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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 차병철
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 창원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 연구는 고객이 원하는 다양한 제품을 효율적으로 생산하기 위한 제품의 최적 모듈 구성 방법을 다루고 있다. 제품 다양성으로 발생하는 복잡성을 최소화 하기 위하여 적정 모듈을 구성하는 방법론인 설계 구조 매트릭스(DSM)가 활용 되고 있다. 또한 DSM에는 다양한 군집 유효성 지수(Clustering Validity Index: CVI)가 개발되고 적용되어 왔다.
본 연구에서는 새로운 모듈성 지수를 제안하고, 최적의 제품 모듈을 설계할 수 있는 알고리즘을 개발하고자 한다. 모듈내/외의 연관성을 구분하여 모듈내의 부품간의 연관성을 최대화하고 모듈외의 부품간의 연관성을 최소화하는 개념의 신규 지수를 개발하였다.
제안된 모듈성 지수에 유전 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)을 적용하여 최적 모듈 구조를 도출하고 모듈내 최적 부품수를 결정하게 하고자 한다.
첫 번째 분석에서 물리적 구조가 반영된 신규 모듈성 지수를 적용하였으며, 두 번째 분석에서는 제품을 사용하는 고객 관점의 시장요구 사항을 추가하여 설계(제조)관점 뿐만 아니라 고객 관점의 평가까지 반영된 신규 지수를 적용하였다. 고객 관점을 반영한 분석에서는 QFD 개념을 활용하여 고객의 요구사항을 기술적 요구조건으로 변환 시키는 QFD 1단계와 기술적 요구조건을 부품 특성으로 변환 시키는 QFD 2단계를 평가 하였다.
전체 실험 조건별 분석 결과에서 구조 관점 분석시 4:6 모듈조합 과 2:8 모듈조합이 최적해로 도출되었고, 구조‧고객 관점 분석시 4:6 모듈조합이 최적해로 도출되었다. 사례 연구에서는 기업내 전문가 리뷰를 통하여 최종 분석 결과와 동일한 4개의 부품과 6개의 부품으로 구성된 모듈조합을 모듈 그룹 구성 최선 안으로 선정되었다.
L 기업 세탁기의 주요부품을 대상으로 유전 알고리즘에서 구해진 근사 최적해를 바탕으로 최선의 제품 모듈 구성을 제안함으로써 신규 제안된 모듈성 지수와 유전 알고리즘의 유용성을 확인하였다. 최적 인터페이스를 고려한 설계 대안 선택 모형을 세탁기 제품에 적용하여 제안한 방법론이 기여하는 바를 검증 하였다.
본 연구는 최적의 모듈 구성을 설계하기 위해서 현장에서 쉽게 활용 가능한 엑셀 기반으로 해법을 개발함으로써 활용성이 클 것으로 기대한다. 또한, 본 연구에서는 최적 모듈 구성을 위하여 유전 알고리즘을 이용한 해법을 개발하였으나, 본 연구를 기반으로 데이터마이닝에서 사용하는 군집화 기법을 적용한 비교 연구도 활성화될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 새로운 모듈성 지수를 제안하고, 최적의 제품 모듈을 설계할 수 있는 알고리즘을 개발하고자 한다. 모듈내/외의 연관성을 구분하여 모듈내의 부품간의 연관성을 최대화하고 모듈외의 부품간의 연관성을 최소화하는 개념의 신규 지수를 개발하였다.
제안된 모듈성 지수에 유전 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)을 적용하여 최적 모듈 구조를 도출하고 모듈내 최적 부품수를 결정하게 하고자 한다.
첫 번째 분석에서 물리적 구조가 반영된 신규 모듈성 지수를 적용하였으며, 두 번째 분석에서는 제품을 사용하는 고객 관점의 시장요구 사항을 추가하여 설계(제조)관점 뿐만 아니라 고객 관점의 평가까지 반영된 신규 지수를 적용하였다. 고객 관점을 반영한 분석에서는 QFD 개념을 활용하여 고객의 요구사항을 기술적 요구조건으로 변환 시키는 QFD 1단계와 기술적 요구조건을 부품 특성으로 변환 시키는 QFD 2단계를 평가 하였다.
