KR100314845B1 - 제철공정에서의 밀배분의 최적화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제철공정에서의 밀(mill)배분방법에 관한 것으로서, 제철소로 접수된 주문을 복수 제조공장경로에 최적으로 배분가능하게 하는 제철공정에서의 밀배분 최적화방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 제철소에서의 밀 배분방법에 있어서, 각 통과공정별 제품에 해당되는 주문량의 합의 값을 각 공정별 정상능력의 합과 비교하여 주문부하가 0보다 큰지 또는 작은지를 판단하고, 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 가감하여 새로운 각 공장별 능력으로 설정한 다음, 공장경로별 수익단가가 가장 큰 경로를 따라 주문량을 배분하는 제철소에서의 밀 배분의 최적화방법을 그 요지로 한다.

Description

제철공정에서의 밀 배분의 최적화방법

본 발명은 제철공정에서의 밀(mill)배분방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 제철소로 접수된 주문을 복수 제조공장경로에 최적의 배분을 가능하게 하는 제철공정에서의 밀 배분 최적화 방법에 관한 것이다.

밀 배분이란 통상 마케팅본부로부터 접수한 주문에 대해 복수제조공장경로 중에서 제조할 공장경로를 결정하는 것을 말한다.

일반적으로 제철소에서의 소기의 완제품을 얻기 위해서는 여러공정단계를 거치게 되는데, 특히 영업오더(order)를 기본으로 하여 생산성 및 수율을 최대화시킬 수 있도록 사전에 작성된 생산계획하에 공정이 진행된다.

즉, 마케팅 본부로부터 접수한 완제품오더를 기본자료로 하여 각 제조공장의 생산능력 및 각 공정별에 따른 장치의 수 등을 고려하여 수익성을 극대화시킬 수 있도록 전체적인 생산계획을 세운다.

종래의 제강공정기술에 있어서 영업오더에 따른 밀배분방법을 도1 내지 도3을 통해 설명하면 다음과 같다.

도1은 종래의 기술에 있어서, 수주활동에 따른 영업오더의 처리와 밀 배분 전체시스템을 도시한 것이다.

도1에 나타난 바와같이, 수주활동에 의해 얻어진 제조오더에 의해 제조사양과 투입계획사양설계가 완료되면 밀배분공정이 이루어진다.

도2는 제철공장에서 이루어지는 공정 예컨데, 제강, 열연, 냉연공정별로 구분하여 도식화한 것이다.

도3은 종래의 밀 배분방식에 의해 수행되는 공정단계를 도시한 것이다.

도3에 나타난 바와같이, 종래의 밀 배분방법은 제품별로 독립적으로 이루어지고 있으며, 공장간 생산성 차이가 큰 열연공통재는 여전히 수작업에 의해 분배되어지고 있다.

이와같이, 종래의 밀 배분방식에 있어서는 배분 목적측면에서 각각의 주문에 대해 공장가동율 향상을 목적으로 능력만을 고려하여 배분함에 따라 수익성정도가 불만족스런 문제가 있다.

또한, 공장능력대비 주문량이 적거나 많을때는 담당자 임의로 주문을 많이 또는 적게 배분함에 따라 네크(neck)공정발생에 의한 전,후공정 소재수급에 불균형을 초래하게 되고, 또한, 보유한 주문을 복수개의 공장에 배분할 때 담당자 임의로 배분함에 따라 좌,우 공장간 처리량의 불균형을 초래하게 되는 문제점이 있다.

한편, 운영측면에서, 냉연주문은 제강-열연-냉연, 열연주문은 제강-열연공정을 거쳐 제품화되는데, 종래에는 냉연주문을 먼저 배분한 후 열연주문을 배분함에 따라 제강, 열연공장의 주문조합상태의 불량을 초래하는 문제가 있다.

또한, 경영방침에 의해 특정 복수공장의 배분량을 서로 바꾸어 재분배하고자 할 경우, 어떻게 하는 것이 최적의 분배인지 알 수가 없는 문제점이 있다.

