Shipbuilding subassembly spatial arrangement planning system, a discrete event simulation based approach

Abstract

In the shipbuilding subassembly process, space is one of the main resource constraints limiting production capacity. To efficiently manage the space resource, how subassembly parts will occupy the workshop floor need to be analyzed before production. In this study, a methodology of controlling the subassembly space resource is proposed. In this methodology, first the impact of space on the production capacity for a given time period is analyzed. This analysis is performed through a framework of discrete event simulation modelling the subassembly process using subassembly part scheduling algorithm and spatial arrangement planning algorithm. The production schedules feasibility in terms of space resource utilization is examined through the simulation model. Second, a detailed subassembly part arrangement layout is generated using a genetic algorithm based spatial arrangement algorithm. The algorithm is used to efficiently utilize the work area and accurately predict the amount of area required for a subassembly production lot. After the methodology is presented, a case study of the simulation model is analyzed, and the performance of the genetic algorithm based spatial arrangement algorithm is evaluated.

조선소의 소조립 공정에서 공간 자원은 생산 능력을 결정하는 주요 자원이다. 공간 자원을 효율적으로 관리하기 위해서는 생산 계획 검토 단계에서 소조립품 배치 위치 및 공간 활용에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 이산사건 시뮬레이션 모델링 및 공간 배치 알고리즘에 기반한 소조립 공간 자원 활용 계획을 분석하는 방법론을 제안한다. 시뮬레이션 모델과 모델 내 탑재되어 있는 소조립 계획 및 공간 배치 모듈을 활용하여 생산 계획 기간동안의 생산성 및 계획준수율에 공간 자원이 미치는 영향을 분석할 수 있다. 이를 통해 생산 계획의 타당성을 검증하고 개선 방안 도출에 도움이 될 수 있다. 다음으로 유전알고리즘에 기반한 소조립 주판 배치 레이아웃 생성 알고리즘 및 방법론을 제안한다. 소조립 주판 배치 레이아웃 생성 알고리즘을 통해 소조립 작업장 공간 활용률을 높일 수 있으며 작업에 필요한 공간을 정확하게 예측할 수 있다. 마지막으로 소조립 생산 사례를 시뮬레이션 모델로 분석하고 소조립 주판 배치 레이아웃 생성 알고리즘의 성능을 평가하였다.