KR101723925B1 - 배관작업 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

배관작업 관리 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템은, ERP(Enterprise Resource Planning)과 통신하여 배관작업 관리를 위해 필요한 정보를 수집하는 데이터 수집부; 작업자 실적정보와 배관작업의 매개변수를 토대로 확률분포를 결정하는 데이터 분석부; 현재 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하는 포워드 시뮬레이션부; 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 통해 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일정을 예측하는 백워드 시뮬레이션부; 및 상기 포워드 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드타임을 결정하는 주공정(critical path)를 확정하고 나머지 서브 공정의 일정을 조정하여 부하 평준화를 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

배관작업 관리 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PLUMBING WORK MANAGEMENT}
본 발명은 배관작업 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해양 구조물의 배관작업 일정을 계획하고 이를 검증하기 위한 배관작업 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박이나 플랜트와 같은 대형 해양 구조물을 건조하는 경우 유체의 종류 및 용도에 따라 다양하고 많은 양의 배관이 설치된다.
그리고, 상기 구조물, 즉 세부적으로 각 블록의 설치 위치에 여러 단위의 배관 자재들을 연결하기 위한 용접작업과 그 배관을 고박 하는 설치 작업(이하, 배관 작업이라 명명함)이 이루어지고 있다.
이러한 해양 구조물의 배관작업을 위해서는 적기에 배관자재의 물량을 확보하고, 적기에 배관작업이 이루어지도록 작업 일정을 계획하여 예정된 기간 내에 배관작업을 완료할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다.
그래서, 종래에는 프로젝트 초기에 배관작업 일정을 계획하고 현장 작업자가 실제 수행한 배관작업 실적정보를 취합하여 배관작업의 설치 진도를 체크 및 작업 일정을 관리하고 있다.
그러나, 해양 구조물에 설치되는 배관 자재는 다양한 형상, 크기 및 재질로 구성되며, 설치 위치에 따른 배관 자재의 설치 난이도 및 작업자의 숙련도 등 다양한 설치 환경의 변수로 인해 당초 계획된 작업일정대로 배관작업이 원활히 진행되지 않을 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기한 다양한 변수로 인해 단순히 작업자의 실적정보만을 가지고 배관작업의 설치 진도를 평가하는 것은 신뢰성의 한계가 있어 납기일에 임박하여 배관작업에 과부하가 걸리 수 있다.
특히, 배관작업을 관리하는 측면에서는 배관작업의 과부하의 발생을 제대로 예측하지 못하는 경우 과도한 추가 공수투입으로 비용이 증가할 뿐만 아니라 최악의 경우 납기 지연으로 인한 배상사례가 발생되는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
특허문헌 1 : 한국등록특허 제1179800호 (2012.09.04. 공고)
본 발명의 실시 예는 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 통계 시뮬레이션 기반의 배관 작업 일정 계획과 검증을 통해 현재 계획된 상태에서의 미래 설치 부하를 예측하고, 설치 부하 예측에 따른 작업 일정 조정하여 목표 납기 준수하는 배관작업 관리 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배관작업 관리 시스템은, ERP(Enterprise Resource Planning)과 통신하여 배관작업 관리를 위해 필요한 정보를 수집하는 데이터 수집부; 작업자 실적정보와 배관작업의 매개변수를 토대로 확률분포를 결정하는 데이터 분석부; 현재 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하는 포워드 시뮬레이션부; 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 통해 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일정을 예측하는 백워드 시뮬레이션부; 및 상기 포워드 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드타임을 결정하는 주공정(critical path)를 확정하고 나머지 서브 공정의 일정을 조정하여 부하 평준화를 수행하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 데이터 분석부는, 상기 실적정보에서 표준편차가 발생되는 원인인 배관재의 모양, 직관, 곡관, 지름, 두께, 무게, 길이, 재료, 서포트 중 적어도 하나를 포함하는 물리적 속성 및 설치 작업 환경에 따른 매개변수를 결정할 수 있다.