이에, 본 발명자는 상기한 종래방법의 제반문제점을 해결하기 위하여 연구를 하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 배분 적중율 및 자동화정도가 높고, 보다 경제적으로 배분할 수 있을 뿐만아니라, 수주, 생산환경의 변화에 대해 신속,정확하게 대처할수 있는 제철공정에서의 밀 배분의 최적화방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 제철소에서의 밀 배분방법에 있어서, 제강공정의 능력데이타, 열연공정의 능력데이타, 냉연공정의 능력데이타, 제품주문데이타, 및 수익성데이타를 준비하는 단계;

공장경로별 수익단가를 하기식과 같이 구하는 단계;

수익단가 = 판매단가 - 제조원가

각 통과 공정별 제품에 해당하는 주문량의 합을 구하는 단계;

상기 공정별 능력에 대한 허용능력 및 주문부하(각 공정제품별 주문량의 합 -각 공정별 정상능력의 합)를 구하는 단계;

상기와같이 구한 각 통과공정별 제품에 해당되는 주문량의 합의 값을 각 공정별 정상능력의 합과 비교하여 주문부하가 0 보다 크고, 이 주문부하량이 상기 공정별 허용능력의 합보다 적은 경우에는 이 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 더해 새로운 각 공장별 능력을 설정하고, 주문부하가 0 보다 크고 또한, 상기 공정별 허용능력의 합보다 큰 경우에는 허용능력 만큼의 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 더해서 새로운 각 공장별 능력으로 설정하는 단계;

상기와같이 주문부하가 0 보다 큰 경우 새롭게 설정된 공장별 능력중에서 공장별 정상능력을 채택하는 경우보다 수익단가가 적은 경우에는 공장의 정상능력을 그 공장의 능력으로 설정하는 단계;

주문부하가 0 보다 적은 경우에는 음(-)의 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에서 뺀 값을 새로운 공장별 능력으로 설정하는 단계;

주문부하가 0인 경우에는 공장별 정상능력을 각 공장의 능력으로 설정하는 단계; 및

상기와같이 공장능력을 설정한 후 공장경로별 수익단가가 가장 큰 경로를 따라 주문량을 배분하는 단계를 포함하여 구성되는 체철소에서의 밀 배분의 최적화방법에 관한 것이다.

도1은 종래의 밀 배분방법의 처리 플로우를 도시한 흐름도

도2는 제철공정에 있어 밀 배분과정을 나타내는 모식도

도3은 종래의 밀 배분방법에 있어서 밀 배분의 운영상태를 도시한 모식도

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 있어서 밀 배분은 특히 다수개의 공정과 각 공장에 대해 복수개의 공장이 있는 제철소에서 다양한 종류의 제품에 대한 주문을 받은 경우에 바람직하게 적용된다.

예를들면, 열연강판을 제조하는 열연공장이 제1열연공장, 제2열연공장 및 제3열연공장과 같이 복수개 있고, 그리고 냉연강판을 제조하는 냉연공장이 제1냉연공장, 제2냉연공장 및 제3냉연공장과 같이 복수개 있는 제철소에서 여러 수요가로부터 일정량의 열연판 및 냉연판과 같이 다양한 종류의 제품을 주문받은 경우에 본 발명의 밀 배분방법은 바람직하게 적용된다.

본 발명에 따라 밀 배분을 하기 위해서는 제강공정의 능력데이타, 각 열연공정의 능력데이타, 냉연공정의 능력데이타, 제품주문데이타, 및 수익성 데이타를 준비해야 한다.

상기 제강공정은 능력데이타로는 전로 생산능력, 파우더 인젝션(powder injection)능력, RH설비 등의 탈개스장치에 의한 탈개스처리능력, 및 스카핑(scarfing)능력 등을 들 수 있다.

또한, 상기 열간압연공정 능력으로는 열간압연능력, 극박 제조능력, 중박제조능력, 및 협폭 제조능력 등을 들 수 있다.

