공간디자인회사 근무자들의 업무특성별 업무공간 레이아웃 선호에 관한 연구

조성민 연세대학교 대학원 2005 국내석사

라이프스타일의 변화와 더불어 국내 몇몇 대기업을 중심으로 업무능률의 향상을 위한 오피스 환경 조성을 위한 시도가 나타나고 있다. 또한 노령인구의 급증, 정년(停年)의 증가, 삶의 질에 대한 높은 기대 등이 명확히 예측되어지는 추세로 볼 때, 업무공간이 건강하고 생산적이며 자율적인 업무를 할 수 있는 장소로서의 요구는 점점 더 크게 증가할 것으로 보인다.업무공간의 설계는 기존의 전통적인 레이아웃보다 더욱 많은 과제를 제시한다. 과거의 전통적인 레이아웃에서는 서열이나 계층별로 워크스테이션을 계획에 옮기도록 하였다. 하지만 현재의 업무공간에서는 서열이 아닌 업무상의 필요에 따라 다양한 유형의 레이아웃에 대해 고민해야 한다. 사업상의 목적을 달성하기 위한 개인공간, 공유공간, 공간의 위치 등이 고민의 대상이다. 업무공간을 설계하는 일은 더욱 어려워졌고 디자이너는 이 작업을 명확하게 수행해야 할 것이다.본 연구는 디자인실무자들의 직종에 따른 업무특성에 다른 업무공간 레이아웃을 파악하는데 그 목적과 의의가 있다. 연구방법으로는 문헌조사와 설문조사를 병행하였다. 조사대상자는 서울 및 수도권 지역의 건설회사, 실내디자인 관련사, 전시디자인 관련사, 실내 건축 사무실, 건축 설계 사무실에서 근무하는 디자인실무자를 모집단으로 설정하여 직접 설문지법으로 작성한 173부를 분석에 사용하였다. 설문조사를 통해 조사대상자의 일반적 특성과 업무형태의 특성, 업무공간 레이아웃에 관한 특성, 업무공간 레이아웃에 대한 선호 조사를 실시하여 전반적 업무환경 만족도를 조사하고 레이아웃 결정의 주요인들과 개선사항들을 파악하였다. 수집된 자료는 SPSS 12.0 for Windows 통계 패키지를 이용하여 분석하였고 통계방법으로는 빈도, 백분율, 분산분석(ANOVA)과 던컨의 다중범위검정, 상관관계 분석, 회귀분석 등을 사용하였다.본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.첫째, 20대 여성의 비율이 높았고 3년 미만의 경력을 소지한 사람이 높은 비율을 차지했으며 계약직 및 임시직의 비율도 상대적으로 높게 나타났다. 여성 근무자의 입장을 반영한 레이아웃의 제시를 검토해야 할 것으로 사료되며 제한된 공간 내에서 업무특성의 질을 높이고 원활한 커뮤니케이션이 가능한 업무환경의 제시가 요구된다.둘째, 디자인 실무자들의 업무특성상 자신의 업무공간에서 설계 및 도면 작업의 업무를 장시간 수행하는 것으로 나타났으며 업무시간이 길수록 재석시간이 길게 나타났다. 업무시간과 재석시간 간에는 유의한 상관관계를 나타내어 노동집약적 업무특성을 나타냈고 전문지식의 요구도가 높게 나타났다. 모형작업과 같은 공동작업의 경우 회의실과 같은 타용도로 사용되는 공간을 주로 이용하는 것으로 나타나 별도 작업공간의 설치가 시급한 것으로 나타났다. 레이아웃 재배치의 필요성에 대하여는 대부분이 긍정적이었으며 직종과 소속부서에 따른 업무공간 레이아웃에 관한 연구를 검토하고 시행할 필요가 있다.셋째, 현재 업무환경 내에서의 가장 큰 문제점으로 쾌적성의 보장과 업무공간의 확보를 요구하는 것으로 나타나 협소한 업무공간의 개선이 시급한 문제로 제시되었다. 또한 업무환경의 변화로 다양한 형태의 업무공간과 레이아웃의 형태가 나타나고 있지만 디자인 실무자들의 경우 자신의 지정된 업무공간에서 집중형 업무를 수행하는 것을 선호하였으며 시각적 프라이버시와 청각적 프라이버시가 보장되는 공간을 요구하였다.본 연구의 결과를 살펴보면 디자인실무자들의 직종, 소속부서, 직위에 따라 레이아웃의 유형과 선호에 차이가 있었으며 대부분의 근무자들은 집중형 업무공간과 함께 동료 간 커뮤니케이션이 가능한 레이아웃을 선호하는 것으로 나타나 공동작업의 업무특성을 확인할 수 있었다. 특히 디자인 실무자들의 공간은 차별화된 업무환경 계획이 요구되며 이러한 특성을 파악하여 업무공간의 융통성을 높일 수 있는 전략이 필요하다. 따라서 생산성 향상을 위한 업무공간 레이아웃을 계획할 경우 업무환경과 업무특성을 파악하여 디자인 실무자들의 업무특성을 수용할 수 있는 업무공간 레이아웃의 기준을 제시해야 할 것이다. Together with the changes of life-style, new attempts are coming forth to create better office environment for work performance by several major enterprises.In consideration of the tendancy of the country toward increase in population of the old ages, prolongation of retiring ages, and raising expectation of the quality of life, the necessity of working place as the space carring out jobs in healthy, productive and autonomous conditions will increase in large number every year.Work space planning present much more problems to be considered in compare with conventional layout. In the conventional workplace layout, workstations were designed and executed in the order of ranks and classes of the staffs. However, in the present work space planning, designers should take much pains for developing various forms of layout adequate to the job requirement and not for the rank of staffs.For attaining companies objects, planning of individual spaces, common spaces and arrangement of spaces are the subject of study to be settled, planning of workplace have come to a more difficult work and the designer have to perform the work in right path.The object and significance of this study is for grasping the situation and meaning of the work space layout of designing staffs in accordance with the job classifications and characters. The study was formulated by refering the literatures and questionnaire method in paralled.The object of this study, who were set up as the population of this questionnaire, were the designing staffs of the construction companies, interior design related companies, exhibition design related companies, interior design offices, and construction design offices located in seoul and it''s outskirts. the survey results of the direct questionnaires from 173 respondent were put to use for analysis.The questionnaires have carried out into effects including inquiries about personal characteristics of the objects, characteristics of service form, characteristics of work space layout, and preferences of workspace layout etc. for surveying satisfication level of their working environment.The questionnaires also have tried to find out the essential factors of layout design and room for improvement. Collected data were analysed by applying statistic package of SPSS 12.0 for windows. And as for the statistical method, applied frequency, percentage, ANOVA, Duncan''s multiple range test.The study results can be summarized as follows :1. Women in the age of 20s and less than 3years experienced persons are occupying high proportion. Short term and temporary employees are also sharing relatively high ratio.Thoughtful considerations for women employees in layout designing is to be reflected and applied upon. Furthermore, reforming office environment is required for improviding work efficiencies and communications each other.2. It was found that, due to their specific job character, design staffs are usually spending long time in their workplace for designing and drawing. And persons who are working longer time, they are spending more time for sitting. There are indicating significant inter-relationship in working time and sitting time. It shows also labor intensive characteristics and requirement of high level specialized knowledge. Since most of the joint works, for example, model making works, are carried out in the places provided for other purposes, like meeting room etc, it is highly required to prepare suitable workplace for those works.Most of the company members have positive opinions on the necessity of rearrangement of workplace layout and so careful study and execution of efficient workplace layout in accordance with the specific work character is to be take place.3. It is found that under the existing work environment, the most important matter at moment is to extend confined workplace for improviding efficiencies and securing pleasantness. According to the changes of work environment, various types of workplace and layouts become to appear and the designing staffs prepare a workplace in where they can perform works concentrately and exclusively secured from visual and auditory obstacles.Judging from the result of this study, there are differences in preference of layout forms and types in accordance with designers staffs classification, position and rank.However, most of them prefer a concentrated workplace with communication provision to their fellow workers and this state of things affirm the specific character of joint work in designing procedures.Therefore in the work space layout planning procedures, for improving productivity, it is essential to provide a basic yardstick of work space layout which could fulfill job requirement by analysing specific charactor of work environment.

