단계형 고장/수리시간과 피드백이 있는 정비 시스템에서 장비 예비품 재고수준 결정모형
The Spare Level Decision Model of the Maintenance System with Phase-type Failure/Repair Time and Feedback
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초록
장비의 예비품은 군의 전쟁 승리에 매우 중요한 역할을 하지만 일종의 재고이므로 지나친 예비품 보유는 비용을 증가시키는 측면이 있다. 이런 이유로 적정 예비품수 판단문제는 군에서 매우 중요한 문제로 취급되어 왔으며 많은 관련 연구가 이루어져 왔다. 지금까지의 연구는 고장 간격과 수리시간을 지수분포로 가정하여 만든 모형을 바탕으로 문제를 해결했다. 따라서 고장이나 수리시간이 지수분포를 따르지 않는 경우에는 기존의 모형으로는 의미있는 의사결정 정보를 제공하기 어려웠다. 한편, Neuts(1981)에 의해 소개된 단계형 분포(Phase-type Distribution)는 여러 단계에 걸쳐 일어나는 확률적 현상을 묘사하는데 적합한 분포다. 그러나 단계형 분포는 모형화 및 분석의 난이도를 증가시키는 단점이 있다. 본 연구는 고장 및 수리시간이 지수분포를 따르지 않는 정비시스템을 단계형 분포로 모형화하여 적정 예비품 수준을 결정할 수 있는 방법을 제시했다. 이를 통해 신뢰도 높은 의사결정 정보를 제공할 수 있는 방안을 제시했다. 이 과정에서 단계형 분포를 사용함으로써 야기되는 분석의 난이도를 줄일 수 있는 방법론을 제시했다. 또한, 본 연구의 결과를 단계형 고장 및 수리가 일어나는 실제 고장 및 정비과정에 적용하여 단계형 분포를 적용한 모형의 현실적 의의를 살펴봤다.
Abstract
Military Maintenance Repair Depot has spares called Maintenance Float (M/F) in order to increase the readiness of the weapon system while trying to keep the acquistion and holding cost of the M/F at reasonable level. In this context, previous research on the optimal spare level decision has been performed based on the exponential failure/service assumption, which has limitation to describe the real world failure/service process. Neuts (1981) suggested phase-type distribution to solve the shortfalls of the exponential distribution. Although the phase-type distribution provides more accurate model to describe failure/service processes, it increased the complexity of models comparing to those with exponential distribution. In order to tackle the problem, we suggested quite simple method to analyze the stochastic model based on phase-type distribution. With this method, we analyzed the optimal M/F level with phase-type failure/service process and feedback. We also applied the method to real world case and suggested insightful results.
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