Genetic Algorithm을 활용한 BIM기반 PC부재 조립순서 자동 생성 시스템 개발
BIM-based development system for automatically generating the assembly sequence of PC components using Genetic Algorithm
- 주제(키워드) 주제어: 탈현장 공법 , 유전 알고리즘 , 조립 순서 계획 , BIM(Building Informtion Modeling)
- 주제(DDC) 690
- 발행기관 아주대학교 일반대학원
- 지도교수 차희성
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 건축공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000033308
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
건설산업의 생산성 저하, 노동력 부족 등의 문제점을 해결하기 위해 최근 OSC 공법의 사용이 잦아지고 있다. 대표적인 OSC 공법인 PC공법 적용 현장 의 조립 단계는 현장관리자의 주관적인 경험과 판단에 따라 관리되는 게 통상 적이다. 이는 대형화, 복잡화되는 건설 현장의 다양한 요소를 반영하는 과정에 서 정보의 오류나 누락을 발생시킬 수 있으며, 변화하는 현장에 빠르게 대응 하기 위한 대안을 탐색하는 데 한계가 있다. 조립 단계는 PC 공법의 생산성과 직결되는 단계이기에 나아가 앞으로의 PC공법의 도입 확장을 위해 더욱 체계 적인 관리가 요구된다. 이러한 필요성으로 컴퓨터 알고리즘을 활용해 최적의 조립 순서를 도출하기 위한 선행 연구들이 다수 진행되었으나, 단순히 부재의 무게나 점유 공간과 같은 물리적 특성을 만족하는 조립 순서 도출에 그치며, 실제 현장에서 조립 계획을 세울 때 고려되어야 하는 요소인 작업 반경, 부재 설치 여부 등이 반영된 경우는 미흡하다. 또한 변화하는 현장에 적용하기 위 한 대안 생성의 역할로 활용되기보다 초기 조립 순서를 생성하는 데 초점이 되어 현장 적용 가능성은 다소 낮다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 GA(genetic algorithm)를 활용하여 객관적인 관점에서 변화하는 현장에 대할 수 있는 다양한 조립계획의 대안을 탐색할 수 있도록 하는 시스템을 개발하였 다. 이후, 실제 현장의 상황을 구현하여 시스템을 통해 해당 상황에서 행할 수 있는 다양한 조립 계획 대안을 탐색하였다. 본 연구의 검증을 위해 심층 인터 뷰를 진행함으로써, 장비나 인력, 반입일정과 같은 더 다양한 변수를 고려한다 면 JIT(Just In Time)이 중시되는 PC 현장에 대한 기여 가능성을 확보할 수 있을 것으로 확인하였다. 결과적으로 해당 연구는 디지털화되는 건설현장에 맞춰 보다 체계적인 현장관리를 도울 수 있을 것으로 사료된다.
more목차
제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 연구의 목적 3
1.3 연구의 절차 5
제 2 장 예비적 고찰 및 선행연구 조사 7
2.1 OSC 환경에서 부재 조립 단계 시 고려사항 7
2.2 현장 시공 계획 자동화 및 최적화 방법론 8
2.3 Genetic Algorithm 기반의 자동 조립계획 생성 11
2.4 소결 및 선행연구 한계점 13
제 3 장 PC현장 기반 조립 순서 자동 생성 시스템 제안 14
3.1 시스템 프레임워크 14
3.2 부재 조립순서 생성 시 고려사항 도출 16
3.3 작업의 복잡성 19
3.4 작업반경의 인접성 21
3.5 부재 설치 가능 여부 22
제 4 장 PC현장 기반 조립 순서 자동 생성 시스템 개발 24
4.1 PC현장 모델링 및 부재 정보 추출 24
4.2 Genetic Algorithm 적용 27
4.3 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)개발 35
제 5 장 PC현장 기반 조립 순서 자동 생성 시스템 적용 및 검증 38
5.1 Case study 38
5.2 검증 및 고찰 50
제 6 장 결론 52
6.1 연구의 의의 52
6.2 연구의 한계 및 추후 연구 방향 54
참 고 문 헌 55
