Journal of the Korea Society for Simulation (한국시뮬레이션학회논문지)

The Korea Society for Simulation (한국시뮬레이션학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Simulation Modeling Method Using ARENATM Considering Alternative Machines in the Manufacturing System for Aircraft Parts

대체장비를 고려한 항공기 부품 생산라인의 ARENATM 시뮬레이션 모델링 방법론

  • Received : 2016.05.16
  • Accepted : 2016.11.04
  • Published : 2016.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The industry producing the parts of aircraft engines is a traditional order-made system with highly variety and small quantity, and the manufacturing system is the typical job shop with identical or non-identical multiple machines in a workstation. Furthermore, there are many alternative operations and alternative machines allowed in machining processes, and tremendous routings and assembly operations should be considered. Usually simulation is the most efficient technology to analyze such a complex system, and high modeling skills are required for developing the simulation models. In this paper, a case study on a company which produces the parts of aircraft engines is introduced, specially focused on simulation modeling methodologies for the complex system.

항공기 엔진부품을 생산하는 제조산업은 전통적인 주문형 제조방식을 따르며, 다품종 소량생산시스템이다. 또한 생산공장의 배치는 유사한 기능을 가지는 병렬 기계들이 공정별 배치 형태로 구성되어 있고 조립공정이 포함되는 Hybrid Job Shop이다. 더 나아가 다양한 대체장비를 가지고 있으며, 공정 경로도 다양하고, 조립공정도 포함되어 있다. 이와 같은 복잡한 시스템의 생산능력을 검증하기 위해서는 시뮬레이션이 가장 우수한 방법이며, 정확한 모델의 개발을 위해 고도의 시뮬레이션 모델링기술이 필요하다. 이 논문에서는 위에서 언급한 복잡한 특성을 가진 생산시스템을 효과적으로 모델링하기 위한 방법론을 소개하고, 실제 항공기부품 생산업체를 대상으로 시뮬레이션 연구를 수행한 사례에 대해 소개한다.

Keywords

References

  1. Abdin, M.F. (1986) "Solution of scheduling problems of job-shop type FMS with alternative machine tools", Computers & Industrial Engineering, 11(1-4), 241-245. https://doi.org/10.1016/0360-8352(86)90086-0
  2. Chaudhry, I.A. (2012) "Job shop scheduling problem with alternative machines using genetic algorithms", Journal of Central South University, 19(5), 1322-1333. https://doi.org/10.1007/s11771-012-1145-8
  3. Doh, H.H., J.M. Yu, Y.J. Kwon, J.H. Shin, H.W. Kim, S.H. Nam, and D.H. Lee (2014) "Decision tree based scheduling for flexible job shops with multiple process plans", International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, 8(3), 621-627.
  4. Iwata, K.M., O.K. Teranmoto and S, Osaki (1997) "Virtual manufacturing systems as advanced information infrastructure for integrating manufacturing resource and activities", Annals of the CIRP, 46(1), 335-338. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)60837-3
  5. Kim, H.J., J.H. Kim, S.H. Na, M.J. Song, D.S. Kim, H.J. Choi, and D.H. Moon (2014) "A simulation study for analyzing the capabilities of a factory producing parts of aircraft engine", Proceedings of 2014 Autumn Conference of the Korea Society for Simulation, Ajou University, Korea, 77-80. (김혜정, 김재훈, 나상현, 송민준, 김동수, 최해진, 문덕희 (2014) "항공기 부품 제조업체의 생산능력 분석을 위한 시뮬레이션 연구", 한국시뮬레이션학회 2014 추계학술대회 논문집, 아주대학교, 대한민국, 77-80.)
  6. Lee, H.S., Y.S. Han, and C.G. Lee (2006) "Direct carrier system based 300 mm FAB line simulation", Journal of the Korea Society for Simulation, 15(2), 51-57. (이홍순, 한영신, 이칠기 (2006) "Direct 반송방식에 기반을 둔 300㎜ FAB Line 시뮬레이션", 한국시뮬레이션학회논문지, 제15권, 제2호, 51-57.)
  7. Lee, G.C., J.M. Hong, J.W. Kim and S.H. Choi (2016) "A simulation study on capacity planning in reentrant hybrid flow shops", Journal of the Korea Society for Simulation, Vol. 25(1), 45-52. (이근철, 홍정만, 김정욱, 최성훈 (2016) "재투입이 존재하는 혼합흐름공정의 용량계획에 관한 시뮬레이션 연구", 한국시뮬레이션학회논문지, 제25권, 제1호, 45-52.) https://doi.org/10.9709/JKSS.2016.25.1.045
  8. Moon, D.H., H.I. Cho and S.G. Baek (2006) "A case study of the design of welding station in an excavator factory using 3D simulation", Journal of the Korea Society for Simulation, 15(1), 51-58. (문덕희, 조현일, 백승근 (2006) "굴삭기공장의 로봇 용접 작업장 설계에 대한 3D 시뮬레이션 사례연구", 한국시뮬레이션학회논문지, 제15권, 제1호, 51-58.)
  9. Moon, J.H., Y.H. Lee and D.W. Cho (2012) "Object-oriented simulation modeling for service supply chain", Journal of the Korea Society for Simulation, 21(1), 55-68. (문종혁, 이영해, 조동원 (2012) "서비스 공급사슬을 위한 객체지향 시뮬레이션 모델링", 한국시뮬레이션 학회논문지, 제21권, 제1호, 55-68.) https://doi.org/10.9709/JKSS.2012.21.1.055
  10. Na, S.H. (2015) Simulation Modeling Method Considering Characteristics of Production Line for Aircraft Engine Parts, M.S. Thesis, Changwon National University, Korea. (나상현 (2015) 항공기 엔진부품 생산라인의 특성 을 고려한 시뮬레이션 모델링 방법론, 공학석사학위논문, 창원대학교, 대한민국.)
  11. Nasr, N. and E. A. Elsayed (1990) "Job shop scheduling with alternative machines", International Journal of Production Research, 28(9), 1595-1609. https://doi.org/10.1080/00207549008942818
  12. Ra, H.W. and S.H. Choi (2014), "A study on the automated generation of Arena simulation models using conceptual models", Journal of the Korea Society for Simulation, 23(4), 21-29. (라현우, 최성훈 (2014) "개념 모델을 이용한 Arena 시뮬레이션 모델 자동 생성에 관한 연구", 한국시뮬레이션학회논문지, 제23권, 제4호, 21-29.) https://doi.org/10.9709/JKSS.2014.23.4.021
  13. Rajabinasab, A. and S. Mansour (2011) "Dynamic flexible job shop scheduling with alternative process plans: An agent-based approach", The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 54(9), 1091-1107. https://doi.org/10.1007/s00170-010-2986-7
  14. Tompkins, J.A., J.A. White, Y.A. Bozer and J.M.A. Tanchoco (2010) Facilities Planning, 4th Ed., John Wiley & Sons, U.S.A..
  15. Yang, G.R., Y.H. Chung, D.W. Kim and S.C. Park, "Bottleneck Detection Framework Using Simulation in a Wafer FAB", Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers, Vol. 19, No. 3, pp. 214-223, 2014. (양가람, 정영호, 김대환, 박상철 (2014) "개념 모델 을 이용한 Arena 시뮬레이션 모델 자동 생성에 관한 연구", 한국CAD/CAM학회논문집, 제19권, 제3호, 214-223.) https://doi.org/10.7315/CADCAM.2014.214