DRAM BLSA Layout Generation and Parasitic Analysis for Sensing Margin Improvement

박세진 포항공과대학교 일반대학원 2025 국내석사

This study proposes a novel framework for the efficient generation, evaluation, and analysis of Bit-line Line Sensing Aamplifier(BLSA) bit-line layouts. The frame- work introduces a 3-phase layout generator based on Planar A* and Repel Point A* algorithms, significantly reducing layout generation time from 1 to 12 hours to just 4 minutes. The generator supports parallel execution, enabling the construction of a large-scale layout database through comprehensive design space exploration. Parasitic extraction (PEX) is utilized to evaluate the electrical characteristics of the generated layouts, ensuring their practical applicability. To further enhance the framework, a Random Forest-based analysis was con- ducted to identify the importance of key sub-regions within the layout. This analysis enables the identification of critical areas that have the greatest influence on layout performance. The importance scores derived from the Random Forest model provide crucial insights for future optimization, particularly when incorporating a Reinforce- ment Learning (RL) framework. By allowing targeted adjustments, such as modifying bit-line widths, the RL framework facilitates Design Space Optimization (DSO) for superior layout performance. The experimental results demonstrate that the proposed framework not only achieves faster layout generation but also consistently produces higher-quality layouts than hu- man designers. By integrating layout generation, evaluation, and analysis, the frame- work paves the way for an autonomous layout generation system for BLSA bit-line designs. The potential to incorporate an RL-based design process highlights its scal- ability and adaptability, offering a promising approach for next-generation layout au- tomation.

