node selected from the converted first data and an adjacent node of the reference node. Calculating the amount of change between each node, and generating a data sheet in which the calculated values are recorded for each node. A data sheet generated for each node may constitute a data set for learning.

이후, 예측 장치(100)는 S730 단계에서 생성된 학습용 데이터 세트를 이용하여 예측부(160)의 인공지능 모델을 학습시킨다(S740). 인공지능 모델은 예를 들어, 양방향 LSTM 신경망으로 구현될 수 있다. Thereafter, the prediction device 100 learns the artificial intelligence model of the prediction unit 160 using the learning data set generated in step S730 (S740). The artificial intelligence model can be implemented as a bidirectional LSTM neural network, for example.

이후, 예측 장치(100)는 학습이 완료된 인공지능 모델을 이용하여, 소정 자동차 부품의 3D 데이터에 대한 CAE 결과 데이터를 예측한다(S750). 즉, 학습이 완료된 인공지능 모델은 자동차 부품의 3D 데이터를 입력 데이터로 하여, 입력 데이터에 대응하는 출력 데이터로서, 3D 데이터에 대한 CAE 결과 데이터를 출력한다. Thereafter, the prediction device 100 predicts CAE result data for 3D data of a predetermined vehicle part by using the artificial intelligence model that has been learned (S750). That is, the AI model that has been trained takes 3D data of automobile parts as input data and outputs CAE result data for the 3D data as output data corresponding to the input data.

이후, 예측 장치(100)는 인공지능 모델의 입력 데이터인 3D 데이터와 출력 데이터인 CAE 결과 데이터를 시각화한다(S760). 상기 S760 단계는 입력 데이터에 출력 데이터를 중첩시키는 단계와, 입력 데이터와 출력 데이터를 서로 다른 색상으로 구분하여 표시하는 단계를 포함할 수 있다. Thereafter, the prediction device 100 visualizes 3D data, which is input data of the artificial intelligence model, and CAE result data, which is output data (S760). The step S760 may include overlapping input data with output data and displaying the input data and output data in different colors.

입력 데이터와 출력 데이터를 시각화한 결과는 디스플레이 등의 출력부(도시되지 않음)를 통해 출력될 수 있다(S770). A result of visualizing the input data and the output data may be output through an output unit (not shown) such as a display (S770).

이상으로 본 발명의 실시예들을 설명하였다. 전술한 실시예들에 더하여, 본 발명의 실시예들은 전술한 실시예의 적어도 하나의 처리 요소를 제어하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 코드/명령을 포함하는 매체 예를 들면, 컴퓨터 판독 가능한 매체를 통해 구현될 수도 있다. 상기 매체는 상기 컴퓨터 판독 가능한 코드의 저장 및/또는 전송을 가능하게 하는 매체/매체들에 대응할 수 있다. In the above, the embodiments of the present invention have been described. In addition to the foregoing embodiments, the embodiments of the present invention may be implemented through a medium containing computer readable code/instructions for controlling at least one processing element of the foregoing embodiment, for example, a computer readable medium. there is. The medium may correspond to a medium/media enabling storage and/or transmission of the computer readable code.

상기 컴퓨터 판독 가능한 코드는, 매체에 기록될 수 있을 뿐만 아니라, 인터넷을 통해 전송될 수도 있다. 상기 매체는 예를 들어, 마그네틱 저장 매체(예를 들면, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학 기록 매체(예를 들면, CD-ROM, Blu-Ray, DVD)와 같은 기록 매체, 반송파(carrier wave)와 같은 전송 매체를 포함할 수 있다. 상기 매체들은 분산 네트워크일 수도 있으므로, 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드는 분산 방식으로 저장/전송되고 실행될 수 있다. 또한 더 나아가, 단지 일 예로써, 처리 요소는 프로세서 또는 컴퓨터 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 처리 요소는 하나의 디바이스 내에 분산 및/또는 포함될 수 있다. The computer readable code may not only be recorded on a medium, but may also be transmitted through the Internet. The medium is, for example, a recording medium such as a magnetic storage medium (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.) and an optical recording medium (eg, CD-ROM, Blu-Ray, DVD), a carrier wave ( carrier wave). Since the medium may be a distributed network, computer readable code may be stored/transmitted and executed in a distributed manner. Still further, by way of example only, a processing element may include a processor or a computer processor, and the processing element may be distributed and/or included within a device.

이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the exemplified drawings as described above, those skilled in the art to which the present invention pertains may change the technical spirit or essential features of the present invention in other specific forms. It will be appreciated that this can be implemented. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.

