차량용 배관 생산 공정에서 강건한 최적해를 위한 시뮬레이션 기반 스케줄링 연구

• 영문명: A Simulation-Based Scheduling Study for Robust Optimal Solutions in Automotive Pipe Production Process
• 발행기관: 한국시뮬레이션학회
• 저자명: 엄상천(Sangcheon Eom) 이승환(Seonghwan Lee) 김보성(Bosung Kim) 홍순도(Soondo Hong)
• 간행물 정보: 『한국시뮬레이션학회 논문지』제34권 제1호, 75~83쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.03.31

국문 초록

자동차 제조 및 부품 생산 공급망은 제품의 다양성, 공정의 불확실성, 그리고 납기 요구 변화로 인한 변동성이 생산라인의 효율성과 납기 준수에 큰 영향을 미친다. 본 연구는 차량용 배관 제조에서 발생하는 변동성이 존재하는 parallel machine 스케줄링 문제를 다룬다. 이를 혼합정수계획법과 이산 사건 시뮬레이션으로 구성된 제안 모델로 해결하고자 한다. 혼합정수계획법은 효과적인 상위 스케줄링 대안을 도출하며, 시뮬레이션은 공정 시간의 변동성을 고려하여 스케줄링 대안을 평가한다. 특히, 차량용 배관 제조에서 발생하는 변동성을 작업자의 특성을 반영하여 공정 시간과 설비 셋업 시간을 설정함으로써 시뮬레이션에 반영하였다. 실험 결과, 혼합정수계획법에서 도출한 최적해는 시뮬레이션 평가에서 공정 변동성을 반영한 새로운 강건 해로 대체되었다. 또한 First In First Out, Shortest Process Time과 같은 동적 스케줄링 규칙과 비교하여 제안 모델의 유용성을 확인하였다.

영문 초록

The automotive supply chain is significantly influenced by product variety, process uncertainties, and delivery variability, which impact production efficiency and on-time delivery. This study addresses a parallel machine scheduling problem in vehicle piping manufacturing, incorporating process variability. A hybrid approach combining Mixed Integer Programming (MIP) and Discrete Event Simulation (DES) is proposed. MIP generates promising scheduling solutions, which are evaluated and refined through simulation by accounting for variations in process and setup times influenced by operator characteristics. Experimental results demonstrate that MIP-derived solutions were improved into robust schedules during the simulation process, effectively accommodating process variability. The effectiveness of the proposed model was validated by comparing it with dispatching rules such as First-in- First-Out and Shortest-Process-Time.

목차

1. 서론

2. 선행 연구

3. 문제 정의

4. MIP 기반 선별 및 시뮬레이션 방법론

5. 시뮬레이션 기반 스케줄링

6. 결론

References

키워드

Two-stage parallel machine 스케줄링 이산 사건 시뮬레이션 혼합정수계획법 Two-stage parallel machine scheduling Discrete-Event Simulation Mixed-Integer Programming