KR20170087355A - Meta heuristic based production planning method considering allocation rate conformance - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생산 계획 제공 장치에서 수행되는 생산 계획 제공 방법에 있어서, 입력된 주문 데이터를 분석하여 최상위 주문 우선순위, 최단 납기일 및 최대 주문 수량의 순서대로 주문 데이터를 주문 리스트로 정렬하는 단계; 상기 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택하고, 상기 선택된 첫 번째 주문의 각 자재 대체 그룹에서 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택하는 단계; 상기 선택된 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상인지를 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상이면 할당비율을 계산하고, 상기 계산된 할당비율 중에서 최대 할당비율을 갖는 원자재에 주문 수량을 할당하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 생성하는 단계; 및 메타 휴리스틱(meta heuristic) 알고리즘을 이용하여 상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a meta-heuristic-based production planning method considering compliance with an allocation ratio, and more particularly, to a production plan providing method performed in a production plan providing apparatus, Arranging the order data in the order of the delivery date and the maximum order quantity into an order list; Selecting an order to be allocated from the sorted order data and selecting a raw material having a maximum consumption number in each material replacement group of the selected first order; Confirming whether the maximum consumption number of the selected raw materials is equal to or greater than an order quantity; Calculating an allocation ratio when the maximum number of consumables of the raw material is equal to or greater than the order quantity and allocating an order quantity to the raw material having the maximum allocation ratio among the calculated allocation ratios to generate initial solution information of the production plan; And improving the initial solution information of the generated production plan using a meta heuristic algorithm.

Description

할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법{META HEURISTIC BASED PRODUCTION PLANNING METHOD CONSIDERING ALLOCATION RATE CONFORMANCE}META HEURISTIC BASED PRODUCTION PLANNING METHOD CONSIDERING ALLOCATION RATE CONFORMANCE,

본 명세서는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메타 휴리스틱 알고리즘을 기초로 하여 할당비율을 고려한 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 생성하고 그 생성된 초기 솔루션 정보로부터 개선된 생산 계획의 개선 솔루션 정보를 생성할 수 있는, 할당비율을 고려한 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a meta-heuristic-based production planning method that considers allocation ratio compliance, and more particularly, to a meta-heuristic-based production planning method that generates initial solution information of a production plan considering allocation ratios on the basis of a meta-heuristic algorithm, The present invention relates to a heuristic-based production planning method that can generate improved solution information of an improved production plan, taking account of allocation ratio.

생산 계획 방법은 글로벌 제조업체의 핵심 역량이 되고 있다. 생산 계획 방법은 고객의 수요량이 충족되도록 주어진 기간마다 얼마나 많은 아이템이 생산되어야 하는지를 결정한다.Production planning methods are becoming a core competence of global manufacturers. The production planning method determines how many items should be produced per given period to meet customer demand.

특히, 생산 계획은 생산 구조, 불확실성 관리 및 자재 소요 관리와 같은 몇 개의 기준에 따라 분류될 수 있다. 생산 계획은 생산 구조에 따라 단일-레벨 생산 계획 또는 멀티-레벨 생산 계획으로 분류될 수 있다. 단일-레벨 생산 계획은 비용과 단일 생산 레벨에서의 각 사이트의 가용량을 고려한다. 이에 반하여, 멀티-레벨 생산 계획은 생산 레벨들 간의 이동을 고려한다.In particular, production plans can be categorized according to several criteria such as production structure, uncertainty management, and material requirements management. Production plans can be classified into single-level production plans or multi-level production plans depending on the production structure. A single-level production plan considers the cost and the availability of each site at a single production level. In contrast, a multi-level production plan considers movement between production levels.

불확실성 관리에 따르면, 생산 계획은 결정론적인 생산 계획 또는 확률적인 생산 계획으로 분류될 수 있다. 결정론적인 생산 계획은 수요량, 원료 조달 및 아이템 생산의 리드 타임 및 배송이 결정된 것을 예측하는 것으로 가정한다. 이에 반하여, 확률적인 생산 계획은 이러한 변수들이 불확실하다는 것을 고려하고 있다.According to uncertainty management, a production plan can be classified into a deterministic production plan or a stochastic production plan. A deterministic production plan assumes that demand, raw material procurement, and item lead time and delivery decisions are determined. On the contrary, the stochastic production plan considers these variables to be uncertain.

자재 소요 관리에 따르면, 생산 계획은 자재 소요 계획 또는 자재 할당 계획으로 분류될 수 있다. 자재 소요 계획은 모든 자재들이 이용가능하고 생산 계획에 따른 각 자재의 소요량이 계산되는 것으로 가정한다. 이에 반하여, 자재 할당 계획은 이용 가능하거나, 또는 바로 이용 가능하게 될 자재들을 이용한 계획들을 생성한다.According to material requirements management, a production plan can be classified as a material requirements plan or a material allocation plan. The material requirements plan assumes that all materials are available and the requirements for each material are calculated according to the production plan. Conversely, a material allocation plan creates plans using materials that are available or readily available.

일반적인 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법은 멀티-레벨, 결정론적, 자재 할당 생산 계획을 함께 고려하고 있다.A common heuristic-based production planning technique considers multi-level, deterministic, and material allocation production planning together.

이러한 생산 계획의 타입에 따른 최적 솔루션을 찾기 위해 몇 가지 연구가 제안되고 있다. 생산 계획을 해결하기 위한 주요 아이디어는 비용을 최소화시키는 것이다. 이러한 목표는 수학적 모델들을 이용한 기법 및 혼합 정수 계획법(MIP: Mixed integer programming)을 이용한 연구가 될 수 있다.Several studies have been proposed to find optimal solutions for these types of production plans. The main idea for solving a production plan is to minimize costs. This goal can be studied using mathematical models and mixed integer programming (MIP).

그러나 비용에 따른 최적화 방법은 2개의 제한 사항을 보여준다. 2개의 제한 사항은 낮은 생산 비용을 갖는 사이트에 집중적으로 할당하는 것과 생산 체인 조정 계약의 위반이 포함된다.However, the cost-based optimization method has two limitations. The two limitations include intensive allocation to sites with low production costs and violations of production chain coordination agreements.

집중된 할당은 불안정한 생산 체인이 원인이 된다. 이는 그 생산 체인이 외부 또는 내부 사고가 할당된 계획에 대해 변경이 이루어질 때 엄격하기 때문에 발생한다. 게다가, 작은 가용량을 갖는 작은 제조 사이트의 집중적인 할당은 잔업을 요구하고, 비효율적이고 비용을 증가시킨다. 비용 지향적인 최적화는 계약을 쉽게 위반한다. 왜냐하면, 그 계약의 제약을 고려하는 것이 적합하지 않기 때문이다. 생산 체인의 조정 계약을 위반하고 불안정한 생산 체인을 유발하는 불공평하고 집중적인 할당들 모두를 제거하는 것이 필요하다. Centralized allocation is caused by an unstable production chain. This occurs because the production chain is strict when changes are made to the plan to which external or internal accidents are assigned. In addition, intensive allocation of small manufacturing sites with small usable capacity requires overtime, is inefficient, and increases cost. Cost-oriented optimization can easily breach contracts. Because it is not appropriate to consider the constraints of the contract. It is necessary to eliminate all unfair and intensive allocations that violate the coordination contract of the production chain and cause an unstable production chain.

할당비율을 고려한 생산 계획 기법은 이러한 요구들을 충족시킬 수 있다. 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법은 멀티-레벨, 결정론적, 자재 할당 생산 계획인 것을 가정한다. 그래서 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법에서의 생산 체인은 몇 개의 생산 레벨들을 가진다.Production planning techniques that take into account allocation ratios can meet these needs. It is assumed that the heuristic-based production planning method is a multi-level, deterministic, material allocation production plan. Thus, the production chain in heuristic-based production planning techniques has several production levels.

상위 레벨 아이템은 하위 레벨 아이템들로부터 생산된다. 어떤 아이템들은 외형, 품질 및 기능과 같은 동일한 특징을 가지는 반면, 다른 아이템 코드(IDs)를 가진다. 아이템이 제조 사이트나 창고의 물리적 위치에 의해 분리되는 경우, 다른 아이템 코드들이 할당된다. 상위 레벨 아이템은 대체 가능한 하위 레벨 아이템을 가진다. 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법은 그들의 하나를 선택할 수 있다. 상위 레벨 아이템은 하위 레벨 아이템에 대해 0이 아닌 할당비율을 가질 때, 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법운 각 할당비율을 고려해야 한다.Higher level items are produced from lower level items. Some items have the same characteristics, such as appearance, quality, and functionality, while others have different item codes (IDs). If the item is separated by the physical site of the manufacturing site or warehouse, different item codes are assigned. The upper level item has replaceable lower level items. Heuristic-based production planning techniques can choose one of them. When a higher-level item has a non-zero allocation rate for a lower-level item, the heuristic-based production planning methodology should be considered.

