유한 용량 자동 생산시스템의 효율적인 교착 제어를 위한 2단계 Banker's Algorithm 설계 및 시뮬레이션 기반 성능 분석

Abstract

최근 들어 사회 환경의 급격한 변화로 인해 많은 제조업체들은 전 세계적으로 무한 경쟁 체제에서 높은 적응력을 키워야 한다. 이와 같은 경쟁 속에서 제조업체들은 무엇보다 생산성 향상과 원가 절감을 통한 이윤을 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 또한 제조업체들 사이에서는 이러한 목적을 달성하기 위해 자동 생산시스템 도입이 늘어나고 있으며 이로 인해 생산성 및 품질 향상의 측면에서 성공적인 결과를 가져오게 되었다. 하지만 이러한 자동 생산시스템도 긴 고장 시간과 값비싼 자원에 대한 낮은 이용률 등으로 인해 시스템 성능이 크게 저하될 수 있으며 특히 기계의 버퍼가 제한적이거나 존재하지 않는 경우 더 많이 발생할 수 있다. 버퍼 용량이 한정된 유한 용량 자동 생산시스템은 자원 할당의 제약으로 인하여 교착 상태에 이르는 경우가 발생할 수 있으며 이로 인해 불필요한 낭비 요소가 발생하고 시스템의 성능 또한 저하되는 결과를 초래한다. 따라서 이러한 유한 용량 자동 생산시스템에서의 교착 제어 문제는 시스템 운영 효율화를 위한 주요 관심의 대상이 되고 있다. 본 논문에서는 유한 용량 자동 생산시스템에서의 대표적인 교착 제어 알고리즘인 Banker's Algorithm의 한계점을 확인하고 이를 보완하기 위한 방법으로서 Look-ahead 방법을 적용한 보다 효율적인 교착 제어 알고리즘을 제안한다. 또한, 제안한 알고리즘을 기반으로 세 가지 스케줄링 규칙을 적용한 실험을 통한 성능 평가로 제안한 알고리즘의 우수성을 입증한다.