또한, 상기 포워드 시뮬레이션부는, 상기 최종 공정 완료일정과 목표 일정을 비교하여 계획된 상기 목표일정 준수에 타당한지 검증할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 시뮬레이션 결과로 도출된 일정이 목표 일정을 경과하거나 일부 단위 공정에서의 일정 지연이 예상되는 경우 부하 조정을 통해 상기 현재 배관작업 일정을 수정하고, 상기 수정된 일정에 맞춰 해당 배관재 제작을 위한 워크 오더 발행일자를 조정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 비교하여 공통적으로 리드 타임이 일정 기준치를 초과하여 전체 배관작업을 주도하는 공정을 상기 주공정으로 도출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 취합하여 전체 배관작업 공정 중 리드타임이 높은 순서대로 일정 차순의 주공정을 결정하고 상기 주공정에 탈락한 나머지를 서브 공정으로 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 시뮬레이션을 수행할 때 마다 리드 타임의 변동폭이 설정 범위를 초과하여 리스크가 있는 것으로 분류되는 공정을 검출하여 주공정으로 결정하거나 요주의(要注意) 공정으로 관리할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 주공정에 집중된 작업부하를 상대적으로 여유가 있는 서브 공정에 분배하여 최종 배관작업 일정을 확정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 주공정의 배관재 설치 우선순위를 서브공정에 비해 높게 설정하여 배관작업 일정을 계획할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 해양 구조물의 배관 설치 작업을 관리하는 시스템의 배관작업 관리 방법은, a) 과거 누적된 작업자 실적정보에서 표준편차가 발생되는 원인인 배관재의 물리적 속성 및 설치 환경에 따른 매개변수를 결정하고, 상기 실적정보와 매개변수를 토대로 회귀분석을 실시하여 확률분포를 결정하는 단계; b) 계획된 현재 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하여 현재 배관작업 일정의 타당성 검증하는 단계; c) 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 수행하여 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일을 예측하는 단계; 및 d) 상기 포워드 시뮬레이션 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드타임을 결정하는 주공정를 확정하고, 상기 주공정으로 인한 설치 부하를 예측하여 상기 주공정을 제외한 나머지 서브공정의 일정 조정을 통해 부하 평준화를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 과거 누적된 실적정보를 이용한 통계적 시뮬레이션 기반의 현재 배관작업 일정 계획과 검증을 통해 현재 계획된 배관작업 일정의 타당성을 검증할 수 있다.
또한, 포워드 시뮬레이션과 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 리드타임을 결정하는 주공정을 파악함으로써 현재 계획된 배관작업 일정에서의 미래 설치 부하와 여유를 가지는 서브 공정의 일정을 예측할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 미래 설치 부하 예측에 따른 현재 배관작업 일정을 조정하거나 설치 부하 정도에 따른 배원 및 작업량을 조절하여 목표 납기를 준수하는 배관작업을 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 일정을 관리하기 위한 전체 시스템 구조를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회귀분석을 통한 확률분포의 예를 정규분포곡선으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 포워드 시뮬레이션에 따른 공정 흐름을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 백워드 시뮬레이션에 따른 공정 흐름을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 결과에 따른 주공정과 서브공정을 분류한 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 일정을 관리하기 위한 전체 시스템 구조를 개략적으로 나타낸다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템(100)은 통계 시뮬레이션 기반의 배관작업 일정 계획과 검증을 통해 현재 계획된 상태에서의 미래 설치 부하를 예측하고, 예측된 설치 부하에 따른 이상적인 작업 일정으로 조정하여 목표 납기 준수하는 일종의 서버로 구성될 수 있다.
이를 위해, 배관작업 관리 시스템(100)은 상위 ERP(Enterprise Resource Planning, 200) 연동하여 배관작업 관리를 위해 필요한 데이터의 수집할 수 있도록 네트워크로 연결된다.
ERP(200)는 해양 구조물 제작을 위한 프로젝트 초기 배관작업 계획, 배관재의 3차원 설계(CAD) 데이터, 배관재 재고정보, 배관재 입고정보 및 과거 배관설치 실적정보를 저장하고 이를 중앙에서 관리하는 상위 시스템으로 배관작업 관리 시스템(100)에서 요구되는 각종 데이터를 제공한다.
이하, 배관작업 관리 시스템(100)은 도 1에서와 같이 독립된 서버로 구성되어 ERP(200)의 전체 해양 구조물 제작 관리를 위해 연동하는 것으로 설명하겠으나 이에 한정되지 않으며, ERP(200)에 포함되는 하나의 서브 시스템 구성으로 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템(100)은 데이터 수집부(110), 데이터 분석부(120), 포워드 시뮬레이션부(130), 백워드 시뮬레이션부(140), 실적 관리부(150), 데이터베이스(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
데이터 수집부(110)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 ERP(200)와 통신하여 배관작업 관리를 위해 필요한 정보를 수집한다.
