A genetic algorithm for determining the optimal operating policies in an integrated- automated manufacturing system

통합자동생산시스템에서 최적운영방안 결정을 위한 유전자 알고리즘의 개발

We consider a Direct Input Output Manufacturing System(DIOMS) which has a munber of machine centers placed along a built-in Automated Storage/Retrieval System(AS/RS). The Storage/Retrieval(S/R) machine handles parts placed on pallets for the machine centers located at either one or both sides of the AS/RS. This paper deals with the operational aspect of DIOMS and determines the optimal operating policy by combining computer simulation and genetic algorithm. The operational problem includes: input sequencing control, dispatching rule of the S/R machine, machine center-based part type selection rule and storage assignment policy. For each operating policy, several different policies are considered based on the known research results. In this paper, using the computer simulation and genetic algorithm we suggest a method which gives the optimal configuration of operating policies within reasonable computation time.

본 논문에서는 자동창고시스템과 자재취급시스템이 통합된 통합자동생산시스템의 하나인 DIO가공시스템을 고려한다. DIO가공시스템에서는 스태커크레인이 가공물의 저장을 위한 운반은 물론 각 기계 사이의 가공물 운반역할을 담당하게 된다. 이러한 시스템에서 일어날 수 있는 문제로 크게 시스템 설계와 관련된 문제와 시스템운영과 관련된 문제로 구분하고 본 논문에서는 시스템의 운영정책에 관련된 문제만을 다룬다. 시스템의 운영과 관련된 문제로는 가공물투입순서, 가공물의 저장위치, 스태커크레인의 작업배정, 가공물선택 등으로 크게 4가지로 나누어서 고려한다. 각각의 운영정책에 대해서 기존의 연구결과로부터 DIO가공시스템의 특성을 반영하는 몇 가지씩의 운영정책을 대안으로 제시하고 최적의 운영정책 결정을 위한 방법론으로 컴퓨터시뮬레이션과 유전자알고리즘을 통합한 방법론을 제시한다. 또한 실험을 통해서 기존의 연구결과와 비교 검토함으로서 제시된 알고리즘의 우수성을 검증한다.