Abstract
In this paper, we deal an implementation of the software that produces sub-optimal solution of cutting-ironbar planning problem using dynamic programming. Generally, it is required to design an optimization algorithm to accept the practical requirements of cutting ironbar manufacturing. But, this problem is a multiple-sized 1-dimensional cutting stock problem and Linear Programming approaches to get the optimal solution is difficult to be applied due to the problem of explosive computation and memory limitation. In order to overcome this problem, we reform the problem for applying Dynamic Programming and propose a cutting-ironbar planning algorithm searching the sub-optimal solution in the space of fixed amount of combinated columns by using heuristics. Then, we design a graphic user interfaces and screen displays to be operated conveniently in the industry workplace and implement the software using open-source GUI library toolkit, GTK+.
이 논문에서는 철근 절단 작업의 계획 문제를 동적 계획법으로 해결하여 근사 최적의 절단 계획을 생성하도록 하는 소프트웨어의 구현을 다룬다. 일반적으로 실제 절단 작업에 요구되는 제약사항을 반영하여 최적의 자재 절단문제의 해를 얻는 알고리듬의 설계가 필요하다. 하지만, 이것은 다중 규격의 1차원 자재 절단 문제를 풀어야 하는 것으로, 최적의 해를 얻는 선형계획법은 폭발적인 계산량과 기억용량의 한계로 적용하기 어렵다. 이러한 한계를 해결하기 위하여, 동적계획법에 근거하며 자재 절단 문제를 재구성하고, 휴리스틱을 적용하여 유한 범위의 조합 열에서도 근사 최적의 해를 찾을 수 있는 탐색 기법을 사용한 자재 절단 계획 알고리듬을 제시하였다. 그리고, 자동화된 철근 가공 산업용 소프트웨어는 작업 환경에 맞게 사용이 편리한 그래픽 화면과 사용자 인터페이스가 요구되는데, 공개 소프트웨어를 활용한 GUI 라이브러리 툴킷인 GTK+를 활용하여 이를 구현하였다. 개발된 소프트웨어는 철근 가공의 현장 지식을 바탕으로 휴리스틱 지식을 획득하여 동적계획법에 적용시킨 것으로, 지역 전통 산업과 첨단 IT 산업이 접목된 융합 IT를 시도한 사례 연구이다.