예컨데, 데이터 수집부(110)는 배관작업 관리를 위한 초기 작업 계획과 배관작업을 모델링한 설계(CAD) 데이터, 배관재 재고 정보, 배관재 입고 정보, 배관 설치 실적 정보를 ERP(200)로부터 수집할 수 있다.
배관재는 설치 목적과 장소에 따라 길이, 직경, 두께 및 재질이 다르며 직관, 곡관 및 분기관 등의 다양한 형상의 스풀(Spool)로 구성되며, 넓게는 배관재를 설치 장소에 고박하기 위해 준비되는 서포트를 포함한다.
배관재(스풀)은 배관재 제작소에서 둘 이상의 단관 배관을 결합하여 다양한 형태로 제작되는 배관 설치 단위를 의미하며, 배관작업 일정에 맞춰 적기에 준비될 수 있도록 배관재 제작기간을 고려하여 미리 계획된 워크 오더(Work order)를 발행한다. 그러므로 이하 설명에서는 시뮬레이션 결과에 따라 계획된 현재 배관작업 일정이 수정되는 경우 수정된 일정에 맞춰 해당 배관재 제작을 위한 워크 오더 발행일자도 조정될 수 있다.
상기 설계 데이터는 ISO 단위로 연결되는 각 배관재의 고유식별정보(ID)를 포함하며, 각 배관재는 제작과정에서 배관재 ID가 저장된 바코드, QR 코드, RFID 및 NFC(near field communication)등과 같은 태그(Tag)가 부착될 수 있다.
또한, 상기 배관재 재고정보는 배관재 ID를 기반으로 제작 및 입고되어 설치 준비상태에 있는 재고 리스트이며, 배관재 입고 정보는 배관재 제작을 위한 워크 오더(Work order)가 발행되어 소정 날짜에 입고가 예정된 리스트를 의미한다.
상기 배관 설치 실적 정보는 과거에 배관 설치 공정을 수행한 작업자들의 실적 정보를 누적한 데이터이다.
예컨대, 배관 설치 공정을 단계별로 구분해보면 배관재 입고, 배관재 설치를 위해 준비하는 온-데크(On-Deck), 배관재를 설치 장소에 위치시키는 인-포지션(In-Position), 배관재를 설치하는 피트-업(Fit-up) 및 설치된 배관재를 점검하는 설치완료의 단계로 이루어지고 각각 단계의 작업시간이 배관 설치 실적 정보로 입력된다. 이 때, 상기 배관 설치 실적 정보에는 배관재의 모양, 직관, 곡관, 지름, 두께, 무게, 길이, 재료 및 서포트 중 적어도 하나를 포함하는 물리적 속성과 설치장소 용접자세 등의 설치 작업환경이 함께 매개변수로 입력될 수 있다.
데이터 분석부(120)는 누적된 실적정보에서 표준편차가 발생되는 원인인 배관재의 물리적 속성 및 설치 환경에 따른 매개변수를 결정한다.
데이터 분석부(120)는 현장 작업자의 누적된 실적정보와 매개변수를 토대로 회귀분석을 실시하여 배관 설치 공정에 소요된 작업 시간의 정규분포에 따르는 확률분포를 결정한다. 상기 확률분포는 정규분포에 따라 가능한 모든 확률변수와 그 변수가 일어날 확률을 나타낸 것을 의미한다.
이 때, 데이터 분석부(120)는 배관 설치 공정이나 공정 별 각각의 단계에 걸리는 작업 시간에 대한 통계적 분포를 도출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 회귀분석을 통한 확률분포의 예를 정규분포곡선으로 나타낸다.
첨부된 도 3을 참조하면, 특정 배관 설치 공정에 대한 정규분포곡선은 실적 정보의 누적 값이 흩어져 있는 상태가 평균값을 기준으로 좌우로 대칭인 종모양으로 나타난다.
