초록 ▼

본 연구과제는 차세대 대형패널 LCD 생산을 위한 라인의 레이아웃 개념과 효율적인 운영방안, 그리고 설비에서 이루어지는 물류흐름의 효율적인 제어 기법에 대해 연구하였다. 라인의 레이아웃에 대해서 먼저 전체적인 라인의 구조 설계를 위하여 물류구조 설계 연구를 수행하고 그 다음 개발된 물류구조를 바탕으로 설비계획 레이아웃 연구를 수행하였다. 그리고 세부 레이아웃의 설계를 통하여 세부설비 배치설계를 제안하였다. 라인의 효율적인 운영방안 수립을 위하여 메타휴리스틱 기반의 새로운 스케줄링 기법과 실시간 디스패칭 기법을 개발하였다. 마지막으로

본 연구과제는 차세대 대형패널 LCD 생산을 위한 라인의 레이아웃 개념과 효율적인 운영방안, 그리고 설비에서 이루어지는 물류흐름의 효율적인 제어 기법에 대해 연구하였다. 라인의 레이아웃에 대해서 먼저 전체적인 라인의 구조 설계를 위하여 물류구조 설계 연구를 수행하고 그 다음 개발된 물류구조를 바탕으로 설비계획 레이아웃 연구를 수행하였다. 그리고 세부 레이아웃의 설계를 통하여 세부설비 배치설계를 제안하였다. 라인의 효율적인 운영방안 수립을 위하여 메타휴리스틱 기반의 새로운 스케줄링 기법과 실시간 디스패칭 기법을 개발하였다. 마지막으로 차세대 라인을 구성하는 설비에서 이루어지는 물류흐름을 효율적으로 제어하기 위하여 여러 세부공정으로 구성된 다중스테이지 물류흐름 제어 기법에 대해 연구하였다. 이와 함께 대규모 투자가 필요한 라인의 생산능력 증가에 따른 물류 자동화 설비의 투자 대안에 대한 분석도 병행하였다.
첫째, 물류구조의 설계를 위하여 본 연구과제에서는 Hexagonal 레이아웃을 제안하였다. 이 레이아웃은 최근 보편적으로 활용되고 있는 직육면체 평면도를 활용한 통합형 레이아웃의 대안으로 육각형 평면도를 활용한 차세대 펩 레이아웃이다. 본 연구는 육각형 평면도의 성능 분석에 기초하여 공정과 설비의 특성을 고려하여 차세대 레이아웃을 개발하고 시뮬레이션을 통해서 성능을 분석하였다. 그 결과 새로운 레이아웃이 기존에 이용되고 있는 unified layout에 비해서 우월한 것으로 나타났다. 설비계획 레이아웃을 위하여 본 연구과제에서는 새로운 레이아웃 개념인 room 타입 레이아웃의 형태(IRL)를 제시하고 이를 기존의 레이아웃(IBL)과 반송필요 횟수와 시간, foot-print, 경유 stocker, 그리고 물류흐름 시간 등의 성과척도를 비교하여 room 타입 레이아웃의 우수성을 보였다. 세부설비 배치설계를 위해 본 연구과제에서는 dual stocker system의 효율적인 설계와 운영을 위한 graphical method를 제시하였다.
둘째, 통합 스케줄링과 실시간 디스패칭을 위하여 먼저 LCD 제조공정 중 module 공정의 생산계획 부문의 스케줄링 알고리즘을 개발하고 그 효과를 제시하였다. 본 연구에서는 각 제조 현장마다 차이가 있는 module 공정의 라인 구성 및 기능을 반영하는 스케줄링 알고리즘을 개발하였다. 이를 위하여 생산계획 프로세스를 위한 현장 상황 제약조건을 반영한 수리적 모델링을 제시한 후 타부 서치 기반의 현장 스케줄링 알고리즘을 개발하고 시뮬레이션 실험을 통해 그 성과의 우수함을 보였다. 실시간 디스패칭 연구를 위하여 유사한 기능을 가지는 동종의 장비들이 그룹을 형성하고 있는 제조 라인에서 설비의 현재 및 미래 정보를 이용하여 실시간디스패칭을 수행하는 로직을 개발하고 그 효과를 보였다. 여기에는 가공이 완료된 로트가 다음 가공을 위하여 목적지 장비를 선정하는 과정과 하역이 완료되어 가용하게 된 장비 버퍼가 다음 가공을 위하여 로트를 선정하는 과정이 포함된다. 이 과정에서 반송장비의 가용성 등 반송장비의 상황을 함께 고려하며, 반송장비의 목적지 도착 시 발생할 수 있는 로트의 지연시간을 고려하여 목적지 장비 및 로트를 결정한다.
셋째, 물류흐름의 효율적인 제어 기법과 관련하여 여러 세부공정으로 구성된 다중스테이지 형태의 물류흐름에 대한 제어 방안을 연구하였다. 이 과정에서 상위의 생산계획으로부터 주어진 수요량을 바탕으로 세부공정별로 상세한 제어 방안을 작성하게 되며 이는 생산계획 기간 동안의 작업들을 세부공정의 라인에 할당하는 다중 스테이지 제어 과정이 된다. 실험 결과 average flow time 등 모든 성과 척도에서 우수함을 알 수 있었으며 특히 average tardiness와 ratio of tardy jobs에서 50%가 넘는 높은 감소율을 보였다.
또한 본 연구과제는 LCD 산업의 신규 라인 투자에 있어서 물류설비의 투자 전략에 대해서 연구하였다. 이를 위하여 초기설치비, 운영비, 그리고 반송지연으로 인한 손실비용을 고려한 비용 모델을 제안하고 가장 경제적인 대안을 찾는 과정을 제시하였다. 본 연구과제에서는 생산능력이 점진적으로 증가할 때 물류 설비의 적절한 투자 시점과 투자 능력을 결정하는 문제를 다루었으며 초기 투자비, 운영비, 그리고 반송지연으로 인한 손실비용을 고려한 투자비용 모델을 제안하고 가장 좋은 대안을 찾는 수리 모형을 제안하였다. 또한 개발된 비용 함수를 활용하여 기업 현장에서 발생 가능한 다양한 시나리오에 대해서 그에 적합한 비용의 변화를 계산하고 이를 분석하였다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8