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자동화 물류시스템 내 차량 혼잡도를 고려한 무인운반차량의 동적 경로 결정 알고리즘
강봉권,강병민,홍순도 한국산업경영시스템학회 2022 한국산업경영시스템학회지 Vol.45 No.3
An automated material handling system (AMHS) has been emerging as an important factor in the semiconductor wafer manu- facturing industry. In general, an automated guided vehicle (AGV) in the Fab’s AMHS travels hundreds of miles on guided paths to transport a lot through hundreds of operations. The AMHS aims to transfer wafers while ensuring a short delivery time and high operational reliability. Many linear and analytic approaches have evaluated and improved the performance of the AMHS under a deterministic environment. However, the analytic approaches cannot consider a non-linear, non-convex, and black-box performance measurement of the AMHS owing to the AMHS’s complexity and uncertainty. Unexpected vehicle con- gestion increases the delivery time and deteriorates the Fab’s production efficiency. In this study, we propose a Q-Learning based dynamic routing algorithm considering vehicle congestion to reduce the delivery time. The proposed algorithm captures time-variant vehicle traffic and decreases vehicle congestion. Through simulation experiments, we confirm that the proposed algorithm finds an efficient path for the vehicles compared to benchmark algorithms with a reduced mean and decreased standard deviation of the delivery time in the Fab’s AMHS.
시뮬레이션 기반 반도체 포토공정 스케줄링을 위한 샘플링 대안 비교
윤현정,한광욱,강봉권,홍순도 한국시뮬레이션학회 2023 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.32 No.3
반도체 제조라인(FAB)은 복잡하고 불확실한 운영환경에서 작동하는 대규모의 제조시스템 중 하나로 반도체 설비 운영을 담당하는 엔지니어들은 직관적이고 신속한 공정 스케줄링을 위해 가중치 기반 스케줄링을 널리 사용하고 있다. 가중치 기반 스케줄링에서 가중치 결정은 FAB 성능에 큰 영향을 미치므로 엔지니어들은 가중치 최적화를 위하여 시뮬레이션 기반 의사결정을 활용할 수 있다. 그러나 대규모 시뮬레이션은 많은 실험 비용을 요구하기 때문에 효과적인 의사결정을 위해서 신중한 실험설계가 요구된다. 본 연구에서는 적은 시뮬레이션 실행 내에서 효율적인 스케줄링을 도출하기 위해 세 가지 샘플링 대안 (i.e., Optimal latin hypercube sampling(OLHS), Genetic algorithm(GA), and Decision tree based sequential search (DSS))에 대한 비교연구를 수행하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 세 가지 대안이 단일 규칙보다 우수한 성능을 보였고, 그중 GA와 DSS가 최적화를 위한 효과적인 대안이 될 수 있음을 확인하였다. A semiconductor fabrication facility(FAB) is one of the most capital-intensive and large-scale manufacturing systems which operate under complex and uncertain constraints through hundreds of fabrication steps. To improve fab performance with intuitive scheduling, practitioners have used weighted-sum scheduling. Since the determination of weights in the scheduling significantly affects fab performance, they often rely on simulation-based decision making for obtaining optimal weights. However, a large-scale and high-fidelity simulation generally is time- intensive to evaluate with an exhaustive search. In this study, we investigated three sampling methods (i.e., Optimal latin hypercube sampling(OLHS), Genetic algorithm(GA), and Decision tree based sequential search(DSS)) for the optimization. Our simulation experiments demonstrate that: (1) three methods outperform greedy heuristics in performance metrics; (2) GA and DSS can be promising tools to accelerate the decision-making process.
시뮬레이션 기반 유전알고리즘을 이용한 디스패칭 연구: 재작업이 존재하는 유연흐름라인을 대상으로
이광헌,한광욱,강봉권,이승환,홍순도 사)한국빅데이터학회 2022 한국빅데이터학회 학회지 Vol.7 No.1
재작업은 제품의 품질 만족을 위해 요구되는 활동으로 제조 현장에서 필수적인 공정이다. 사전에 수행 여부의 파악이 어려운 재작업은 공정시간의 증가 및 제품의 납기 지연으로 이어질 수 있어 이를 고려한 스케줄링이 중요하다. 본 연구에서는 자동차 배관 생산라인인 재작업이 존재하는 유연흐름라인을 대상으로 Dispatching을 통한 평균 흐름시간과 납기지연의 가중합을 최소화하는 스케줄링 연구를 진행하였다. 본연구에서는 제품별 납기 등 고객 요구와 재작업 및 가공시간 등의 변동성이 존재하는 제조환경에서Dispatching을 위한 가중치 기반 Dispatching 규칙(WDR)을 제안한다. WDR은 여러 단일 Dispatching 규칙의 가중합으로 구성되며 본 연구는 가중치 탐색을 위해 시뮬레이션 기반 유전알고리즘을 적용하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 WDR이 단일 Dispatching 규칙에 비해 우수한 성능을 보임을 확인하였다.
다중경로 페이딩 및 다중사용자 채널 환경에서 Trellis 부호화를 이용한 DS/SSMA 시스템의 성능분석
박승근,목진담,강봉권,전기용,조성호,Park, Sung-Geun,Mok, Jin-Dam,Kang, Bong-Kwon,Jeon, Ki-Yong,Cho, Sung-Ho 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.5
In this paper, we investigate the performance of the direct sequence/spread spectrum multiple access (DS/SSMA) system using the Trellis coded modulation (TCM) technique in both multipath fading and multi-user channel environments. For this, an expression that represents the pairwise bit error probability of the system is derived. Unlike the existing results that were performed in a more restrictive condition considering only the multi-user effect, the effects of the multipath fading as well as the multi-user environments are compositely taken into account. In order to check the validity of our analysis, although not direct, computer simulations are carried out, and they show that our expression matches exactly with the previous work for which the TCM and the multipath effects were disregarded. Moreover, it is observed that the performance of the Trellis coded DS/SSMA system can be improved dramatically comparing to the uncoded QPSK system in the multipath fading and multi-user channel environments. 본 논문에서는 다중경로 Rayleigh Fading과 다중사용자가 동시에 존재하는 채널환경에 대해 TCM (Trellis coded modulation)이 적용된 DS/SSMA(direct sequence/spread spectrum multiple access) 시스템의 성능을 분석하였다. 이를 위해 시스템의 Pairwise 오류확률을 나타내는 관계식을 유도하였다. 기존의 연구가 다중사용자 간섭만이 고려된 제한적인 환경에 대한 것임에 비해, 본 논문에서는; 다중사용자 환경과 다중결로 환경이 복합적으로 고려되었다. 분석내용의 타당성을 간접적으로 검증하기 위하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였으며, 유도된 관계식에 의한 결과가 다중경로와 TCM의 영향을 제외한 제한적인 경우에 대해, 기존의 것과 동일하다는 것을 알 수 있었다. 또한 다중경로간섭과 다중사용자간섭 환경에서 DS/SSMA 시스템에 TCM을 적용할 경우, 부호화하지 않은 QPSK 경우에 비해 성능이 크게 향상됨을 알 수 있다.