KR20200130921A - 분산 협업 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

분산 협업 자원 할당 장치는 공장 에이전트로부터 공정별 주문 정보와 작업 시간 정보를 수신하면, 공정별 각 설비 에이전트가 수신한 정보를 이용하여 주문에 대한 평가 지표로 사용하는 작업여유시간의 비율을 계산하고, 각 설비 에이전트의 상기 평가 지표를 이용하여 상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하며, 참여 의사를 보인 공정별 설비 에이전트들 중 평가 지표가 가장 높은 설비 에이전트를 해당 공정의 협상 에이전트로 설정하여, 생산 수량에 대한 협상을 진행한다.

Description

분산 협업 자원 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DISTRIBUTED COOPERATIVE RESOURCE ALLOCATION}
본 발명은 분산 협업 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 설비간의 분산 협업을 통해 다품종 소량 생산과 같은 개인화 제조에 적합하도록 설비 자원을 할당하고 관리하기 위한 분산 협업 자원 할당 방법 및 장치에 관한 것이다.
제조 공장에서 설비 자원의 할당을 통한 생산 계획 수립의 경우, 제품에 대한 수요예측을 바탕으로 생산 계획(planning) 및 스케줄링(scheduling)을 통해서 월간, 주간, 일일 생산량 및 생산 순서를 결정하게 된다. 이러한 계획의 수립은 수요예측을 바탕으로 자원의 용량(capacity)을 사전에 계획하고, 해당 기간에 계획된 생산량을 만족하는 효율적인 생산 순서의 수립을 중앙에서 결정하고 실행하게 된다.
이러한 중앙집중 계획의 경우, 예측된 수요가 실제 시장의 수요와 차이가 크거나, 설비 자원의 고장이나 변동 상황이 발생하게 되면, 수립된 생산 계획에는 변화와 차질이 생기며 신속한 대응에 어려움이 발생하게 된다. 따라서 대부분의 공장에서는 자원 할당을 위한 계획 수립 시 버퍼 혹은 여유 용량(capacity)을 충분히 보유하여, 예상하지 못한 변동 상황에 대처하도록 관리하고 있다.
또한 중앙에서 현장의 동적인 상황에 맞추어서 계획을 매번 수정 및 변경하는 데에는 자원 활용 및 계획수립의 시간적, 비용적 효율 측면에서 여러 가지 어려움이 존재한다.
이와 같은 어려움에 대해 현장의 다양한 변동요인을 모두 고려하여 계획을 수립하는 것은 불가능하며, 주요 자원에 대한 확정적인 스케줄의 재수립에도 상당 시간이 소요되어, 동시다발적인 변동성에 대해 즉각적으로 대응하는 것 자체가 불가능하다. 보통 전술한 것과 같이 사전에 계획을 수립하고, 자원의 여유 용량과 현장의 즉각적인 대응 및 관리를 통해 통제해 나가는 것이 일반적이다. 이와 같이 제조환경에서 자원 할당 문제는 불확정성(Uncertainty) 및 변동성(Variability)이 높은 의사결정 문제이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 제조 현장에서 현장의 다양한 변동성의 발생에 대해 설비 자원을 효율적으로 활용할 수 있도록 하기 위한 분산 협업 자원 할당 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 설비 에이전트간 분산 협업을 통해 설비 자원을 할당하는 분산 협업 자원 할당 방법이 제공된다. 분산 협업 자원 할당 방법은 공정별 각 설비 에이전트가 공장 에이전트로부터 공정별 주문 정보와 작업 시작 정보를 수신하는 단계, 상기 공정별 각 설비 에이전트가 상기 공정별 주문 정보와 작업 시작 정보를 통해 주문에 대한 평가 지표로 사용하는 작업여유시간의 비율을 계산하는 단계, 상기 공정별 각 설비 에이전트가 상기 평가 지표를 이용하여 상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하는 단계, 상기 참여 의사를 보인 공정별 설비 에이전트들 중 평가 지표가 가장 높은 설비 에이전트를 해당 공정의 협상 에이전트로 설정하는 단계, 그리고 상기 해당 공정의 협상 에이전트가 상기 해당 공정에서의 참여 의사를 보인 나머지 설비 에이전트들과 생산 수량에 대한 협상을 진행하는 단계를 포함한다.
