최근 국내외의 건설/플랜트 프로젝트를 수행하고 있는 대부분의 기업들이 직면하고 있는 문제는 한정되어 있는 시간과 제한적 사용이 가능한 자원을 활용하여 고객이 기대하고 있는 목적물을 On time과 Within Budget으로 인도하고자 하지만, 제한된 자원을 한정된 시간 내에서 효율적으로 운영하지 못하여 Claim에 직면하는 프로젝트들을 많이 볼 수 있다. 이러한 상황은 고객의 불만족을 야기 시키고 기업에 대한 신뢰를 떨어뜨려, 금전적인 손실과 더불어 잠재고객의 이탈 및 회사이미지 실추라는 엄청나 실패비용을 지불하고 있다. 이러한 이유로 대부분의 기업에서는 제한적인 자원을 한정된 시간동한 어떻게 하면 효율적으로 활용할 수 있을까라는 문제를 해결하려는 시도를 많이 하고 있다. 프로젝트 스케줄과 자원은 ...
최근 국내외의 건설/플랜트 프로젝트를 수행하고 있는 대부분의 기업들이 직면하고 있는 문제는 한정되어 있는 시간과 제한적 사용이 가능한 자원을 활용하여 고객이 기대하고 있는 목적물을 On time과 Within Budget으로 인도하고자 하지만, 제한된 자원을 한정된 시간 내에서 효율적으로 운영하지 못하여 Claim에 직면하는 프로젝트들을 많이 볼 수 있다. 이러한 상황은 고객의 불만족을 야기 시키고 기업에 대한 신뢰를 떨어뜨려, 금전적인 손실과 더불어 잠재고객의 이탈 및 회사이미지 실추라는 엄청나 실패비용을 지불하고 있다. 이러한 이유로 대부분의 기업에서는 제한적인 자원을 한정된 시간동한 어떻게 하면 효율적으로 활용할 수 있을까라는 문제를 해결하려는 시도를 많이 하고 있다. 프로젝트 스케줄과 자원은 프로젝트 관리의 주요 항목이다. 프로젝트의 고도화 및 거대화됨에 따라 프로젝트에 필요한 인원, 장비, 자재 같은 자원이 특정 지역이나 업체가 아닌 전 세계에 흩어진 다수의 기업으로부터 공급받아야 되는 상황이 발생하였다. 이러한 공간적인 제약, 운반과 이송으로 발생하는 시간적 제약에 따라 자원관리 수준에 따라 프로젝트 스케줄에 영향을 주는 사례가 점차 증가되었다. 프로젝트 스케줄링에서 자원 평준화(resource Leveling)의 목적은 시간 별 자원 사용량의 편차를 최소화하여 안정적인 자원의 사용이 가능토록 하는 것이다. 이는 인력, 설비 등의 중요한 자원에 대한 요구량이 변동할 때 발생하는 비용을 최소화하기 위함이다. 대부분의 프로젝트 관리 소프트웨어는 자원 평준화를 위한 기능을 제공하고 있다. 이러한 소프트웨어에서의 자원 평준화는 프로젝트 활동(Activity)의 수행을 위해 투입된 자원의 투입량과 요구량을 분석하고 프로젝트 요구 조건에 맞도록 자원을 조정하는 프로세스를 포함한다. 자원 조정은 자원 사용량의 변동을 최소화하기 위한 기능 이외에 자원의 용량을 설정하고, 용량의 한계 내에서 수행될 수 있는 프로젝트 일정을 도출하는 자원 제약 프로젝트 스케줄링(resource-constrained project scheduling)을 포함한다. 일반적으로 자원 용량의 한계 내에서 전체 프로젝트 시간을 최소로 하는 일정을 계획하기 위한 자원 제약 스케줄링의 목적은 자원 평준화의 목적과 상충된다. 프로젝트의 종료시각을 감소시키기 위해서는 자원 요구량에 편차가 커지는 경우가 발생한다. 반면, 자원 요구량의 편차를 줄이기 위해서는 프로젝트 종료시각의 증가가 불가피해진다. 이러한 두 목적 간의 상충관계를 분석하여 균형 있는 최적의 스케줄을 생성하는 것이 요구된다. 그러나 프로젝트 관리 소프트웨어에서는 자원 평준화와 자원 제약 스케줄링 의 목적간의 균형을 이루는 최적의 스케줄을 생성하기 위한 기능이 부족하다. 전 세계에서 인지도가 높은 Primavera P6 자원제약 스케줄 문제를 해결하기 위해 사용되는 우선순위 규칙 기반의 방법을 사용하여 자원 평준화를 꾀하는 것으로 판단된다. 자원의 용량이 중요한 요소이므로 이를 반영한 스케줄을 생성하는 것은 당연하다. 그러나 우선순위 규칙에 기반 한 방법들은 최적의 스케줄을 생성하지 못하는 단점을 가지고 있다.
