지리정보시스템기반의 조선소 블록 물류 시뮬레이션에 관한 연구

Abstract

조선소의 생산 프로세스는 일반 제조업에 비해 복합적인 생산방식을 가지고 있기 때문에 전통적인 시뮬레이션 방법으로는 표현하기 어려운 점이 존재한다. 이를 해결하기 위한 시뮬레이션 방법론에 대한 연구가 지속적으로 진행되고 있는데, 그 중 하나가 공정중심(Process Centric)의 DES 시뮬레이션 방법론이다. 공정중심 DES 시뮬레이션의 경우 복잡한 액티비티 네트워크로 구성되는 선박 건조 공정을 모델링하고 시뮬레이션 하는데 있어 설비중심의 시뮬레이션과 비교하여 모델링의 난의도와 시뮬레이션 수행시간에 있어 장점을 지니고 있다. 하지만 공정중심 방법론의 단점은 액티비티 네트워크 중심으로 시뮬레이션을 수행하기 때문에 설비들 간의 물류(Logistics)를 분석하는데 한계가 있다. 즉, 물류 분석을 위해서는 제품이 설비를 이용하여 운송되는 시간과 운송설비, 이동경로와 관련된 결과가 도출되어야 하는데 액티비티 네트워크로 모델이 구성되는 공정중심 방법론에서는 그 자체만으로는 물류 거동에 대한 고려가 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 공정중심 DES 시뮬레이션 환경에서 물류 분석이 가능한 방법론을 제안하고, 물류 분석을 위해 지리정보시스템(GIS; Geographic Information System)의 표준을 바탕으로 물류 시뮬레이션을 위한 지리정보 구조를 정의하였다.

오늘날 지리정보시스템은 일상생활과 다양한 산업 분야에서 사용되고 있지만, 조선소에서는 단순히 야드 레이아웃을 관리하는 정도로만 활용되고 있다. 중소형 조선소의 경우 지리정보시스템이 구축되어 있는 조선소가 극히 드물며, 대형 조선소 또한 제대로 구축되어 있지 않거나 구축되어 있더라도 지리정보시스템을 제대로 활용하지 못하고 있는 상황이다. 지리정보시스템을 보다 생산적인 목적으로 활용하기 위해 본 연구에서는 조선소 블록 물류를 검증하고 개선할 수 있는 시뮬레이션 시스템 구축에 지리정보시스템을 적용하는 방안에 대한 연구를 진행하였다. 현재 조선소의 블록 물류는 일반적으로 실행 계획 단계에서 일일 단위의 물류 계획에 대해서만 관리가 되고 있다. 하지만 일일 단위의 계획이기 때문에 돌발 상황에 대해 즉각적으로 대응하기 힘들고, 그 이상의 부가가치를 판단할 수 있는 적용은 미흡한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 중장기적으로 작성되는 기준 계획 단계에서 중장기 야드 블록 물류를 검증하고 개선할 수 있는 블록 물류 시뮬레이션에 활용하기 위해 지리정보시스템에 내재된 형상 및 속성 정보를 바탕으로 공장과 도로의 공간 및 속성 정보 생성을 하였다. 또한 생성한 지리정보를 활용하여 물류 현황 파악과 작업장/적치장의 부하 분석, 배원/배량 계획 관점에서 전반적인 물류 개선에 기여하고자 한다.

본 연구에서 제안하는 지리정보 구조는 공정중심 DES 시뮬레이션 플랫폼에 탑재가 되어 공정과 물류 모듈 사이의 정보교환을 위한 인터페이스 역할을 하게 된다. 정보교환을 통해 As-Is 모델을 생성하여 시뮬레이션 결과를 확인하고, 지리정보시스템의 정보를 변경하여 다양한 시나리오에 따라 변화되는 모델을 라이브러리로 구축하여 기준 계획에 따라 변화되는 결과의 확인이 용이할 수 있도록 하였다.