공정 품질 다단계 공정의 품질고도화를 위한 인공지능과 다목적 의사결정 기반의 생산계획 최적화 방법 개발
페이지 정보

조회 736회 작성일 24-01-24 19:55
본문
| 지원기관 | 한국연구재단 (이공학개인기초연구지원사업) |
|---|---|
| 역할 | 연구책임자 |
| 주제구분 | Manufacturing System Development |
연구기간: 2022. 3. – 2027. 2.
1. 연구 배경
- 제조 시스템은 일반적으로 여러 공정으로 구성되며, 각 공정에는 복수 개의 설비가 존재함.- 원자재는 이러한 공정들을 순차적으로 거치며 가공되어 완제품이 되는데, 이러한 구조를 다단계 공정(Multistage Manufacturing Process, MMPs)이라 함.
- 다단계 공정은 반도체, 디스플레이, 철강 등 다양한 제조 산업 전반에서 널리 나타나는 대표적인 생산 형태임.
- 이러한 환경에서의 생산계획 문제는 각 공정 단계에서 투입 자재를 어떤 설비에 할당할지를 결정하는 path selection 문제로 정의되며, 이는 제품 품질과 생산성에 직결되는 핵심 의사결정 요소임.
- 특히, 공정 간 또는 설비 간 품질 편차가 존재할 경우 경로 선택이 제품의 최종 품질에 큰 영향을 미치기에 품질을 고려한 경로 최적화 전략이 중요하게 대두됨.
- 일반적인 경로 선택 기법의 경우 생산성을 단일 목적으로 하여 연구 및 활용 되고 있으나, 품질을 추가적으로 고려할 경우 생산성을 담보하면서도 추가적으로 수율 관점에서 이득이 됨.
- BoB/WoW 경로 탐색, 경로 데이터 기반 수율 예측, 생산성과 품질을 동시에 고려한 스케줄링 등 관련된 세부 연구를 통해 생산관리 분야에서도 수율 향상 목표를 달성하고자 함.
2. 연구 목표
- 다단계 공정의 품질고도화를 위한 인공지능과 다목적 의사결정 기반의 생산계획 최적화 방법 개발
3. 연구 내용
- 경로와 대기시간 제약을 고려한 수율 예측 결과

- 그래프 네트워크를 이용하여 설비 주효과 예측 및 수율 기여 설비 도출

4. 세부 연구 주제
주제 | 세부내용 | 관련 발표 및 논문 제목 | 학회명 | 비고 |
BoB/WoW 경로 탐색 | 디스플레이 공정에서의 경로 점수 기반 우수/열화 설비 시퀀스 탐색 | Path Score Based Approach for Deriving Machine Sequence in Multistage Process | ICIEA-EU 2024 | |
공정 경로 기반 수율 예측 | 공정 경로 정보를 바탕으로 한 GCN 기반 수율 예측 | Yield Prediction using Graph Convolution Network in Multistage Manufacturing Process | ICIEA-EU 2025 | Available online soon |
공정 경로에 대기시간을 추가로 고려한 Stacking Ensemble 활용 수율 예측 | 경로 데이터와 대기시간 제약을 고려한 반도체 웨이퍼 수율 예측 연구 | 25년 춘계 대한산업공학회 | Available online soon | |
Stacking Ensemble method for Wafer Yield Prediction in Semiconductor Manufacturing | IEEE CASE 2025 | Scheduled to be presented in August 2025 | ||
생산성과 수율을 동시에 고려한 스케줄링 | 설비의 주효과/교호작용효과를 활용한 강화학습 기반 스케줄링 | Quality-based scheduling in a multistage manufacturing process using Monte Carlo tree search method | INFORMS Annual Meeting 2024 | https://qe.skku.edu/bbs/board.php?bo_table=presentation&wr_id=75&sca=International+Conferences |
Quality-based scheduling in a multistage manufacturing process using Reinforcement Learning | APIEMS 2024 | https://qe.skku.edu/bbs/board.php?bo_table=presentation&wr_id=78&sca=International+Conferences | ||
제약 조건이 추가된 경우의MPC 기반 동적 스케줄링
| A Model Predictive Control-Based Scheduling for Optimizing both Quality and Productivity in Multistage Manufacturing Process | IEEE CASE 2025 | Scheduled to be presented in August 2025 |
- 이전글한국전력 QM 중장기 로드맵 수립 및 KQI 고도화 24.01.31
- 다음글다단계 공정에서 설비열화와 교호작용 효과를 고려한 생산계획 최적화 방법 개발 24.01.24