본 연구에서는 프로젝트 관리 소프트웨어인 Primavera P6 자원 평준화 기능을 분석하고, 이를 향상시킬 수 있는 방안을 모색하였다. Primavera P6 에서는 우선순위 규칙 기반의 자원 제약 스케줄링을 실행하여 자원 평준화를 부수적인 목적으로 간주하는 것으로 파악된다. 우선순위 규칙 기반의 자원 제약 스케줄링은 단순한 휴리스틱으로 프로젝트 종료일과 자원 사용량의 분산의 상충되는 두 목적에 대한 최적화를 달성하는 방법이라고 보기 어렵다. 보다 좋은 스케줄을 생성하기 위해서 메타 휴리스틱 등의 성능이 우수한 방법을 적용하는 것이 필요하기에 본 연구에서는 VNS(Variable Neighborhood Search) 기법을 적용하여 자원 제약 스케줄링 문제의 우수한 해를 생성할 수 있도록 하여 실제 프로젝트의 사례연구를 통해 프로젝트 일정(T)과 분산(Z) 모두 VSN기법이 Primavera P6에서의 자원 평준화된 스케줄에 비하여 우수한 해를 생성함을 보였다. 따라서, 메타 휴리스틱 방법을 활용하여 현업의 더 복잡한 PDM의 연관관계(Relationship) 및 Constraints 관련 사항을 고려한 복잡한 자원제약 스케줄 개선을 위한 방법을 지속적으로 연구할 필요가 있다.
주요어 : 공정관리, 자원평준화, 자원 제약 스케줄, 우선순위 규칙, 휴리스틱, VNS
최근 국내외의 건설/플랜트 프로젝트를 수행하고 있는 대부분의 기업들이 직면하고 있는 문제는 한정되어 있는 시간과 제한적 사용이 가능한 자원을 활용하여 고객이 기대하고 있는 목적물을 On time과 Within Budget으로 인도하고자 하지만, 제한된 자원을 한정된 시간 내에서 효율적으로 운영하지 못하여 Claim에 직면하는 프로젝트들을 많이 볼 수 있다. 이러한 상황은 고객의 불만족을 야기 시키고 기업에 대한 신뢰를 떨어뜨려, 금전적인 손실과 더불어 잠재고객의 이탈 및 회사이미지 실추라는 엄청나 실패비용을 지불하고 있다. 이러한 이유로 대부분의 기업에서는 제한적인 자원을 한정된 시간동한 어떻게 하면 효율적으로 활용할 수 있을까라는 문제를 해결하려는 시도를 많이 하고 있다. 프로젝트 스케줄과 자원은 프로젝트 관리의 주요 항목이다. 프로젝트의 고도화 및 거대화됨에 따라 프로젝트에 필요한 인원, 장비, 자재 같은 자원이 특정 지역이나 업체가 아닌 전 세계에 흩어진 다수의 기업으로부터 공급받아야 되는 상황이 발생하였다. 이러한 공간적인 제약, 운반과 이송으로 발생하는 시간적 제약에 따라 자원관리 수준에 따라 프로젝트 스케줄에 영향을 주는 사례가 점차 증가되었다. 프로젝트 스케줄링에서 자원 평준화(resource Leveling)의 목적은 시간 별 자원 사용량의 편차를 최소화하여 안정적인 자원의 사용이 가능토록 하는 것이다. 이는 인력, 설비 등의 중요한 자원에 대한 요구량이 변동할 때 발생하는 비용을 최소화하기 위함이다. 대부분의 프로젝트 관리 소프트웨어는 자원 평준화를 위한 기능을 제공하고 있다. 이러한 소프트웨어에서의 자원 평준화는 프로젝트 활동(Activity)의 수행을 위해 투입된 자원의 투입량과 요구량을 분석하고 프로젝트 요구 조건에 맞도록 자원을 조정하는 프로세스를 포함한다. 자원 조정은 자원 사용량의 변동을 최소화하기 위한 기능 이외에 자원의 용량을 설정하고, 용량의 한계 내에서 수행될 수 있는 프로젝트 일정을 도출하는 자원 제약 프로젝트 스케줄링(resource-constrained project scheduling)을 포함한다. 일반적으로 자원 용량의 한계 내에서 전체 프로젝트 시간을 최소로 하는 일정을 계획하기 위한 자원 제약 스케줄링의 목적은 자원 평준화의 목적과 상충된다. 프로젝트의 종료시각을 감소시키기 위해서는 자원 요구량에 편차가 커지는 경우가 발생한다. 반면, 자원 요구량의 편차를 줄이기 위해서는 프로젝트 종료시각의 증가가 불가피해진다. 이러한 두 목적 간의 상충관계를 분석하여 균형 있는 최적의 스케줄을 생성하는 것이 요구된다. 그러나 프로젝트 관리 소프트웨어에서는 자원 평준화와 자원 제약 스케줄링 의 목적간의 균형을 이루는 최적의 스케줄을 생성하기 위한 기능이 부족하다. 전 세계에서 인지도가 높은 Primavera P6 자원제약 스케줄 문제를 해결하기 위해 사용되는 우선순위 규칙 기반의 방법을 사용하여 자원 평준화를 꾀하는 것으로 판단된다. 자원의 용량이 중요한 요소이므로 이를 반영한 스케줄을 생성하는 것은 당연하다. 그러나 우선순위 규칙에 기반 한 방법들은 최적의 스케줄을 생성하지 못하는 단점을 가지고 있다.
본 연구에서는 프로젝트 관리 소프트웨어인 Primavera P6 자원 평준화 기능을 분석하고, 이를 향상시킬 수 있는 방안을 모색하였다. Primavera P6 에서는 우선순위 규칙 기반의 자원 제약 스케줄링을 실행하여 자원 평준화를 부수적인 목적으로 간주하는 것으로 파악된다. 우선순위 규칙 기반의 자원 제약 스케줄링은 단순한 휴리스틱으로 프로젝트 종료일과 자원 사용량의 분산의 상충되는 두 목적에 대한 최적화를 달성하는 방법이라고 보기 어렵다. 보다 좋은 스케줄을 생성하기 위해서 메타 휴리스틱 등의 성능이 우수한 방법을 적용하는 것이 필요하기에 본 연구에서는 VNS(Variable Neighborhood Search) 기법을 적용하여 자원 제약 스케줄링 문제의 우수한 해를 생성할 수 있도록 하여 실제 프로젝트의 사례연구를 통해 프로젝트 일정(T)과 분산(Z) 모두 VSN기법이 Primavera P6에서의 자원 평준화된 스케줄에 비하여 우수한 해를 생성함을 보였다. 따라서, 메타 휴리스틱 방법을 활용하여 현업의 더 복잡한 PDM의 연관관계(Relationship) 및 Constraints 관련 사항을 고려한 복잡한 자원제약 스케줄 개선을 위한 방법을 지속적으로 연구할 필요가 있다.
Recently, most of the companies in the world that are engaged in construction / plant projects are trying to utilize the limited time and limited resources to guide the customers to the “On time” and “Within Budget”. However, there are many projects facing claims because many companies cannot effici...
Recently, most of the companies in the world that are engaged in construction / plant projects are trying to utilize the limited time and limited resources to guide the customers to the “On time” and “Within Budget”. However, there are many projects facing claims because many companies cannot efficiently operate limited resources within a limited time. This situation causes customer dissatisfaction and lowers trust in the company that it will lead the company to the financial loss, potential customer loss, and corporate image loss. For this reason, a lot of companies are trying to solve the problem of how to use limited resources efficiently within the limited period of time. Project schedule and resources are the key items in