이 때, 회귀분석을 통한 확률분포는 배관 설치 작업에 필요한 시간을 단순히 실적의 평균으로 나타내지 않고 표준편차 등의 추가적인 매개변수를 활용하여 표현함으로써 실질적인 설치 과정에서 발생하는 여러 지연 요인을 좀더 현실적으로 반영할 수 있다.
이처럼, 데이터 분석부(120)가 배관 설치 실적 정보를 시뮬레이션의 인풋데이터로 활용하는 경우 여러 배관재의 설치 시간이 확률분포에 따른 임의의 값으로 결정됨으로써 여러 배관을 동시에 작업할 때 발생할 수 있는 최악의 경우와 최상의 경우에 대한 확률과 그 영향을 파악할 수 있는 장점이 있다.
포워드 시뮬레이션부(130)는 현재 계획된 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하여 현재 계획된 배관작업 일정이 목표 일정(예; 납기일) 준수에 타당한지 검증한다.
예를 들어, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 포워드 시뮬레이션에 따른 공정 흐름을 나타낸다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 포워드 시뮬레이션은 선행 공정에서 작업이 완료되면 바로 다음 공정에 대기하는 푸쉬 방식(Push method)의 시뮬레이션으로 배관재를 첫 번째 공정에 투입하는 일정이 정해지면 최종 공정이 완료되는 일정을 예측할 수 있어 현재 계획된 배관작업 일정의 타당성을 점검하는데 활용한다.
해양 구조물의 전체 배관작업은 여러 블록 단위의 공정으로 구분되고, 각 블록단위의 공정은 여러 ISO 단위의 공정으로 구분되며, 각 ISO 단위의 공정은 최소 설치단위인 배관재의 설치공정으로 세분화될 수 있다.
그러므로, 도 4의 ①부터 ⑨까지의 각 공정은 전체 배관작업으로 보았을 때 블록단위의 공정일 수 있으며, 전체를 블록 단위의 공정으로 보았을 때 해당 블록 내 포함되는 ISO 단위의 공정일 수 있다.
그리고 더 세부적으로는 전체를 ISO 단위 공정으로 보았을 때에는 해당 ISO에 포함되는 ①부터 ⑨까지의 배관재 설치 흐름일 수 도 있다.
제어부(170)에서는 포워드 시뮬레이션 결과로 도출된 상기 최종 공정 완료일정이 목표 일정(예; 납기일)을 경과하거나 일부 단위 공정에서의 일정 지연이 예상되는 경우 부하 조정을 통해 현재 계획된 배관작업 일정을 수정할 수 있다.
백워드 시뮬레이션부(140)는 포워드 시뮬레이션부(130)에서 도출된 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 통해 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일정을 예측한다.
예를 들어, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 백워드 시뮬레이션에 따른 공정 흐름을 나타낸다.
첨부된 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 백워드 시뮬레이션은 후행 공정에서 작업이 완료되면 선행 공정에 작업할 배관재를 요청하는 풀 방식(Pull method)의 시뮬레이션이다.
백워드 시뮬레이션부(140)는 포워드 시뮬레이션을 통해 일정검증을 마친 최종 공정 완료일정이 정해지면, 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 단계별로 수행되는 공정을 역산하여 최초 공정 시작일정을 예측할 수 있다.
이 때, 도 5를 통해 나타낸 백워드 시뮬레이션은 앞선 설명에서와 같이 전체 배관작업의 최초 공정 시작일정에 한정되지 않으며, 블록 단위 공정 및 ISO 단위 공정에 해당되는 경우 각각 해당 공정의 시작일정을 예측할 수 있다.
실적 관리부(150)는 배관재 설치를 위한 작업지시를 받은 현장 작업자로부터 실제 배관작업을 완료한 실적정보(작업결과)를 수집하여 데이터베이스(160)에 저장한다.
상기 실적정보에는 설치된 배관재 ID 기반 물리적 파라미터 정보, 설치 작업환경 정보, 작업자 숙련레벨 및 공수 등이 포함될 수 있다.
데이터베이스(160)는 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리를 위한 각종 프로그램 및 데이터를 저장하고, 그 배관작업 관리 운용에 따라 생성되는 정보를 저장한다.
