[논문]선실 PE장 정반배치 계획수립 시스템 개발

하승진; 김지온; 최태훈

선실 PE장 정반배치 계획수립 시스템 개발
Development of the Pre-erection Block Arrangement System for Deckhouse 원문보기

하승진 (현대중공업 산업기술연구소) , 김지온 (현대중공업 산업기술연구소) , 최태훈 (현대중공업 산업기술연구소)

In this study, we improved the layout of deckhouse pre-erection area where erects the blocks and developed the pre-erection block arrangement system for the improvement of productivity and effectiveness. The major operating point of the pre-erection area is to fabricate as many as possible that has restrict area and working plate. The developed system has information management module, scheduling module, schedule control module, statistics module, and information integrate module. The heuristic algorithm is issued and evaluated with real data. And genetic algorithm is used for the evaluation of issued it.

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문제 정의

요구한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 개발된 알고리즘들을 이용한 PE장의 정반배치 계획수립 시스템을 구축하였다.
따라서 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 레이아웃의 변경을 현장 주도로 추진하였다.
본 연구에서는 고정된 작업 시작 및 종료 시간을 갖고 상이한 납기를 갖는 선실을 이 중 병렬의 작업장과 정반에 할당하는 발견적 해법을 제시하고 이의 효율성을 평가 하기위해 유전자 알고리즘과 평가를 실시한다.
본 연구에서는 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 선실생산1부에서는 레이아웃의 개선과 본 시스템 개발에 우선적으로 착수 하게 되었다.
본 연구의 대상인 선실생산1부의 PE장은 연간생산물량 증가와 레이아웃과 정반 등 장비및 설비의 운영이 복잡하여 생산성 향상을 위해서는 PE 장의 공간 사용율의 확대와 정반의 효율적 운영을 통한 생산성 향상을 추진하게 되었는데 가장 중요하게 고려된 부문은 레이아웃 및 설비의 개선과 PE장 정반배치를 위한 시스템의 개발이다.
이에 본 연구에서는 선실생산부 PE장에 대한 레이아웃 개선 및 설비 위치 변경 등의 연구를 현장 중심으로 수행하고 이에 맞춰 PE장에 대한 정반 배치 계획수립 시스템을 현장의 제약에 맞추어 구축하여 선실 PE장의 생산성을 향상 시키는 것을 목적으로 수행 되었다.

제안 방법

3.3절에서 제안된 알고리즘의 효율성에 대한 평가를 유전자 알고리즘을 이용하여 시행하였다. 이는 두 가지의 목적을 가지고 수행되었는데 첫째로 언급한 바와 같이 일정계획 수립을 위한 알고리즘의 성능을 평가하는 것이고 둘째는 제안된 경험적 알고리즘 외에 또 다른 계획수립 방안을 제시하는데 있었다.
두 개의 알고리즘을 이용한 평가 기준은 전체 일정계획 대상 블록 중 어느 알고리즘이 더욱 많은 수의 선실을 PE장에 할당할 수 있는가를 기준으로 하였으며 이때 사용된 정보는 실제 선표 정보를 이용하였다.
블록이 발생하게 된다. 따라서 본 화면에서는 이러한 정보를 정반별 창 밑에 배치하여 계획수립 담당자가 이를 참고 할 수 있도록 했다.

이론/모형

본 연구에서 제안된 알고리즘의 수행을 평가하기 위해서 현재 유전자 알고리즘 중 가장 빠른 속도를 보여주는 것으로 알려진 Differential Evolution 알고리즘을 이용하였다.

성능/효과

Fig. 2로 개선된 레이아웃의 경우 각 블록의 진출입이 간편하게 가능하며 계획 및 관리에 소요되는 공수도 매우 절감 할 수 있다, 또한 기존의 레이아웃이 가지는 위치 및 반출 일정에 대한 제약을 줄임으로 인해 PE장에서 작업 가능한 선실의 수량이 증가하는 효과도 있는 것으로 나타났다.
넷째, 각 선실의 납기는 선실에 따라 각각 상이 하다. 다섯째, 조기생산의 경우나 지연생산의 경우가 허락되지 않는다는 점이다.
두 개의 알고리즘을 동일한 조건 데이터를 이용하여 평가한 결과 대상 선실의 할당 수에 있어 동일한 결과를 얻을 수 있었다. 다만 할당 되지 못하는 선실에 있어서는 두 알고리즘이 차이를 보였는데 이는 실제 배치계획 수립에 있어 담당자의 판단에 의해 선택 될 수 있는 대안으로 사용될 수 있을 것이다.
계산 시간에 있어서는 제안된 알고리즘이 좀더 작은 계산 시간을 요구 하였다. 따라서 제안된 알고리즘의 실적용에 있어 매우 효과적일 수 있음을 알 수 있다. 단, 비교의 경우가 두 가지 경우 제한됨으로 인해 두 개의 알고리즘 중 어느 한쪽이 절대 적으로 우수하다고는 할 수 없다.
본 계획수립 시스템은 사용자의 계획 수립 편리성을 도모하기 위한 다양한 기능을 제공하고 있으며 정반부하 분석 및 PE장 부하 분석 기능 등을 도입하여 기존의 수작업 계획 수립시에는 할 수 없었던 다양한 분석 기능을 시스템 내에서 편리하게 수행 할 수 있도록 하였다.
첫째, 일반적으로 선행공정의 완료시간에 따라 후행 공정의 작업 시작가능시간이 결정되나 본 문제에서는 작업별 작업 시작가능 시점과 종료 시점이 결정되어있으며 둘째, 선실의 크기나 중량 즉, 작업물의 특징에 따라 작업 가능한 PE장과 정반이 서로 상이하며 셋째, 할당된 작업처리 시간이 정 반이나 PE장에 관계없이 일정 하다. 넷째, 각 선실의 납기는 선실에 따라 각각 상이 하다.

후속연구

개발된 선실 PE장 정반배치 계획수립 시스템은 자동으로 계획을 수립하는 기능을 가지고 있어 빠른 시간 안에 년간 정반배치 계획수립이 가능하며 정반의 중복 등 수작업 계획으로 인해 발생할 수 있는 문제점 등을 해결하고 생산 효율 증대에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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