혼합흐름공정에서 예산제약하에 생산율을 최대화하는 용량계획에 관한 시뮬레이션 연구

A Simulation Study on Capacity Planning in Hybrid Flowshops for Maximizing Throughput Under a Budget Constraint

본 연구에서는 반도체, 디스플레이 등과 같은 첨단 전자제품 제조 시스템에서의 공정별 기계 대수를 결정하는 용량계획 문제를 고려한다. 제조 시스템은 공정별로 동일한 병렬기계가 존재하는 혼합흐름공정의 형태를 갖고 있으며, 각 기계 마다 서로 다른제품종류를연속적으로가공할때는셋업작업이발생한다. 설비를구매할수있는예산에제약이있는상황에서제조 시스템의 생산율을 최대화 할 수 있는 공정별 기계 대수 조합을 결정해 주고자 한다. 혼합흐름공정 형태의 복잡한 제조시스템 을 대상으로 주문이 동적으로 도착하고 여러 가지 일정계획방법을 적용하는 것을 모델링 하기 위하여 시뮬레이션 모델을 개발 하였다. 본 연구에서는 시뮬레이션 실행을 포함한 다양한 조합의 기계 대수 증감 휴리스틱 방법을 제안하여 해를 도출하였다. 제안된 방법들은 일련의 계산실험을 통하여 그 성능을 비교 평가하였다.

In this study, we consider a capacity planning problem where the number of machines at each workstation is determined in manufacturing systems of top-edge electronic products such as semiconductor or display. The considered manufacturing system is the typical hybrid flowshop which has identical parallel machines at each workstation and the setup operation occurs when the types of consecutively processed products are different. The objective of the problem is finding good combinations of the numbers of machines at all workstations, under the given capital amount for purchasing machines. Various heuristic methods for determining the numbers of machines at workstations are proposed and the performances were tested through a series of computational experiments. In the study, a simulation model has been developed in order to simulate the considered manufacturing system with dynamic orders and complex process. The simulation model is also used for conducting the computational comparison test among various proposed methods.