대조적으로, 상위 레벨 아이템이 하위 레벨 아이템들에 대해 제로(zero) 할당비율을 가질 때, 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법은 할당비율을 고려하지 않고 생산할 수 있다. 할당비율이 계약에 의해 규정된 한계를 초과하는 것을 금지하기 때문에, 계약을 따르는 적절한 할당비율은 불공평하고 집중적인 할당을 방지한다. 할당비율에 따른 생산 계획 기법은 멀티-목적에 대해서 최적화될 수 있다.In contrast, when a higher level item has a zero allocation rate for lower level items, a heuristic based production planning technique can be produced without considering the allocation ratio. The appropriate allocation rate following a contract prevents unfair and intensive allocation, since it prohibits the allocation rate from exceeding the limit specified by the contract. Production scheduling techniques based on allocation ratios can be optimized for multi-purposes.

그래서 휴리스틱 기반의 생산 계획 기법은 몇 개의 기준에 의해 평가되어야 한다. 이러한 몇 개의 기준은 각 솔루션을 전체 비용 및 위반된 주문의 개수를 최소화시키고, 할당비율 준수를 최대화시키는 것이다. 멀티-목적에 대한 최적화는 연속적으로 최적화되기 위한 하나 이상의 목적 함수를 포함하는 수학적인 최적화 문제를 의미한다.So heuristic based production planning techniques should be evaluated by several criteria. These few criteria are to minimize the total cost of each solution and the number of spoofed orders, and to maximize adherence to the allocation ratios. Optimization for a multi-objective implies a mathematical optimization problem involving one or more objective functions to be continuously optimized.

그러나 일반적인 수학적 모델 기반 기법 또는 혼합 정수 계획법(MIP)은 멀티-목적에 대한 최적화에 적합하지 않다. 왜냐하면, 멀티-목적에 대한 최적화 문제를 해결하는 것은 모든 파레토(Pareto)의 최적 솔루션들을 계산하거나, 파레토의 최적 솔루션들의 대표적인 세트를 계산하는 것을 요구한다. 가능한 모든 파레토 솔루션들을 계산하는 것은 매우 시간 소모적이고, 높은 계산 비용을 수반한다. 이러한 일반적인 접근 방식은 제조 영역에 사용되기에는 부적절하다. 따라서 다른 접근 방식이 절실히 필요한 상황이다.However, general mathematical model-based techniques or mixed integer programming (MIP) are not suitable for multi-purpose optimization. Because solving the optimization problem for multi-purpose requires calculating all Pareto's optimal solutions or calculating a representative set of Pareto's optimal solutions. Calculating all possible Pareto solutions is very time consuming and involves high computational costs. This general approach is inadequate for use in manufacturing areas. Therefore, a different approach is urgently needed.

한국공개특허공보 10-2011-0061983호(2011. 06. 10. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2011-0061983 (published on June 10, 2011)

본 명세서의 실시 예들은 메타 휴리스틱 규칙(Meta heuristic rules)들 기반으로 초기 솔루션 정보를 생산하고, 타부 검색(Tabu search)을 기초로 하여 그 생성된 초기 솔루션 정보로부터 개선된 생산 계획의 개선 솔루션 정보를 생성함으로써, 할당비율을 고려한 생산 계획의 최적 솔루션을 해결할 수 있는, 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention produce initial solution information based on meta heuristic rules and generate improved solution information of the improved production plan from the generated initial solution information based on tabu search We propose a meta-heuristic-based production planning method that can solve the optimal solution of the production plan considering the allocation ratios.

본 명세서의 제1 측면에 따르면, 생산 계획 제공 장치에서 수행되는 생산 계획 제공 방법에 있어서, 입력된 주문 데이터를 분석하여 최상위 주문 우선순위, 최단 납기일 및 최대 주문 수량의 순서대로 주문 데이터를 주문 리스트로 정렬하는 단계; 상기 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택하고, 상기 선택된 첫 번째 주문의 각 자재 대체 그룹에서 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택하는 단계; 상기 선택된 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상인지를 확인하는 단계; 상기 확인 결과, 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상이면 할당비율을 계산하고, 상기 계산된 할당비율 중에서 최대 할당비율을 갖는 원자재에 주문 수량을 할당하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 생성하는 단계; 및 메타 휴리스틱(meta heuristic) 알고리즘을 이용하여 상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계를 포함하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법이 제공될 수 있다.According to the first aspect of the present invention, in the production plan providing method performed in the production plan providing apparatus, the input order data is analyzed and the order data is sorted in order of the highest order priority, the shortest delivery date, Aligning; Selecting an order to be allocated from the sorted order data and selecting a raw material having a maximum consumption number in each material replacement group of the selected first order; Confirming whether the maximum consumption number of the selected raw materials is equal to or greater than an order quantity; Calculating an allocation ratio when the maximum number of consumables of the raw material is equal to or greater than the order quantity and allocating an order quantity to the raw material having the maximum allocation ratio among the calculated allocation ratios to generate initial solution information of the production plan; And improving the initial solution information of the generated production plan by using a meta heuristic algorithm. The meta-heuristic-based production plan providing method may be provided.

상기 방법은, 상기 확인 결과, 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 미만이면, 할당 시간을 이동(shift)시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include shifting the allocation time if the maximum number of consumed raw materials is less than the order quantity as a result of the checking.

상기 방법은, 상기 할당 시간을 이동시키는 단계에서 이동시킨 할당 시간이 계획 대상 기간의 끝에 도달하면 상기 주문 리스트로부터 상기 선택된 주문을 삭제하고, 시간 위치를 계획 대상 기간의 시작으로 리셋하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method further includes the step of deleting the selected order from the order list and resetting the time position to the start of the planned period of time when the allocated time moved in the step of moving the allocated time reaches the end of the planned period of time can do.

상기 방법은, 상기 정렬된 주문 리스트가 비어 있으면(Null), 상기 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택하는 단계를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include performing a step of selecting a raw material having the maximum consumption number if the ordered list is empty (Null).

상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는 상기 생성된 초기 솔루션 정보로부터 제한 시간 내에 개선 솔루션 정보를 생성하되, 실행 가능한 솔루션 정보가 존재하지 않으면 실행 가능하지 않은 솔루션 정보를 개선 솔루션 정보로 생성할 수 있다.The step of improving the initial solution information of the generated production plan may include generating the solution solution information within the time limit from the generated initial solution information, and if the executable solution information does not exist, Can be generated.

상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는 타부 검색(Tabu search) 기반의 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선할 수 있다.The step of improving the initial solution information of the generated production plan may improve the initial solution information of the generated production plan by using a meta-heuristic algorithm based on Tabu search.

상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는 상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보에서 개선된 이웃 솔루션 정보로 반복적으로 이동시키는 이웃 솔루션 검색 과정을 수행하여 개선된 솔루션 정보를 생성할 수 있다.The step of improving the initial solution information of the generated production plan may generate the improved solution information by performing a neighbor solution search process that repeatedly moves from the initial solution information of the generated production plan to the improved neighbor solution information .

상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는 미검색한 솔루션 영역을 검색하도록 가이드하는 타부 리스트(Tabu list)를 이용하여 상기 이웃 솔루션 검색 과정을 수행할 수 있다.In the step of improving the initial solution information of the generated production plan, the neighbor solution search process may be performed using a tabu list that guides the search for a solution area that has not been searched.

본 명세서의 실시 예들은 메타 휴리스틱 규칙(Meta heuristic rules)들 기반으로 초기 솔루션 정보를 생산하고, 타부 검색(Tabu search)을 기초로 하여 그 생성된 초기 솔루션 정보로부터 개선된 생산 계획의 개선 솔루션 정보를 생성함으로써, 할당비율을 고려한 생산 계획의 최적 솔루션을 해결할 수 있다.Embodiments of the present invention produce initial solution information based on meta heuristic rules and generate improved solution information of the improved production plan from the generated initial solution information based on tabu search The optimal solution of the production plan considering the allocation ratio can be solved.

본 명세서의 실시 예들은 다른 사이즈의 데이터 세트뿐만 아니라 대용량 데이터 세트에 대해서도 신속하게 생산 계획에 대한 개선 솔루션 정보를 생성함으로써, 생산 제조 현장에서 빈번한 주문 변경에 대해서도 빠르게 대응할 수 있다.Embodiments of the present disclosure can quickly respond to frequent order changes at production production sites by quickly generating improved solution information for a production plan for large data sets as well as data sets of other sizes.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치의 구성도이다.
도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법에 대한 흐름도이다.
FIG. 1 is a block diagram of a meta-heuristic-based production planning apparatus considering the allocation ratio according to the embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a meta-heuristic-based production planning method that takes account of allocation ratio compliance according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 명세서에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 명세서의 실시 예를 설명하면서, 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Will be described in detail with reference to the portions necessary for understanding the operation and operation according to the present specification. In describing the embodiments of the present invention, description of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and which are not directly related to the present specification will be omitted. This is for the sake of clarity without omitting the unnecessary explanation and without giving the gist of the present invention.