구체적으로 데이터베이스(160)는 ERP(200)로부터 수신된 정보와 상기 각부의 기능을 위한 프로그램을 저장하며, 작업자의 배관 설치 실적 정보, 배관 설치 실적 정보 회귀분석을 통한 확률분포 정보, 포워드 시뮬레이션 결과, 백워드 시뮬레이션결과, 최종 확정된 배관작업 일정 계획 등을 저장할 수 있다.
제어부(170)는 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리를 위한 상기 각부의 동작을 제어하며, 이를 위한 하드웨어 및 소프트웨어로 구성될 수 있다.
제어부(170)는 포워드 시뮬레이션 결과 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드 타임을 결정하는 주공정(Critical path)를 확정하고, 나머지 여유를 갖는 서브 공정의 일정을 조정하여 부하 평준화를 수행한다.
여기서, 주공정이 전체 배관작업 공정의 리드 타임을 결정한다는 것은 해당 주공정에 소요되는 설치 부하(소요 작업 시간)가 그만큼 전체 배관작업에 차지하는 비율이 큰 것을 의미한다.
따라서, 제어부(170)는 포워드 시뮬레이션 및 백워드 시뮬레이션을 통해서 해당 주공정이 계획된 일정의 미래 설치 부하와 서브 공정이 계획된 일정의 공정 여유를 사전에 예측할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 시뮬레이션 결과에 따른 주공정과 서브공정을 분류한 상태를 나타낸다.
첨부된 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(170)는 전체 배관작업 공정 흐름에서 ①, ③, ⑤, ⑦, ⑨를 주공정으로 분류하고, 나머지 ②, ④, ⑥, ⑧을 서브 공정으로 분류한 상태를 나타낸다.
제어부(170)는 포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 비교하여 공통적으로 배관작업 전체 리드 타임을 주도하는 공정을 도출하여 주공정으로 확정한다.
이 때, 본 발명의 실시 예에서는 배관 설치 실적 정보의 확률분포를 입력 데이터로 활용한 시뮬레이션을 수행하며 포워드 및 백워드 시뮬레이션 방법이 상이하므로, 시뮬레이션을 수행할 때 마다 제어부(170)에서는 다른 주공정이 도출될 수 있다.
그러므로, 제어부(170)는 포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 비교하여 공통적으로 리드 타임이 일정 기준치를 초과하여 전체 배관작업을 주도하는 공정을 주공정으로 검출한다.
또한, 제어부(170)는 포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 취합하여 리드타임이 높은 순서대로 일정 차순의 주공정을 결정할 수 있으며, 상기 주공정에 탈락한 나머지를 서브 공정으로 결정할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 시뮬레이션을 수행할 때 마다 리드 타임의 변동폭이 설정 범위를 초과하여 리스크(risk)가 있는 것으로 분류되는 특정 공정을 검출하여 주공정으로 결정하거나 요주의(要注意) 공정으로 특별 관리할 수 있다.
제어부(170)는 주공정에 집중된 작업부하를 상대적으로 여유가 있는 서브 공정에 분배하는 최종 배관작업 일정을 확정하여 미래 예측되는 과부하를 대한 부하 평준화를 수행한다.
이 때, 제어부(170)는 주공정의 설치 우선순위를 서브공정에 비해 높게 설정하여 최종 배관작업 일정을 계획할 수 있다.
한편, 전술한 배관작업 관리 시스템(100)의 구성을 바탕으로 하는 본 발명의 실시 예에 따른 통계 시뮬레이션 기반의 배관작업 관리 방법을 다음의 도 7을 통해 설명하되, 세부적인 각부의 구성은 해당 기능을 포함하는 배관작업 관리 시스템(100)으로 구성되고 이를 통해 수행될 수 있음을 명확히 한다.
따라서, 이하 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 방법을 설명함에 있어서 각 기능을 수행하는 단계의 주체를 배관작업 관리 시스템(100)으로 하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배관작업 관리 시스템(100)은 먼저 ERP(200)로부터 배관작업 관리를 위해 필요한 프로젝트 초기 작업 계획, 설계 데이터, 배관재 재고 정보, 배관재 입고 정보, 배관 설치 실적 정보를 수집한다(S101).
배관작업 관리 시스템(100)은 실적정보에서 표준편차가 발생되는 원인인 배관재의 물리적 속성 및 설치 환경에 따른 매개변수를 결정한다(S102).
배관작업 관리 시스템(100)은 현장 작업자의 누적된 실적정보와 매개변수를 토대로 회귀분석을 실시하여 확률분포를 결정한다(S103).