상기 협상을 진행하는 단계는 상기 해당 공정에서 상기 참여 의사를 보인 모든 설비 에이전트가 작업 참여에 대한 이득이 발생하는 방향으로 상기 생산 수량에 대한 협상을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 협상을 진행하는 단계는 상기 협상 에이전트의 생산량을 제1 비율로 설정하고 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하는 단계, 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 상기 나머지 설비 에이전트의 생산량을 상기 제1 비율을 토대로 하여 제2 비율로 설정하고 상기 나머지 설비 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하는 단계, 그리고 상기 나머지 설비 에이전트 모두가 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 상기 제1 비율 및 제2 비율을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 비율은 상기 제1 비율과 상기 나머지 설비 에이전트의 수를 토대로 결정될 수 있다.
상기 제1 비율 및 상기 제2 비율을 조절하는 단계는 상기 제1 비율을 설정된 협상 단위만큼 줄이는 단계를 포함할 수 있다.
상기 협상을 진행하는 단계는 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 않으면, 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들의 생산량을 동일하게 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하는 단계는 상기 각 설비 에이전트가 설비 작업 희망 임계치를 설정하는 단계, 그리고 상기 각 설비 에이전트의 평가 지표와 상기 각 설비 에이전트의 설비 작업 희망 임계치의 비교를 통해 상기 각 설비 에이전트가 상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 설비 작업 희망 임계치는 해당 설비의 가동률이 낮을수록 낮게 설정될 수 있다.
상기 계산하는 단계, 상기 결정하는 단계, 상기 설정하는 단계, 그리고 상기 진행하는 단계는 공정별로 순차적으로 수행될 수 있다.
직전 공정에서 상기 협상을 통해 상기 생산 수량이 결정되면, 다음 공정에서의 작업 시작 시점이 공장 에이전트에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 분산 협업을 통해 설비 자원을 할당하는 분산 협업 자원 할당 장치가 제공된다. 분산 협업 자원 할당 장치는 인터페이스, 그리고 프로세서를 포함한다. 상기 인터페이스는 공장 에이전트로부터 공정 주문 정보 및 작업 시작 정보를 순차적으로 수신한다. 그리고 상기 프로세서는 해당 공정에서의 주문 정보 및 작업 시작 정보를 토대로 상기 해당 공정에서의 주문에 대한 평가 지표를 계산하고, 상기 해당 공정에서의 상기 평가 지표를 이용하여 상기 주문에 대한 설비 에이전트들의 참여 의사를 결정하며, 참여 의사를 보인 설비 에이전트들간 협상을 통해 생산 수량을 결정한다.
상기 프로세서는 참여 의사를 보인 설비 에이전트들의 상기 평가 지표를 비교하여, 가장 높은 평가 지표를 가지는 경우 협상 에이전트의 역할을 수행할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 협상 에이전트의 역할을 수행하는 경우, 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들이 작업 참여에 대한 이득이 발생하는 방향으로 상기 생산 수량에 대한 협상을 수행할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 협상 에이전트의 역할을 수행하는 경우, 상기 협상 에이전트의 생산량을 제1 비율로 설정하고 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하고, 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 상기 참여 의사를 보인 나머지 설비 에이전트의 생산량을 제2 비율로 설정한 후, 상기 나머지 설비 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하며, 상기 나머지 설비 에이전트 모두가 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 상기 제1 비율 및 상기 제2 비율을 조절할 수 있다.
상기 제2 비율은 상기 제1 비율과 상기 나머지 설비 에이전트의 수를 토대로 결정될 수 있다.
상기 프로세서는 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 않으면, 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들의 생산량을 동일하게 설정할 수 있다.
상기 프로세서는 설비 작업 희망 임계치를 설정하고, 상기 평가 지표가 상기 설비 작업 희망 임계치 이상이면 상기 주문에 대한 참여 의사가 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 평가지표는 작업여유시간의 비율을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 제조환경에서의 생산 유연성(product flexibility), 제조 능력 확대(volume scalability), 제조 강건성(robustness) 확보를 통한 제조업 경쟁력을 높이는데 활용이 가능하다. 또한 제조공장의 현장상황에 신속하고 자율적인 자원 할당을 통한 대응으로 생산성을 향상시킬 수 있으며, 제조 현장의 변동성이 높은 경우, 사전계획을 통한 자원 할당 방법에 비해 보다 강건한 자원 할당 및 활용이 가능하다.