또한, 본 명세서의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In describing the components of the present specification, the same reference numerals may be given to components having the same name, and the same reference numerals may be given to different drawings. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to the embodiment, or does not mean that it has the same function in different embodiments, and the function of each component is different from that of the corresponding embodiment Based on the description of each component in FIG.

도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치의 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a meta-heuristic-based production planning apparatus considering the allocation ratio according to the embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 실시 예에 따른 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치(100)는 데이터 입력부(110), 주문 정렬부(120), 원자재 확인부(130), 초기 솔루션 생성부(140), 개선 솔루션 생성부(150) 및 데이터 저장부(160)를 포함한다.1, the meta-heuristic-based production planning apparatus 100 considering the allocation ratio according to the embodiment of the present invention includes a data input unit 110, an order arrangement unit 120, a raw material confirmation unit 130, An initial solution generation unit 140, an improvement solution generation unit 150, and a data storage unit 160.

이하, 도 1의 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of each component of the meta-heuristic-based production planning apparatus 100 considering the allocation ratio of FIG. 1 will be described.

데이터 입력부(110)는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획과 관련된 데이터를 입력받는다. 여기서, 생산 계획과 관련된 데이터는 데이터 입력부(110)에 입력되고, 생산 계획과 관련된 데이터에는 원자재의 조달 기록들, 생산품의 자재 명세서(BOM: Bill of Material) 및 부계약 비율(subcontract rate) 등이 포함될 수 있다. 이를 통해, 데이터 입력부(110)는 가상 주문 데이터를 생성할 수 있다. 여기서, 가상 주문 데이터는 BOM 데이터, 자원 계획 및 주문 데이터로 변환될 수 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 할당비율을 고려한 생산 계획 장치(100)는 가상 주문 데이터 또는 변환된 BOM 데이터, 자원 계획 및 주문 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획을 생성할 수 있다.The data input unit 110 receives data related to the meta-heuristic-based production plan considering the allocation ratio. Here, the data related to the production plan is input to the data input unit 110, and the data related to the production plan includes the procurement records of the raw materials, the bill of materials (BOM) of the product, and the subcontract rate . Accordingly, the data input unit 110 can generate virtual order data. Here, the virtual order data can be converted into BOM data, resource plan and order data. The production planning apparatus 100 considering the allocation ratio according to the embodiment of the present invention can generate the production plan based on the meta-heuristic using at least one of the virtual order data or the converted BOM data, the resource plan and the order data.

우선, 데이터 입력부(110)에서 입력되는 BOM 데이터를 살펴보면, BOM 데이터는 생산품 구성을 나타낸다. BOM 데이터 구조는 트리 구조로 조직화되어 있다. 트리 구조는 부모 및 자식 노드들을 가진다. BOM 데이터는 부모 ID를 가진 부모 노드들, 자식 ID를 가진 자식 노드들, 수요 개수, 대체 가능한 ID, 및 부계약 비율을 포함한다. 하나의 부모 노트 아이템을 생산하기 위해서는 자식 노드 아이템들의 수요 개수가 필요하다.First, the BOM data input from the data input unit 110 indicates the product configuration. The BOM data structure is organized in a tree structure. The tree structure has parent and child nodes. The BOM data includes parent nodes with parent ID, child nodes with child ID, demand count, replaceable ID, and sub contract ratio. In order to produce one parent note item, the number of child node items is required.

여기서, 각각의 부모-자식 관계는 자재 대체 그룹을 나타내는 대체 가능한 ID를 가진다. 만약, 자식 노드들이 동일한 대체 가능한 ID를 가지면, 자식 노드들은 그들의 부모 노트와 동등한 관계를 가지고 있다. 그래서 자식 노드들은 동일한 자재 대체 그룹에 속하고, 부모 노드는 그들의 그룹 멤버들의 어느 하나로부터 조립될 수 있다.Here, each parent-child relationship has a replaceable ID that represents a material replacement group. If the child nodes have the same replaceable ID, the child nodes have an equal relationship to their parent node. So that child nodes belong to the same material replacement group, and parent nodes can be assembled from any of their group members.

만약, 대체 가능한 ID들이 자식 노드들 사이에서 서로 다르면, 그 노드들은 교환 가능하지 않다. 예를 들면, 세 개의 다른 대체 가능한 ID들을 가진 부모 노드는 카메라 그룹, 배터리 그룹 및 커버 그룹과 같은 생산을 위한 세 가지 타입의 아이템들을 요구한다.If the replaceable IDs are different among the child nodes, then the nodes are not exchangeable. For example, a parent node with three different replaceable IDs requires three types of items for production, such as a camera group, a battery group, and a cover group.

자재 대체 그룹(interchangeable group)은 자재 대체 그룹 내에서 대체 가능한 원자재의 부계약 비율에 따라 2개의 관계 타입을 가질 수 있다. 만약, 부계약 비율이 모든 자재 대체 그룹의 아이템들에 대해 제로 값을 가지면, 그 아이템들은 부계약 비율에 관계없이 가능한 한 자유롭게 할당될 수 있다.An interchangeable group can have two relationship types depending on the subcontracting rate of the substitutable raw materials within the material substitution group. If the sub contract rate has a zero value for the items of all the material replacement groups, the items can be freely allocated as freely as possible regardless of the sub contract ratio.

만약, 자재 대체 그룹이 단지 하나의 아이템이 있다면, 아이템은 자동으로 그 첫 번째 타입의 아이템으로 간주한다. 그러나 자재 대체 그룹이 제로가 아닌 부계약 비율을 가지고 있으면, 그 부계약 비율의 합은 1이 되어야 한다. 자재 대체 그룹 사이의 부계약 비율은 가능한 만큼 최대로 주어진 부계약 비율에 맞추어야 한다.If the material replacement group has only one item, the item is automatically considered as the first type of item. However, if the material substitution group has a non-zero sub contract ratio, the sum of the sub contract rates should be one. The subcontracting rate between the material substitution groups should be adjusted to the maximum subcontracting rate as much as possible.

이와 같이, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 장치(100)는 부모 노드들, 자식 노드들, 수요 개수, 대체 가능한 ID, 및 부계약 비율을 포함하는 BOM 데이터를 이용하여 생산 계획을 생성할 수 있다.As such, the production planning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention can generate the production plan using the BOM data including the parent nodes, the child nodes, the demand count, the replaceable ID, and the sub contract ratio have.

한편, 데이터 입력부(110)에서 변환되는 자원 계획 데이터를 살펴보기로 한다.The resource plan data converted by the data input unit 110 will be described below.

자원 계획 데이터(Resource plan data)는 특정 시간을 갖는 원자재들의 추가 개수들을 포함한다. 자원 계획 데이터는 시간 및 수량의 관점에서 원자재들의 유용성에 대한 정보를 포함한다. 자원 계획 데이터는 특정 원자재들이 공장 또는 창고에 보충(replenish)될 때의 시간을 포함한다. 추가로, 자원 계획 데이터는 특정 원자재들의 보충된 수량을 포함한다. 시간 관점에서, 원자재들은 원자재들이 저장된 후 이용 가능하다. 수량 관점에서, 원자재들은 원자재들이 보충되는 만큼 이용 가능하다. 원자재들은 반제품들을 생산하기 위해 소요된다. 만약 원자재가 부족하면, 반제품은 생산될 수 없다. 생산 계획은 자원 계획에 따라 고려된다.Resource plan data includes additional numbers of raw materials with a specific time. Resource planning data includes information on the availability of raw materials in terms of time and quantity. Resource planning data includes time when specific raw materials are replenished to a factory or warehouse. In addition, the resource planning data includes supplemental quantities of certain raw materials. From a time perspective, raw materials are available after raw materials are stored. In terms of quantity, raw materials are available as far as raw materials are replenished. Raw materials are consumed to produce semifinished products. If raw materials are scarce, semi-finished products can not be produced. Production plans are considered according to the resource plan.

한편, 데이터 입력부(110)에서 변환되는 주문 데이터를 살펴보기로 한다.The order data converted by the data input unit 110 will be described below.

주문 데이터(Order data)는 주문 수량(order quantity), 주문 우선순위(order priority) 및 주문의 납기일(due date of order)에 대한 정보를 포함한다. 주문 수량은 고객 수요를 충족하는 생산품의 수요 개수와 동일하다. 주문 우선순위는 이러한 주문을 배치하는 고객의 회사에서 중요하다고 여기는 고객 중요도에 관련이 있다. 주문의 납기일은 생산의 마감일이다. 일반적으로 주문의 납기일은 제일 우선순위로 고려된다. 그러나 주문 우선순위가 첫 번째로 고려되는 상황에서, 주문 우선순위는 납기일 이전에 고려된다.Order data includes information on an order quantity, an order priority, and a due date of order. The order quantity is equal to the number of products that satisfy the demand. Order priorities are related to customer importance, which is considered important by the customer's company placing these orders. The delivery date of the order is the deadline of the production. In general, the delivery date of an order is considered the highest priority. However, in the situation where the order priority is considered first, the order priority is considered before the due date.

