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판넬블록 생산관리를 위한 시뮬레이션 기반 조선생산실행시스템 개발
Development of simulation-based ship production execution system(SPEXS) for a panel block assembly shop 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.15 no.11, 2011년, pp.2313 - 2320  

이광국 (경남대학교 조선해양IT공학과) ,  김영훈 (경남대학교 조선해양IT공학과)

초록
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조선소에서 판넬블록 생산공정은 가장 많은 물량을 처리해야 하는 중요하고 복잡한 공정이 고, 모든 선박 및 해양구조물의 하부는 반드시 판넬블록 생산 공정을 거쳐야 하기 때문에 판넬블록 생산공정은 병목공정으로 평가된다. 공정의 생산성을 극대화하기 위해 본 논문에서는 디지털 선박생산에서 가장 중요한 기술 중의 하나인 시뮬레이션과 최적화기법을 활용하여 조선생산실행시스템(SPEXS)을 개발하였고, 판넬블록조립장 적용사례로 SPEXSPanel을 구축하여 향상된 일정계획을 수립하는 효과를 보였다. 더불어 SPEXS-Panel은 지속적인 개선을 통해 야드 생산성 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The management of a panel block shop in a shipyard is a complex process that entails the largest amount of work and in which many decisions are involved. Shipbuilders have considered the process as a bottleneck since every panel for every ship and offshore hull structure must be processed through th...

주제어

#생산실행시스템   #디지털 생산   #이산 사건 시뮬레이션   #시뮬레이티드 어닐링   #판넬블록조립  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 SPEXS 프레임워크를 기반으로 조선 생산의 핵심공정인 판넬블록 공장을 중심으로 적용 사례를 설명하였다. SPEXS-Panel의 적용효과를 가시화하기 위해 단계별로 작업 절차를 표현하였고, 주간 물량을 시뮬레이션 해 본 결과 SPEXS의 적용 대비 16% 정도까지 리드타임이 줄어드는 생산성 향상을 보였다.
  • 이처럼 현업 생산팀 간의 실시간 정보 전달의 필요성이 증대되고, 긴급 전달사항 등의 실시간 정보전달이 중요하다[9]. 본 논문에서는 그림 5와 같이 SPEXS 생산실적집계 및 실시간 피드백이 가능한 생산 모니터링 프레임워크를 제안하고, 이는 이동 작업 가능한 모바일 무선 환경으로 정보의 효과적 관리를 통한 생산성 향상을 도모한다. SPEXS 생산집계 모듈은 PDA(Personal Digital Assistant)를 통해 작업자가 입력한 실적을 보관하고 있다가 SPEXS 데이터 허브에서 요청시 일괄 처리할 수 있는 방법을 취한다.
  • 앞장에서 제시한 SPEXS 프레임워크를 바탕으로 그림 7과 같이 판넬블록 생산라인에 적용한 사례를 "SPEXS-Panel"이라 하고, 이를 통해 시스템의 효용성을 검증해 보이고자 한다.
  • 본 논문에서는 복잡, 상호의존적, 확률적이고, 변동이 심한 공정으로 여러 타입의 형상화된 모델이 필요하기 때문에, 디지털 선박생산에서 가장 중요한 기술 중의 하나인 시뮬레이션 기법을 활용하여 조선생산실행시스템(SPEXS: Simulation-based Ship Production EXecution System)을 구축한다. 이 시스템의 검증 및 효용성을 분석하기 위해서 현업의 주간 및 월간 물량을 직접 시뮬레이션해 보고, SPEXS를 판넬블록 조립장에 적용한 사례인 SPEXS-Panel에 대하여 소개하고자 한다.
  • 첫째, 생산계획 및 실행계획의 통합 데이터 체계인 SPEXS data hub이다. 이는 제품(product), 공정(process), 자원(resource), 일정(schedule)의 정보가 공존하나 유기적으로 결합되어 있지 않고 독립적으로 구성되어 있는 문제점을 보완하기 위해서 구현하였다. 생산데이터 허브를 통해 어떤 작업을 누가, 언제, 어디서 할지에 대한 정보를 제공하고, 상호간의 연결고리를 가지고 있어 생산정보 확인에 용이하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
선박 및 해양구조물을 건조하기 위해 필요한 일련의 과정은? 선박 및 해양구조물을 건조하기 위해서는 강재 반입, 적치, 절단, 소조립, 중조립, 대조립, 의장, 도장, 탑재, 진수, 시운전, 명명식, 인도에 이르는 일련의 과정을 반드시 거쳐야 한다. 언급된 모든 공정이 중요한 공정이지만 조선소에서 건조되는 모든 선박은 반드시 그림1과 같이 판넬블록 생산 공정을 거쳐야 탑재가 이루어지기 때문에, 이공정은 선박을 건조하는데 있어 반드시 필요한 공정이다.
시뮬레이션 기법을 활용하여 조선생산실행시스템 (SPEXS: Simulation-based Ship Production EXecution System)을 구축한 이유는 무엇인가? 본논문에서는 복잡, 상호의존적, 확률적이고, 변동이 심한 공정으로 여러 타입의 형상화된 모델이 필요하기 때문에, 디지털 선박생산에서 가장 중요한 기술 중의 하나인 시뮬레이션 기법을 활용하여 조선생산실행시스템 (SPEXS: Simulation-based Ship Production EXecution System)을 구축한다. 이 시스템의 검증 및 효용성을 분석하기 위해서 현업의 주간 및 월간 물량을 직접 시뮬레이션해 보고, SPEXS를 판넬블록 조립장에 적용한 사례인 SPEXS-Panel에 대하여 소개하고자 한다.
조선생산실행시스템의 검증 및 효용성을 분석하기 위해서 어떤 것을 수행하였는가? 본논문에서는 복잡, 상호의존적, 확률적이고, 변동이 심한 공정으로 여러 타입의 형상화된 모델이 필요하기 때문에, 디지털 선박생산에서 가장 중요한 기술 중의 하나인 시뮬레이션 기법을 활용하여 조선생산실행시스템 (SPEXS: Simulation-based Ship Production EXecution System)을 구축한다. 이 시스템의 검증 및 효용성을 분석하기 위해서 현업의 주간 및 월간 물량을 직접 시뮬레이션해 보고, SPEXS를 판넬블록 조립장에 적용한 사례인 SPEXS-Panel에 대하여 소개하고자 한다.
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참고문헌 (10)