배관작업 관리 시스템(100)은 현재 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하여 현재 배관작업 일정의 타당성 검증한다(S104).
배관작업 관리 시스템(100)은 포워드 시뮬레이션 결과에 따른 상기 최종 공정 완료일정이 납기일을 경과하거나 일부 공정에서의 일정 지연이 예상되어 상기 타당성 검증에 실패하면(S105; 아니오), 납기일을 경과하지 않도록 상기 현재 배관작업 일정을 수정하여 포워드 시뮬레이션을 다시 수행한다(S106).
반면, 상기 S105 단계에서, 배관작업 관리 시스템(100)은 상기 최종 공정 완료일정이 납기일 이내로 현재 배관작업 일정의 타당성 검증에 성공하면(S105; 예), 포워드 시뮬레이션 결과로 도출된 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 수행하여 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일정을 예측한다(S107).
배관작업 관리 시스템(100)은 포워드 시뮬레이션 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드타임을 결정하는 주공정(critical path)를 확정한다(S108).
이 때, 배관작업 관리 시스템(100)은 포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 비교하여 공통적으로 배관작업 전체 리드 타임을 주도하는 주공정을 확정할 수 있으며, 확정된 주공정을 제외한 나머지 공정들은 서브 공정으로 확정할 수 있다.
배관작업 관리 시스템(100)은 확정된 주공정에 따른 현재 배관작업 일정에서의 미래 설치 부하를 예측하고(S109), 주공정을 제외한 서브공정의 일정 조정을 통해 부하 평준화를 수행하여 목표 일정 준수를 수행할 수 있는 최종 배관작업 일정을 수립한다(S110).
이 때, 배관작업 관리 시스템(100)은 주공정에 집중된 설치 부하를 상대적으로 덜한 서브공정에 분배하여 전체공정의 부하 평준화를 수행할 수 있으며, 예측된 설치 부하 정도에 따른 배원 및 작업량을 조절할 수 있다.
배관작업 관리 시스템(100)은 최종 배관작업 일정 확정에 따른 작업지시를 현장 작업자에게 전달하여 배관작업을 지시하고(S111), 현장 작업자에 의해 배관설치가 완료된 실적정보를 입력 받아 저장한 다음 회귀분석 및 시뮬레이션에 반영한다(S112).
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 실적정보를 이용한 통계적 시뮬레이션 기반의 현재 배관작업 일정 계획과 검증을 통해 현재 계획된 배관작업 일정의 타당성을 검증할 수 있는 효과가 있다.
또한, 포워드 시뮬레이션과 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 리드타임을 결정하는 주공정을 파악함으로써 현재 계획된 배관작업 일정에서의 미래 설치 부하와 여유를 가지는 서브 공정의 일정을 예측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 미래 설치 부하 예측에 따른 현재 배관작업 일정을 조정하여 목표 일정 준수를 위한 이상적인 배관작업 일정을 수립하거나 설치 부하 정도에 따른 배원 및 작업량을 조절하여 목표 납기를 준수할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
예컨대, 전술한 본 발명의 실시 예에서는 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하여 현재 계획된 배관작업 일정이 목표 일정 준수에 타당한지 검증하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 백워드 시뮬레이션을 통해서도 목표 일정 준수의 타당성을 검증할 수 있다.
