자체생산과 외부조달이 혼합된 조립시스템에서의 부품생산일정계획에 관한 연구

A Study on the Fabrication Scheduling for the In-house and Outsourcing Facilities in the Assembly System

  본 연구의 목적은 각 제품이 여러 개의 부품으로 구성되고 부품들은 내부생산설비를 통해 자체생산 되거나 외부생산설비로부터 외주되어 조달되는 경우에 제품의 최종 조립일정을 효과적으로 지원할 수 있는 자체생산부품에 대한 생산일정계획을 도출하는 것이다. 외주조달부품은 사전에 정해진 계약에 따른 조달시점에 도착되므로 자체생산부품의 생산일정을 이러한 외주부품의 조달일정과 조화시키는 것은 전체 조립일정의 효율성을 좌우할 수 있는 중요한 의사결정문제이다. 따라서 본 연구에서는 각 제품의 완료시간을 그 제품에 속한 모든 부품이 생산·조달되는 시점으로 모델링하고 전체 제품의 완료시간의 합에 해당하는 총 완료시간을 최소화하는 것을 일정계획의 목적함수로 채택하였다. 본 연구에서는 먼저 주어진 일정계획문제를 해결할 수 있는 분지한계 알고리즘을 개발하였다. 이를 위해 먼저 제품 간의 우선처리순서를 규명하기 위한 두 가지 우월성질을 제안하고 전체 수리계획에서 제약조건을 만족하는 해의 특성규명을 통해 효과적인 하한값을 도출하였다. 또한, 대형문제의 해결을 위한 효과적인 휴리스틱 알고리즘도 제시되었다. 제안된 우월성질, 휴리스틱, 분지한계 알고리즘의 성능은 다양한 수치실험을 통하여 검증하였다. 본 연구는 관련된 기존연구에서 한 개의 자체생산 부품만을 고려하였던 것을 여러 개의 부품을 고려할 수 있도록 확장한 것이며, 내부와 외부를 병행하여 부품을 생산 또는 조달하는 많은 주문생산방식의 조립생산시스템 현장에서 효과적인 부품생산 일정계획 수립에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

  This paper considers a fabrication scheduling problem to minimize the total completion time of a finite number of products in the fixed layout assembly system. Each product(or order) is composed of multiple components, and the components are manufactured on the in-house(and dedicated) facilities or outsourced with product-dependent lead times. This paper investigates the processing sequence for the in-house components to coordinate with the outsourcing schedule. The completion time of each product is measured by the time when all the components are completed(or, available). In the problem analysis, new powerful properties are proposed and a branch and bound algorithm adopting the properties is also suggested. An efficient heuristic algorithm to find the approximate solution is also developed. The algorithm is proved to be more robust than the earlier version of Lee et al, (2006) through numerical tests.