초록 ▼

□ 연구개요
다수의 공정으로 이루어진 프로세스에서 재공품 재고는 생산시스템 내에서의 유연한 흐름을 위해 필연적이지만, 그 규모가 커지면 운영비용의 증가와 함께 공정 관리에 어려움을 유발한다. 기존 연구에서는 재공품 재고에 대한 분석을 해석적 방법과 시뮬레이션을 이용하여 해왔지만, 생산시스템의 다양한 구조와 운영 환경으로 인해 서로 다른 결과를 보이곤 한다. 본 연구에서는 기존 연구와 다르게 max-plus 대수를 이용하여 라인 및 조립형 생산시스템을 유한 버퍼 대기행렬 시스템으로 모형화하고 차단규칙에 따른 생산시스템의 특성을

□ 연구개요
다수의 공정으로 이루어진 프로세스에서 재공품 재고는 생산시스템 내에서의 유연한 흐름을 위해 필연적이지만, 그 규모가 커지면 운영비용의 증가와 함께 공정 관리에 어려움을 유발한다. 기존 연구에서는 재공품 재고에 대한 분석을 해석적 방법과 시뮬레이션을 이용하여 해왔지만, 생산시스템의 다양한 구조와 운영 환경으로 인해 서로 다른 결과를 보이곤 한다. 본 연구에서는 기존 연구와 다르게 max-plus 대수를 이용하여 라인 및 조립형 생산시스템을 유한 버퍼 대기행렬 시스템으로 모형화하고 차단규칙에 따른 생산시스템의 특성을 비교 및 분석하였다. 공정시간이 일반분포인시스템에 대해서는 특성치에 대한 근사해법과 범위에 대한 연구를 진행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 유한 버퍼 공유 라인 생산시스템에 대한 분석
- 통신차단규칙과 제조차단규칙 하에서 시스템의 각 공정에서의 공정시작시점에 대한 표현식을 max-plus 대수를 이용하여 도출하고 시스템 특성을 비교ㆍ분석함
- 공정시간이 상수인 시스템에 대해 각 공정에서의 대기시간의 고차평균과 꼬리 확률, 차단확률에 대한 간결한 표현식을 도출하고, 서비스 품질을 고려한 최적 유한 버퍼 크기 결정에 대한 최적화 모형을 분석함
- 공정시간이 일반분포인 시스템에 대해 스프레드시트 시뮬레이션 모형을 개발하고 시스템 특성치를 비교ㆍ분석하였으며, stochastic ordering 결과를 활용하여 각 공정에서의 대기시간에 대한 범위를 구하고 검증함

2. 무한/유한 버퍼 공유 조립형 생산시스템에 대한 분석
- 통신차단규칙과 제조차단규칙 하에서 시스템의 각 공정에서의 공정시작시점에 대한 표현식 max-plus 대수를 활용하여 도출 하고 시스템 특성을 비교ㆍ분석함
- 공정시간이 상수인 시스템에 대해 각 공정에서의 대기시간의 고차평균과 꼬리 확률, 차단확률에 대한 간결한 표현식을 도출하고, 서비스 품질을 고려한 최적 유한버퍼 크기 결정에 대한 최적화 모형을 분석(계산알고리즘 개발 후 분석 진행 중)
- 공정시간이 일반분포인 시스템에 대해 스프레드시트 시뮬레이션 모형을 개발하고 시스템 특성치를 비교ㆍ분석하였으며, stochastic ordering 결과를 활용하여 각 공정에서의 대기시간에 대한 범위를 구하고 검증함
- 차단규칙이 혼재된 경우에 대한 표현식 도출(진행 중)

3. 근사해법
- Variational Inequality를 이용한 근사해법을 제안하고, 다양한 생산시스템의 다양한 운영 모수에 따른 실험을 수행하였지만, 생산시스템 규모의 증가에 따른 계산 속도의 저하와 생산시스템의 다양한 운영 모수에 따라 특성치에 대한 정확성에 있어 일관성을 보이지 못하여 향후 추가적인 실험이 필요함

□ 연구개발결과의 중요성
실존하는 많은 생산시스템이 자동화되어 있으며 하나 이상의 공정으로 구성되어 있고 유한 크기의 버퍼를 공유하고 있음을 고려한다면 본 연구의 결과 중 상수 공정시간을 갖는 유한 버퍼 공유 라인 생산시스템과 조립형 생산시스템에 대한 분석결과는 중요한 의미를 갖는다고 생각됨. 특히, 대기시간의 고차평균, 꼬리확률에 대한 간결한 표현식과 유한 버퍼의 크기 결정을 위한 최적화 모형은 기존 연구결과와 다르게 상수 공정시간을 고려하였고 평균값외에 고차평균에 대한 결과라는 점에서 더욱 의미가 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 2.1 유한 버퍼 공유 라인 생산시스템에 대한 연구결과 ... 5
• 2.2 무한/유한 버퍼 조립형 생산시스템에 대한 연구결과 ... 9
• 2.3 근사해법 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 12
• 4. 참고문헌 ... 13
• 5. 연구성과 ... 14
• 끝페이지 ... 14