또한 다품종 소량생산 및 개인화 제품 생산 등의 잦은 제품 모델 및 사양의 변경, 그리고 설비의 고장이나 다양한 현장의 예상되지 않은 이상 상황과 같은 다양한 변동성에 유연하고 신속하게 대응이 가능하며, 설비간의 분산 협업을 통해 중앙에서 모든 것을 계획하고 관리 및 통제해야 하는 비용 및 시간적인 부담을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분산 협업 자원 할당 장치의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공장 에이전트와 설비 에이전트의 분산 협업 자원 할당 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 평가 지표를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 참여의사를 결정하기 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 협상 에이전트의 협상 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 각 주문에 대한 자원 할당을 위한 설비들간의 협상 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 분산 협업 자원 할당 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
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 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 분산 협업 자원 할당 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 분산 협업 자원 할당 장치의 전체 구성도이다.
도 1을 참고하면, 분산 협업 자원 할당 장치는 공장 에이전트(Factory agent)(100) 및 복수의 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)를 포함할 수 있다.
공장 에이전트(100)는 고객의 주문 수량, 공정별 생산 소요시간, 고객 납기 등의 시간 정보를 바탕으로 주문 간의 여유 시간의 양을 계산하여 하나 이상의 주문에 대한 작업 할당 우선 순위를 결정한다.
공장 에이전트(100)는 작업 할당 우선 순위에 따른 각 주문에 대해 문제 분할을 통해 공정별로 분리하여 처리하도록 한다. 공장 에이전트(100)는 공정별 설비(machine) 에이전트에 순차적으로 주문 정보 및 작업 시작 시점 정보를 전달한다.
복수의 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 각각 생산 라인에 투입된 설비들을 자율화 및 지능화한 것으로, 해당하는 설비들이 스스로 실시할 작업을 선택하여 작업을 실행하는 기능을 갖는다. 복수의 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 공정별로 그룹핑되어 있다. 예를 들어, 설비 에이전트(20011~20013)는 각각 공정1의 생산 라인에 투입된 설비들을 자율화 및 지능화한 것이며, 설비 에이전트(200N1~200N3)는 각각 공정N의 생산 라인에 투입된 설비들을 자율화 및 지능화한 것이다. 도 1에서는 N단계의 공정과 각 공정별로 3개의 설비 에이전트가 포함되는 것으로 도시하였다. 공정별 설비 에이전트의 개수는 이와 다를 수 있으며, 공정별로 설비 에이전트의 개수도 서로 다를 수 있다.
설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 공정별로 주문에 참여할 설비 자원을 결정하고, 협상을 통해 주문에 참여할 설비들의 생산량을 결정한다. 공정별 설비 자원 간의 협상의 경우, 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 설비별 작업 참여에 대한 이득과 미참여에 대한 기회비용을 계산하여, 모든 설비가 작업 참여에 대한 이익이 발생하는 방향으로 협상을 진행한다. 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 각각 공정별 협상이 완료되어 생산량이 결정되면, 공장 에이전트(100)로 협상 결과를 전달한다.
공장 에이전트(100)는 공정별 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)에 의해 공정별 참여 설비들의 생산량이 결정되면, 공정별 생산 일정 결과를 업데이트한다.