한편, 주문 정렬부(120)는 데이터 입력부(110)에서 입력된 주문 데이터를 분석하여 최상위 주문 우선순위(highest order priority), 최단 납기일(closest due date) 및 최대 주문 수량(largest order quantity)의 순서대로 주문 데이터를 주문 리스트로 정렬한다.Meanwhile, the order arranging unit 120 analyzes the order data inputted from the data input unit 110 and obtains the highest order priority, the closest due date, and the order of the largest order quantity Sort order data as order list.

이어서, 원자재 확인부(130)는 주문 정렬부(120)에서 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택한다. 그리고 원자재 확인부(130)는 그 선택된 첫 번째 주문의 각 자재 대체 그룹에서 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택한다.Then, the raw material verifying unit 130 selects an order to be allocated from the ordered data arranged in the order arranging unit 120. Then, Then, the material confirmation unit 130 selects the raw material having the maximum consumption number in each material replacement group of the selected first order.

본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 장치(100)에서는 주문이 분할되지 않는 것으로 가정한다. 예를 들면, 주문 수량이 100개라면, 생산 계획 장치(100)는 하나의 부계약 아이템에 모든 100개의 조립을 할당해야 한다. 분할된 주문 수량은 생산 체인에서 낮은 추적성과 생산 관리에서 결과적인 어려움을 발생시킨다. 만약, 주문이 분할되면, 분할된 주문 수량의 배송 도착 시각은 부계약 아이템들 사이에 통일되지 않는다. 그래서 추가 재고 저장소(extra inventory storage) 및 관리가 필요해진다.It is assumed that the order is not divided in the production planning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. For example, if the order quantity is 100, the production planning apparatus 100 has to allocate all 100 assemblies to one sub contract item. Partitioned order quantities result in lower tracking and production management difficulties in the production chain. If the order is divided, the delivery arrival time of the divided order quantity is not unified among the sub contract items. This requires extra inventory storage and management.

또한, 생산 계획 장치(100)에는 주문 우선순위를 위반하지 않는 가정하에 생산 계획을 생성한다. 주문은 낮은 우선순위를 가질 때, 상위 우선순위를 갖는 충족되지 않는 주문이 존재하면, 원자재들 사용할 수 없다. 그러나 생산 계획 장치(100)는 그들의 납기일들에 의해 강요되면, 상위 우선순위 주문들을 뛰어 넘을 수 있다. In addition, the production planning apparatus 100 generates a production plan on the assumption that the order priority is not violated. When an order has a low priority, if there are uncommitted orders with a high priority, then the materials can not be used. However, if the production planning device 100 is constrained by their due dates, they can skip higher priority orders.

따라서, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 장치(100)는 하기의 2가지 이유들 때문에 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획을 생성한다.Therefore, the production planning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention generates a production plan based on the metaheuristic for the following two reasons.

첫 번째, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 장치(100)는 시간적인 제약을 충족시키도록 요구되는 생산 계획을 생성한다. MIP 솔버(solver)들을 이용한 종래의 생산 계획 방법들은 솔루션이 제한된 시간 안에 생성될 수 없다는 문제가 있다. 만약. 생산 계획 방법이 완료되면, MIP는 생산 계획의 솔루션 정보가 최적임을 보장할 수 있다. 그러나 시간적 제약들에 의해 미리 종료된다면 최적임을 보장할 수 없다. First, the production planning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention generates a production plan required to satisfy a time constraint. Conventional production planning methods using MIP solvers have the problem that the solution can not be generated within a limited time. if. Once the production planning method is completed, the MIP can ensure that the solution information of the production plan is optimal. However, it can not be guaranteed to be optimal if it is prematurely terminated by time constraints.

두 번째, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 장치(100)는 실행 불가능한 솔루션을 생성하는 것이 요구되면, 실행 불가능하더라도 생산 계획에 대해 솔루션 정보를 생성할 수 있다. 만약, 실행 가능한 솔루션 정보가 존재하지 않으면, 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치(100)는 적어도 실행 불가능한 솔루션 정보라도 생산해야 한다. 그것은 솔루션 정보가 가능한 최소한의 제약을 위반한다는 것을 의미한다. 일반적인 MIP 기반의 생산 계획 기법은 제약들에 의해 한계가 있는 솔루션 경계들 주위를 검색한다. 그래서 이러한 생산 계획 방법들은 적어도 실행 불가능한 솔루션을 검색할 수 없다.Second, the production planning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention can generate solution information for a production plan even if it is impossible to execute, if it is required to generate an unexecutable solution. If there is no viable solution information, the metaheuristic based production planning apparatus 100 should produce at least non-executable solution information. It means that solution information violates the minimum possible constraints. A typical MIP-based production planning technique searches around solution boundaries that are limited by constraints. So these production planning methods can not at least search for non-feasible solutions.

이하, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 장치(100)는 2개의 단계로 이루어진 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 과정을 수행한다. 생산 계획 장치(100)는 초기 솔루션 정보의 생성 단계 및 그 초기 솔루션 정보가 개선된 개선 솔루션 생성 단계를 수행한다. 초기 솔루션 정보의 생성 단계 및 개선 솔루션 생성 단계를 살펴보기로 한다.Hereinafter, the production planning apparatus 100 according to the embodiment of the present invention performs a meta-heuristic-based production planning process in two steps. The production planning apparatus 100 performs a generation step of the initial solution information and an improvement solution generation step in which the initial solution information is improved. The initial solution information generation step and the improvement solution generation step will be described.

우선, 초기 솔루션 정보의 생성 단계를 살펴보면 다음과 같다.First, the initial solution information generation step will be described as follows.

생산 계획 장치(100)는 메타 휴리스틱 알고리즘을 기초로 하여 생산 계획을 생성한다. 생산 계획 장치(100)는 주문 데이터는 최상위 주문 우선순위를 가지는 주문을 첫 번째 주문으로 정렬하고, 가장 가까운 납기일 및 가장 큰 주문 수량의 순서대로 주문 데이터를 정렬한다.The production planning apparatus 100 generates a production plan based on the meta-heuristic algorithm. The production planning apparatus 100 arranges the order data having the highest order priority in the first order and arranges the order data in the order of the nearest delivery date and the largest order quantity.

생산 계획 장치(100)는 최상위 우선순위를 갖는 각 주문에 대해서, 원자재 소비량 및 보충 데이터에 따른 소비 원자재들의 수량을 계산한다. 그리고 생산 계획 장치(100)는 각각의 자재 대체 그룹에 대해 최대 소비 원자재들을 검색하고, 각 자재 대체 그룹의 최대 소비 원자재들을 선택한다. 생산 계획 장치(100)는 각각의 자재 대체 그룹의 최대 소비 원자재들에 대해, 자재 대체 그룹 안에서의 최근 할당비율을 하기의 [수학식 1]과 같이 계산할 수 있다. 즉, 생산 계획 장치(100)는 i번째 아이템의 최근 할당비율은 i번째 아이템의 대체 가능한 비율에서 i번째 아이템의 계획된 수량을 전체 계획된 수량으로 나눈 값을 차감하여 계산할 수 있다.For each order having the highest priority, the production planning apparatus 100 calculates the quantity of consumable materials according to the raw material consumption amount and the supplementary data. The production planning apparatus 100 then searches for the maximum consumable materials for each material replacement group and selects the largest consumable materials for each material replacement group. The production planning apparatus 100 can calculate the latest allocation ratio in the material substitution group for the maximum consumed raw materials of each material substitution group as shown in the following equation (1). That is, the production planning apparatus 100 can calculate the latest allocation rate of the i-th item by subtracting a value obtained by dividing the planned quantity of the i-th item by the entire planned quantity in the substitutable ratio of the i-th item.

Figure pat00001
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여기서, recent allocation rate는 최근 할당비율, (alternative rate)i는 i번째 아이템의 대체 가능한 비율, planned quantityi는 i번째 아이템의 계획된 수량, total planned quantity는 전체 계획된 수량을 나타낸다.Here, the recent allocation rate is the recent allocation rate, ( i ) the alternative rate, ( i ) the substitutable rate of the ith item, ( ii ) planned quantity i is the planned quantity of the ith item, and ( iii ) the total planned quantity is the total planned quantity.