100: 예측 장치
200: 컴퓨팅 장치
100: prediction device
200: computing device

Claims (11)

수집부가 자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터로서, 상기 자동차 부품의 3D 데이터인 제1 데이터와 상기 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트를 수집하는 단계;
변환부가 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 일대일로 비교할 수 있도록 상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 단계;
학습용 데이터 세트 생성부가 상기 파일 형식이 변환된 초기 데이터로부터 학습용 데이터 세트를 생성하는 단계;
예측부의 인공지능 모델이 상기 학습용 데이터 세트에 의해 학습되면, 상기 학습이 완료된 인공지능 모델을 이용하여, 임의의 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터에 대응하는 CAE 결과 데이터를 예측하는 단계; 및
시각화부가 상기 모델링된 데이터와 상기 예측된 CAE 결과 데이터를 시각화하는 단계를 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
A data set including first data, which is 3D data of the automobile part, and second data, which is CAE result data obtained by performing CAE on the 3D data, as initial data required for the collection unit to predict the CAE result of the automobile part collecting;
converting the file format of the initial data so that the conversion unit can compare the first data and the second data one-to-one;
generating a training data set from the initial data of which the file format is converted by a training data set generating unit;
predicting CAE result data corresponding to data modeled for an arbitrary automobile part using the learned artificial intelligence model when the artificial intelligence model of the prediction unit is learned from the training data set; and
Visualizing the modeled data and the predicted CAE result data by a visualization unit,
How to predict CAE results for automotive parts.
제1항에 있어서,
상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 단계는,
상기 초기 데이터의 파일 형식이 표준 파일 형식이 아닌 경우, 상기 초기 데이터의 파일 형식을 표준 파일 형식으로 변환하는 단계; 및
상기 초기 데이터의 파일 형식이 표준 파일 형식인 경우, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 일대일로 비교할 수 있도록 상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 단계를 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The step of converting the file format of the initial data,
converting the file format of the initial data into a standard file format when the file format of the initial data is not a standard file format; and
When the file format of the initial data is a standard file format, converting the file format of the initial data so that the first data and the second data can be compared one-to-one.
How to predict CAE results for automotive parts.
제1항에 있어서,
상기 파일 형식이 변환된 초기 데이터의 파일 형식은 UDM 파일 형식인,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The file format of the initial data in which the file format is converted is a UDM file format,
How to predict CAE results for automotive parts.
제3항에 있어서,
상기 학습용 데이터 세트를 생성하는 단계는,
상기 변환된 초기 데이터의 제1 데이터와 제2 데이터에서, 서로 대응되는 노드들 간의 제1 변화량을 산출하는 단계;
상기 제1 데이터에서 선택된 기준 노드와 상기 기준 노드의 인접 노드들 간의 제2 변화량을 각각 산출하는 단계;
상기 제1 변화량 및 상기 제2 변화량을 포함하는 데이터 시트를 생성하는 단계; 및
상기 제1 데이터에 포함되어 있는 전체 노드들을 대상으로 상기 데이터 시트를 생성하는 단계를 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 3,
The step of generating the training data set,
calculating a first change amount between nodes corresponding to each other in the first data and the second data of the converted initial data;
calculating second variations between a reference node selected from the first data and nodes adjacent to the reference node, respectively;
generating a data sheet including the first change amount and the second change amount; and
Generating the data sheet for all nodes included in the first data,
How to predict CAE results for automotive parts.
제1항에 있어서,
상기 임의의 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터는 스킨 데이터 및 3D 데이터를 포함하며,
상기 스킨 데이터는 상기 자동차 부품의 외관 형상을 3D 모델링하여 얻은 데이터이고,
상기 3D 데이터는 상기 스킨 데이터를 바탕으로 부품의 체결 구조 및 강성 확보 구조를 추가하는 작업을 실시하여 얻은 데이터인,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The data modeled for the arbitrary automobile parts includes skin data and 3D data,
The skin data is data obtained by 3D modeling the exterior shape of the automobile part,
The 3D data is data obtained by adding a fastening structure and a rigidity securing structure of parts based on the skin data,
How to predict CAE results for automotive parts.
제1항에 있어서,
상기 인공지능 모델은
양방향 장단기 메모리(Bidirectional Long Short-Term Memor, biLSTM) 신경망을 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The AI model is
Including a bidirectional long short-term memory (biLSTM) neural network,
How to predict CAE results for automotive parts.
제1항에 있어서,
상기 예측된 CAE 결과 데이터는 상기 모델링된 데이터에 대한 사출 성형 결과를 포함하며,
