산업현장에서 생산원가의 절감에 관심이 않아지면서 넓은 원자재에서 크기가 다양한 작은 부재를 절단하여 소재를 얻는 경우, 넓은 원자재에 소재를 배치하는 상태에 따라 원자재의 사용비율은 달라지게 된다. 같은 양의 제품을 만들 때 원자재의 사용량을 줄일 수 있으면 그 만큼 원가를 절약할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 원자재에 소재를 배치하는 기본 논리와 방법을 고찰하고, 적당하며 실용적인 방법을 제시하며, 이러한 기반을 토대로 Micro-Genetic Algorithms($\mu$GAs)을 이용한 2차원적 부재의 최적화 배치 효율을 측정하여 기존의 배치알고리즘과 비교하였다. 위의 과정을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 구현하였으며 기존의 연구보다 좋은 배치효율을 얻을 수 있었다. 이렇게 하여 얻어진 배치의 들과는 최적에 가까운 상태를 얻을 수 있음을 확인하였으며 원자재의 사용을 최소화 할 수 있었다.
본 논문에서는 확장된 병렬 분산 보상기와 최적 극점 배치 방법을 사용한 비선형 시스템의 퍼지 모델 기반 제어기의 분석과 설계 방법을 제안한다. 설계과정을 설명하면 먼저비선형 시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 확장된 병렬 분산 보상기를 사용하여 제어기 규칙을 작성한다. 그리고 최적 극점 배치 방법을 사용하여 국소 상태 궤환 제어기를 설계하고 이를 이용하여 전체의 퍼지논리제어기를 설계한다. 기존의 사용된 병렬 분산 보상기와는 다르게 본 논문에서 새로이 개발된 확장된 병렬 분산 보상기와 최적 극점 배치 방법을 이용함으로써 안정한 국소 퍼지 제어기의 설계뿐만 아니라 추적 제어 목적도 수행할 수 있는 전체의 안정한 퍼지 제어기도 설계할 수 있다. 게다가 전체 퍼지 모델 뿐만 아니라 실제 비선형 시스템에 대해서도 안정도 분석을 행하였다 마지막으로 제안된 퍼지 모델 기반 제어기 설계 방법의 효율성과 가능성을 하나의 시뮬레이션 예를 통하여 증명하였다.
해상풍력단지 설계과정의 일환으로 실험계획법의 일종인 반응표면분석법을 이용하여 풍력터빈의 최적 배치조건을 연구하였다. 총 36기 터빈을 해상에 설치한다는 가정 하에 터빈들의 행렬조합, 행간 및 열간거리를 반응표면 분석시의 설계변수로 사용하였으며, 터빈 후류손실에 의해 저하되는 발전효율과 내부 전력선 공사비를 목적함수로 고려하였다. 이러한 설계변수와 목적함수간의 관계를 이용한 반응 최적화 분석을 통해 목표 설계조건을 도출하였으며, 해상풍력단지의 경제성을 확보하기 위한 풍력터빈의 배치조건은 "설계범위에서 행수 및 행간거리를 최소화하고, 최적 열간거리를 산정하여 적용해야 한다"는 결과를 얻을 수 있었다.
본 논문은 배전망에서의 PV (photovoltaic) 발전 시스템의 최적 배치 문제를 이산 입자 군집 최적화 (DPSO, discrete particle swarm optimization)를 이용하여 해를 구할 때 DPSO에 포함되어야 하는 이산화 단계를 위한 하이브리드 이산화 기법의 적용에 대하여 논한다. 이를 위해 PSO 반복단계에서 목적 함수 값과 최적화 속도를 입력 파라미터로 하는 규칙 기반 전문가 시스템을 제안하고 이산 변수를 포함하여 표현되는 PV 시스템 배치 문제의 최적해를 구하는데 적용하였다. 다수준 이산화를 위하여 간단한 라운딩과 sigmoid 함수를 이용한 3단계 및 5단계 이산화 기법을 하이브리드 형태로 적용하였다. 규칙 기반 전문가 시스템을 적용하여 각 PSO 과정에서 적절한 이산화 기법을 선택함으로써 기존의 DPSO보다 좋은 성능의 최적화가 가능하도록 하였다.