다음으로, 생산 계획 장치(100)는 주문 수량을 최상위의 최근 할당비율을 갖는 아이템에 할당한다. 만약, 할당이 불가능하면, 즉, 최대 원자재들의 수량이 주문된 수량보다 작으면, 생산 계획 장치(100)는 시간을 이동시킨다. 만약, 이동된 시간이 계획 대상 기간의 끝에 도달하면, 생산 계획 장치(100)는 하향 주문에서의 주문 우선순위의 모든 레벨에 대해 이러한 프로세스를 반복한다.Next, the production planning apparatus 100 allocates the order quantity to the item having the latest highest allocation ratio. If the allocation is not possible, that is, if the quantity of the largest raw materials is smaller than the ordered quantity, the production planning apparatus 100 moves the time. If the moved time reaches the end of the planned period of time, the production planning apparatus 100 repeats this process for all levels of order priority in the downward order.

초기 솔루션 생성부(140)는 원자재 확인부(130)에서 선택된 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상인지를 확인한다.The initial solution generation unit 140 confirms whether the maximum consumption number of the raw materials selected in the raw material confirmation unit 130 is equal to or greater than the order quantity.

상기 확인 결과, 초기 솔루션 생성부(140)는 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상이면 할당비율을 계산한다. 그리고 초기 솔루션 생성부(140)는 그 계산된 할당비율 중에서 최대 할당비율을 갖는 원자재에 주문 수량을 할당하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 생성한다.As a result of the determination, the initial solution generation unit 140 calculates the allocation ratio when the maximum consumption amount of the raw materials is equal to or greater than the order quantity. Then, the initial solution generation unit 140 generates initial solution information of the production plan by assigning the order quantity to the raw material having the maximum allocation ratio among the calculated allocation ratios.

한편, 상기 확인 결과, 초기 솔루션 생성부(140)는 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 미만이면, 할당 시간을 이동(shift)시킬 수 있다. 초기 솔루션 생성부(140)는 이동시킨 할당 시간이 계획 대상 기간의 끝에 도달하면, 주문 리스트로부터 원자재 확인부(130)에서 선택된 주문을 삭제한다. 이어서, 초기 솔루션 생성부(140)는 시간 위치를 계획 대상 기간의 시작으로 리셋할 수 있다.Meanwhile, as a result of the checking, the initial solution generation unit 140 can shift the allocation time if the maximum consumption amount of the raw materials is less than the order quantity. The initial solution generation unit 140 deletes the order selected in the raw material confirmation unit 130 from the order list when the allocated allocation time reaches the end of the planned object period. Then, the initial solution generation unit 140 may reset the time position to the start of the planned object period.

그리고 초기 솔루션 생성부(140)는 주문 정렬부(120)에서 정렬된 주문 리스트가 비어 있으면(Null), 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택하는 과정을 다시 수행한다.Then, the initial solution generating unit 140 performs a process of selecting a raw material having the maximum consumption number when the ordered list ordered by the order arranging unit 120 is empty (Null).

개선 솔루션 생성부(150)는 초기 솔루션으로부터, 솔루션은 메타 휴리스틱을 이용하여 개선할 수 있다. 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획은 타부 검색 알고리즘을 기반으로 생산 계획의 개선 솔루션 정볼르 생성할 수 있다. The remediation solution generation unit 150 can improve from the initial solution and the solution using the meta-heuristic. A metaheuristic based production plan can generate a solution to improve the production plan based on the tabu search algorithm.

구체적으로 살펴보면, 개선 솔루션 생성부(150)는 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 초기 솔루션 생성부(140)에서 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선한다.Specifically, the improvement solution generation unit 150 improves the initial solution information of the production plan generated by the initial solution generation unit 140 using the meta-heuristic algorithm.

메타 휴리스틱 알고리즘을 이용한 초기 솔루션의 개선 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다.The improvement process of the initial solution using the meta-heuristic algorithm will be described in detail.

개선 솔루션 생성부(150)는 초기 솔루션 생성부(140)에서 생성된 초기 솔루션 정보로부터 제한 시간 내에 개선 솔루션 정보를 생성한다. 이때, 개선 솔루션 생성부(150)는 실행 가능한 솔루션 정보가 존재하지 않으면 실행 가능하지 않은 솔루션 정보를 개선 솔루션 정보로 생성할 수 있다.The improvement solution generation unit 150 generates the improvement solution information within the time limit from the initial solution information generated by the initial solution generation unit 140. [ At this time, the improvement solution generating unit 150 may generate the solution information that is not executable if the executable solution information does not exist.

개선 솔루션 생성부(150)는 타부 검색 알고리즘 기반의 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선한다. 타부 검색 알고리즘을 살펴보면, 개선 솔루션 생성부(150)는 초기 솔루션 생성부(140)에서 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보에서 개선된 이웃 솔루션 정보로 반복적으로 이동시키는 이웃 솔루션 검색 과정을 수행한다. 개선 솔루션 생성부(150)는 이러한 이웃 솔루션 개선 과정을 통해 개선된 솔루션 정보를 생성할 수 있다. 개선 솔루션 생성부(150)는 타부 리스트를 이용하여 이웃 솔루션 검색 과정을 수행할 수 있다. 타부 리스트는 개선 솔루션 생성부(150)가 이웃 솔루션을 검색할 때, 미검색한 솔루션 영역을 검색하도록 가이드하는 리스트를 나타낸다.The improvement solution generation unit 150 improves the initial solution information of the production plan by using the meta-heuristic algorithm based on the tabu search algorithm. The improvement solution generation unit 150 performs a neighbor solution search process that repeatedly moves from the initial solution information of the production plan generated by the initial solution generation unit 140 to the improved neighbor solution information. The improvement solution generation unit 150 may generate improved solution information through the neighbor solution improvement process. The improvement solution generation unit 150 may perform the neighbor solution search process using the table list. The tabular list represents a list that guides the remediation solution generation unit 150 to search for a solution area that has not been searched when searching for a neighbor solution.

여기서, 타부 검색은 기본적으로 하나의 초기 솔루션 정보로부터 개선된 이웃 솔루션 정보를 반복적으로 이동하여 이웃 솔루션 정보를 검색하는 방법을 나타낸다. 일반적인 이웃 검색 알고리즘들과 비교하여, 개선 솔루션 생성부(150)는 타부 리스트에서 이웃 솔루션 정보의 검색을 금지함으로써, 미검색된 솔루션 영역의 검색을 가이드하는 타부 리스트를 이용하여 타부 검색을 수행한다.Here, the tabu search basically represents a method of repeatedly moving the improved neighbor solution information from one initial solution information to retrieve neighbor solution information. Compared with normal neighbor search algorithms, the improved solution generation unit 150 prohibits the search of neighbor solution information from the target list, thereby performing the target search using the target list guiding the search of the unsearched solution area.

또한, 개선 솔루션 생성부(150)는 로컬 최적화라고 지칭되는 제한사항에 따라 타부 검색을 이용한 이웃 솔루션 정보를 검색한다. 여기서, 로컬 최적화는 반복되는 동일한 이웃 솔루션의 집합들 때문에 제한된 이웃 솔루션 정보의 검색 공간에서 스턱(stuck)이 발생하는 것을 의미한다. 그러나 본 명세서의 실시 예에 따른 개선 솔루션 생성부(150)는 일정 기간에 타부 리스트에서의 이웃 솔루션 정보의 영역에서 검색하는 것을 금지하여 타부 검색을 수행한다. 이때, 로컬 최적화가 존재하는 가능성은 급격히 증가하게 된다.Further, the remediation solution generation unit 150 retrieves the neighbor solution information using the tabu search according to the limitation referred to as local optimization. Here, the local optimization means that a stuck occurs in the search space of limited neighbor solution information due to the same set of repeated neighbor solutions. However, the improvement solution generation unit 150 according to the embodiment of the present invention prohibits searching in the neighborhood solution information area in the tablet list in a certain period of time, thereby performing the tablet search. At this time, the possibility of local optimization is rapidly increased.

한편, 데이터 저장부(160)는 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치(100)에서 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획과 관련된 데이터를 저장한다. 예를 들면, 데이터 저장부(160)는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획과 관련된 데이터를 입력된 데이터, 주문 데이터, 주문 리스트, 주문 우선순위, 납기일, 주문 수량, 자재 대체 그룹에 대한 데이터, 원자재 소비 개수, 할당비율 계산과 관련된 데이터 등을 저장할 수 있다.Meanwhile, the data storage unit 160 stores data related to the production plan based on the meta-heuristic in the production planning apparatus 100 based on the meta-heuristic. For example, the data storage unit 160 stores the data related to the meta-heuristic-based production plan considering the allocation ratio into the input data, order data, order list, order priority, delivery date, order quantity, Data, raw material consumption count, data related to the allocation ratio calculation, and the like.

도 2는 본 명세서의 실시 예에 따른 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 방법에 대한 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart of a meta-heuristic-based production planning method that takes account of allocation ratio compliance according to an embodiment of the present invention.