Output stationary NPU를 위한 데이터 레이아웃 최적화 및 벡터 연산 유닛 설계

김보열 서울대학교 대학원 2024 국내박사

To handle the high computational demands and memory bandwidth requirements of deep neural networks (DNNs), a new type of processor called the neural processing unit (NPU) has been proposed. NPUs commonly consist of a matrix unit that supports matrix multiplication and convolution operations, and a vector processing unit (VPU) responsible for vector operations and general computations. While matrix units can be implemented in various ways, the systolic array is widely used in many NPUs. Systolic arrays can be categorized based on their dataflow. The weight stationary systolic array (WS-SA) employing weight stationary dataflow has been increasingly adopted in recent NPUs. However, large systolic arrays benefit from using output stationary dataflow in the output stationary systolic array (OS-SA), which can more easily enhance computation utilization. Nonetheless, the data layout—a method of how data is stored in the memory—introduces different constraints for OS-SA compared to WS-SA. This difference makes it inefficient to operate an OS-SA based NPU using the previous NPU organization and software. This study approaches the inefficiencies arising from the data layout in OSSA based NPUs in two ways. Firstly, we develop a software framework, known as the layout mapping framework, capable of representing the data layout of OS-SA. We then employs heuristics to optimize the selection of a data layout that reduces the overall execution time of DNNs among various data layouts available in OS-SA. Secondly, an instruction set is designed to efficiently handle the frequent data rearrangements that occur when using the OS-SA’s data layout in the vector processing unit (VPU). To select the optimal data layout for OS-SA, a layout mapping framework capable of representing the data layout of OS-SA was established. While similar frameworks targeting CPU, GPU, and WS-SA-based NPUs already exist, there is a limitation of existing frameworks which is their inability to adequately represent the data layout specific to OS-SA. To address this issue, a new data layout representation based on Graphene was adopted, tailored specifically for OS-SA NPUs within the layout mapping framework. The introduction of this new data layout representation alone demonstrated a performance improvement of up to 39 times faster in convolutional neural networks compared to using the previous data layout representations. Next, the study proposed and designed a layout mapping heuristic optimized for each layer within a DNN. Traditional layout mapping heuristics predominantly used a propagation-based approach, where the data layout is initially set for operations in the systolic array, and then propagated to ensure adjacent layers share the same layout. This approach, however, does not explore the variety of data layouts available for OS-SA, ignore the performance of non-systolic array operations, and does not optimize the endpoint of propagation. To overcome these limitations, this research introduces a new optimization method based on simulated annealing. It proposes two new state transition operations tailored to the layout mapping problem and enhances convergence stability by incorporating an additional propagation technique. This method demonstrated a performance increase of approximately 20 % in BERT-base models, showcasing its effectiveness. Finally, the instruction set for the VPU was tailored to accommodate the frequent data rearrangements used in OS-SA. The VPU often exchange data with the systolic array, thus it needs to process data stored in the OS-SA’s data layout or convert data into the OS-SA’s data layout before it is input into the OS-SA. Specifically, the VPU must adhere to the blocked data layout characteristic of