In this thesis, we consider a tool requirements planning problem in a flexible manufacturing system (FMS) with an automatic tool transporter, in which the number of copies of each tool type maintained is determined. We solve two problems, defined by two different objectives, i.e. the problems of determining the number of copies of each tool type with the objective of minimizing total tool purchase cost under a makespan constraint, and with the objective of minimizing total tardiness within a limited budget. For the problems, several heuristic algorithms are developed using greedy type search methods and simulation. Results of computational experiments done on randomly generated test problems show that the heuristic algorithms work better than an algorithm that is modified from an existing algorithm for a similar problem.
본 논문에서는 유연제조시스템(FMS)에서 공구 소요 계획을 다루고 있다. 여기서 고려하는 유연제조시스템은 자동 공구 이송 장치를 가지고 있어서 기계간 공구를 이송시킬 수 있다. 따라서, 각 가공물을 가공하기 위해 필요한 공구들을 다른 곳에서 가져올 수 있기 때문에 한 가공물은 이동될 필요가 없이 한 기계에서 모든 가공을 마칠 수 있다. 이러한 특징은 가공물에 대한 관리가 단순해지는 등 여러 가지 장점을 가지고 있지만, 공구로 인한 지연 시간이 발생하게 된다. 공구 지연 시간은 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 되므로, 가능한 최소화하는 것이 시스템의 성능을 향상시킨다. 시스템에 존재하는 공구 종류별 개수가 이러한 공구 지연 시간을 결정하는 가장 주요한 변수이므로, 적절한 공구 종류별 개수를 결정하는 것이 중요하다.
본 논문에서는 두 가지 상황에서 공구 종류별 개수를 결정하였다. 최종 완료 시점에 대한 제약이 있을 때 이 제약을 만족시키면서 총 공구 비용을 최소화하는 공구 종류별 개수 결정 문제와 각 가공물에 대한 납기와 총 공구 비용에 대한 제약이 있는 경우에 총 납기 지연을 최소화하는 공구 종류별 개수 결정 문제를 다루고 있다. 이러한 문제를 풀기 위해서 시뮬레이션을 이용한 탐색 방법을 이용하였다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 탐색 방향을 결정하였다.
첫번째 문제를 위해서 세가지 탐색 알고리즘을 제안하였다. 그 중에서 최종 지연을 기반으로 하는 weighted last delay (WLD)가 다른 두 가지 알고리즘, weighted frequency of last arrival (WFLA)와 weighted tool waiting time (WTWT)보다 더 좋은 결과를 내었다. 두번째 문제를 풀기 위한 탐색 알고리즘 두 가지를 제안하였다. 납기 지연과 최종 지연 개념을 사용한 weighted tardiness (WT)와 공구들의 대기 시간을 이용한 largest tool waiting time (LTWT) 중에서 LTWT가 더 좋은 결과를 내었다.