생산 계획 장치(100)는 주문 데이터를 입력받고, 입력된 주문 데이터를 최상위 주문 우선순위, 최단 납기일 및 최대 주문 수량의 순서대로 정렬한다(S202).The production planning apparatus 100 receives the order data and sorts the input order data in order of the highest order priority, the shortest delivery date, and the maximum order quantity (S202).

그리고 생산 계획 장치(100)는 그 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택한다(S204).Then, the production planning apparatus 100 selects an order to be allocated from the ordered order data (S204).

이어서, 생산 계획 장치(100)는 선택된 주문의 각 원자재 대체 그룹에서 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택한다(S206).Then, the production planning apparatus 100 selects a raw material having the maximum consumption number in each of the substitute raw material groups of the selected order (S206).

이후, 생산 계획 장치(100)는 최대 소비 개수가 주문 수량 이상인지를 확인한다(S208).Then, the production planning apparatus 100 confirms whether the maximum consumption number is equal to or greater than the order quantity (S208).

상기 확인 결과(S208), 최대 소비 개수가 주문 수량 이상이면, 생산 계획 장치(100)는 최대 할당비율을 갖는 원자재에 주문 수량을 할당하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 생성한다(S210).If the maximum number of consumed products is equal to or greater than the order quantity, the production planning apparatus 100 generates the initial solution information of the production plan by allocating the order quantity to the raw material having the maximum allocation ratio (S210).

그리고 생산 계획 장치(100)는 주문 리스트가 비어 있는지를 확인한다(S212).Then, the production planning apparatus 100 confirms whether the order list is empty (S212).

반면, 상기 확인 결과(S208), 최대 소비 개수가 주문 수량 미만이면, 생산 계획 장치(100)는 할당 시간을 이동한다(S214).On the other hand, if it is determined in step S208 that the maximum number of consumptions is less than the order quantity, the production planning apparatus 100 moves the allocation time in step S214.

이어서, 생산 계획 장치(100)는 계획 대상 기간의 끝에 도달하는지를 확인한다(S216).Then, the production planning apparatus 100 confirms whether it reaches the end of the planned object period (S216).

상기 확인 결과(S216), 계획 대상 기간의 끝에 도달하면, 생산 계획 장치(100)는 선택된 주문을 삭제하고, 시간 위치를 계획 대상 기간의 시작 위치로 리셋한다(S218). 반면, 상기 확인 결과(S216), 계획 대상 기간의 끝에 도달하지 않으면, 생산 계획 장치(100)는 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택하는 S204 과정을 수행한다.When the confirmation result (S216) reaches the end of the planned object period, the production planning apparatus 100 deletes the selected order and resets the time position to the start position of the planned object period (S218). On the other hand, if the confirmation result (S216) does not reach the end of the planning target period, the production planning apparatus 100 performs the S204 process of selecting the order to be allocated from the ordered order data.

한편, 상기 확인 결과(S212), 주문 리스트가 비어 있으면, 생산 계획 장치(100)는 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선한다(S220).On the other hand, if the order list is empty (S212), the production plan apparatus 100 improves the initial solution information of the production plan using the meta-heuristic algorithm (S220).

반면, 상기 확인 결과(S212), 주문 리스트가 비어 있지 않으면, 생산 계획 장치(100)는 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택하는 S204 과정을 수행한다.On the other hand, if the order list is not empty (S212), the production planning apparatus 100 performs step S204 of selecting an order to be allocated from the ordered order data.

S220 과정 이후, 생산 계획 장치(100)는 생산 계획의 초기 솔루션 정보의 개선 과정을 통해 생선 계획의 개선 솔루션 정보를 생성한다(S222).After step S220, the production planning apparatus 100 generates the improved solution information of the fish plan through the improvement process of the initial solution information of the production plan (S222).

한편, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법과 다른 기법을 주문 충족 레벨, 납기일 위반 일수, 할당비율 적합성과 같은 다양한 관점에서 비교하기로 한다. 비교 대상인 다른 알고리즘은 수학적 모델 기반의 생산 계획 방법이 있다.On the other hand, the production planning method and other techniques according to the embodiment of the present invention will be compared from various viewpoints such as order fulfillment level, delivery date violation days, and allocation ratio suitability. Other algorithms to be compared are production planning methods based on mathematical models.

수학적 모델 기반의 생산 계획 방법은 생산 계획에 대해 최적의 솔루션 정보가 검색되기 전에 생산 계획 생성을 중지하지 않는다. 그래서 생산 계획 장치(100)는 하루 동안을 시간제한으로 설정한다. 실험시, 생산 계획 방법은 각 기준의 평균을 획득하기 위해 50번 실험을 반복했다.The mathematical model-based production planning method does not stop the production plan generation before the optimal solution information is retrieved for the production plan. Therefore, the production planning apparatus 100 sets a time limit for one day. In the experiment, the production planning method was repeated 50 times to obtain the average of each criterion.

주문 충족 레벨은 하기의 [수학식 2]와 같이 측정된다. 즉, 주문 충족 레벨은 전체 충족된 주문들을 전체 주문들로 나눈 값으로 산출된다.The order fulfillment level is measured as follows: " (2) " That is, the order fulfillment level is calculated by dividing the total fulfilled orders by the total orders.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, total satisfied orders는 주문 충족 레벨, total orders는 전체 주문들을 나타낸다.Where total satisfied orders is the order fulfillment level, and total orders is the total orders.

납기일 위반 일수는 하기의 [수학식 3]과 같이 측정된다. 즉, 납기일 위반 일수는 i번째 아이템 주문의 납기일에서 i번째 아이템 주문의 생산일을 차감한 값과 0 중에서 최대인 값들을 모든 i에 대해서 합산한 값으로 산출된다.The delivery date violation days are measured as follows. That is, the number of days for the delivery date violation is calculated by summing the values obtained by subtracting the production date of the i-th item order from the delivery date of the i-th item order and the maximum value of 0 from all i.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, Di는 i번째 아이템 주문의 납기일, Pi는 i번째 아이템 주문의 생산일을 나타낸다.Here, D i represents the delivery date of the i-th item order and P i represents the production date of the i-th item order.

할당비율 적합성은 하기의 [수학식 4]와 같이 측정된다. 즉, 할당비율 적합성은 j번째 자재 대체 그룹에서 i번째 사이트의 계약 비율에서 j번째 자재 대체 그룹에서 i번째 사이트의 할당비율을 차감한 절대값의 제곱을 모든 i, j에 대해서 합산한 값으로 산출된다.The allocation ratio suitability is measured as follows: " (4) " That is, the allocation ratio suitability is calculated by summing the squares of the absolute values obtained by subtracting the allocation ratios of the i-th site in the j-th material substitution group from the contract ratio of the i-th site in the j-th material substitution group to all i, j do.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, CRij는 j번째 자재 대체 그룹에서 i번째 사이트의 계약 비율, ARij는 j번째 자재 대체 그룹에서 i번째 사이트의 할당비율을 나타낸다.CR ij represents the contract ratio of the i-th site in the j-th material substitution group, and AR ij represents the allocation ratio of the i-th site in the j-th material substitution group.

한편, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법과 다른 기법을 비교하기 위해 3개의 데이터 세트로 실험이 수행되었다.On the other hand, in order to compare the production planning method and other techniques according to the embodiment of the present invention, experiments were performed with three data sets.

제1 데이터 세트는 100개 주문들, 10개의 원자재 사이트들, 1개의 제조 사이트들 및 2개의 대체 가능한 그룹들로 구성된 가장 간단한 세트이다. 제2 데이터 세트는 1,000개 주문들, 50개의 원자재 사이트들, 2개의 제조 사이트들 및 10개의 대체 가능한 그룹들로 구성된 세트이다. 제3 데이터 세트는 10,000개 주문들, 100개의 원자재 사이트들, 2개의 제조 사이트들 및 20개의 대체 가능한 그룹들로 구성된 세트이다. The first data set is the simplest set of 100 orders, 10 commodity sites, 1 manufacturing site and 2 substitutable groups. The second data set is a set of 1,000 orders, 50 commodity sites, 2 manufacturing sites, and 10 substitutable groups. The third data set is a set of 10,000 orders, 100 commodity sites, 2 manufacturing sites and 20 substitutable groups.

첫째로, 작은 사이즈인 제1 데이터 세트의 실험 결과를 살펴보기로 한다.First, the experimental result of the first data set having a small size will be described.

작은 사이즈의 데이터 세트에 대해서, 각각의 알고리즘은 하기의 [표 1]을 참조하면, 100% 주문 충족 레벨, 납기일 위반 일수의 비슷한 레벨과, 할당 비율 적합성 사이의 사소한 차이를 보여주고 있다. For a small size dataset, each algorithm shows a slight difference between a 100% order fulfillment level, a similar level of delivery date violation days, and allocation ratio suitability, as shown in Table 1 below.