OS-SA. Previously, the instruction set for VPUs in NPUs was designed with WS-SA in mind, necessitating multiple instructions for data rearrangement or including instructions that resulted in high hardware costs in the VPU. To address these issues, an instruction set aligned with OS-SA’s blocked data layout was proposed. This proposed instruction set includes operations such as block-broadcasting and block-rotate, which differentiate between operations inside and outside of blocks. When VPUs including this proposed instruction set were used in NPUs, they demonstrated an 8 % faster performance in BERT-base compared to NPUs with VPUs designed for WS-SA. Keywords: Data layout, NPU, Vector processing unit, Data layout mapping Student Number: 2017-23638 Deep neural network (DNN)의 높은 연산량과 memory bandwidth 요구량을 처리하기 위해 neural processing unit (NPU)이라는 새로운 형태의 프로세서를 고안되었다. NPU는 공통적으로 matrix multiplication과 convolution 연산을 지 원하는 matrix unit과 벡터 연산 및 범용 연산을 담당하는 vector processing unit (VPU)로 이루어져 있다. Matrix unit은 다양한 방법으로 구현되지만, systolic array가 많은 NPU에서 사용되고 있다. Systolic array는 dataflow에 따라서 종류를 나눌 수 있는데, 최근 NPU에서 많이 채택되는 systolic array는 weight stationary dataflow를 사용하는 weight stationary systolic array (WS-SA)이다. 하지만 큰 systolic array 에서는 output stationary dataflow를사용하는 output stationary systolic array (OS-SA)가쉽게 utilization을 높일 수 있다는 장점이 있다. 다만 data의 저장 방식인 data layout 에 대해 OS-SA는WS-SA와는다른 constraint 가 생기게 되고,이는 기존WS-SA 를 포함하는 NPU 구성 방식으로는 OS-SA가 포함된 NPU를 효율적으로 구동할 수 없게 만든다. 본 연구는 OS-SA 기반 NPU의 data layout으로 발생하는 비효율을 해결하 기 위해 2 가지 방법으로 접근한다. 첫번째로, OS-SA의 data layout을 표현할 수 있는 software framework 인 layout mapping framework를 구성하고, OS-SA의 여러 data layout 중 전체 DNN 수행 시간을 감소시키는 data layout을 선택하 는 문제를 heuristic으로 최적화하였다. 두번째는 OS-SA의 data layout을 사용할 경우 빈번하게 일어나는 data rearrangement를 VPU에서 효율적으로 처리할 수 있도록 instruction set을 구성하였다. 먼저 data layout을 선택하기 위하여 OS-SA의 data layout을 표현할 수 있는 layout mapping framework를 구성하였다. Layout mapping framework는 기존에 도 CPU, GPU, WS-SA의 NPU를 목표로 많이 구현되어 있고, framework 내부에 는 data layout을 표현하기 위한 data layout representation 과 mapping을 수행 하기 위한 layout mapping heuristic들이 구현되어 있다. 하지만 기존 framework 의경우 data layout representation이 OS-SA의 data layout을표현하지못한다는 한계점이 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해 최근 제안된 Graphene 기반 data layout representation을 도입하여 OS-SA NPU를 목표로 하는 layout mapping framework를 구성하였다. 해당 data layout representation의 도입만으로도 기존 data layout representation을사용하는것보다 convolutional neural network에서 39 배 빠른 성능향상을 보여주었다. 다음으로, DNN 내의 각 layer 별 data layout을 최적화하는 layout mapping heuristic을 설계하고 제안하였다. 기존 layout mapping heuristic은 전파 방식의 mapping heuristic을 주로 사용하였다. 이 방식은 systolic array에서 수행되는 연 산에대해먼저 data layout을설정한뒤에인접 layer들이동일한 data layout을가 지도록 data layout을전파해나간다.이방식은 OS-SA가가지는여러 data layout 을 exploration해보지않고, systolic array에서수행되는 layer의 data layout은수 동적으로 정해지며, 전파가 종료되는 지점을 최적화하지 않는다는 한계점이 있다. 본 연구에서는 이 한계점 해결을 위해 simulated annealing 기반의 최적화 방법을 새로 제안한다. Layout mapping 문제에 맞춰 두 가지 state transition operation 을 새롭게 제안하였고, 이에 더불어 추가 전파 기법을 더해 수렴 안정성을 증가시 켰다. 이러한 방법으로 BERT-base에서 약 20 %의 성능 증가를 보일 수 있었다. 마지막으로, OS-SA에서 자주 사용되는 data rearrangement에 맞춰 VPU의 instruction set을 구성하였다. VPU의 경우 systolic array와 data를 주고받기 때 문에 OS-SA의 data layout으로 저장된 data를 입력으로 받아 연산을 수행하거나 OS-SA로 입력될 data를 OS-SA의 data layout으로 바꿔주는 작업을 수행해야 한 다. 특히 OS-SA의 사용하는 data layout 특징인 blocked data layout을 따라야 한다. 기존 NPU에서 VPU의 instruction set 은 WS-SA를 목표로 구성이 되어 data rearrangement를 위해 여러 instruction을 사용해야 하거나, 높은 하드웨어 비용을 만들어 내는 instruction이 포함이 되어있었다. 이 문제를 해결하기 위해 OS-SA의 blocked data layout에 맞춘 instruction set을 제안하였다. 제안하는 instruction set은 block 내부와 외부를 구분 지어 수행되는 block-broadcasting, block-rotate instruction을 포함하고 있다. 제안하는 instruction set을 포함하는 VPU를구성하였을때WS-SA을목표로한 VPU를포함한 NPU보다 BERT-base 에서 8 % 빠른 성능을 보여줄 수 있었다. 주요어: Data layout, NPU, Vector processing unit, Data layout mapping 학번: 2017-23638