문제 분할을 통해 공정별로 분리하여 처리하는 것에 대해 구체적으로 설명하면, 하나의 주문이 공정1, 공정2 및 공정 3을 순차적으로 거쳐 제품이 완성된다고 하면, 공장 에이전트(100)는 공정 1에 대한 주문 정보 및 작업 시작 정보를 전달하고, 공정1의 설비 에이전트(20011~20013)는 주문 정보를 토대로 협상을 진행하고, 협상 결과를 공장 에이전트(100)로 전달한다. 공장 에이전트(100)는 공정1의 협상 결과를 수신하면, 다음 공정인 공정2에 대한 작업 시작 시점을 결정하고, 공정2에 대한 주문 정보 및 작업 시작 정보를 전달한다. 공정2의 설비 에이전트(20021~20023)는 주문 정보 및 작업 시작 정보를 수신하면, 주문 정보를 토대로 협상을 진행하고, 협상 결과를 공장 에이전트(100)로 전달한다. 공장 에이전트(100)는 공정2의 협상 결과를 수신하면, 다음 공정인 공정3에 대한 작업 시작 시점을 결정하고, 공정 3에 대한 주문 정보 및 작업 시작 정보를 전달한다. 공정3의 설비 에이전트(20031~20033)는 주문 정보 및 작업 시작 정보를 수신하면, 주문 정보를 토대로 협상을 진행하고, 협상 결과를 공장 에이전트(100)로 전달한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 분산 협업 자원 할당 장치에 따르면, 공장 에이전트(100)에서 고객 주문에 대한 유연한 작업 우선 순위를 결정하고, 공정별로 문제를 분리해서 공정별 협상을 통해 생산 수량을 결정할 수 있도록 하며, 복수의 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)에서 공정별 설비 자원간의 협상을 통해 생산 수량을 결정한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공장 에이전트와 설비 에이전트의 분산 협업 자원 할당 방법을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 평가 지표를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 참여의사를 결정하기 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참고하면, 공장 에이전트(100)는 고객으로부터의 주문에 대한 문제 분할을 통해 공정별 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)에 순차적으로 주문 정보 및 작업 시작 정보를 전달한다(S210). 공장 에이전트(100)는 직전 공정의 설비 에이전트에 의해 협상이 완료되면, 다음 공정의 설비 에이전트로 주문 정보 및 작업 시작 정보를 전달한다.
공장 에이전트(100)는 동일 시간에 여러 주문이 발생할 경우, 납기, 주문 수량, 생산 소요 시간을 활용하여, 현재 시점에서의 작업 여유 시간의 비율(slack)이 작은 주문부터 순차적으로 할당하도록 주문에 대한 작업 할당 우선 순위를 결정할 수 있다.
설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 각각 주문 정보 및 작업 시작 정보를 수신하면, 주문에 대한 평가 지표를 계산한다(S220). 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 작업 시작 가능 시간, 작업 완료 시간, 납기를 이용하여 작업여유시간의 비율(slack)을 평가지표로서 계산할 수 있다. 산출된 비율(slack)은 0~1 사이의 값일 수 있다. 예를 들면, 평가지표는 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00001
예를 들어, 어느 설비에 대한 납기 시점과 작업 시작 시점 및 작업 완료 시점이 도 3과 같이 주어졌다고 가정한다. 이 경우, 해당 설비 에이전트의 평가 지표는 0.3이 된다.
설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 설비 작업 희망 임계치를 설정한다(S230). 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 동일한 공정 작업이 가능한 설비들 중에서 설비의 가동률(utilization)이 낮을수록 낮은 임계치를 가질 수 있도록 설정한다.
설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 주문에 대한 해당 설비의 참여의사를 결정한다(S240). 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 수학식 2와 같이 설비 작업 희망 임계치와 주문에 대한 해당 설비의 평가 지표를 비교하여, 해당 설비의 참여의사를 결정할 수 있다. 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 평가 지표가 설비작업희망 임계치 이상이면 해당 주문에 대한 작업에 참여하는 것으로 결정하고, 그렇지 않으면 해당 주문에 대한 작업에 참여하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
Figure pat00002
예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이 설비1의 설비 작업 희망 임계치가 0.2이고, 주문1, 주문2 및 주문3에 평가 지표가 각각 0.3, 0.5 및 0.1이라고 가정한다. 이 경우, 설비1의 설비 에이전트는 주문1 및 주문2에 대한 작업에 참여하는 것으로 결정하고, 주문3에 대해서는 작업에 참여하지 않는 것으로 결정한다.
다음, 해당 주문에 대한 작업에 참여 의사를 보인 설비 에이전트들은 생산 수량에 대한 협상을 진행한다(S250). 동일한 주문에 대해 동일한 공정 작업이 가능한 설비들 중에서 평가 지표(slack)가 가장 높은 값을 가지는 설비 에이전트가 협상 에이전트의 역할을 한다. 협상 에이전트는 해당 주문에 참여 의사를 보인 설비들간의 협상을 진행하여 생산 수량을 결정한다.