알고리즘algorithm 기준(Criteria)Criteria 주문 충족 레벨Order fulfillment level 마감일 위반 일 수Number of days due 평균Average 표준편차Standard Deviation 평균Average 표준편차Standard Deviation 수학적 모델Mathematical model 100.0(최적)100.0 (optimum) -- 2(최적)2 (optimal) -- 본 발명Invention 100100 00 22 00 수학적 모델의
할당 비율 준수
Mathematical model
Adhering to the allocation ratio
0.570.57 -- 0.620.62 --
본 발명의
할당 비율 준수
The
Adhering to the allocation ratio
0.390.39 0.260.26 0.390.39 0.260.26

여기서, 생산 계획 방법에 대해서 N은 50개로 설정되어 반복하여 계산하였고, 그 성능 평가는 평균 및 분산을 통해 실시되었다. 제1 데이터 세트에 대해서 수학적 모델을 사용한 방법과 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법을 이용하여 주문 충족 레벨의 평균 및 표준편차, 납기일 위반 일수 및 할당비율 적합성이 산출되었다.Here, for the production planning method, N is set to 50 and iteratively calculated, and the performance evaluation is carried out through the mean and variance. The mean and standard deviation of order fulfillment level, the number of days due for delivery date, and the allocation ratio suitability were calculated using the mathematical model for the first data set and the production planning method according to the embodiments of this specification.

둘째로, 중간 사이즈인 제2 데이터 세트의 실험 결과를 살펴보기로 한다.Second, the experimental result of the second data set having the medium size will be described.

중간 사이즈의 데이터 세트에 대해서, 수학적인 모델 기법은 최상위 주문 충족 레벨 및 납기일 위반의 가장 짧은 일수를 보여준다. 그러나 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 하기의 [표 1]을 참조하면, 통계적으로 사소한 차이를 보여주고, 뛰어난 할당비율 적합성을 제공한다.For medium sized datasets, the mathematical modeling technique shows the highest order fulfillment level and the shortest days of due date violations. However, the production planning method according to the embodiment of the present invention shows statistically minor differences and provides excellent allocation ratio suitability with reference to [Table 1] below.

알고리즘algorithm 기준(Criteria)Criteria 주문 충족 레벨Order fulfillment level 마감일 위반 일 수Number of days due 평균Average 표준편차Standard Deviation 평균Average 표준편차Standard Deviation 수학적 모델Mathematical model 92.0(최적)92.0 (optimum) -- 13(최적)13 (Optimal) -- 본 발명Invention 86.386.3 5.65.6 17.317.3 0.960.96 수학적 모델의
할당 비율 준수
Mathematical model
Adhering to the allocation ratio
4.714.71 -- 3.923.92 --
본 발명의
할당 비율 준수
The
Adhering to the allocation ratio
0.650.65 0.170.17 0.650.65 0.170.17

여기서, 생산 계획 방법에 대해서 N은 50개로 설정되어 실험되었다. 제 2 데이터 세트에 대해서 수학적 모델을 사용한 방법과 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법을 이용하여 주문 충족 레벨의 평균 및 표준편차, 납기일 위반 일수 및 할당비율 적합성이 산출되었다.Here, for the production planning method, N was set to 50 and it was experimented. The mean and standard deviation of the order fulfillment level, the number of days due for the delivery date, and the allocation ratio suitability were calculated using the mathematical model for the second data set and the production planning method according to the embodiments of the present specification.

셋째로, 대용량 사이즈의 제3 데이터 세트의 실험 결과를 살펴보기로 한다.Third, the experimental result of the third data set of large size will be described.

대용량 사이즈의 데이터 세트에 대해서, 수학적인 모델 기법은 4시간 안에 최적의 솔루션을 검색하지 못하였다. 그래서 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 가장 최근의 베스트 솔루션을 제공하였다. 대용량 사이즈의 데이터 세트에서, 본 명세서에 따른 생산 계획 방법은 하기의 [표 3]을 참조하면 다른 알고리즘과 비교하여 최상위 품질의 솔루션을 제공하였다. For large data sets, the mathematical modeling technique failed to find the optimal solution within four hours. The production planning method according to the embodiment of the present invention thus provided the latest best solution. In the large-sized data set, the production planning method according to the present invention provided a top-quality solution in comparison with other algorithms with reference to Table 3 below.

알고리즘algorithm 기준(Criteria)Criteria 주문 충족 레벨Order fulfillment level 마감일 위반 일 수Number of days due 평균Average 표준편차Standard Deviation 평균Average 표준편차Standard Deviation 수학적 모델Mathematical model 84.384.3 -- 307307 -- 본 발명Invention 82.282.2 3.683.68 298298 1616 수학적 모델의
할당 비율 준수
Mathematical model
Adhering to the allocation ratio
95.295.2 -- 107.4107.4 --
본 발명의
할당 비율 준수
The
Adhering to the allocation ratio
32.132.1 3.173.17 32.132.1 3.173.17

여기서, 생산 계획 방법에 대해서 N은 50개로 설정되어 실험되었다. 제 3 데이터 세트에 대해서 수학적 모델을 사용한 방법과 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법을 이용하여 주문 충족 레벨의 평균 및 표준편차, 납기일 위반 일수, 및 할당비율 적합성이 산출되었다.Here, for the production planning method, N was set to 50 and it was experimented. The mean and standard deviation of the order fulfillment level, the number of days due for the delivery date, and the allocation ratio suitability were calculated using the method using the mathematical model for the third data set and the production planning method according to the embodiments of the present specification.

이와 같이, 휴리스틱 기반의 생산 계획 장치(100)는 3개 타입의 데이터 세트들로 2개의 알고리즘들의 주문 충족 레벨, 납기일 위반 일수, 및 할당비율 적합성을 비교하였다.Thus, the heuristic-based production planning apparatus 100 compares the order fulfillment level, delivery date violation days, and allocation ratio suitability of the two algorithms with three types of data sets.

작은 데이터 세트에 대해서, 본 명세서에 따른 생산 계획 방법은 수학적 모델을 사용한 알고리즘들과 비교하여 동일한 결과를 보여주었다. 작은 사이즈의 데이터 세트이기 때문에, 모든 알고리즘들은 최적 솔루션을 검색할 수 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 작은 사이즈의 계획 문제를 쉽게 해결할 수 있다.For small data sets, the production planning method according to the present invention showed the same results compared with algorithms using a mathematical model. Because it is a small data set, all algorithms can search for the optimal solution. The production planning method according to the embodiment of the present invention can easily solve a small-sized planning problem.

중간 데이터 세트에 대해서, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 최소 할당비율 위반 솔루션을 생성하고, 주문 충족 레벨 및 납기일 위반 일수가 조금 부족하게 생성하고 있다. 수학적인 모델 기법은 약간 더 나은 결과를 가진다. 그러나 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법보다 더 많은 시간이 소요되고 있다. 추가로, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 할당비율 위반 기준에서 최고의 솔루션을 검색할 수 있다.For the intermediate data set, the production planning method according to the embodiment of the present disclosure creates a solution of the minimum allocation ratio violation and generates a little shortage of order fulfillment level and delivery date violation days. Mathematical modeling techniques have slightly better results. However, it takes more time than the production planning method according to the embodiment of the present specification. In addition, the production planning method according to the embodiment of the present invention can search for the best solution in the allocation ratio violation criterion.

대용량 데이터 세트에 대해서, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 각각의 기준에서 최고의 결과를 보여주고 있다. 수학적 모델은 4시간 안에 최적 솔루션을 검색하는 것에 실패했다. 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법의 주문 충족 레벨이 수학적 모델의 실험 결과와 근소한 차이를 보이는 반면, 납기일 위반 일수 및 할당비율 위반에서 뛰어난 결과를 보여주고 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 대용량 데이터 세트를 이용할 때, 매우 효과적일 수 있다.For large data sets, the production planning method according to the embodiment of the present invention shows the best results on each criterion. The mathematical model failed to retrieve the optimal solution within four hours. The production planning method according to the embodiment of the present invention shows excellent results in terms of the number of days for violation of the due date and the violation of the allocation ratio while the order fulfillment level of the production planning method according to the embodiment of the present invention is slightly different from the experimental result of the mathematical model Giving. The production planning method according to embodiments of the present disclosure can be very effective when using large data sets.

일반적으로, 수학적 모델 및 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 각 기준에서 최고의 결과를 보여준다. 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 실험 결과에서 가장 빠르게 생산 계획에 대한 최적의 솔루션 정보를 생성한다. 소비된 시간은 항상 10분보다 적게 소요되었다. 또한, 이러한 결과는 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법의 유용성을 지지해준다. 왜냐하면, 제조 영역에서 주문 변경이 매우 자주 발생하고, 생산 계획 방법은 주문 변경에 빠르게 대응해야 한다. 이러한 상황에서, 수학적 모델 기법은 적절하지 못한 측면이 있다.In general, mathematical models and production planning methods according to embodiments of the present disclosure show the best results in each criterion. The production planning method according to the embodiment of the present invention generates the optimal solution information for the production plan as soon as the experiment results. The time spent was always less than 10 minutes. These results also support the utility of the production planning method according to the embodiments of the present disclosure. Because order changes occur very frequently in the manufacturing area, and production planning methods must respond quickly to order changes. In this situation, the mathematical modeling technique is not appropriate.