A Flexible Approach for Plant Layout Design Optimization Using Simulated Annealing Algorithm

Malik Muhammad Waqar 충북대학교 2023 국내석사

플랜트 배치는 주어진 제약 조건에서 장비의 최적 배치로 정의되며, 플랜트 배치 문제는 조합 최적화 문제입니다. 이러한 문제의 경우 일반적으로 여러 장비를 배치하는 최적의 해결책을 찾는 복잡하다. 플랜트 배치 설계는 광범위한 엔지니어링 전문 지식이 포함되며, 고려해야 할 가장 중요한 측면은 투자 및 운영 관련 비용문제이다. 특히 비용을 효율적이고 실행 가능한 플랜트 배치를 설계하는 것은 매우 중요하다. 플랜트 배치 설계에서 장비의 할당은 가장 중요한 고려 사항이며, 특이점은 공장 배치 설계에서 각 공장은 장비 배치에 대한 고유한 제약 조건과 요구 사항이 존재한다. 지금까지 플랜트 설계의 이전 연구에서는 특정 플랜트의 배치 제약 조건을 고려하는 플랜트 배치 설계 방법을 만드는 데 중점을 두었다. 하지만 이러한 방법은 배치 제약 조건이 다양한 다른 시나리오에서는 적용할 수 없는 문제가 있다. 플랜트 배치 설계의 두 가지 어려운 문제는 다음과 같이 요약된다. 첫째, 어려운 문제는 문제의 크기와 해결 공간에 관한 것이다. 문제 크기를 줄이고 합리적인 시간 내에 최적의 솔루션을 찾는 데 도움이 되는 데 제한된 검색 공간을 도입하는 만족스러운 접근 방식은 아직까지 존재하지 않는다. 둘째, 발전소 배치를 설계할 때 플랜트 설계 도구에 의해 생성되는 배치계획은 플랜트 설계자의 의도에 따라 변경될 수 없는 정적 접근 방식으로 최적 플랜트 배치 도면의 생성에 문제가 존재한다. 그 이유는 이전 연구에서는 플랜트 배치 설계 프레임워크가 동적으로 설계되지 않았기 때문에 다양한 배치 제약 조건을 갖는 최적의 플랜트 배치를 제공할 수 있는 능력이 제한되어왔다. 따라서 본 논문에서는 수정된 시뮬레이션 어닐링 알고리즘을 사용한 플랜트 레이아웃 설계 및 최적화를 위한 동적 프레임워크를 제안한다. 아울러 본 논문의 세부적인 연구 내용은 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 커뮤니티 탐지 알고리즘을 사용하여 조밀하게 연결된 장비를 클러스터링하여 문제를 더 작은 하위 문제로 분해한다. 또한 시퀀스-쌍 알고리즘(Sequence-Pair Algorithm)은 적절한 시간 내에 최적의 솔루션에 도달하기 위해 유한한 검색 공간을 도입하는 데 사용된다. 이 접근 방식은 도메인 전문가가 제공한 배치 제안을 기반으로 실행 중인 특정 설계 제약 조건을 통합할 수 있는 하이브리드 방식을 제공한다. 배치 작업은 대화형으로 이루어지며, 도메인 전문가 설계자는 시스템에서 제공하는 비용을 분석하여 배치를 변경할 수 있다. 둘째, 본 논문은 최적의 장비 배치를 위한 플랜트 레이아웃을 설계하기 위한 2단계 접근법을 제안한다: 첫 번째 단계는 블록 내 장비와 장비, 장비와 파이프 간의 연결성을 기반으로 직사각형 블록에 클러스터된 장비를 배치하는 것이다; 두 번째 단계에서는 유닛 내에서 블록 간 연결을 기반으로 최적의 블록 배치가 수행된다; 세 번째 단계에서 블록 내 배치는 장비와 블록 배치 간 최적화의 결합 효과에 도달하기 위해 한 번 더 최적화된다. 셋째, 적용 실험에는 실험데이터는 38개의 장비, 1,064개의 파이프 라인, 1,067개의 배관 연결로 구성된다. 데이터셋에는 컬럼, 드럼, 탱크, 교환기, 공기 냉각기, 펌프의 6가지 장비가 포함되었으며, 각 장비는 장비 번호, 위치, 직경, T-T, 길이, 넓이의 6가지 속성으로 표현된다. 본 논문에서는 실험 데이터의 모든 장비와 배관이 하나의 유닛(unit) 내에 설치된다고 가정한다. 실험 결과로 최적의 플랜트 배치 설계를 위해 제안된 동적 프레임워크는 파이프 비용(pipe cost, PC)과 재료 취급 비용(material handling cost, MHC)을 각각 최대 17%, 44% 절감하여 그 효과를 입증하였다. 결과적으로 제안된 플랜트 레이아웃 설계 및 최적화 접근 방식은 대규모 플랜트의 파이프 및 자재 처리 비용과 플랜트 개념설계 시간을 크게 줄일 수 있었다. The plant layout is defined as the optimal Placement of equipment under given constraints. The plant layout problems are combinatorial optimization problems. Sometimes for such problems, it can be challenging to come up with a timely solution that involves Placement of several equipment. The plant layout design involves extensive engineering expertise, and the most critical aspects to consider are the costs associated with investment and operations. Designing a plant layout that is cost-effective and practical to implement is crucial. The allocation of equipment in plant layout design has been overlooked despite numerous considerations. Each plant layout design has unique constraints and requirements for equipment placement. Previous research has focused on creating methods for designing plant layouts that consider the placement constraints of a specific plant. However, those methods cannot be applied in other scenarios with varying placement constraints. The two challenging issues in the plant layout design are as follows. The first challenging issue is regarding the size of the problem and solution space. No satisfactory approach has been proposed that reduces the problem size and introduces a finite search space which aids in finding the optimal solutions in a reasonable time. The second challenging issue is regarding the static approach followed in designing a plant layout. In the previous studies, plant layout design frameworks were not designed to be dynamic, which limited their ability to provide optimal plant layouts with varying placement constraints. Therefore, this paper proposes a dynamic framework for plant layout design and optimization using a modified simulated annealing algorithm. Our research contents can be summarized as follows. First, we divide the problem into smaller subproblems by clustering the densely connected equipment using a community detection algorithm. Additionally, a Sequence Pair algorithm is utilized to introduce a finite search space to reach the optimal solution in a reasonable time. This approach provides a hybrid way that can incorporate the specific design constraints on the run based on the placement suggestions provided by domain experts. The placement operation is made interactive, which enables the domain expert designer to change the placements by analyzing the cost provided by the system. Second, this paper proposes a two-phase approach to designing the plant layouts for optimal equipment placement. The first phase is the Placement of already clustered equipment in rectangular blocks based on intra-block connections. In the second phase, the optimal block placement is done based on inter-block connections. Third, intra-block placements are optimized one more time to reach the coupling effect of optimization between equipment and block placement. Our case study provides the data of a plant unit with 39 pieces of equipment, and their material connections. The dataset provides comprehensive details on six different types of equipment: column reactors, drums, tanks, exchangers, air coolers, and pumps, along with their respective dimensions. Additionally, it includes a detailed network of 1064 pipelines and 1067 pipe connections between equipment. The proposed dynamic framework for the optimal plant layout design proved its effectiveness by reducing pipe cost (PC) and material handling cost (MHC) by up to 17% and 44%, respectively. Consequently, our proposed approach for the plant layout design and optimization shall dramatically reduce the pipe and material handling costs in large-scale plants.

G.T를 利用한 Layout改善에 관한 硏究 : 신발裁縫工程을 中心으로

천봉옥 東亞大學校 經營大學院 1987 국내석사

The purpose of this thesis is to study methods of increasing productivity of stitching process through improving factory layout. This thesis found medium and small size factories characterized by multi-kind, small quantity type production. Most footwear facroties are small production capability and labour intensive with small profit margins, but studies of plant layouts for medium to small size factories are virtually non-existent. This thesis applied a Group Tcchnology to the stitching process of factories and achieved good results in multi-kind and smaller massproduction factories. The results of this thesis included : 1) Production line distance shortend by 248.7m(45.29%) 2) Increased production quantity by 31,350 pairs (20.78%) per month 3) Reduced working personell by 12 Stitchers (3%) 4) Reduced the number of stitching machines by 24 Machines (9.7%)