  1. M.Krause, F.Roland, D.Steinhauer, M.Heinemann, "Discrete event simulation: An efficient tool to assist shipyard investment and production planning", Journal of Ship Production, Vol.20, No.3, pp.176-182, 2004. 

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  2. C.Nedess, A.Friedewald, L.Wagner, M.Hubler, "Simulation of material flow processes in the planning of production spaces in shipbuilding", Proceedings of COMPIT '06, pp.186-198, 2006. 

  3. J.A.J.Kaarsemaker, U.Nienhuis, "Simulation of a maritime pre-fabrication process", Proceedings of COMPIT'06, pp.419-431, 2006. 

  4. D.Steinhauer, "SAPP-simulation aided production planning at Flensburger", Proceedings of COMPIT'06, pp.391-398, 2006 

  5. A.G.Greenwood, S.Vanguri, B.Eksioglu, P.Jain, T.W.Hill, J.W.Miller, C.T.Walden, "Simulation optimization decision support system for ship panel shop operations", Proceedings of the 2005 winter simulation conference, pp.2078-2086, 2005 

  6. 송영주, 이동건, 조성원, 우종훈, 신종계, "시뮬레이션을 이용한 블록조립 공정 능력 분석", 대한조선학회논문집, Vol.46, No.1, pp.78-86, 2009. 

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  7. 차주환, 노명일, 방경운, 이규열, "조선 공정 계획의 수립 완성도 향상을 위한 이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 프레임워크", 한국시뮬레이션학회논문지, Vol.17, No.4, pp.71-80, 2008. 

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  8. 황인혁, 노재규, 이광국, 신종계, "시뮬레이티드 어닐링을 활용한 조선 소조립 라인 소일정계획 최적화", 한국시뮬레이션학회논문지, Vol.19, No.1, pp.73-82, 2010 

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  9. 장윤성, 신종계, 이광국, 이장현, "무선 인터넷기반 실시간 정보 처리를 통한 판넬 공장의 효과적 운용 방법 연구", 대한조선학회논문집, Vol.43, No.3, pp.392-398, 2006. 

    원문보기 상세보기

  10. B.W.Niebel, A.Freivalds, "Methods, standards, and work design", 10th ed. Boston, MA, WCB/ Mc Graw-Hill, 1999. 

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