project management. As the project became more sophisticated and enormous, resources such as personnel, equipment, and materials needed for the project would have to be supplied by a large number of companies scattered all over the world, not limited to specific regions or companies. Due to such spatial constraints, time constraints arising from transportation of goods, there are increasing instances of influencing the project schedule depending on the level of resource management. The purpose of resource leveling in project scheduling is to minimize the variation of resource usage by time and to make stable use of resources possible. This is to minimize the cost incurred from the fluctuation of demand for important resources such as manpower and equipment. Most project management software provides functions for resource leveling. Resource leveling in the software involves analyzing the inputs and requirements of the resources invested to carry out the activities and adjusting the resources to meet project requirements. Resource coordination includes resource-constrained project scheduling, which sets the capacity of a resource in addition to its function to minimize fluctuations in resource usage, and derives a project schedule that can be performed within capacity limits. In general, the purpose of resource constrained scheduling to create a schedule that minimizes overall project time within the limits of resource capacity conflicts with the goal of resource leveling. In order to reduce the completion time of the project, there may be a case where the deviation in the resource requirement amount becomes large. On the other hand, in order to reduce the deviation of the resource demand, it is necessary to extend the project completion time. It is required to analyze the trade-off between these two objectives to generate a balanced optimal schedule. However, project management software lacks the ability to create an optimal schedule that balances the goals of resource leveling and resource constrained scheduling. Primavera P6, which is highly recognized in the world in this industry, is considered to be a resource leveling method by using the priority rule based method to solve the resource constraint scheduling problem. Since resource capacity is an important factor, it is natural to create a schedule that reflects the resource capacity, but the methods based on the priority rule are incapable of generating the optimal schedule. In this paper, the Primavera P6resource leveling function was analyzed, and ways to improve the function was studied. In Primavera P6, it is understood that resource leveling is considered as an auxiliary purpose by executing resource constraint scheduling based on priority rule. Resource constraint scheduling based on priority rules is not a simple heuristic and is not a way to achieve optimization for two conflicting goals of project end date and resource usage variance. In order to generate better schedules, it is necessary to apply a method with superior performance such as meta-heuristics. In this paper, VNS (Variable Neighborhood Search) Case study shows that both the project schedule (T) and the variance (Z) generate a better solution than the resource leveled schedule in Primavera P6. Therefore, it is necessary to continually study for improving complex resource constraint schedules considering the relationship and constraints of more complicated PDMs using meta-heuristic method.