구조해석을 이용한 차량용 브레이크 호스의 레이아웃 설계

김윤규 부경대학교 2021 국내박사

For modern people, automobiles are one of the most common means of transportation made for various technologies and purposes. Such a vehicle is composed of various parts such as an engine, a body, and an electric device, and operates in connection with each other for the purpose and safety of the driver. Among the various devices attached to the vehicle body, the brake system is the key device. A brake device is a device that slows down or stops a running vehicle by using frictional force, and maintains the parking state after stopping. It is the safety device that regulates the motion and potential energy of the vehicle. As the engine performance advances to increase the driving speed and the weight of the vehicle body, there are increasing number of researches on various brake systems for securing braking power. The hydraulic brake system is the common braking system that is well developed and commercially used. A brake system with a hydraulic device has a pipeline to transmit the pressure generated from the fluid. It is composed of a metal pipe and a rubber hose, which are connected depending on the purpose. In the case of a rubber hose, it is used when its elasticity and flexibility of rubber is required for the vehicle model. It is installed in the system by satisfying the specific length and radius of operation. The installed brake hose is a flexible pipeline that transmits hydraulic pressure and is defined by the peripheral device of the mounting unit, and the inside of the wheelhouse changes according to the operation of the steering wheel for vehicle rotation and braking. It should be satisfied that interference between brake hose and surrounding parts does not occur when the vehicle rotates or stops. In this study, I propose the new brake hose layout design process to solve the problems that arise when designing the layout of the brake hose. As an approach to reduce a lot of try and error and the design time, I study how to apply the results obtained from the tests to the analysis, and develop a program that automates this process so that it can be applied in the actual field. The material constant that is used in the analysis was obtained through uniaxial tensile, biaxial tensile, and pure shear tests for the rubber layer constituting the hose, and the equivalent material properties of the orthotropic material properties were obtained through the uniaxial tensile test and analysis for the partial investigation constituting the reinforcing layer. Layout analysis was performed using a program developed exclusively for layout analysis. To verify the result of the analysis, the actual deformation shape caused by twisting one end of the hose mounted in a U-shape and the layout according to the 9 phases of the brake hose implemented through a precision control robot were measured using 3D scanner. As a result of comparing the actual measurement result and the analysis result, it was confirmed that the shape of the layout obtained through the analysis well followed within maximum 10 mm difference with the actual measurement result, and when the maximum stress generated in the layout configuration and the maximum allowable stress of the material were compared, it is judged that there is no damage to the hose itself. And it was also confirmed that the role of braided layer is more greater than the rubber layer in the formation of the hose layout. Consequently, when comparing the existing layout design process with the new layout design process that have introduced structural analysis, the introduction of the new analysis step increases the progressive stages of the design process. However, the introduction of the analysis step can reduce the number of trial and error and the time of the review steps that are required for the brake hose layout design, and increase design robustness by analytically reviewing various forms of layout design for the brake hose in a limited design period.

