In this thesis, we consider a tool replacement problem in a machining center producing multiple types of products using multiple types of tools. In the tool replacement problem, replacement schedules for tool types are determined. For the problem, we develop a new tool replacement policy to minimize total production costs composed of tool related costs (replacement and breakage costs), material costs, and tardiness costs. In the replacement policy, such costs are estimated through simulation to determine whether a tool should be replaced or not at each time an operation is to be started. The tool replacement policy is compared with other tool replacement policies that are used in practice or suggested in previous research through computational experiments on randomly generated test problems. Results of the computational tests show that the new replacement policy gives better performance than existing ones.
본 논문에서는 머시닝 센터에서의 공구 교환 정책을 다루고 있다. 여기서 고려하는 머시닝 센터는 다양한 공구를 가지고 다양한 작업을 수행한다. 사용중인 공구를 수명보다 일찍 교환하면 공구비용이 많이 들고 공구수명보다 늦게 교환하면 공구의 마모와 부러짐 등으로 발생하는 재 작업비용이 증가한다. 따라서 적절한 공구교체시기를 결정하는 것이 중요하다. 많은 기존 연구들은 가공비용, 공구비용, 재료비용을 최소화 하는 공구 교환 정책들을 제안하였으나 본 연구에서는 공구관련비용, 재료비용, 납기지연비용을 최소화 하는 공구교환정책을 제안하였다.
제안된 expect cost based tool replacement policy (ECTR)은 사용중인 공구로 작업을 시작할 때 마다 공구비용, 재료비용, 납기지연비용을 추정하여 공구를 교환할 것인지 공구를 교환하지 않을 것인지를 결정한다. Simulation을 통해서, ECTR과 기존의 교환 정책, 실제로 사용되고 있는 교환 정책들을 서로 비교 평가하였다. 제안한 정책은 총 생산비용(total Production cost), 총 납기지연비용 (total tardiness cost), 총 완료시간(total completion time)측면에서 기존의 정책들보다 더 좋은 결과를 내었다.
