KR20050081999A

KR20050081999A - 이동거리를 고려한 작업 할당 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20050081999A
Application number: KR1020040010337A
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-08-22

Abstract

본 발명에 의한 작업 할당 장치는 작업의 위치 정보, 작업자의 작업 할당 정보 및 추가 작업 정보를 입력받는 입력장치, 작업의 위치 정보 및 작업자의 작업 할당 정보를 저장하는 데이터 저장장치, 작업의 위치 정보 및 작업자의 작업 할당 정보를 이용하여 소정의 영역을 생성하고 추가 작업의 위치와 영역간의 거리를 이용하여 추가 작업을 할당할 작업자 및 할당된 작업자가 추가된 작업을 처리하는 순서를 결정하는 제어장치를 포함한다.

Description

이동거리를 고려한 작업 할당 장치 및 그 방법{Device for Assigning a New Job Considering Worker's Movement Path and Method thereof}

본 발명은 여러 작업자들에게 업무가 할당된 상태에서 추가로 업무를 할당하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 작업자의 이동 경로를 고려하여 어느 작업자에게 업무를 할당할 것인지 및 선택된 작업자의 작업 처리 경로를 어떻게 변경할 것인지를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

새로운 업무를 추가함에 있어서 작업자들의 기존 작업 할당 사항 및 이동 경로를 전혀 고려하지 않고 전 작업자를 대상으로 업무를 재분배하는 것은 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 이미 할당된 업무를 처리함에 있어서 불필요하게 노력이 가중되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 기존 작업자들의 작업 및 그 경로는 유지한 채, 이동 거리가 최소가 되도록 추가된 작업을 특정 작업자에게 할당하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 추가된 작업을 할당하는 방법에 있어서 작업자의 작업 경로를 포함하는 소정의 영역을 설정하고 추가된 작업이 진행될 영역과 소정의 영역간의 거리를 기준으로 작업자를 선택하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 선택된 작업자의 작업 경로를 다수의 영역으로 설정하고 새로운 작업이 진행될 영역과 상기 다수의 영역 간의 위치 관계를 고려하여 소정의 위치에 새로운 작업을 추가하는 것을 목적으로 한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

<제1 실시예>

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 작업 할당 장치의 구성도로서 제어장치(100), 주기억장치(200), 보조기억장치(300), 입력장치(400), 및 표시장치(500)를 포함하여 구성된다.

주기억장치(200)는 작업자, 작업정보, 작업 할당 정보를 포함하는 데이터베이스를 구비한다. 보조기억장치(300)는 주기억장치(200)를 보조하여 대량의 정보를 저장한다. 입력장치(100)는 사용자로부터 데이터를 입력받기 위하여 사용된다. 사용자가 입력하는 데이터에는 작업 위치가 포함된 작업 정보, 이미 작업자에게 할당된 작업 할당 정보 및 추가된 작업 정보 등이 포함된다. 표시장치(500)는 제어장치(100)에서 얻은 결과를 표시한다.

제어장치(100)는 이미 할당된 작업에 대한 각 작업자의 이동 경로를 포함하는 MBB(Minimum Bounding Box)를 계산하고 추가된 작업 위치로부터 가장 가까운 MBB를 찾음으로써 작업자를 선정한다. 또한 선정된 작업자의 작업 경로를 구성하는 각 선분의 MBB를 계산하고 추가된 작업위치로부터 가장 가까운 선분을 찾는다.

MBB란 이동 경로를 내부에 포함하는 최소의 직사각형으로서, 이동 경로 중 최대 X 좌표와 최대 Y 좌표를 하나의 꼭지점으로 하고 최소 X 좌표와 최소 Y 좌표를 또 하나의 꼭지점으로 하며 두 꼭지점이 서로 대각선 방향에 위치하도록 하여 생성된 사각형을 의미한다. 도 2에서 점선으로 표시한 사각형은 P0, P1, P2, P3 네 개의 점으로 정해지는 이동경로에 의하여 결정된 MBB를 나타낸 것이다. 여기서 P0 ~ P3은 각 작업이 수행되는 위치를 의미하며 각 점간의 선분이 이동거리를 의미한다. X1, X2, Y1, Y2의 좌표는 다음 식으로 결정된다.

