스케쥴링( Scheduling ) : 글을 시작하며

스케쥴링( Scheduling ) : 글을 시작하며

스케쥴링은 주어진 작업을 수행하는데 필요한 자원을 할당하는 활동이라고 정의할 수 있습니다. 본 절에서는 스케쥴링의 기본 개념과 그 의미에 대해서 살펴보도록 하겠습니다.

본 절의 서두에서 말씀드린 바와 같이 스케쥴링은 '주어진 작업을 수행하는데 필요한 자원을 할당하는 활동'이라고 할 수 있습니다. 분야에 따라 조금씩의 차이는 있지만, 스케쥴링은 어떤 목적을 지향하고 있습니다. 예를 들어, 제조업체에서는 납기를 만족시킬 수 있기를 원할 수도 있고, 단위시간당 생산량을 최대로 하기를 원할 수도 있고, 기계의 가동율을 높이는 것을 목적으로 할 수도 있습니다. 또, 제조업체라 할지라도 문제가 매우 복잡하고, 제약조건이 많고 까다롭기 때문에 가능해(feasible solution)를 찾는 것 자체가 목적이 되기도 합니다. 

결국 스케쥴링 문제에서 핵심이 되는 몇 단어를 꼽아 본다면, 작업, 자원, 목적 입니다. 아무리 복잡한 스케쥴링 문제라 할지라도 대개 이 3가지로 나누어 분석해 볼 수 있습니다. 제가 지금까지 정리해왔던 글은 제조 시스템에 중심을 두고 있고, 앞으로 설명드릴 스케쥴링 문제도 역시 제조 시스템에 관련된 문제를 중심으로 다루려고 생각하고 있습니다. 그러나, 스케쥴링에 관해 사전 지식이 전혀 없으신 분들이 주의해야 하는 것은 '스케쥴링이 제조 시스템에 국한되어 적용되는 것은 아니며, 교통, 항공, 통신 등을 비롯하여 거의 모든 영역마다 스케쥴링이라고 일컫어지는 문제들이 있다'는 것입니다. 

스케쥴링은 앞서 설명해오던 MPC(Manufacturing Planning & Control) Framework 상에서 아래 부분에 해당한다고 할 수 있습니다. 여러분이 Post-MRP 또는 FCS(Finite Capacity Scheduler) 라는 이름으로 들어보신 팩키지들이 바로 스케쥴러에 해당합니다. 

스케쥴링에 대해 처음 들어보시거나, 잘 모르시는 분들께는 백 마디 말보다는 하나의 그림이 더 좋을 것 같네요. 아래의 그림은 (Machine-Based) Gantt Chart라는 것입니다. 컴퓨터를 이용해 display한 Gantt Chart를 Electronic Gantt Chart라고도 하고요, Electronic Leitstand라고도 합니다. (Gantt Chart에 대해서도 앞으로 많이 설명을 드릴 예정이고요, 그리고 저희 실험실에서 만든 여러 프로그램도 소개드리지요.) 그림을 보시면, 좌측에는 기계들의 이름이 있지요? 그리고, 우측에는 시간축과 함께 언제 어떤 기계에서 어떤 공정이 수행되는지를 알 수 있도록 공정들이 배열되어 있지요? 여러분이 보시는 그림은 스케쥴링의 결과입니다. 대략적이라도, 이제 스케쥴링이 어떤 것인지 감을 잡으실 수 있으셨으리라 믿습니다. (물론 앞으로 상당히 자세히 설명드리도록 하겠습니다.) 

 (Machine-Based) Gantt Chart의 예

자, 이제 또 다른 그림을 하나 구경시켜드리지요. 앞서, 제조 시스템의 스케쥴링 문제를 분석하는데 '자원','작업','목적'이 중요하다고 말씀드린 바 있지요? 여러 공장을 방문해 보시면, 공장마다 기계(설비)의 배치(Layout)가 다르다는 것을 발견하실 수 있습니다. 물론 기계의 배치는 작업의 흐름과 밀접한 관계를 가지고 있습니다. 뿐만 아니라, 생산되는 제품의 종류나 수량에도 차이가 있으며, 제품 생산에 소요되는 시간에도 차이가 있다는 것을 아실 수 있습니다. 이러한 차이들은 앞서 설명드린 제조전략(Manufacturing Strategy)와 밀접한 관계를 가지고 있습니다. 여러분이 접하시는 스케쥴링 문제를 분류하는데에도 도움이 되실 것입니다. 그림을 볼까요? 

 제조설비의 Layout과 제품의 종류, 생산량

먼저 오른쪽 끝을 보실까요? 제품의 종류와 생산량에 따른 분류가 있습니다. 대량 생산에서부터 단품생산까지 있지요? 하단을 보시면, Fixed Site Production으로부터 Cellular Manufacturing까지 제조설비의 Layout이 나와 있습니다. 본 절에서 각각에 대해 설명드리지는 않겠지만, 앞으로 스케쥴링에 관해 설명드리는 과정에서 하나씩 하나씩 설명드리도록 하겠습니다. 그럼, 색이 칠해진 Box와 색이 없는 Box는 각각 무엇을 나타낼까요? 예를 들어, 대량생산은 대개 Assembly Line System에서 이루어지고요, 단품생산은 Single-Site Production System(예, 항공기 제작업체나 조선소), Job-Shop (예, 금형, 공작기계 생산업체), FMS 등에서 많이 이루어진다는 것입니다. 여기에서 주의해야 하는 점은, 어떤 제조업체가 수주생산(Make-To-Order)과 계획생산(Make-To-Stock) 전략을 동시에 취할 수 있는 것처럼, 제조설비의 Layout이나 공정의 흐름은 여러 형태가 섞여 있을 수 있다는 것입니다. 반도체나 금형 생산 공정은 크게는 흐름생산(flow production)을 따르고 있지만, 부분적으로 Job-shop 형태의 설비 배치나 작업 흐름이 동시에 존재한다는 것이지요. 

워낙 큰 주제이다 보니, 시작도 쉽지 않네요. 다음에는 스케쥴링 문제를 본격적으로 분류해보도록 하겠습니다. 

본 페이지는 1998년 4월 2일에 작성되었습니다.