FMS를 위한 Conveyor System의 이산구조 모델링

A Discrete Model of Conveyor Systems for FMS

본 논문에서는 자동화된 생산 시스템과 조립 시스템에서 반제품을 생산기기들 사 이로 운반하기 위해 가장 많이 이용되고 있는 컨베이어 (conveyor) 시스템의 이산구 조 모델을 제안한다. 조립라인과 같이 조립 기기들 사이에 반제품을 운반하는 데 걸 리는 시간이 단위공정을 수행하는 데 걸리는 시간보다 클 경우, 조립기기들의 배치와 컨베이어로 연결되는 조립기기들 사이의 거리는 전체 조립시스템의 성능에 중요한 영 향을 미치게 되므로 컨베이어 시스템의 특성을 정량적으로 분석하기 위한 모델이 필 요하다. 본 논문에서 제안하는 모델은 팔레트(pallet)를 이용하는 컨베이어 시스템에 서 각각의 컨베이어의 길이가 팔레트 길이의 정수 배이며 컨베이어의 속도가 일정하 다는 가정을 전제로 한다. 이런 가정 하에서 컨베이어 운동의 관측 시간과 컨베이어 의 길이는 양자화 될 수 있으므로 각 샘플링 시각에서의 컨베이어 시스템의 상태는 양자화된 컨베이어상의 팔레트 유무와 이 팔레트의 이동도(mobility)를 나타내는 두 가지의 Boolean 변수로 간단히 표시될 수 있다. 이 두 변수를 바탕으로 전체 컨베이 어 시스템은 생산기기들 사이의 통로인 branch와 branch의 끝점인 knot의 조합으로 구성된 network으로 모델링된다. 이 모델링 방법으로 여러 가지 모양의 컨베이어 시 스템을 모델링해 본 결과 복잡한 토폴로지의 컨베이어 시스템도 간단히 모델링 및 시 뮬레이션될 수 있었으며 공장설계, 공정제어 등의 시뮬레이션에 유용하게 이용될 수 있음을 보여 주었다.

In this paper, we propose a discrete model of conveyor systems, which is frequently used in flexible manufacturing systems to transfer work-in-process( WIP) between manipulators. In the case where the time required for transferring WIP's between manipulators are greater than that of manufacturing itself, as in many flexible assembly lines, the quantitative model of the transfer systems is needed to analyze the behavior and productivity of the whole manufacturing system. The proposed model is based upon the assumptions that the length of any unit conveyor component is integer multiple of the length of a pallet and hat the transferring speed of the conveyor is constant. Under these assumptions, the observation moments and the length of the conveyor can be quantized. Hence, the state of a conveyor can be represented by two kinds of Boolean variables: one representing the presence of a pallet on each quantize conveyor length and the other representing the mobility of this pallet. The whole conveyor system can be modeling as a network composed of branches and knots based on these two Boolean variables. The proposed modelling method was tested with various conveyor system configurations and showed that the model can be adopted successfully for the simulation of transfer systems and of the piloting of manufacturing processes.