또한, 상기 냉간압연공정 능력으로는 산세능력, 냉간압연능력, 소둔능력, 및 아연도금능력 등을 들 수 있으며, 상기 산세능력에는 극박산세능력, 중박산세능력등이 있고, 상기 냉간압연능력에는 극박압연능력, 및 중박압연능력등이 있고, 소둔능력에는 극박 소둔능력, 중박소둔능력, 및 소둔판의 정정능력등이 있고, 아연도금능력에는 극박 아연도금능력, 중박 아연도금능력 및 도금판의 정정능력등이 있다.

상기 제품주문데이타에는 열간압연제품, 산세제품, 냉간압연제품, 냉간압연산세제품, 소둔제품, 아연도금제품, 및 그 주문양 등을 들 수 있다.

상기 수익성 데이타로는 제조원가 및 판매단가 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 공정경로별 수익단가를 하기식과 같이 구한다.

수익단가 = 판매단가 - 제조원가

예를들면, 하나의 제강공장과 2개의 열연공장 및 2개의 냉연공장이 있는 제철소에 냉연제품을 주문한 경우, 제강공정에서 제조된 스라브는 제1열연공장 또는 제2열연공장에서 열연판으로 제조될 수 있고, 제1열연공장과 제2열연공장에서 제조된 열연판은 각각 제1냉연공장 또는 제2냉연공장에서 냉연판으로 제조될 수 있다.

즉, 냉연제품은 여러 가지의 공장경로를 거쳐 제조될수 있다.

본 발명에 있어서는 상기와 같은 공장경로 각각에 대하여 수익단가를 구하는 것이 필요하다.

또한, 본 발명에서는 공정별 능력에 대한 허용능력 및 주문부하를 구한다.

여기서, 공정별 허용능력은 공정별 최대능력에서 공정별 정상능력을 뺀 값을 의미하며, 주문부하는 각 공정제품별 주문량의 합에서 각 공정별 정상능력의 합을 뺀 값을 의미한다.

또한, 본 발명에서는 각 통과 공정별 제품에 해당하는 주문량의 합을 구한다.

예를들면, 하나의 제강공장과 2개의 열연공장 및 2개의 냉연공장이 있는 제철소에서 수요가들로부터 스라브, 열연판 및 냉연판 등을 주문받은 경우 각 통과 공정별 제품에 해당하는 주문량의 합은 다음과 같이 구해진다.

즉, 제강공정제품의 주문량은 스라브, 열연판 및 냉연판의 주문량을 모두 더하면 되고, 열연공정제품의 주문량은 열연판 및 냉연판의 주문량을 모두 더하면 되고, 냉연공정제품의 주문량은 냉연판의 주문량을 더하면 된다.

다음에, 상기와 같이 구한 각 통과 공정별 제품에 해당되는 주문량의 합의 값을 각 공정별 정상능력의 합과 비교하여 주문부하가 0 보다 큰지 또는 적은지를 판단하고, 주문부하가 0 보다 큰 경우에는 이 주문부하량이 상기 공정별 허용능력보다 큰지 또는 적은지를 다시 판단하게 된다.

만약, 주문부하가 0 보다 크고, 이 주문부하량이 상기 공정별 허용능력의 합보다 적은 경우에는 이 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 더해 새로운 각 공장별 능력으로 설정한다.

또한, 주문부하가 0 보다 크고 또한, 상기 공정별 허용능력의 합보다 큰 경우에는 허용능력만큼의 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 더해서 새로운 각 공장별 능력으로 설정한다.

그리고, 본 발명에 있어서는 상기와 같이 주문부하가 0 보다 커 공장별 능력이 새롭게 설정되었다 하더라도 공장별 정상능력을 채택하는 경우보다 수익단가가 적은 경우에는 공장의 정상 능력을 그 공장의 능력으로 설정한다.

한편, 주문부하가 0 보다 적은 경우에는 음(-)의 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에서 뺀값을 새로운 공장별 능력으로 설정한다.

