문제 :
새 항공기의 생산을 늘리는 것은 제품 및 생산 공정의 지속적인 평가와 수정을 수반하는 복잡한 과정이다. 결과적으로, 항공기 리드 타임이 급격하게 증가할 수 있다.
또한, 항공기는 저 용량 제품이며, 각 유닛이 주문 제작인 경우가 대부분이다. 이러한 요인들은 제품 라이프사이클의 감소에 유관되어 항공기 생산 엔지니어에게는 주요 도전과제가 되고 있다.
점점 더 빈번해지는 램프업(ramp-up)의 도전에 대처하기 위해 에어버스 그룹은 유럽 연합 ARUM(Adaptive Production Management) 프로젝트에 합류했다.
항공기·조선업 신상품 육성을 주로 목표로 한 이 사업은 리스크 감소, 의사결정, 기획을 위한 기술 솔루션 개발에 초점을 맞췄다.
시뮬레이션은 ARUM 솔루션의 일부로 선택되었다. 참가자가 실제 생산 환경(에어버스 그룹 사례 연구 기반)을 재현하고 ARUM 솔루션 테스트를 위한 벤치마크를 제공할 수 있도록 했다.
AnyLogic 시뮬레이션 소프트웨어는 에이전트 기반 모델링 방법과 이산 이벤트 모델링 방법을 결합할 수 있기 때문에 선택되었다.
해결책 :
시뮬레이션 모델에는 두 개의 다른 기체가 완성된 함부르크 에어버스 A350 조립 라인의 일부가 포함되어 있었다.
조립 라인의 이 부분은 각각 30-35명이 근무하는 6개 조립 스테이션으로 구성되며, 각 스테이션당 약 300여 개의 작업 오더로 구성된다.
문제는 시간이 지남에 따라 일반적인 생산성이 증가하고 전체 상승 기간이 최대 2년까지 지속되는 램프업 프로세스를 시뮬레이션하는 것이었다.
ARUM 솔루션 구조.
에이전트 기반 및 이산 이벤트 모델은 세 가지 유형의 요소로 구성되었다.
- 각각의 자재 및 노동 자원을 갖춘 작업장을 포함한 흐름 라인. 그 역들은 대리인으로 모델링되었다.
- 조립 라인을 통과하는 제품(후슬리지 섹션) 각 구간은 작업장에서 200~600건의 작업 발주가 필요했다. 업무지시서는 구체적인 자료와 자원이 필요한 업무를 구성했다. 한 구간이 역에 들어서면 작업 공정프로세스 모델링 라이브러리를 사용하여 모델링)을 거치기 시작해 다음 역까지 이동한 뒤, 마지막으로 다른 도시의 조립 라인으로 이동하는데, 다른 도시는 모델화되지 않았다.
- 제어 모델에는 때때로 장애의 영향을 받는 계획이 포함되었다. 관제요원은 통제전략으로 교란사건에 대응하는 인간관리자의 복잡한 행동을 모델링했다.
통제 전략에는 개방형 업무 정책 대안이 포함되었다. 일부 작업을 할 수 없을 경우 다른 도시, 어쩌면 다른 도시에서도 조립라인을 따라 더 미루고 완성할 수 있다는 의미였다. 이 경우 함부르크 출신 근로자들은 그 작업("여행 작업" 전략)을 완성하기 위해 여행을 하게 된다. 또는 문제가 해결될 때까지 섹션에 대한 작업을 중단할 수 있다("정지 및 수리" 전략).
램프업 중에 발생한 장애는 다음과 같다.
- 작업자 학습 곡선과 동일한 라인이 여러 가지 다른 제품을 생산한다는 사실로 인한 작업량 및 리소스 할당 불균형.
- 부분적으로 준비된 제품에서 생산이 시작되는 경우가 많으므로 설계 부적합 사항 및 변경 사항.
- 설계 변경 지연으로 인한 누락된 자재 또는 자재 규격 불일치.
모델 통계에는 항공기 리드 타임, 이동 작업량 및 자원 활용률(노동, 자재, 스테이션)이 포함되었다.
프로젝트는 이해하기 쉽고 재사용하기 쉬운 모델을 만들어내는데 성공하였다. 궁극적으로, 조립 라인 시각화 구성요소를 포함한 ARUM 솔루션 아키텍처에 통합되었다.
시뮬레이션 모델 구조.
결과 :
모델은 현재 에어버스 시설에서 적용되고 있는 교란 완화 전략의 효과를 시뮬레이션하기 위해 실행되었으며, 여기에는 "정지 및 수리" 전략과 "이동 작업" 전략이 포함된다.
서로 다른 생산 계획 집합을 가진 다중 램프업 시나리오를 시험하고 극한 시나리오를 포함한 과거 조립 방해 데이터를 사용했다.
전체적으로 이 모델은 ARUM 제품군이 제시한 계획과 현재의 관리 관행을 비교하는 데 사용될 것이다. 이를 통해 항공우주산업과 조선제조업 모두 최적의 교란 완화전략을 개발할 수 있게 된다. 제품 수명 주기 단축을 위한 강력한 도구.