할당비율 위반의 관점에서, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 균형 있는 할당을 생성하기 위해 적합하다. 균형 잡힌 할당은 불균형적 할당을 방지하고 강제적인 할당을 피하게 함으로써, 공급 체인의 지속 가능성 및 안정성을 증가시킬 수 있다.In view of the allocation ratio violation, the production planning method according to embodiments of the present disclosure is suitable for creating a balanced allocation. Balanced allocation can increase the sustainability and stability of the supply chain by preventing asymmetric allocation and avoiding forced allocation.

전술된 바와 같이, 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 생산 스케줄 프로세스에서 대체 가능한 선택 문제들의 최적 할당을 해결할 수 있다. 여기서, 주문 만족, 납기일 위반도 또한 고려된다.As described above, the production planning method according to embodiments of the present disclosure can solve the optimal allocation of alternative problems that can be substituted in the production schedule process. Here, order satisfaction and delivery date violation are also considered.

본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 수학적인 모델 기반의 기법과 비교하여 주문 충족 레벨 및 납기일 위반 일수 및 할당비율 위반의 비슷한 레벨을 보여준다. 수학적 모델 기반의 기법은 최적 솔루션을 제공하는 반면, 대용량 데이터 세트에 대해서 4시간 안에 최적 솔루션을 찾지 못했다. 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 10분 안에 항상 적절한 생산 스케줄들을 생성할 수 있다. 그리고 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법의 스케줄 품질은 대용량 데이터 세트에 대한 수학적인 모델 기반의 기법의 스케줄 품질보다 더 나은 결과를 제공한다.The production planning method according to embodiments of the present disclosure shows a similar level of order fulfillment level and delivery date violation days and allocation rate violations compared to mathematical model based techniques. While mathematical model-based techniques provide the optimal solution, they have not found an optimal solution for large data sets in four hours. The production planning method according to the embodiment of the present invention can always generate appropriate production schedules within 10 minutes. And the schedule quality of the production planning method according to embodiments of the present disclosure provides better results than the schedule quality of the mathematical model based techniques for large data sets.

본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법을 이용하여 대체 선택 문제의 최적 할당을 해결함으로써, 불안정한 공급 체인들을 유발할 수 있는 불균형적이고 집중적인 할당을 방지하기 위해 생산품 및 부분들의 적정한 수량들을 할당할 수 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 생산 계획 방법은 대용량 데이터 세트에 대해서도 짧은 실행 기간을 가지기 때문에, 제조 현장에서 빈번한 주문 변경에 대해 빠른 대응을 하도록 도와줄 수 있다. By solving the optimal allocation of alternative selection problems using production planning methods according to embodiments of the present disclosure, appropriate quantities of products and parts can be allocated to prevent disproportionate and intensive allocations that can lead to unstable supply chains . The production planning method according to the embodiment of the present invention has a short execution period for a large data set, so that it is possible to quickly respond to frequent order changes at a manufacturing site.

이상에서 설명한 실시 예들은 그 일 예로서, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 생산 계획 장치
110; 데이터 입력부
120: 주문 정렬부
130: 원자재 확인부
140: 초기 솔루션 생성부
150: 개선 솔루션 생성부
160: 데이터 저장부
100: Production planning device
110; Data input section
120: order arrangement unit
130: Raw material confirmation unit
140: initial solution generation unit
150:
160: Data storage unit

Claims (8)

생산 계획 제공 장치에서 수행되는 생산 계획 제공 방법에 있어서,
입력된 주문 데이터를 분석하여 최상위 주문 우선순위, 최단 납기일 및 최대 주문 수량의 순서대로 주문 데이터를 주문 리스트로 정렬하는 단계;
상기 정렬된 주문 데이터에서 할당 대상이 되는 주문을 선택하고, 상기 선택된 첫 번째 주문의 각 자재 대체 그룹에서 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택하는 단계;
상기 선택된 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상인지를 확인하는 단계;
상기 확인 결과, 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 이상이면 할당비율을 계산하고, 상기 계산된 할당비율 중에서 최대 할당비율을 갖는 원자재에 주문 수량을 할당하여 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 생성하는 단계; 및
메타 휴리스틱(meta heuristic) 알고리즘을 이용하여 상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계
를 포함하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
A production plan providing method performed in a production plan providing apparatus,
Analyzing the inputted order data and sorting the order data into an order list in order of the highest order priority, the shortest delivery date, and the maximum order quantity;
Selecting an order to be allocated from the sorted order data and selecting a raw material having a maximum consumption number in each material replacement group of the selected first order;
Confirming whether the maximum consumption number of the selected raw materials is equal to or greater than an order quantity;
Calculating an allocation ratio when the maximum number of consumables of the raw material is equal to or greater than the order quantity and allocating an order quantity to the raw material having the maximum allocation ratio among the calculated allocation ratios to generate initial solution information of the production plan; And
Improving the initial solution information of the generated production plan using a meta heuristic algorithm
A meta - heuristic - based production planning method considering compliance ratio.
제1항에 있어서,
상기 확인 결과, 원자재의 최대 소비 개수가 주문 수량 미만이면, 할당 시간을 이동(shift)시키는 단계
를 더 포함하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
The method according to claim 1,
As a result of the checking, if the maximum number of consumed raw materials is less than the order quantity,
A meta heuristic based production planning method considering the allocation ratio.
제2항에 있어서,
상기 할당 시간을 이동시키는 단계에서 이동시킨 할당 시간이 계획 대상 기간의 끝에 도달하면 상기 주문 리스트로부터 상기 선택된 주문을 삭제하고, 시간 위치를 계획 대상 기간의 시작으로 리셋하는 단계
를 더 포함하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
3. The method of claim 2,
Removing the selected order from the order list and resetting the time position to the start of the planned object period when the allocated time moved in the step of moving the allocated time reaches the end of the planned object period
A meta heuristic based production planning method considering the allocation ratio.
제1항에 있어서,
상기 정렬된 주문 리스트가 비어 있으면(Null), 상기 최대 소비 개수를 가지는 원자재를 선택하는 단계를 수행하는 단계
를 더 포함하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
The method according to claim 1,
If the sorted order list is empty (Null), selecting the raw material having the maximum consumption number
A meta heuristic based production planning method considering the allocation ratio.
제1항에 있어서,
상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는
상기 생성된 초기 솔루션 정보로부터 제한 시간 내에 개선 솔루션 정보를 생성하되, 실행 가능한 솔루션 정보가 존재하지 않으면 실행 가능하지 않은 솔루션 정보를 개선 솔루션 정보로 생성하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
The method according to claim 1,
The step of improving the initial solution information of the generated production plan
Provides a meta-heuristic-based production plan that takes into consideration the allocation ratio to generate remediation solution information within the time limit from the generated initial solution information, and to generate remedial solution information as remediation solution information if executable solution information does not exist Way.
제1항에 있어서,
상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는
타부 검색(Tabu search) 기반의 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
The method according to claim 1,
The step of improving the initial solution information of the generated production plan
A meta-heuristic-based production planning method considering adhering ratio compliance to improve initial solution information of the generated production plan using a metabolic heuristic algorithm based on Tabu search.
제6항에 있어서,
상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는
상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보에서 개선된 이웃 솔루션 정보로 반복적으로 이동시키는 이웃 솔루션 검색 과정을 수행하여 개선된 솔루션 정보를 생성하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
The method according to claim 6,
The step of improving the initial solution information of the generated production plan
A meta-heuristic-based production planning method that considers allocation ratio compliance to perform a neighbor solution search process that repeatedly moves from the initial solution information of the generated production plan to the improved neighbor solution information to generate improved solution information.
제7항에 있어서,
상기 생성된 생산 계획의 초기 솔루션 정보를 개선하는 단계는
미검색한 솔루션 영역을 검색하도록 가이드하는 타부 리스트(Tabu list)를 이용하여 상기 이웃 솔루션 검색 과정을 수행하는 할당비율 준수를 고려한 메타 휴리스틱 기반의 생산 계획 제공 방법.
8. The method of claim 7,
The step of improving the initial solution information of the generated production plan
A meta-heuristic-based production plan providing method that takes into account the allocation ratio to perform the neighbor solution search process using a tabu list that guides the search for a solution area that has not been searched.
KR1020160007265A 2016-01-20 2016-01-20 Meta heuristic based production planning method considering allocation rate conformance KR101770303B1 (en)

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