상기 사출 성형 결과는 사출 성형 후 변형(post-deformation)에 관한 정보를 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The predicted CAE result data includes injection molding results for the modeled data,
The injection molding result includes information on post-deformation after injection molding,
How to predict CAE results for automotive parts.
제1항에 있어서,
상기 시각화하는 단계는,
상기 인공지능 모델의 입력 데이터에 상기 인공지능 모델의 출력 데이터를 중첩시키는 단계;
상기 입력 데이터를 제1 색상으로 표시하는 단계; 및
상기 출력 데이터를 제2 색상으로 표시하는 단계;를 포함하며,
상기 입력 데이터는 상기 임의의 자동차 부품의 3D 데이터이고,
상기 출력 데이터는 상기 예측된 CAE 결과 데이터인,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 1,
The visualization step is
superimposing output data of the artificial intelligence model on input data of the artificial intelligence model;
displaying the input data in a first color; and
Including; displaying the output data in a second color,
The input data is 3D data of the arbitrary automobile parts,
The output data is the predicted CAE result data,
How to predict CAE results for automotive parts.
제8항에 있어서,
상기 출력 데이터를 제2 색상으로 표시하는 단계는,
상기 제2 색상을 복수의 색상을 포함하도록 구성하는 단계;
상기 예측된 CAE 결과 데이터에 따라 상기 복수의 색상을 서로 다르게 적용하는 단계; 및
상기 출력 데이터를 상기 서로 다르게 적용된 색상으로 표시하는 단계를 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 방법.
According to claim 8,
In the step of displaying the output data in a second color,
configuring the second color to include a plurality of colors;
applying the plurality of colors differently according to the predicted CAE result data; and
Including the step of displaying the output data in the different applied colors,
How to predict CAE results for automotive parts.
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터로서, 상기 자동차 부품의 3D 데이터인 제1 데이터와 상기 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트를 수집하는 수집부;
상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 일대일로 비교할 수 있도록 상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 변환부;
상기 파일 형식이 변환된 초기 데이터로부터 학습용 데이터 세트를 생성하는 학습용 데이터 세트 생성부;
상기 학습용 데이터 세트에 의해 학습된 인공지능 모델을 이용하여, 임의의 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터에 대응하는 CAE 결과 데이터를 예측하는 예측부; 및
상기 모델링된 데이터와 상기 예측된 CAE 결과 데이터를 시각화하는 시각화부;를 포함하는,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는 장치.
Collecting a data set including first data, which is 3D data of the automobile part, and second data, which is CAE result data obtained by performing CAE on the 3D data, as initial data necessary to predict the CAE result of the automobile part collection department;
a converter converting a file format of the initial data so that the first data and the second data can be compared one-to-one;
a training data set generating unit generating a training data set from the initial data whose file format is converted;
a prediction unit that predicts CAE result data corresponding to data modeled for an arbitrary automobile part using an artificial intelligence model learned from the training data set; and
A visualization unit for visualizing the modeled data and the predicted CAE result data; including,
A device that predicts CAE results of automotive parts.
컴퓨팅 장치와 결합되어,
자동차 부품의 CAE 결과를 예측하는데 필요한 초기 데이터로서, 상기 자동차 부품의 3D 데이터인 제1 데이터와 상기 3D 데이터를 대상으로 CAE를 수행하여 얻은 CAE 결과 데이터인 제2 데이터를 포함하는 데이터 세트를 수집하는 단계;
상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 일대일로 비교할 수 있도록 상기 초기 데이터의 파일 형식을 변환하는 단계;
상기 파일 형식이 변환된 초기 데이터로부터 학습용 데이터 세트를 생성하는 단계;
상기 학습용 데이터 세트에 의해 학습이 완료된 인공지능 모델을 이용하여, 임의의 자동차 부품에 대하여 모델링된 데이터에 대응하는 CAE 결과 데이터를 예측하는 단계; 및
상기 임의의 자동차 부품의 3D 데이터와 상기 예측된 CAE 결과 데이터를 시각화하는 단계를 수행하도록 구현되며, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된, 컴퓨터 프로그램.
Combined with a computing device,
Collecting a data set including first data, which is 3D data of the automobile part, and second data, which is CAE result data obtained by performing CAE on the 3D data, as initial data necessary to predict the CAE result of the automobile part step;
converting a file format of the initial data so that the first data and the second data can be compared one-to-one;
generating a training data set from the initial data whose file format is converted;
predicting CAE result data corresponding to data modeled for an arbitrary automobile part by using an artificial intelligence model that has been learned from the training data set; and
A computer program implemented to perform the step of visualizing the 3D data of the arbitrary automobile part and the predicted CAE result data, stored in a computer-readable recording medium.
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