고혼합 이산 제조를 위한 통합 계획 및 기계 수준 스케줄링 이익 기반 휴리스틱 프레임워크
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📝 원문 정보
- Title: Integrated Planning and Machine-Level Scheduling for High-Mix Discrete Manufacturing: A Profit-Driven Heuristic Framework
- ArXiv ID: 2512.10358
- 발행일: 2025-12-11
- 저자: Runhao Liu, Ziming Chen, You Li, Zequn Xie, Peng Zhang
📝 초록 (Abstract)
현대 제조업체는 다품종·소량·긴급 주문 환경에서 효율적이고 신뢰할 수 있는 생산 일정 수립에 어려움을 겪는다. 본 연구는 이익을 극대화하는 통합 프레임워크를 제안한다. 상위 계획 단계에서는 생산, 부속품 동시 생산 및 외주를 총괄 경제·용량 제약 하에 배정하고, 하위 스케줄링 단계에서는 구조 인식을 기반으로 실행 가능성을 보장하면서 일일 기계 운용을 안정화한다. 실제 산업 데이터를 활용한 실험에서, 유연한 기계 실행 방식은 73.3 %의 정시 완성을 달성하고 외주 의존도가 높아지는 반면, 안정성을 강조한 실행 정책은 100 % 정시 완성, 외주 전량 제거, 기계 가동률 균형을 이루면서 변환 손실은 1.9‑4.6 %에 머물렀다. 결과는 계획 결정과 안정성 중심 실행 규칙을 연계함으로써 복잡한 제조 현장에서 실용적이고 해석 가능한 이익 최적화를 가능하게 함을 보여준다.💡 논문 핵심 해설 (Deep Analysis)
하위 계층에서는 ‘구조‑인식(Structure‑Aware)’ 휴리스틱 스케줄링 기법을 도입한다. 이는 기계 간 전환시간(changeover), 작업 순서 제약, 일일 가동시간 한계 등 현장 운영에서 필수적인 제약조건을 빠르게 검증하고, 필요 시 작업을 재배치하거나 외주로 전환하는 절차를 포함한다. 특히 ‘안정성 강화 실행 정책(Stability‑Enforcing Execution Policy)’을 적용함으로써, 일일 기계 스케줄이 급격히 변동하는 현상을 억제하고, 작업자와 설비의 학습곡선 효과를 유지한다는 점이 주목할 만…