Short-Time Production Scheduling and Parts Routing for Flexible Assembly Lines

유연한 조립 시스템의 단기 생산 스케듈링과 라우팅에 관한 연구

A reactive piloting policy for Flexible Assembly Lines (FAL) is proposed, where the sequencing of the operations as well as the assignment of tasks to manipulators are not predetermined but driven by the actual state of the FAL For all work-in-process coming from a manipulator, the next destination is determined by minimizing a temporal criterion taking into account the time needed to reach the destination, the load of the manipulator to reach, the durati on of the operation to be completed in the destination manipulator, and the availability of product components in this manipulator. The purpose of proposed piloting policy is to manufacture a given quantity of products as rapidly as possible by balancing the amount of work allocated to manipulators and to reduce the efforts required for scheduling the production of short series of diversified products. After introducing the characteristics of assembly processes and FAL modelization, the proposed algorithm is evaluated by simulations. The simulations of the proposed algorithm showed satisfactory results.

종래의 단순 조립 시스템과는 달리 유연한 조립 시스템의 단기 생산계획 수립시에 는 작업 순서, 작업할당, 라우팅, 실시간 제어등을 복합적으로 고려해야 유연한 시스템 의 장점을 최대한 활용할 수 있다. 그러나 이러한 복합적인 스케듈링 문제의 최적해는 구하기가 매우 어려울 뿐 아니라 최적해를 알고 있다. 하더라도 조립기기의 고장등과 같은 교란에 적절히 대응할 수 없다. 본고에서는 유연한 조립 시스템을 위해 단기 생산계획과 조립 작업의 순서, 그리고 manipulator에 대한 작업의 할당을 미리정하지 않고 순간 순간의 FAL의 상태에 따라 동적으로 결정함으로써 FAL의 효율을 높이는 동시 에 복잡한 단기 생산계획 수립을 배제할 수 있는 실시간 제어 방법을 제안한다., 이 방법은 어떤 manipulator에서 작업이 끝난 반제품의 다음 작업을 위한 목적 manipulator 는 두 manipulator 사이의 거리, 목적 manipulator 의 작업 수행시간과 당시의 부하, 그리고 필요한 부품의 유무등을 종합하여 manipulator들 사이의 부하를 균등하게 배분함 으로써 주어진 양의 제품을 가능한한 빠른 시간내에 조립할 수 있게 한다. 본고에서는 조립 공정의 특성과 FAL의 모델에 대해 서술한 후 실시간 제어를 위한 heuristic알고 리즘을 제시 하였으며 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이 션 결과, 제안하는 동적 파일로팅을 통하여 복잡한 단기 생산 계획수립 없이도 FAL을 최적의 상태로 제어할수 있을 뿐 아니라 기기의 고장등의 같은 생산 환경의 변화에 잘 적용할 수 있음을 알수 있었다.