물론, 주문부하가 0인 경우에는 공장별 정상능력을 각 공장의 능력으로 설정한다.

상기와같이 공장능력을 설정한 후 공장경로별 수익단가가 가장 큰 경로를 따라 주문량을 배분하게 된다.

본 발명에 있어 공장경로별 수익단가가 가장 큰 경로를 따라 주문량을 배분하는 방법으로는 선형계획법(Linear Problem)을 이용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와같이, 본 발명의 밀배분의 최적화 방법을 적용할 경우, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째로, 밀 배분목적 측면에서, 전체주문에 대해 수익성 즉, 톤당 이익을 기준으로 상호 이익비교에 의해 배분함으로써 이익극대화에 기여할 수 있다.

둘째, 주문에 의해 생산되어지는 전,후공정의 처리능력을 감안하여 주문부하를 적절히 조절하여 배분함으로서 전,후공정의 원할한 소재수급에 의한 납기 및 생산성 향상을 기할 수 있다.

셋째, 주문배분시 생산공정속성이 같은 좌,우 복수공정의 처리능력을 감안하여 주문부하를 균등배분함에 의해 설비활용을 극대화 시킬수 있다.

넷째, 제강-열연-냉연공정의 전체능력과 전체주문을 동시에 감안하여 배분함으로써, 전체주문을 동시대상으로 한 배분으로 주문조합상태 및 배분결과가 양호하다.

다섯째, 선형계획법에서만 제공되는 감도분석의 방법을 이용하여 수익성을 극대화하는 공정을 파악하여 재분배함으로써 수주, 생산환경의 변화시 신속,정확한 의사결정이 가능하다.

Claims (2)

1. 제철소에서의 밀 배분방법에 있어서, 제강공정의 능력데이타, 열연공정의 능력데이타, 냉연공정의 능력데이타, 제품주문데이타, 및 수익성데이타를 준비하는 단계;

   공장경로별 수익단가를 하기식과 같이 구하는 단계;

   수익단가 = 판매단가 - 제조원가

   각 통과 공정별 제품에 해당하는 주문량의 합을 구하는 단계;

   상기 공정별 능력에 대한 허용능력 및 주문부하(각 공정제품별 주문량의 합-각 공정별 정상능력의 합)를 구하는 단계;

   상기와같이 구한 각 통과공정별 제품에 해당되는 주문량의 합의 값을 각 공정별 정상능력의 합과 비교하여 주문부하가 0 보다 크고, 이 주문부하량이 상기 공정별 허용능력의 합보다 적은 경우에는 이 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 더해 새로운 각 공장별 능력을 설정하고, 주문부하가 0 보다 크고 또한, 상기 공정별 허용능력의 합보다 큰 경우에는 허용능력 만큼의 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에 더해서 새로운 각 공장별 능력으로 설정하는 단계;

   상기와같이 주문부하가 0 보다 큰 경우 새롭게 설정된 공장별 능력중에서 공장별 정상능력을 채택하는 경우보다 수익단가가 적은 경우에는 공장의 정상능력을 그 공장의 능력으로 설정하는 단계;

   주문부하가 0 보다 적은 경우에는 음(-)의 주문부하량을 각 공정의 공장별 정상능력의 비로 나누어 그 값을 각 공장별 정상능력에서 뺀 값을 새로운 공장별 능력으로 설정하는 단계;

   주문부하가 0인 경우에는 공장별 정상능력을 각 공장의 능력으로 설정하는 단계; 및

   상기와같이 공장능력을 설정한 후 공장경로별 수익단가가 가장 큰 경로를 따라 주문량을 배분하는 단계를 포함하여 구성되는 체철소에서의 밀 배분의 최적화방법.
2. 제 1 항에 있어서, 공장경로별 수익단가가 가장 큰 경로를 따라 주문량을 배분하는 방법으로 선형계획법을 이용하는 것을 특징으로 하는 제철소에서의 밀 배분의 최적화방법.

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