This thesis proposes a new methodology for the innovative improvement of satellite system integration procedures. To overcome the limitations of traditional sequential procedures, a novel integration process utilizing dummy panels has been developed. This innovative approach, grounded in practical project experience, has been successfully applied in significant real-world projects, including the Geo-Kompsat 2 (GK2) and the Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) development projects. This practical success demonstrates the potential for revolutionizing conventional methodologies in the field of satellite system integration, marking an important milestone for future advancements in this area. The dummy-panel process represents a significant departure from the traditional Flight Model (FM-panel) process, showcasing a new direction in satellite system integration and testing.
The study’s centerpiece is a comprehensive analysis of the dummy-panel process, employing Design Structure Matrix (DSM) based modeling and simulation techniques. In developing the simulation model, extensive research was conducted into various project facets. This research included detailed evaluations of task dependencies, duration and cost estimates, the likelihood of rework, and the repercussions of such changes. Inputs for these simulations were derived from actual project data, ensuring both accuracy and relevance. Subsequent discrete event simulations, powered by a custom-developed algorithm, meticulously replicated the project execution process. This algorithm accurately simulates a range of scenarios, including sequential, parallel, and overlapping tasks, along with both feedback and feedforward rework processes, thus offering a holistic view of project dynamics.
The results of the simulations and sensitivity analyses in this study act as practical case studies, yielding critical insights into the performance of each process, encompassing total duration and cost distributions. These analyses are pivotal in gauging schedule and cost risks and in understanding how variations in process architecture affect the project. Insights from these case studies are key in optimizing project schedules and formulating effective risk management strategies. They underscore the criticality of comprehending task interdependencies and their substantial impact on project outcomes. Moreover, these analyses highlight the crucial balance between cost and project duration, stressing the need for identifying and implementing optimal execution strategies.
This research shows that despite the dummy-panel process typically requiring a somewhat higher cost, it can be a more preferred method in environments with low risk tolerance, due to its more predictable outcomes and effective risk management capabilities. By combining practical insights gained from important projects with the analytical depth of DSM-based simulation methods, a powerful framework for improving the satellite development process is provided. Future studies should aim to encompass a broader range of processes and investigate the dynamic nature of task dependencies that may change during the course of a project.
본 학위 논문에서는 위성 시스템 통합 절차의 혁신적인 개선을 위한 새로운 방법론을 제안합니다. 이 연구는 기존 순차적 절차의 한계를 극복하고자 더미패널을 활용한 통합 절차를 개발하였습니다. 이 새로운 방법론은 실제 프로젝트 경험을 기반으로 하여, 정지궤도복합위성 2호(Geo-Kompsat 2) 및 대한민국 최초 달궤도선(Korea Pathfinder Lunar Orbiter) 개발 프로젝트에 성공적으로 적용되었습니다. 이러한 실증적 성공은 위성 시스템 통합 분야에서의 기존 방법론을 혁신적으로 개선할 수 있는 가능성을 보여주며, 이 분야의 향후 발전에 중요한 이정표를 제시합니다.
이 연구의 핵심은 디자인 구조 매트릭스(Design Structure Matrix, DSM)를 기반으로 하는 모델링과 시뮬레이션 기술을 통해 새로운 통합 절차를 체계적으로 분석하는 데에 있습니다. 다양한 작업 의존성, 기간 및 비용 추정, 재작업 가능성 등을 포함한 광범위한 조사를 통해 시뮬레이션 모델이 개발되었습니다. 실제 프로젝트 데이터를 기반으로 한 입력 데이터는 이 시뮬레이션의 정확성과 관련성을 보장합니다. 특히, 순차적, 병렬, 중첩 작업 및 재작업 절차를 포함한 다양한 시나리오를 시뮬레이션하기 위해 특별히 개발된 알고리즘을 사용한 이산 이벤트 시뮬레이션(Discrete Event Simulation)은 절차 역학을 전체적으로 모사합니다.
시뮬레이션 결과와 민감도 분석은 프로젝트의 총 기간과 비용 분포에 대한 중요한 통찰력을 제공하며, 프로젝트 일정 최적화와 효과적인 위험 관리 전략 수립에 중요한 역할을 합니다. 이 연구는 비용과 프로젝트 기간 사이의 균형을 강조하며, 성공적인 프로젝트 실행을 위한 최적 전략 식별과 구현의 중요성을 제시합니다. 더미패널을 이용한 절차는 높은 비용에도 불구하고 낮은 위험 허용도 환경에서 예측 가능한 결과와 효과적인 위험 관리 능력으로 인해 선호되는 방법으로 확인됩니다.
마지막으로, 이 연구는 위성 개발 과정을 개선하기 위한 강력한 프레임워크를 제공하며, 더 넓은 범위의 프로세스를 포함하고 프로젝트 진행 중 변화할 수 있는 작업 의존성의 동적 성격을 조사할 필요성을 제시합니다. 이러한 통찰력은 향후 연구 방향을 설정하는 데 중요한 기여를 합니다.
