조선소 메가블록 작업장의 공간일정계획 시스템 개발

Abstract

우리나라는 세계의 조선시장을 석권하고 있고 전 세계의 절반 이상의 선박 수주량을 자랑하고 있다. 이러한 상황에서 생산성을 증대 시키는 것이 무엇보다 중요한 점 중의 하나이다. 현재 각 조선소에서는 나름의 특수한 방법을 이용하여 생산성을 향상시키고 있다. 특히 S 중공업의 경우 메가블록공법을 이용하여 생산성을 극대화 할 수 있었다. 조선업(shipbuilding industry)의 경쟁력 강화를 위해서는 생산자원의 효율 극대화를 통한 선박의 납기준수가 관건이다. 이러한 납기준수를 위해서는 일정계획이 무엇보다 중요하다. 일반적으로 작업일정계획은 생산계획을 기초로 하여, 구체적으로 어느 작업장에서 언제, 어떤 블록을 착수해야 할 것인가를 결정하는 상세한 시간적 공간 계획을 의미한다. 조선업은 작업자의 수작업에 의존하는 정도가 높아 예외상황 발생의 빈도가 잦기 때문에 이러한 예외상황을 고려하여 초기에 수립된 작업일정계획을 수정할 것이 요구되는데 매번 수작업으로 수정하는 것은 무리가 있다. 본 연구는 조선소에서 새롭게 다루어지는 병목공정인 메가블록 작업장 공간일정계획 알고리즘을 제안하였다. 최적해 도출을 위해 수학적 모델로 모형을 제시하고 LINGO 소프트웨어를 이용하였다. 또한 LINGO 소프트웨어를 사용하지 않고서 문제를 해결하기 위해 유전알고리즘을 개발하였다. 이 방법을 제시함으로서 메가PE작업장의 생산성 최대화를 이룰 수 있는 공간일정계획을 자동화 할 수 있었으며 매우 좋은 성과를 얻을 수 있었다. 앞으로 실제 조선소에서 적용할 수 있기 위해 조선소 내에 존재하는 여러 가지 제약사항을 고려하여 더욱더 효율적이고 현실상황과 더욱 비슷한 문제를 해결하기 위한 연구가 되어야 할 것이다.

Motivated by a software development project in a shipbuilding company, we propose a spatial scheduling algorithm for the mega-block assembly yard in a shipbuilding company. The blocks in a shipbuilding industry are the basic units in shipbuilding processes. They are usually made in the block assembly shop, and then are assembled into a ship in the dry dock. To improve the productivity of the dock, however, the shipbuilders usually assemble several blocks into a big block before the erection in the dock-side area. Our problem is to make an spatial schedule to use these dock-side pre-erection areas efficiently, and then elevate the productivity of the shipbuilding company. First of all, we formulated this situation into a mathematical model and found an optimal solution by a commercial optimization software. But it could not give optimal solutions for the practical sized problems since the problem is very complicated and time consuming. So we proposed a GA-based heuristic algorithm. Using real shipyard data, we showed that the spatial scheduling system based on the algorithm made a very good performance.