시뮬레이션을 이용한 병목 공정 배치 크기 최적화 (Batch Size Optimization for Bottleneck Process by Using Simulation)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 26권 / 3호 / 365 ~ 373페이지
· 저자명 : 이승빈, 김준우

초록

전체 생산 공정의 성능은 병목공정으로 인한 제약을 받기 때문에, 병목공정을 찾아서 해소하는 것은 생산운영관리에서 매우 중요하다. 본 논문은 여러 개의 작업물을 배치 단위로 처리하는 병목공정의 최적화를 다루고자 한다. 일반적으로, 복잡한 생산 공정 내 병목공정의 처리 시간과 배치 크기를 결정하는 것은 까다롭다. 따라서, 본 논문은 복잡한 생산 공정 내 병목공정에 대한 최적의 처리 시간 및 배치 크기를 찾기 위한 실용적인 방법을 제안하고자 한다. 병목공정의 성능 평가지표로는 리드 타임과 시간당 생산량(UPH), 두 가지를 고려하였다. 병목공정의 처리 시간 및 배치 크기는 의사결정변수들에 해당한다. 공정이 복잡한 경우에는 이러한 의사결정변수들과 성능 평가지표 사이의 관계를 수리적으로 표현하는 것이 까다롭기 때문에, 특정 상황 하에서의 성능 평가지표 값들은 시뮬레이션 모델링 및 분석을 통해 측정하였고, 시뮬레이션 모형은 FlexSim 소프트웨어를 이용하여 개발하였다. 시나리오의 개수가 많아질 경우에는 최적화 도구를 사용하여 해 공간을 보다 효율적으로 탐색할 수 있으며, 본 논문에서는 OptQuest를 이용하였다. 제안하는 방법은 부산 지역의 한 제조 업체의 품질 시험 작업에 적용되었고, 실험 결과, UPH의 향상과 리드 타임의 단축을 위한 최적의 병목공정 설계안을 찾을 수 있었다.

영어초록

Bottlenecks limit the performance of entire production processes. Therefore, detecting and mitigating bottlenecks are important in production and operations management. This study optimized bottlenecks that process a number of items in a batch. Determining the processing time and batch size for bottlenecks is non-trivial if they are included in a complicated production process. Thus, this paper proposes a practical methodology for optimizing the processing time and batch size of bottlenecks in complicated production processes. This study considered two performance measures as decision variables: lead time and unit per hour (UPH) and process time and batch size of bottleneck. The relationship between the performance measures and the decision variables is difficult to analyze numerically if the production process is complicated. Hence, the performance measures were evaluated through simulation modeling and analysis, where the simulation model was developed using FlexSim software. An optimization tool, OptQuest, was used to explore the search space for many scenarios. The proposed approach was applied to a quality test process of a manufacturing company in Busan, and the experiment results showed that it helped find the optimal bottleneck design that maximizes UPH and minimizes the lead time.

참고자료

· 없음