모든 주문이 할당될 때까지 단계(S210~S250)가 반복 진행된다.
그리고 앞에서 설명한 바와 같이 공정별 설비 에이전트(20011~20013, 20021~20023, …, 200N1~200N3)는 순차적으로 공장 에이전트(100)로부터 주문 정보 및 작업 시작 정보를 순차적으로 수신하므로, 단계(S210~S250) 또한 공정별로 순차적으로 수행된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 협상 에이전트의 협상 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5를 참고하면, 어느 하나의 주문에 대한 작업에 참여 의사를 보인 설비들 중 평가 지표가 가장 높은 값을 가지는 설비 에이전트는 협상 에이전트가 된다. 예를 들어, 주문2에 대한 참여 설비가 설비1, 설비2 및 설비3이고, 설비1, 설비2 및 설비3의 평가 지표가 각각 0.85, 0.90, 0.95라고 가정하자. 이 경우, 평가 지표가 가장 높은 설비3이 협상 에이전트가 된다.
협상 에이전트는 자신의 생산량을 100%로 설정하고, 해당 주문에 대한 참여 의사를 보인 다른 설비들의 생산량을0%로 설정한 후, 각 설비의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인한다. 해당 설비가 작업에 참여했을 때의 손해와 해당 설비가 작업에 미참여 했을 때의 손해를 토대로 해당 설비가 작업에 참여했을 때 이득이 발생하는지 확인할 수 있다. 협상 에이전트는 해당 주문에 대한 참여 의사를 보인 모든 설비가 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 설정된 협상 단위만큼 생산량을 낮춘 후 협상을 다시 진행한다. 즉, 협상 에이전트는 모든 설비가 작업 참여에 대한 이익이 발생하는 방향으로 협상을 진행한다.
예를 들어, 평가 지표가 가장 높은 설비3이 협상 에이전트가 되면, 협상 에이전트는 설비3의 생산량을 100%로 설정하고, 주문2에 대한 참여 의사를 보인 설비1 및 설비2의 생산량을 0%로 설정한 후, 설비1, 설비2 및 설비3의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인한다. 협상 에이전트는 모든 설비의 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 협상이 이루어진 것으로 판단하고, 협상 절차를 종료한다.
한편, 협상 에이전트는 모든 설비의 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 설비3의 생산량을 설정된 협상 단위(예를 들면, 10%)만큼 생산량을 낮추고, 낮춘 생산량만큼을 설비1과 설비2에 나누어 할당한 후, 앞에서 설명한 방법과 같이 협상을 진행한다.
협상 에이전트는 이와 같은 방식으로 모든 설비가 작업 참여에 대한 이익이 발생하는 방향으로 협상을 진행하게 된다.
이와 같이, 협상 절차가 완료되면, 해당 주문에 참여 의사를 보인 설비들의 생산 수량이 결정된다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 각 주문에 대한 자원 할당을 위한 설비들간의 협상 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참고하면, 각 주문에 대해 협상이 시작되면, 각 주문에 대해 참여 의사를 보인 참여 설비들의 설비 에이전트는 평가 지표를 비교하여 해당 주문에 대한 협상 에이전트를 결정한다(S610, S620). 도 6에서는 설명의 편의상 주문에 대한 참여 설비가 k개인 것으로 가정한다.
해당 주문에 대한 협상 에이전트가 결정되면, 협상 에이전트는 자신 설비의 생산량(n)을 100%로 설정하고(S630), 자신 설비의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 판단한다(S640). n은 협상 에이전트의 설비 생산량을 나타낸다.
협상 에이전트는 자신 설비의 생산량을 100%로 설정했을 때 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 해당 주문의 참여 설비들의 생산량을 모두 동일하게 100/k(%)로 결정한다(S650).
한편, 협상 에이전트는 자신의 생산량을 100%로 설정했을 때 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 나머지 참여 설비들의 생산량을 [(100-n)/(k-1)](%)로 설정하고(S660), 나머지 참여 설비들의 작업 참여에 대한 이득을 계산한 후, 나머지 참여 설비들의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인한다(S670).
