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An Optimal Algorithm for the IMES (Intelligent Multi-Echelon Systems) with Finite Operating Capacity

김태영
한국산업경영시스템학회 (KOREAN SOCIETY OF INDUSTRIAL AND SYSTEMS ENGINEERING)|2011.12|한국산업경영시스템학회지 (Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering)|제34권 제4호|pp. 98-105

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Optimal AlgorithmIMES (Intelligent Multi-Echelon Systems)Repairable-Item
주제분류산업공학

초록

수리가능 제품은 가격 비싸고 중요성이 크면서 새 제품을 구매하기 어려운 부품을 의미하며, 항공기 또는 선박의엔진 등을 들 수 있다. 수리가능 제품에 대하여 고장이 발생할 경우 가용성을 유지하기 위하여 즉지 교체하여야 하고, 교체된 부품은 수리에 들어가야 한다. 이러한 문제에 대한 통제 시스템은 시스템의 효율성을 결정하는 중요한요소이기 때문에, 다양한 시스템 구성에 대하여 많은 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 우선 중앙 수리기지와 여러 지역 수리기지를 대상으로 하고 있으며, 물류량의 변화에 따라 중앙수리기지와 지역 수리기지 간의 효과적인 운영 방안을 고려하고 있다. 각 지역 수리기지는 수리 운영 능력이 제한되어 있는 것으로 가정하고 있으며, 한정된 수의 여분의 제품을 유지하고 있다. 중앙 수리기지는 여분을 제품을 보유하거나 유지하지 않고 오직 수리 작업만을 수행하고 있다. 유한 가동에 대한 효율적인 알고리즘은 이러한 상황에대하여 운영 능력의 한계를 고려하면서 효율성을 최대화하기 위하여 개발되었다. 지역 수리기지에서는 제품의 고장이 발생하는 속도와 현재 보유한 제품 수량에 따라 효율성이 바뀌고, 시스템이보유할 수 있는 재고량과 수리할 수 있는 능력의 한계가 제한되어 있다. 대기행렬이론에 기반하여 고장율과 수리율에 의한 비용 함수를 정의하고, 최적해를 구할 수 있는 IMES(지능형 다단물류 시스템)을 개발하였다. 총 예상 재고량에 의한 재고 비용과 품절 비용을 최소화함으로써 최적의 보유 재고수량을 찾아내고, 실제로 사용자가 활용할 수있는 시간 내에 해를 구할 수 있는 효율성을 갖춘 알고리듬을 개발하였다. 본 연구의 목적은 전체 시스템의 총비용을 최소화하는 것이며, 예제를 통하여 알고리듬을 묘사하고 수치예제를 통한 실험을 실시하여 제안 알고리듬이 정확하고 효율적임을 보였다. 제안된 알고리즘에 의하여 매우 정확하고 효율적인 계산 결과를 얻을 수 있었으며, 이방법을 통해 신속하고 정확하게 많은 문제를 해결할 수 있을 것으로 생각된다.

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