Recently, most of the companies in the world that are engaged in construction / plant projects are trying to utilize the limited time and limited resources to guide the customers to the “On time” and “Within Budget”. However, there are many projects facing claims because many companies cannot efficiently operate limited resources within a limited time. This situation causes customer dissatisfaction and lowers trust in the company that it will lead the company to the financial loss, potential customer loss, and corporate image loss. For this reason, a lot of companies are trying to solve the problem of how to use limited resources efficiently within the limited period of time. Project schedule and resources are the key items in project management. As the project became more sophisticated and enormous, resources such as personnel, equipment, and materials needed for the project would have to be supplied by a large number of companies scattered all over the world, not limited to specific regions or companies. Due to such spatial constraints, time constraints arising from transportation of goods, there are increasing instances of influencing the project schedule depending on the level of resource management. The purpose of resource leveling in project scheduling is to minimize the variation of resource usage by time and to make stable use of resources possible. This is to minimize the cost incurred from the fluctuation of demand for important resources such as manpower and equipment. Most project management software provides functions for resource leveling. Resource leveling in the software involves analyzing the inputs and requirements of the resources invested to carry out the activities and adjusting the resources to meet project requirements. Resource coordination includes resource-constrained project scheduling, which sets the capacity of a resource in addition to its function to minimize fluctuations in resource usage, and derives a project schedule that can be performed within capacity limits. In general, the purpose of resource constrained scheduling to create a schedule that minimizes overall project time within the limits of resource capacity conflicts with the goal of resource leveling. In order to reduce the completion time of the project, there may be a case where the deviation in the resource requirement amount becomes large. On the other hand, in order to reduce the deviation of the resource demand, it is necessary to extend the project completion time. It is required to analyze the trade-off between these two objectives to generate a balanced optimal schedule. However, project management software lacks the ability to create an optimal schedule that balances the goals of resource leveling and resource constrained scheduling. Primavera P6, which is highly recognized in the world in this industry, is considered to be a resource leveling method by using the priority rule based method to solve the resource constraint scheduling problem. Since resource capacity is an important factor, it is natural to create a schedule that reflects the resource capacity, but the methods based on the priority rule are incapable of generating the optimal schedule. In this paper, the Primavera P6resource leveling function was analyzed, and ways to improve the function was studied. In Primavera P6, it is understood that resource leveling is considered as an auxiliary purpose by executing resource constraint scheduling based on priority rule. Resource constraint scheduling based on priority rules is not a simple heuristic and is not a way to achieve optimization for two conflicting goals of project end date and resource usage variance. In order to generate better schedules, it is necessary to apply a method with superior performance such as meta-heuristics. In this paper, VNS (Variable Neighborhood Search) Case study shows that both the project schedule (T) and the variance (Z) generate a better solution than the resource leveled schedule in Primavera P6. Therefore, it is necessary to continually study for improving complex resource constraint schedules considering the relationship and constraints of more complicated PDMs using meta-heuristic method.
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