수중다공확산관을 통해 1차 처리수를 마산만에 방류하고 있는 마산·창원 하수종말처리장의 증설계획에 따른 하수방류량의 증가시 현재의 해양방류시설을 그대로 사용하였을 경우 방류하수의 희석률 변화를 예측하였다 하수처리시설 증설후 방류량의 증가에 따라 희석률은 큰 폭으로 감소하였다 이에 대한 개선방안 도출을 위해 현 위치에서 확산관의 배치와 길이를 변경해서 희석률의 개선효과를 CORMIX 모형을 사용하여 조사하였다. 확산관의 길이가 연장되고 확산관축을 해류방향에 대해 평행보다는 직각이 되게 배치했을 경우 희석률은 다소 증가하였으나 소조기의 약한 해류에서는 희석률의 변화가 거의 없어 현위치에서의 한계성을 보였다 하수처리장의 2단계와 3단계의 증설에 대비한 새로운 방류위치선정과 확산관의 최적배치로 희석률을 크게 높일수 있는 대안을 모형 모의 결과로부터 제시하였다.
본 연구에서는 방사상 배전계통에 있어서 손실감소 및 전압보상을 위한 커패시터 최적배치 및 운용 방안을 제시하였다. 커패시터 배치와 관련된 비용함수를 실제 뱅크단위로 이산성을 고려하여 계단함수로 정식화하였다. 불연속이면서 미분 불가능한 함수인 커패시터 배치와 관련된 비용함수의 해를 효율적으로 구하기 위하여 전역적탐색기법인 GA를 이요하였다. 특히, GA의 스트링을 커패시터가 배치될 모선의 인덱스와 투입량인 뱅크단위로 동시에 구성하여 기존의 방법보다 효율적으로 해를 탐색하였다. 또한 스트링의 길이를 변화시킬 수 있는 길이 돌연변이(length mutation) 연산자를 사용하므로써 효과적으로 커패시터 설치위치의 수를 결정할 수 있었다. 제안한 커패시터 설치위치와 투입량을 동싱에 탐색할 수 있는 방안으로부터 커패시터의 최소 투입량으로 다양한 부하레벨에서 전력손실을 감소시키고, 전압강하를 적절히 보강시킬수 있다. 이에 대한 효용성을 입증하기 위하여 22kV-9-section feeler로 구성된 방사상 배전계통에 적용하였다.
본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 다양한 변단면 거더유형을 가진 등경간 및 부등경간 거더교에 대하여 최적설계를 수행하였다. 또한 각 변단면 거더유형에서 산출된 최적의 긴장재 배치에 관하여 연구함으로서 향후 복잡한 구조물에 대하여 더욱 적절한 긴장재의 배치형태에 대한 방향을 제시하고자 하는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.
본 논문에서는 블록의 크기와 반복수가 동일한 이항계획인 경우 동반수 h($h\geq2$)을 갖는 가장 균형된 계획은 (M,S)-최적계획임을 보인다. 동반수가 3이상인 경우는 배치계획을 작성하기가 매우 힘들기 때문에 기존의 PBIBD(3)의 배치계획들 중에서 동반수 3을 갖는 가장 균형된 배치계획들만을 조사하였다.
최근 개별 제품의 가격이 상승하고 품질의 중요성이 강조됨에 따라, 생산현장에서 제품의 불량을 검사하고, 불량품을 즉시 재작업하는 공정이 많아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 불량품의 재작업 과정을 고려하여 생산라인에서 비용을 최소화 하는 최적 배치사이즈와 재작업 정책을 결정하는 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 다수의 기계가 연속적으로 연결된 다단계생산시스템을 가정하고 있으며, 검사 공정의 위치 변화에 따른 두 가지 재작업 정책과 두 정책으로부터 변형된 정책을 반영할 수 있다. 제안된 모델을 통해 생산 환경에 따라 비용을 최소화하는 재작업 정책과 최적의 생산 배치사이즈를 결정할 수 있으며, 생산 환경요인들의 변화에 따른 배치사이즈와 비용의 변화를 정책 별로 비교 분석할 수 있다.
The nesting of two-dimensional patterns onto a given raw sheet has applications in a number industries. It is a common problem often faced by designers in the shipbuilding, garment making, blanking die design, glass and wood industries. This paper presents a multi-stage layout approach for nesting two-dimensional patterns by using artificial intelligence techniques with a relatively short computation time. The raw material with irregular boundaries and internal defects which must be considered in various cases of nesting was also investigated in this study. The proposed nesting approach consists of two stages : initial layout stage and layout improvement stage. The initial layout configuration is achieved by the self-organizing assisted layout(SOAL) algorithm while in the layout improvement stage, the simulated annealing(SA) is adopted for a finer optimization.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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