X1 = min(x0, x1, x2, x3),

X2 = max(x0, x1, x2, x3),

Y1 = min(y0, y1, y2, y3),

Y2 = max(y0, y1, y2, y3)

이하에서는 제어장치(100)에 구성 및 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3a 내지 도 3c는 제어장치의 세부 구성을 나타낸다.

도 3a와 같이 제어장치(100)는 추가된 작업을 수행할 작업자를 선택하는 작업자 선택 제어부(110) 및 선택된 작업자의 이동 경로 중 어느 위치에 새로운 작업을 배치할 것인지를 제어하는 경로 추가 제어부(120)를 포함한다.

도 3b는 작업자 선택 제어부(110)의 상세 구성을 나타낸다. 작업자 선택 제어부(110)는 모든 작업자들에 대하여 각 작업자의 전체 이동경로를 포함하는 MBB를 생성하는 작업자 MBB 생성부(111)와 전체 MBB 중에서 추가된 작업 위치와 최단 거리에 존재하는 최단거리 MBB 선택부(112)를 포함한다.

도 3c는 경로 추가 제어부(120)의 상세 구성을 나타낸다. 경로 추가 제어부(120)는 각 작업자의 이동 경로에 포함된 단위 이동 경로마다 하나의 MBB를 생성하는 이동 경로 MBB 생성부(121), 전체 MBB와 추가된 작업 위치와의 거리를 계산하여 최단거리의 MBB를 선택하는 최단거리 MBB 선택부(122) 및 선택된 MBB에 작업을 추가하는 작업 추가부(123)를 포함한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 작업 추가방법을 나타낸 순서도이다.

제1 단계에서는 데이터베이스에서 작업자들의 작업 위치를 포함하는 작업 정보를 읽는다(S100).

제2 단계에서는 각 작업자의 이동 경로를 이용하여 각 작업자에 대응하는 MBB를 생성한다(S200).

제3 단계에서는 새로 추가된 작업의 위치 Pn(xn, yn)와 제1 단계에서 생성한 MBB 들과의 거리를 비교하여 최단 거리에 존재하는 MBB를 선택한다(S300). 본 실시예에서 최단 거리에 존재하는 MBB는 다음과 같은 규칙으로 찾을 수 있다.

추가된 작업 위치(이하, Pn이라고 함)가 하나의 MBB에 포함되면 해당 MBB를 최단 거리의 MBB로 선정하고, Pn이 두개 이상의 MBB에 포함되면 Pn과 각 MBB의 중심과의 거리를 비교하여 최소인 것을 최단 거리의 MBB로 선정한다. Pn을 포함하는 MBB가 존재하지 않는 경우에 Pn과 MBB 사이의 거리는 Pn과 MBB의 네 변 또는 네 꼭지점과의 거리 중 최소인 값으로 정한다. 이를 이용하여 Pn과의 거리가 최소인 MBB를 선정하고 선정된 MBB에 해당하는 작업자에게 새로운 작업을 추가한다.

최단 거리에 위치하는 작업자를 선택한 후에는 새로운 작업의 위치를 고려하여 선정된 작업자의 경로를 변경한다.

제4 단계에서는 우선 선정된 작업자의 이동 경로에 포함된 각 선분에 대응하는 MBB를 생성한다(S400). 하나의 선분에 대한 MBB는 해당 선분을 대각선으로 하는 직사각형이 된다.

제5 단계에서는 이렇게 생성한 다수의 MBB 중에서 Pn과 최소의 거리에 위치하는 MBB를 선택한다(S500). 최소의 거리에 위치하는 MBB를 선정하는 방식은 제2 단계에서 설명한 바와 같다.

제6 단계에서는 추가된 작업 위치 Pn을 최단 거리의 MBB에 대응하는 이동 경로에 추가한다(S600). 이동 경로는 기존의 P1 -> P2에서 Pn을 추가함으로써 P1 -> Pn -> P2로 변경된다.

