초록 ▼

○ 총괄 목표: 제품정보를 입력으로 공정과 제조시스템을 지능적, 유기적, 통합적으로 설계 및
평가하기 위한 제반 방법에 관하여 연구한다. 구체적으로 1) 사례기반추론을 이용한 공정
및 제조셀 설계 방법, 2) 제조라인의 자동편성 및 설계 방법 및 3) Petri Net 모델을 이
용한 제조라인 성능평가 방법 등을 개발한다.
○ CBR기법 활용 공정설계
- 제품정보를 입력으로 공정을 자동설계를 위한 CBR 이용 공정설계 방법론 개발.
- 공정순서를 추론 및 검증할 수 있는 CBR 이용 공정계획 시스템

○ 총괄 목표: 제품정보를 입력으로 공정과 제조시스템을 지능적, 유기적, 통합적으로 설계 및
평가하기 위한 제반 방법에 관하여 연구한다. 구체적으로 1) 사례기반추론을 이용한 공정
및 제조셀 설계 방법, 2) 제조라인의 자동편성 및 설계 방법 및 3) Petri Net 모델을 이
용한 제조라인 성능평가 방법 등을 개발한다.
○ CBR기법 활용 공정설계
- 제품정보를 입력으로 공정을 자동설계를 위한 CBR 이용 공정설계 방법론 개발.
- 공정순서를 추론 및 검증할 수 있는 CBR 이용 공정계획 시스템 개발.
- 추론된 공정순서에서 공정 수행에 필요한 로봇 프로그램을 자동생성하고 검증하는
작업계획 시스템 개발.
○ 제조라인 자동편성 및 설계
- 제조가능성과 생산효율을 동시에 고려한 최적공정순서 결정 모형 및 해법 개발.
- IO 포트를 고려한 제조셀 배치 문제에 대한 새로운 수리모형 및 효율적 해법 개발.
- 실제 이동거리를 반영하는 “흐름거리를 이용한 설비배치”의 수리모형 및 해법 개발.
- “제조셀 배치와 일방향 물류흐름 통합설계”방법 제시, 수리모형 및 해법 개발.
- 제조셀 간의 Unit Load, 버퍼 및 Lead Time을 최소화하는 Lot Flow Process Plan
모형 및 AGA기반 해법 개발.
○ 페트리넷 이용 제조시스템 평가:
- 제조라인 프로세스를 워크플로우 개념에 따라 분석?표현하는 방법 개발.
- Petri Net을 이용한 제조라인 성능평가 방법 개발.
○ CBR기법 활용 공정설계
- 제품 설계 단계에서 최적 생산시스템을 설계할 수 있는 “제조시스템 고려 설계
(Design For Manufacturing System)” 방법론 제시.
- 부품 간 관계와 부품 기능을 동시에 고려한 효율적인 유사사례 검색 방법론 개발.
- 제품설계, 공정계획, 로봇 프로그래밍, 가상생산을 통합한 검증 방법을 개발하여, 설계
단계에서 생산시스템 설계는 물론 예상가능한 공정상의 문제점들을 파악 및 해결하는
체계적 방법론 개발.
○ 제조라인 자동편성 및 설계
- 선후관계제약 표현을 단순화하여 확장성이 크며 효과적인 공정순서결정 방법 개발.
- 실제이동거리인 흐름거리를 고려한 설비배치 문제의 정식화 및 효율적 해법 개발.
- 새롭게 정식화한 "제조셀과 일방향 흐름경로 통합셀계" 문제의 GA기반 해법 개발.
- 제안된 Lot Flow Planning 모형과 AEA기반 해법은 적응적 파라미터 개선을 기반으로
해의 정확성과 해법의 효율성을 보장할 수 있다.
○ 페트리넷 이용 제조시스템 평가:
- BOM으로부터 BOP를, 다시 BOP로부터 페트리넷을 자동 생성하는 알고리듬 개발.
- 일반화된 추계적 페트리넷을 이용하여 제조시스템을 시험 평가하는 모델을 제시하고,
제안된 시험평가 모델의 적용가능성을 확인하였다.

Abstract ▼

○The cost and time to design manufacturing systems is the key factor both to maintain
the company's competitive edge and to realize the concurrent engineering concepts.
○This research is to develop the methods to design the process and manufacturing
systems intelligently and integrally with

○The cost and time to design manufacturing systems is the key factor both to maintain
the company's competitive edge and to realize the concurrent engineering concepts.
○This research is to develop the methods to design the process and manufacturing
systems intelligently and integrally with the product information as input. Specific
research objectives are to develop the following methods: 1) to automatically design
processes using CBR techniques, 2) to derive a set of design alternatives of
manufacturing lines from the process information designed, and 3) to evaluate the
performance of the line designed through a Petri Net model.
○In the first research theme, the followings are developed: 1) a process planning
system using case-based reasoning, 2) a operation planning system that reads CAD
model and generates robot programs required by process plan, 3) visualization module
that simulates process sequence, 4) virtual work cell that simulates robot operation.
and 5) CAD interface system to manage data flow among CAD system, process
planning and operation planning.
○The second research topic is to develop a methods to configure and design
manufacturing lines with the cells and processes designed. Specific results are various
solution methods and mathematical models for 1) operation sequencing, 2)
manufacturing cells layout considering IO ports, 3) facility layout with flow distance
consideration, 4) integrated design of manufacturing cells and unidirectional AGVS
layout, and 5) lot flow process planning.
○The last research theme is to study the means to evaluate the manufacturing system
in the early stage of design. The specific results are 1) to represent the manufacturing
line using BOP(Bill of Processes) workflow model, 2) to develop modeling scheme
using generalized stochastic Petri net 3) to evaluate the manufacturing line through
Petri Net simulator.
○To quickly provide the design alternatives of manufacturing systems in product design
phase.
○To enhance productivity and quality by automating information transformation from
design to manufacturing data. Although the system was developed for specific
industry, the basic idea can be expanded to other industries.
○To develop an expandable and effective methods to determine operation sequence.
○To develop a new mathematical model and solution method for facility layout design
considering the flow distance of works.
○To develop a new mathematical model and solution method for the integrated design
of manufacturing cells and unidirectional AGVS layout.
○To develop a mathematical model and AGA-based solution method for lot flow
process planning problem.
○To provide modeling and representation scheme from BOM into BOP.
○To evaluate the manufacturing lines in design phase, and correct problems which
might occur in the manufacturing line through the analysis of Petri net model.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 1.1. 연구 배경...6
• 1.2. 연구 목표 ...7
• 1.3. 연구목표 대비 연구성과...8
• 1.4. 연구결과 발표내용...10
• 2. 공정과 시스템 통합설계 방법론 ...14
• 3. 연구 내용...17
• I. CBR 기법 활용 공정설계...18
• II. 제조라인 자동 편성 및 설계...43
• III. 제조라인 표현 및 Petri Net을 이용한 성능 평가...74
• 4. 결론 ...98
• 5. 인용문헌...101