Gate matrix layout 方式에 의한 MOS VLSI Layout 設計에 關한 硏究

최규명 漢陽大學校 1984 국내석사

외식산업주방 레이아웃(layout) 평가에 관한 연구

서영애 경기대학교 관광전문대학원 2002 국내석사

외식경영(foodservice operation)에 있어서 주방은 외식산업의 심장부로서 그 역할이 강조되어 왔다. 조리사들이 일하는 주방환경은 쾌적하고, 조리가 순조롭고 신속하게 진행되어 한 번에 많은 주문을 처리할 수 있고, 적은 수의 조리사로도 운영될 수 있는 생산적인 주방이 되도록 디자인되고 관리 되어야 한다. 특히 외식산업시스템에 있어서 외식산업주방의 레이아웃은 내부고객만족(employee satisfaction)과 외부고객만족(customer satisfaction) 그리고 음식의 질적 양적 품질유지 궁극적으로는 수익창출에 적극적으로 개입한다. 현실적으로 우리나라 주방은 부적절한 레이아웃으로 인하여 수음이 많고 고온다습하며 스트레스가 많이 쌓이고 또한 인체공학(ergonomics)적으로도 부적합하게 디자인되어 직업병을 유발할 수 있는 노동현장이다. 지금까지 외식산업 설계자들은 조직의 목표, 내부고객 및 외부고객을 동시에 만족시킬 수 있는 주방 레이아웃의 계획과 디자인에 대하여 소홀히 다루어 왔음을 간과할 수 없다. 결국 우리나라 외식산업이 더욱 더 발전하기 위해서는 외식산업주방 레이아웃의 4M(man, machine, material, method)에 대하여 더욱 더 많은 배려가 선결되었을 때에만 가능하다고 사료된다. 이러한 측면에서 본 연구에서는 우리나라 외식산업주방 레이아웃의 현상과 실태를 분석 평가하여 문제점을 규명하고 개선방안을 제시하기 위하여, 지금까지 연구에서 제외되었던 요인들을 망라한 총체적인 요인들을 반영함으로써 종합평가를 시도하는데 그 목적이 있었다. 본 연구는 외식산업주방 레이아웃의 평가에 대한 이론연구에서 외식산업주방 레이아웃의 개념과 평가요인들을 중심으로 고찰하고, 실증분석에 이용될 항목을 선정하여 설문을 개발하였다. 또한 외식산업주방 레이아웃이 어느 정도 합리적으로 구성되어 있는지 그 현상을 파악하기 위하여 국내 특등급 관광호텔의 주방 조리사를 대상으로 실증분석을 하였다. 아울러 외식산업주방 레이아웃 평가요인들이 주방의 생산성과 레이아웃 만족도 그리고 조리사들이 조리작업 중 느끼는 신체적 이상에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여도 분석하였다. 본 연구의 분석결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 외식산업주방 레이아웃 평가변수들을 단순화시키기 위하여 요인분석을 행한 결과, ① 작업동선, ② 조리사, ③ 주방기기, ④ 주방환경, ⑤식자재, ⑥ 주방시설 등의 요인으로 추출되었다. 둘째, 외식산업주방 레이아웃을 효율적으로 개선시키기 위한 가장 우선 시 되어야 할 요인으로 작업동선이 제기되었다. 셋째, 작업대의 높이 조절을 비롯한 작업센터의 인체공학적 디자인에 대한 문제이다. 넷째, 한식주방이 식자재의 조달상태(식자재의 크기와 형태, 준비과정)가 타 주방에 비해 열악한 것으로 관찰되었다. 다섯째, 주방기기의 적시교체 및 고성능 기기의 도입 그리고 주방기기의 사용법 숙지를 통한 보유 주방기기의 활용도 제고의 문제이다. 여섯째, 주방공간에서 이동통로의 확보 문제이다. 일곱째, 주방의 물리적 환경(열, 공기, 빛)의 개선으로 조리 작업 시 느끼는 신체적 이상 발생 즉, 직업병(occupational disease)의 예방이다. 마지막으로 비 인간공학적으로 설계된 작업대에서 일상적으로 작업하거나 손을 비롯한 특정 신체부위의 반복적인 스트레스에 기인하여 점진적으로 발생하는 누적외상병(CTDs; cumulative trauma disorders)의 예방이다. 결국, 본 연구결과는 우리나라 특등급 관광호텔주방 레이아웃은 조리사-기계시스템(요리, 주방기기, 작업장, 그리고 작업방법)을 고려한 인간중심의 레이아웃 계획(planning)과 설계(design)가 되어야 하며, 이를 통해 조리사들이 작업을 쉽고 편하게 수행하게 함으로써 직무 만족도와 생산성 제고에 기여하게됨을 제시하고 있다. It has been emphasized the kitchen as the "heart" of the house in the foodservice industry. The kitchen environment in which the foodservice workers operate should be designed and controlled to allow them to be most productive, comfortable and happy with their job. Especially, the layout of kitchen in the foodservice system may affect meals in proper quantity and quality, customer and employee satisfaction, and financial accountability. Today, most of the layout in our foodservice kitchen is not ergonomically designed and not properly controlled so that workplace for cooks is much noisy, hot and dampish, and even leads to be occupational disease. So far it can not be overlooked that foodservice designers have handled indifferently to plan and design the kitchen layout that may be satisfied organizational objectives, employee, and customer at the same time. If foodservice industry in Korea in the 21st century develops still more, such successful development can be attained only when all aspects of the layout resources (4M; man, machine, material, method) in foodservice operation have been evaluated and planned for accordingly. In these respects, the purpose of this study is to analyse and evaluate the recent status of kitchen layout in more detail and then to suggest strategic improvement way for rational foodservice kitchen layout. Questionaries for the empirical evaluation of foodservice kitchen layout are developed and also it surveyed to 377 cooks at deluxe tourist hotels in Seoul. Together, analyzed about whether evaluating variables and factors for foodservice kitchen layout influence to not only productivity of the kitchen and layout satisfaction, but also physical wrong symptoms which cooks feel during working. Statistical data analysis is completed using the SAS Programs for descriptive analysis, reliability analysis, factor analysis, T-test, ANOVA, regression analysis and correlation analysis. The problems derived as the results of evaluation in this study can be summarized as follows; First, the factors extracted in this study have six factors such as work flow, worker, material, kitchen equipment, physical environment in kitchen and layout facility, which are more detailed than those of other kitchen layout studies. Second, it was shown that work flow was brought by the most important factor that should be considered for the first time to improve the foodservice kitchen layout efficiently. Third, it was found that work surface was designed without considering the physical condition of worker(i. e. without considering human factors, or human engineering) and is arranged not to arrive maximum productivities or efficiency. Fourth, it was observed that the size, shape, and packaging of food materials in Korean kitchen were less suitable to the processes to be performed than those in the other kitchen. Fifth, it was shown that many new pieces of foodservice equipment were improperly or insufficiently used because the workers had been seldom trained to use the equipment fully. Sixth, in evaluating the space, it was revealed that aisle widths was less efficient so that space and workers could not been readily available. Seventh, in evaluating physical problems(i.e. occupational disease), it was found that some physical problems workers feels during cooking resulted from the kitchen environment(temperature, humidity, air movement, lighting, and oder). Finally, it was considered that foodservice kitchen was a possible work place where CTDs(cumulative trauma disorders) was happened, because of frequent or sustained exertion, particularly when performed in awkward body positions. Therefore, this present results suggest not only that foodservice kitchen layout should be planed and designed by considering worker-machine system(menu, equipment, work place, and method) in view of human, but also that key to productivity improvement is to assist the worker to "work smart and not hard".