<제2 실시예>

본 실시예는 작업자들 각자에게 소정의 작업을 할당함에 있어서 각 작업자의 이동 거리를 고려하여 작업자들 간에 작업이 균등하게 분배되는 것은 물론 이동거리가 최소화되도록 작업을 할당하는 것을 목적으로 한다.

본 실시예에 의한 작업 할당 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 제어장치(100), 주기억장치(200), 보조기억장치(300), 입력장치(400), 및 표시장치(500)를 포함한다.

주기억장치(200)는 작업위치가 포함된 작업정보, 비용 데이터, 작업자의 수 등을 바탕으로 데이터베이스를 구성한다. 보조기억장치(300)는 대량의 데이터를 저장한다. 입력장치(400)는 사용자로부터 데이터를 입력받기 위하여 사용된다. 사용자로부터 입력되는 데이터는 작업 위치가 포함된 작업정보, 작업자의 수, 작업이 균등하게 분배되지 않았을 경우에 소요되는 비용, 작업자의 이동거리 증가에 의해 발생하는 비용 등이 있다. 표시장치(500)는 제어장치(100)에서 선정된 작업자와 작업에 대한 정보를 표시한다.

도 5는 본 실시예에 따른 제어장치(100)의 상세 구성도를 나타낸다. 제어장치(100)는 저장된 데이터를 이용하여 목적함수를 설정하는 목적함수 설정부(110)와 설정된 목적함수의 값을 최적화하는 조건을 찾기 위한 목적함수 최적화 제어부(120)를 포함한다. 목적함수의 일예로서 다음을 생각할 수 있다.

f = AS + BL

S는 업무의 균등 분배 정도를 나타내는 변수이고 A는 업무가 균등하게 분배되지 않은 경우에 발생하는 비용이다. L은 작업자의 총 이동 거리이며 B는 작업자의 단위 이동거리 당 발생하는 비용이다. S와 L은 각각 다음 식으로 표현될 수 있다.

S = √{∑(ai - m)² / N} (ai는 작업자 i에게 할당된 업무의 개수, N은 전체 작업자의 수, m은 작업자당 작업수의 평균)

L = ∑li (li는 작업자 i의 이동거리)

목적함수 최적화 제어부(120)는 상기 목적함수 f를 최소화 하는 ai와 li의 조건을 찾아낸다. 최적화된 값을 찾는 알고리즘은 기존의 hill climbing, simulated annealing, genetic algorithm 등을 사용할 수 있다.

도 6은 본 실시예에 따른 작업 할당 방법을 나타낸 순서도이다.

제1 단계에서는 데이터베이스에서 데이터를 읽는다. 필요한 데이터에는 업무별 위치 정보, 작업자의 수, 비용 등이 포함된다(S100).

제2 단계에서는 작업자당 할당된 작업의 수와 작업자당 이동 거리를 변수로 하는 목적함수를 설정한다(S200). 목적함수의 일예로서 f = AS + BL이 있다. 본 목적함수의 의미는 전술한 바와 같다.

제3 단계에서는 제2 단계에서 설정한 목적함수의 값이 최적화 되도록 변수의 값을 도출한다(S300). 목적함수의 최적화 방법은 전술한 바와 같은 공지의 알고리즘을 사용할 수 있다.

제4 단계에서는 제3 단계에서 구한 변수의 값들에 따라 작업자에게 업무를 할당한다(S400).

본 실시예는 작업자들에게 아직 작업이 할당되지 않은 경우에 이를 최적화하여 할당하는 방법이지만, 이미 작업자들이 소정의 작업을 수행하고 있는 경우에 새로운 작업을 할당하는 경우에 있어서도 용이하게 적용이 가능하다.

본 발명에서는 작업자들의 이동 거리를 고려하여 작업 배치를 함으로써 작업자들의 불필요한 이동 등으로 인하여 발생하는 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 작업 할당 장치.

도 2는 MBB(Minimum Bouding Box)의 개념도.

도 3a 내지 도 3c는 도 1의 제어장치의 일 실시예를 나타내는 블록도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 작업 할당 방법.

