Optimal buffer allocation of the solenoid production line using simulation

시뮬레이션 모델 구축과 분석을 통한 솔레노이드 생산라인의 최적 버퍼 할당

The purpose of this study is the use of simulation modelling to enhance productivity. In this paper, the optimal buffer allocation of small and medium size industries which produce solenoid valves for automobiles, is performed using simulations. The simulation model was developed under considerations of production layout, process & operation, process time, total work time, WIP, utilization, failure rate, and operation efficiency as inputs, and it was validated with careful comparisons between real behaviors and simulation outputs of the production line. Therefore, we can evaluate effects and changes in productivity when some strategies and/or crucial factors are changed. Although too large buffer could decrease productivity, the solenoid production line in this paper has been maintained large buffer. It is because reducing the size of buffer could result in the termination of the process. We determined the optimal number of buffers that could not cause any interrupt in productions using simulations. This simulation model considers diverse input variables which could influence productivity, and it is very useful not only for the production line of solenoid valves, but also for other production lines with various purposes, especially, small and medium size industries.

본 논문의 목적은 생산성 향상을 위한 시뮬레이션 모델의 구축과 활용으로, 자동차 솔레노이드 밸브를 생산하는 국내의 한 중소기업을 대상으로 최적 버퍼 할당 문제를 시뮬레이션을 통하여 해결하였다. 이를 위하여 생산 라인을 구성하고 있는 주요 요소나 운영 정책 등이 변화했을 때 이러한 변화가 생산량에 어떠한 영향을 주는지를 확인 할 수 있도록 생산 라인의 공정과 작업 내용 및 순서, 공정 수행시간, 총 근무 시간, 가동률, 작업 효율, 불량률, 재공재고 등을 주요 입력 변수로 설정하였으며, 실제 생산라인 운영 결과와의 비교를 통해 이를 검증하였다. 본 논문에서 대상으로 한 솔레노이드 생산라인은 공정 중의 버퍼가 지나치게 많은 상황이지만, 버퍼를 줄이게 되면 결품 발생으로 생산이 중단되는 경우가 발생하기 때문에 많은 양의 버퍼를 유지하고 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 시뮬레이션 모델을 구성, 검증하고 이를 활용하여 생산에 영향을 미치지 않는 최적의 버퍼 값을 결정 하였다. 본 본문에서 구축된 시뮬레이션 모델은 생산 라인에 영향을 미치는 많은 요소들을 입력 요소로 고려할 수 있도록 구성되었으며, 최적 버퍼 할당 뿐 아니라, 다양한 목적의 분석에 활용이 가능하다.