자동생산시스템의 설계를 위한 Web기반 Virtual Layout Modeler 개발

李寶英 명지대학교 1999 국내석사

본 논문에서는 자동생산시스템의 하드웨어적 설계에 필요한 일련의 기하학적 모델링 기능과 효율적 배치를 위한 분석 가능을 하나의 환경 하에서 지원하는 웹 기반의 소프트웨어의 프로토타입을 제시한다. 제안된 시스템은 기본 solid primitive들을 정의하는데 사용되는 shape modeling module, 장비의 modeling을 위한 equipment modeling module, 및 장비들의 레이아웃 모델링을 위한 facility layout design module의 세 부분으로 구성되어 있다. 또한, 이들은 인터넷 상에서 활용이 가능하여 고가의 소프트웨어 구입 없이 원격지의 다자간 협업 레이아웃 설계가 가능하다. This thesis presents a prototype of Web-based software which supports the geometric modeling function and the layout analysis function in designing automated manufacturing systems. The software consist of three modules: 1) shape modeling module to define solid primitives, 2) equipment modeling module to model equipments, and 3) facility layout design module to model layout with equipments. They can be used in Internet without purchasing expensive software, and thus a collaborative layout design environment can be constructed with the developed software.

UML 클래스다이어그램의 이해에 있어 레이아웃이 미치는 영향에 대한 연구

권태희 상명대학교 대학원 2009 국내박사

In 2000's many studies for UML, de facto standard of notation for software design, are performed. The class diagram, a kind of UML, has been used for the software comprehension because this model is mainly employed to describe the object oriented software. The study for class diagram comprehension includes the effect of the layout of the diagram, the effect of UML stereotype. This paper describes the effect on comprehension from the class diagram’s layout based on literature review. At first, although the criteria for effective layout of UML diagram are studied, there are such many criteria that the practicers are confused to select the layout. At second, adaptable algorithm should be presented, not just enumerating layout criteria. Thus, this paper presents layout criteria, which is generalized and theoretically validated, by collecting, analyzing, and synthesizing the diagram layout criteria invented by previous studies. Also, it proposes adaptable layout criteria at pseudo code level by defining layout algorithm. To validate effectiveness of the invented layout criteria, controlled experiment is performed. The experiment tested whether a dependent variable, comprehension, was significantly affected by independent variables, layout (applied, not applied) and diagram complexity (simple, complex). The subjects are 47 Sangmyung University students who enroll the Software Engineering class. To evaluate the comprehension of diagram, subjects response some questions about specific diagram, and the comprehension score is calculated by grading the questionnaires. The experimental materials were class diagrams about IFIP conference and the university management. The response from subjects is recorded by using the web based online system. The results of this study indicate that layout and complexity affect the comprehension of class diagram. This study makes contributions by suggesting the generalized layout criteria through literature review and algorithm for raising the adaptableness of the layout. This paper can be helpful to scientist who study algorithm of class diagram’s layout and also beneficial to software designer when he or she draw the class diagram. UML은 소프트웨어 표기법의 사실상 표준으로 2000년대에 들어 많은 연구가 이루어져왔다. 그 중 클래스다이어그램은 객체지향 소프트웨어를 표현하는데 주로 사용되는 모델이기 때문에 소프트웨어 이해도 연구 시 많이 다루어져 왔다. 클래스다이어그램의 이해도 연구를 보면 다이어그램의 레이아웃이 이해도에 미치는 영향, UML 스테레오 타입이 이해도에 미치는 영향 등이 있다. 본 연구는 기존 연구를 바탕으로 클래스다이어그램의 레이아웃이 이해도에 미치는 영향에 대해 연구했다. 그 이유는 첫 째, UML 다이어그램의 효과적인 레이아웃 기준이 연구되어왔으나, 너무 많은 레이아웃 기준이 존재하기 때문에 실무자는 어떤 기준을 적용해야 할 지 혼란을 겪고있다. 둘 째, 단순 나열식의 레이아웃 기준 제시가 아닌 적용 가능한 수준의 레이아웃 알고리즘이 필요하기 때문이다. 따라서 본 연구는 기존 문헌에서 제시된 다이어그램 레이아웃 기준을 분석 및 조합함으로써 이론적으로 타당한, 그리고 일반화된 레이아웃 기준을 제시하였다. 또한 의사코드 수준에서의 레이아웃 알고리즘을 정의함으로써 적용 용이한 레이아웃 기준을 제시했다. 본 연구에서 제시된 레이아웃 기준의 효과를 검증하기 위해 통제 실험을 실시했으며 이를 통해 2개의 독립변수인 레이아웃(적용, 미적용), 다이어그램 복잡도(단순, 복잡)가 이해도에 미치는 영향을 확인했다. 실험의 피험자는 상명대학교 디지털미디어학부생 중 소프트웨어공학을 수강하는 47명의 학생이며 피험자의 다이어그램 이해도 측정은 특정 다이어그램에 대한 질문을 제시하고 이에 대한 응답을 작성하게 한 후 채점을 하여 이해도 점수를 계산했다. 실험 자료는 IFIP 컨퍼런스, 대학 학사업무에 대한 클래스다이어그램이며 웹 기반 온라인 시스템을 사용하여 피험자의 응답을 서버에 기록했다. 실험 데이터 분석 결과 레이아웃과 복잡도는 클래스다이어그램 이해에 영향을 미치는 것으로 확인됐다. 본 연구는 문헌연구를 통한 일반적 레이아웃 기준을 제시한 점, 레이아웃 적용성을 높이는 알고리즘을 제시했다는 점에서 공헌점을 지닌다. 따라서 본 연구 결과는 클래스다이어그램 레이아웃 알고리즘을 연구하는 공학자에게는 기초연구 자료로, 실무 소프트웨어 설계자에게는 클래스다이어그램 작성 시 참고 자료로 활용될 수 있다.