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유전 알고리즘 기반 유연 작업 스케줄링과 리드타임 예측

Genetic Optimization and Lead-Time Prediction for Flexible Manufacturing Scheduling

연구 내용

기계 선택과 작업 순서처럼 서로 다른 의사결정 변수를 통합하는 유전 알고리즘과 시뮬레이션 기반 예측 모델을 결합해 제조·물류 스케줄과 리드타임을 산출하는 연구

유연 작업 스케줄링에서 기계 선택과 작업 순서가 동시에 존재할 때, 표현과 교배 연산을 통일하여 탐색 효율을 높이는 유전 알고리즘을 설계합니다. 하이브리드 플로우샵에서는 설비 고장, 재가공 같은 불확실성을 고려하기 위해 제조 모델링 시뮬레이션 데이터를 생성하고 예측 모델로 리드타임을 분석합니다. 또한 분배센터에서는 슬롯 배정 문제를 슬롯 선택과 빈발 아이템셋 기반 그룹화 휴리스틱으로 구조화하여 오더 피커 이동거리 저감을 목표로 합니다. 이러한 접근은 스케줄링 의사결정을 최적화 문제로 정식화해 데이터와 규칙 기반 모델을 함께 활용하는 데 차별성이 있습니다.

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연구 흐름

초기에는 분배센터에서 SKU를 슬롯에 배치하는 휴리스틱을 제안하여 오더 피커의 이동거리 감소에 초점을 맞췄습니다. 이후 2021년에는 유연 작업 스케줄링을 위한 유니파이드 유전 알고리즘으로 기계 선택과 작업 순서를 동일한 교배 전략으로 다루는 방향으로 확장했습니다. 동시에 하이브리드 플로우샵에서 설비 고장과 재가공을 반영한 리드타임 예측을 시뮬레이션 데이터 기반으로 수행하며, 상황별 변수 영향 분석을 병행했습니다. 최근에는 최적화 탐색과 예측 모델을 동일한 운영 의사결정 체계 안에서 연결하는 방향으로 연구를 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 유연 작업 스케줄링 최적화
  • 리드타임 예측 기반 생산계획
  • 자원 배치 휴리스틱
  • 머신 실패·재가공 고려 일정 생성
  • 통합 유전 연산자 설계
  • 운영 데이터 기반 시뮬레이션 학습
  • 작업 순서·기계 선택 의사결정
  • 물류 피커 이동거리 최소화
  • 현장 맞춤 스케줄링 엔진
  • 스케줄링 자동화 의사결정 모듈

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구분

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