예컨대, 백워드 시뮬레이션 결과에 따른 최초 공정 시작일정이 현재 날짜를 기준으로 이후 시점이면 목표일정 준수가 타당한 것으로 판단되지만, 이전 시점인 경우 목표 일정이 경과의 우려가 있어 타당하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 제어부(170)는 포워드 시뮬레이션 결과뿐만 아니라 백워드 시뮬레이션 결과로 도출된 일정이 목표 일정을 경과하거나 일부 단위 공정에서의 일정 지연이 예상되는 경우 부하 조정을 통해 상기 현재 배관작업 일정을 수정할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 배관작업 관리 시스템 110: 데이터 수집부
120: 데이터 분석부 130: 포워드 시뮬레이션부
140: 백워드 시뮬에이션부 150: 실적 관리부
160: 데이터베이스 170: 제어부
200: ERP

Claims (10)

  1. ERP(Enterprise Resource Planning)과 통신하여 배관작업 관리를 위해 필요한 정보를 수집하는 데이터 수집부;
    과거 배관 설치 작업으로 누적된 작업자 실적정보와 배관 설치 환경의 매개변수를 토대로 확률분포를 결정하는 데이터 분석부;
    현재 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하여 상기 현재 배관작업 일정의 타당성을 검증하는 포워드 시뮬레이션부;
    상기 포워드 시뮬레이션 결과로 도출된 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 통해 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일정을 예측하여 상기 현재 배관작업 일정의 타당성을 재검증 하는 백워드 시뮬레이션부; 및
    상기 포워드 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드타임을 결정하는 주공정(critical path)를 확정하고 나머지 서브 공정의 일정을 조정하여 상기 주공정의 부하 평준화를 수행하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 포워드 및 백워드 시뮬레이션을 수행할 때마다 공통적으로 리드 타임의 변동폭이 설정 범위를 초과하여 리스크가 있는 것으로 분류되는 공정을 검출하여 주공정으로 결정하고, 요주의(要注意) 공정으로 관리하는 배관작업 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 분석부는,
    상기 실적정보에서 표준편차가 발생되는 원인인 배관재의 모양, 직관, 곡관, 지름, 두께, 무게, 길이, 재료, 서포트 중 적어도 하나를 포함하는 물리적 속성 및 설치 작업 환경에 따른 매개변수를 결정하는 배관작업 관리 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 시뮬레이션 결과로 도출된 일정이 목표 일정을 경과하거나 일부 단위 공정에서의 일정 지연이 예상되는 경우 부하 조정을 통해 상기 현재 배관작업 일정을 수정하고, 상기 수정된 일정에 맞춰 해당 배관재 제작을 위한 워크 오더 발행일자를 조정하는 배관작업 관리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 비교하여 공통적으로 리드 타임이 일정 기준치를 초과하여 전체 배관작업을 주도하는 공정을 상기 주공정으로 도출하는 배관작업 관리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    포워드 시뮬레이션 결과와 백워드 시뮬레이션 결과를 취합하여 전체 배관작업 공정 중 리드타임이 높은 순서대로 일정 차순의 주공정을 결정하고 상기 주공정에 탈락한 나머지를 서브 공정으로 결정하는 배관작업 관리 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주공정에 집중된 작업부하를 상대적으로 여유가 있는 서브 공정에 분배하여 최종 배관작업 일정을 확정하는 배관작업 관리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주공정의 배관재 설치 우선순위를 서브공정에 비해 높게 설정하여 배관작업 일정을 계획하는 배관작업 관리 시스템.
  10. 해양 구조물의 배관 설치 작업을 관리하는 시스템의 배관작업 관리 방법에 있어서,
    a) 과거 배관 설치 작업으로 누적된 작업자 실적정보에서 표준편차가 발생되는 원인인 배관재의 물리적 속성 및 설치 환경에 따른 매개변수를 결정하고, 상기 실적정보와 매개변수를 토대로 회귀분석을 실시하여 확률분포를 결정하는 단계;
    b) 계획된 현재 배관작업 일정과 상기 확률분포를 입력 데이터로 활용한 포워드 시뮬레이션을 통해 최종 공정 완료일정을 예측하여 상기 현재 배관작업 일정의 타당성을 검증하는 단계;
    c) 상기 최종 공정 완료일정을 기준으로 역산하는 백워드 시뮬레이션을 통해 일정 준수를 위한 최초 공정 시작일을 예측하여 상기 현재 배관작업 일정의 타당성을 재 검증하는 단계; 및
    d) 상기 포워드 시뮬레이션 및 백워드 시뮬레이션 결과를 활용하여 전체 배관작업 공정의 리드타임을 결정하는 주공정를 확정하고, 상기 주공정으로 인한 설치 부하를 예측하여 상기 주공정을 제외한 나머지 서브공정의 일정 조정을 통해 부하 평준화를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 d) 단계는, 상기 포워드 및 백워드 시뮬레이션을 수행할 때마다 공통적으로 리드 타임의 변동폭이 설정 범위를 초과하여 리스크가 있는 것으로 분류되는 공정을 검출하여 상기 주공정으로 결정하고, 요주의(要注意) 공정으로 관리하는 배관작업 관리 방법.
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