도 5는 도 1의 제어장치의 다른 실시예를 나타내는 블록도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 작업 할당 방법.

Claims

작업의 위치 정보, 작업자의 작업 할당 정보 및 추가 작업 정보를 입력받는 입력장치;

상기 작업의 위치 정보 및 상기 작업자의 작업 할당 정보를 저장하는 데이터 저장장치; 및

상기 작업의 위치 정보 및 상기 작업자의 작업 할당 정보를 이용하여 소정의 영역을 생성하고 상기 추가 작업의 위치와 상기 영역간의 거리를 이용하여 상기 추가 작업을 할당할 작업자 및 상기 할당된 작업자가 상기 추가된 작업을 처리하는 순서를 결정하는 제어장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 할당 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어장치는 상기 추가된 작업을 처리할 작업자를 선택하는 작업자 선택제어부 및

상기 선택된 작업자가 상기 추가된 작업을 처리하는 경로를 추가하는 경로 추가 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 할당 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 작업자 선택 제어부는 모든 작업자에 대하여 작업 처리시 이동하는 경로를 포함하는 최소의 영역을 설정하는 작업자 영역 설정부; 및

상기 영역들 중에서 추가된 작업이 수행될 위치와 최단 거리에 존재하는 영역을 선택하여 상기 추가된 작업을 수행할 작업자를 선택하는 작업자 선택부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 할당 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 경로 추가 제어부는 상기 선택된 작업자의 이동 경로를 구성하는 단위 이동 경로 각각에 대하여 상기 단위 이동 경로를 포함하는 다수의 영역을 설정하는 이동 경로 영역 설정부;

상기 추가된 작업이 수행될 위치와 최단 거리에 존재하는 영역을 선택하여 작업이 추가될 단위 이동 경로를 선택하는 최단 거리 영역 선택부; 및

상기 추가된 작업을 상기 선택된 단위 이동 경로 상에 추가하는 작업 추가부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 할당 장치.
작업 위치 정보, 작업자의 수 정보, 및 비용 데이터를 저장하는 데이터 저장장치; 및

상기 데이터저장장치에 저장된 정보들을 참조하여 작업이 균등하게 분배되고 작업자의 이동거리가 최소가 되도록 목적함수를 구성하는 제어장치

를 포함하는 작업 할당 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 작업 할당 장치는

작업자당 처리할 업무의 수와 작업자당 이동 경로의 길이를 변수로 하는 목적함수를 설정하는 목적함수 설정부; 및

상기 설정된 목적함수가 최적화되도록 변수의 값을 조절하는 목적함수 최적화 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 할당 장치.
다수의 작업자에게 이미 할당된 작업 정보 및 작업 경로 정보를 이용하여 각 작업자의 이동 경로를 포함하는 최소 면적의 영역을 설정하는 단계;

추가 작업이 수행될 위치에서 최소 거리에 존재하는 영역을 선택하여 추가 작업을 수행할 작업자를 선택하는 단계;

상기 선택된 작업자의 이동경로를 구성하는 단위 이동 경로 각각에 대하여 이를 포함하는 최소 면적의 영역을 설정하는 단계;

상기 추가 작업이 수행될 위치에서 최소 거리에 존재하는 영역을 선택하여 추가 작업이 위치할 이동 경로를 선택하는 단계; 및

상기 선택된 이동 경로에 상기 추가 작업을 부가하여 이동 경로를 조정하는 단계

를 포함하는 작업 할당 방법.
데이터베이스에 저장된 작업 위치, 작업자의 수를 이용하여 작업자가 수행하는 작업의 수와 작업 수행시의 이동 거리를 변수로 하는 목적함수를 설정하는 단계;

상기 목적함수의 값을 최적화 시키는 상기 변수의 값을 구하는 단계; 및

상기 변수의 값을 작업자에게 할당하는 단계

를 포함하는 작업 할당 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 목적함수는 상기 작업자들에게 작업이 균등하게 할당되지 않는 경우 및 상기 작업자의 이동 경로가 증가하면 추가 비용이 발생하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 작업 할당 방법.