전체 실험 조건별 분석 결과에서 구조 관점 분석시 4:6 모듈조합 과 2:8 모듈조합이 최적해로 도출되었고, 구조‧고객 관점 분석시 4:6 모듈조합이 최적해로 도출되었다. 사례 연구에서는 기업내 전문가 리뷰를 통하여 최종 분석 결과와 동일한 4개의 부품과 6개의 부품으로 구성된 모듈조합을 모듈 그룹 구성 최선 안으로 선정되었다.
L 기업 세탁기의 주요부품을 대상으로 유전 알고리즘에서 구해진 근사 최적해를 바탕으로 최선의 제품 모듈 구성을 제안함으로써 신규 제안된 모듈성 지수와 유전 알고리즘의 유용성을 확인하였다. 최적 인터페이스를 고려한 설계 대안 선택 모형을 세탁기 제품에 적용하여 제안한 방법론이 기여하는 바를 검증 하였다.
본 연구는 최적의 모듈 구성을 설계하기 위해서 현장에서 쉽게 활용 가능한 엑셀 기반으로 해법을 개발함으로써 활용성이 클 것으로 기대한다. 또한, 본 연구에서는 최적 모듈 구성을 위하여 유전 알고리즘을 이용한 해법을 개발하였으나, 본 연구를 기반으로 데이터마이닝에서 사용하는 군집화 기법을 적용한 비교 연구도 활성화될 것으로 기대된다.
목차
Ⅰ. 서론1. 연구의 필요성 및 목적2. 연구 내용 및 방향Ⅱ. 연구 배경 및 선행연구1. 설계구조 매트릭스1.1. 구성 행렬과 블록1.2. 사용 알고리즘1.3. 분류 형태1.4. 기존 설계구조 매트릭스 문제점2. 품질 기능 전개3. 군집 분석3.1. 계층적 분석3.2. 비계층적 분석3.3. 군집화 유효성 주요 지수3.4. 군집화 유효성 비교 선행연구4. 최적화 방법4.1. 메타휴리스틱스4.2. 유전 알고리즘4.3. 유전 알고리즘 활용한 설계구조 매트릭스 선행연구Ⅲ. 연구방법1. 주요 변수 정의 및 신규 모듈성 지수2. 유전 알고리즘 설계2.1. 해의 표현2.2. 적합도 평가2.3. 유전 연산자Ⅳ. 새로운 모듈성 지수를 활용한 최적 모듈 구성1. 구조 관점을 반영한 분석1.1. 제품 구조도 작성1.2. 구조 관점 설계구조 매트릭스 구성01.3. 2개 모듈 그룹의 최적 모듈 구성 분석1.3.1. 2개 모듈 그룹 분석 테이블1.3.2. 2개 모듈 그룹 최적해 시뮬레이션 결과1.3.3. 2개 모듈 그룹의 구성 조건별 상세 분석결과1.4. 3개 모듈 그룹의 최적 모듈 구성 분석1.4.1. 3개 모듈 그룹 분석 테이블1.4.2. 3개 모듈 그룹 최적해 시뮬레이션 결과1.4.3. 3개 모듈 그룹의 구성 조건별 상세 분석결과2. 구조‧고객 관점을 반영한 분석2.1. 주요 변수 정의 및 신규 모듈성 지수2.2. 구조‧고객 관점 설계구조 매트릭스 구성2.3. 2개 모듈 그룹의 최적 모듈 구성 분석2.3.1. 2개 모듈 그룹 분석 테이블2.3.2. 2개 모듈 그룹 최적해 시뮬레이션 결과2.3.3. 2개 모듈 그룹의 구성 조건별 상세 분석결과2.4. 3개 모듈 그룹의 최적 모듈 구성 분석2.4.1. 3개 모듈 그룹 분석 테이블2.4.2. 3개 모듈 그룹 최적해 시뮬레이션 결과2.4.3. 3개 모듈 그룹의 구성 조건별 상세 분석결과3. 전체 분석 조건별 결과Ⅴ. 결론1. 연구요약 및 시사점2. 한계점 및 추후 연구과제참고문헌부록Abstract
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