확장된 Fuzzy-ANP 기법 개발 및 제조 협업시스템에의 적용

Abstract

Today companies require a new measure that can work in fast-changing IT-centered manufacturing environment and cope with various kinds of customer needs. Such IT-based manufacturing change brought our attention to the Web-based collaboration system, the system that promotes online collaboration. Implementation of the web-based collaboration system was a must for technical elements as well as for reflecting various needs of customers. But the companies within the supply chain have hard time evaluating and selecting Web-based Collaboration System in the process of decision-making due to different company environments and unique nature of their own systems. Furthermore, human evaluation is not an easy job because there are too many subjective ideas that can affect the evaluation. Fuzzy-ANP is decision-making method that is based on fuzzy thought-process and comprehensively counts the subjective elements into its account and thereby brings out the objective results. However, the method has not yet applied to supermatrix computation with inner-dependence relation between elements of special characteristics in the survey. This research suggests extended Fuzzy-ANP method which is reflected on overall decision-making process to get the objective results from obscure subjective expressions of decision makers. The survey including fuzzy concept is indicated with the section. After the survey is completed, the section is converted into fuzzified value (triangular fuzzy number) for each assessment. By using triangular fuzzy numbers, via pairwise comparison, the fuzzy evaluation matrix is constructed. Using the Extent Analysis Method, the priorities of pairwise comparison is obtained. The supermatrix formed the relative importance and dependencies using triangular fuzzy number. After entering the normalized values into the fuzzy supermatrix and completing the column stochastic, the fuzzy supermatrix is then raised to sufficient large power until convergence occurs. The score of alternatives is obtained from the limiting fuzzy supermatrix And the examples with numbers used to examine the rationale of suggested method on decision making is to be particularly applied for selection of functional modules for injection molding collaboration systems within Web-based Collaboration System which is currently being implemented.; 현재 국내 제조업은 급속히 변화하는 IT 중심의 제조환경과 더불어 다양한 소비자 요구에 능동적으로 대처하기 위한 방안이 요구되고 있다. 이러한 IT 중심 제조환경의 변화는 실시간으로 온라인 상의 협업(Collaboration)이 가능한 웹 기반 협업시스템(Web-based Collaboration System)에 대한 관심을 증가시켰다. 웹 기반의 협업시스템 구축은 기업간 원활한 협업을 위한 기술적 구성 요소들이 요구되고 있다. 뿐만 아니라 이는 다양한 공급사슬 구성원의 요구사항들을 반영하기 위해 필수적이다. 하지만 공급사슬 내의 여러 기업들은 서로 다른 환경과 독립적인 체계를 갖고 있다. 이로 인하여 협업시스템을 도입하려는 기업들은 시스템을 평가하고 선정하는 문제에 대한 어려움을 갖고 있다. 각 기업의 특성에 따라 자사에 적합한 협업시스템을 선정하기 위해서는 복잡한 의사결정을 거쳐야 하기 때문이다. 이를 해결하기 위해서는 기업의 복잡한 시스템 구조와 특성을 평가할 수 있는 의사결정 시스템의 도입이 필수적이다. 이러한 의사결정 문제를 해결하기 위한 방안으로 최근에는 다기준 의사결정 기법이 많이 활용되고 있다. 그러나 협업시스템 선정과 같이 각 특성요소간 종속관계를 고려해야 하는 문제나 다수의 특성요소를 고려해야 하는 상황 등에는 한계가 있다. 최근 제안된 Fuzzy-ANP는 기업 의사결정에 있어 다양한 주관적인 요소를 종합적으로 고려하고, 최종 대안 선정 시 주관적인 평가를 객관화시켜 의사결정을 좀 더 명확하게 할 수 있는 다기준 의사결정 기법이다. 그러나 의사결정자의 불명확한 판단을 명확하게 표현하는 퍼지개념은 의사결정 과정 일부에만 국한되게 적용이 되었으며, ANP의 최종 가중치 도출과정인 supermatrix 연산에는 반영이 되지 못하였다. 따라서 의사결정자의 주관적이고 모호한 표현을 좀 더 명확하고 객관적인 의사결정 결과로 얻기 위해서는 퍼지개념이 의사결정 과정 전반에 걸쳐 반영되어야 한다. 본 연구에서는 복잡한 기업 의사결정 과정 전반에 걸쳐 인간의 퍼지적 사고를 고려하여 퍼지개념을 확장 적용한 Fuzzy-ANP 기법을 최초로 개발하였다. 퍼지개념을 설문평가에서부터 적용하기 위하여 설문 응시자의 판단을 구간으로 표현하도록 실시하고 평가구간을 퍼지화한 후 특성요소간 중요도를 파악한다. 또한 본 연구에서는 설문 응시자의 퍼지한 판단을 의사결정 과정 전반에 걸쳐 유지하고, 최종 의사결정에 반영할 수 있는 퍼지 supermatrix 연산과정을 개발하였다. 개발된 의사결정 기법의 타당성 검증을 위하여 본 연구에서는 수치예제를 제시하였다. 수치예제는 현재 구축되고 있는 사출금형을 위한 설계 협업시스템에 적용하였다. 협업시스템 내의 설계협업 기능모듈을 선정하기 위한 의사결정 문제를 통하여 수요기업의 평가담당자가 작성한 설문을 기반으로 대안에 대한 최종 가중치를 얻어내었다. 이를 기존의 Fuzzy-AHP에 적용한 결과와 비교를 통하여 의사결정 과정 전반에 걸쳐 퍼지개념을 반영하는 의사결정 기법이 좀 더 효율적이고 명확한 의사결정을 내리는 데 효과적임을 알 수 있다. 본 연구를 통해서 개발한 확장된 Fuzzy-ANP는 향후 시스템 선정 문제뿐만 아니라 사업 및 정책의 선정 문제나 기술투자 문제 등 여러 다양한 의사결정 문제에 대하여 좀 더 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.