협상 에이전트는 나머지 참여 설비들 전부가 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 협상 에이전트의 설비 생산량(n)을 조절한다(S680). 즉 협상 에이전트는 협상 에이전트는 설정된 협상 단위만큼 낮춘 후, 단계(S630~S670)를 반복한다.
협상 에이전트는 나머지 참여 설비들 전부가 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 협상을 종료한다.
이렇게 하면, 해당 주문에 대한 참여 설비들의 생산량(%)이 결정된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 분산 협업 자원 할당 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7을 참고하면, 분산 협업 자원 할당 장치(700)는 프로세서(710), 메모리(720), 저장 장치(730) 및 입출력(input/output, I/O) 인터페이스(740)를 포함한다. 분산 협업 자원 할당 장치(700)는 공장 에이전트 자체일 수 있고, 공장 에이전트 내에 구현될 수 있다. 분산 협업 자원 할당 장치(700)는 설비 에이전트 자체일 수 있고, 설비 에이전트 내에 구현될 수 있다.
프로세서(710)는 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현될 수 있다.
메모리(720)는 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM), 램버스 DRAM(rambus DRAM, RDRAM), 동기식 DRAM(synchronous DRAM, SDRAM), 정적 RAM(static RAM, SRAM) 등의 RAM과 같은 매체로 구현될 수 있다.
저장 장치(730)는 하드 디스크(hard disk), CD-ROM(compact disk read only memory), CD-RW(CD rewritable), DVD-ROM(digital video disk ROM), DVD-RAM, DVD-RW 디스크, 블루레이(blu-ray) 디스크 등의 광학 디스크, 플래시 메모리, 다양한 형태의 RAM과 같은 영구 또는 휘발성 저장 장치로 구현될 수 있다.
I/O 인터페이스(740)는 프로세서(710) 및/또는 메모리(720)가 저장 장치(730)에 접근할 수 있도록 한다. 또한 I/O 인터페이스(740)는 외부와 인터페이스를 제공할 수 있다.
프로세서(710)는 도 1 내지 도 6에서 설명한 공장 에이전트의 기능 또는 설비 에이전트의 기능을 수행할 수 있으며, 공장 에이전트의 기능 또는 설비 에이전트의 기능을 구현하기 위한 프로그램 명령을 메모리(720)에 로드시켜, 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 설명한 동작이 수행되도록 제어할 수 있다. 그리고 이러한 프로그램 명령은 저장 장치(730)에 저장되어 있을 수 있으며, 또는 네트워크로 연결되어 있는 다른 시스템에 저장되어 있을 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. 복수의 설비 에이전트간 분산 협업을 통해 설비 자원을 할당하는 분산 협업 자원 할당 방법으로서,
    공정별 각 설비 에이전트가 공장 에이전트로부터 공정별 주문 정보와 작업 시작 정보를 수신하는 단계,
    상기 공정별 각 설비 에이전트가 상기 공정별 주문 정보와 작업 시작 정보를 통해 주문에 대한 평가 지표로 사용하는 작업여유시간의 비율을 계산하는 단계,
    상기 공정별 각 설비 에이전트가 상기 평가 지표를 이용하여 상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하는 단계,
    상기 참여 의사를 보인 공정별 설비 에이전트들 중 평가 지표가 가장 높은 설비 에이전트를 해당 공정의 협상 에이전트로 설정하는 단계, 그리고
    상기 해당 공정의 협상 에이전트가 상기 해당 공정에서의 참여 의사를 보인 나머지 설비 에이전트들과 생산 수량에 대한 협상을 진행하는 단계
    를 포함하는 분산 협업 자원 할당 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 협상을 진행하는 단계는 상기 해당 공정에서 상기 참여 의사를 보인 모든 설비 에이전트가 작업 참여에 대한 이득이 발생하는 방향으로 상기 생산 수량에 대한 협상을 수행하는 단계를 포함하는 분산 협업 자원 할당 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 협상을 진행하는 단계는
    상기 협상 에이전트의 생산량을 제1 비율로 설정하고 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하는 단계,
    상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 상기 나머지 설비 에이전트의 생산량을 상기 제1 비율을 토대로 하여 제2 비율로 설정하고 상기 나머지 설비 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하는 단계, 그리고
    상기 나머지 설비 에이전트 모두가 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 상기 제1 비율 및 제2 비율을 조절하는 단계
    를 포함하는 분산 협업 자원 할당 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 제2 비율은 상기 제1 비율과 상기 나머지 설비 에이전트의 수를 토대로 결정되는 분산 협업 자원 할당 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 비율 및 상기 제2 비율을 조절하는 단계는 상기 제1 비율을 설정된 협상 단위만큼 줄이는 단계를 포함하는 분산 협업 자원 할당 방법.
  6. 제3항에서,
    상기 협상을 진행하는 단계는 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 않으면, 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들의 생산량을 동일하게 설정하는 단계를 더 포함하는 분산 협업 자원 할당 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하는 단계는
    상기 각 설비 에이전트가 설비 작업 희망 임계치를 설정하는 단계, 그리고
    상기 각 설비 에이전트의 평가 지표와 상기 각 설비 에이전트의 설비 작업 희망 임계치의 비교를 통해 상기 각 설비 에이전트가 상기 주문에 대한 참여 의사를 결정하는 단계를 포함하는 분산 협업 자원 할당 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 설비 작업 희망 임계치는 해당 설비의 가동률이 낮을수록 낮게 설정되는 분산 협업 자원 할당 방법.
  9. 제1항에서,
    상기 계산하는 단계, 상기 결정하는 단계, 상기 설정하는 단계, 그리고 상기 진행하는 단계는 공정별로 순차적으로 수행되는 분산 협업 자원 할당 방법.
  10. 제9항에서,
    직전 공정에서 상기 협상을 통해 상기 생산 수량이 결정되면, 다음 공정에서의 작업 시작 시점이 공장 에이전트에 의해 결정되는 분산 협업 자원 할당 방법.
  11. 분산 협업을 통해 설비 자원을 할당하는 분산 협업 자원 할당 장치로서,
    공장 에이전트로부터 공정 주문 정보 및 작업 시작 정보를 순차적으로 수신하는 인터페이스, 그리고
    해당 공정에서의 주문 정보 및 작업 시작 정보를 토대로 상기 해당 공정에서의 주문에 대한 평가 지표를 계산하고, 상기 해당 공정에서의 상기 평가 지표를 이용하여 상기 주문에 대한 설비 에이전트들의 참여 의사를 결정하며, 참여 의사를 보인 설비 에이전트들간 협상을 통해 생산 수량을 결정하는 프로세서
    를 포함하는 분산 협업 자원 할당 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 프로세서는 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들의 상기 평가 지표를 비교하여, 가장 높은 평가 지표를 가지는 경우 협상 에이전트의 역할을 수행하는 분산 협업 자원 할당 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 프로세서는 상기 협상 에이전트의 역할을 수행하는 경우, 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들이 작업 참여에 대한 이득이 발생하는 방향으로 상기 생산 수량에 대한 협상을 수행하는 분산 협업 자원 할당 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 프로세서는 상기 협상 에이전트의 역할을 수행하는 경우, 상기 협상 에이전트의 생산량을 제1 비율로 설정하고 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하고, 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하면, 상기 참여 의사를 보인 나머지 설비 에이전트의 생산량을 제2 비율로 설정한 후, 상기 나머지 설비 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 확인하며, 상기 나머지 설비 에이전트 모두가 작업 참여에 대한 이득이 발생하지 않으면, 상기 제1 비율 및 상기 제2 비율을 조절하는 분산 협업 자원 할당 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 제2 비율은 상기 제1 비율과 상기 나머지 설비 에이전트의 수를 토대로 결정되는 분산 협업 자원 할당 장치.
  16. 제14항에서,
    상기 프로세서는 상기 협상 에이전트의 작업 참여에 대한 이득이 발생하는지 않으면, 상기 참여 의사를 보인 설비 에이전트들의 생산량을 동일하게 설정하는 분산 협업 자원 할당 장치.
  17. 제11항에서,
    상기 프로세서는 설비 작업 희망 임계치를 설정하고, 상기 평가 지표가 상기 설비 작업 희망 임계치 이상이면 상기 주문에 대한 참여 의사가 있는 것으로 판단하는 분산 협업 자원 할당 장치.
  18. 제11항에서,
    상기 평가지표는 작업여유시간의 비율을 포함하는 분산 협업 자원 할당 장치.
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