KR101143886B1 - 후공정의 다대수 설비에 대한 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템 - Google Patents

후공정의 다대수 설비에 대한 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 재고 할당 및 생산 계획 수립을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 타이어 제조 공정에서의 효율적인 재료 공정 생산계획을 수립하기 위한 시스템은, 재료 재고 상황 및 성형 사용 계획을 산출하는 생산계획 시스템과, 재료 생산 계획에 따른 현장 상황을 예측하여 시각적으로 보여줌으로써 효율적인 계획 검증 및 수정이 가능하도록 하는 시스템을 구비한다.

Description

후공정의 다대수 설비에 대한 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템 {Semi-Product Inventory Allocation and Production Scheduling System for Multi Machine in Next Process}
본 발명은, 재고 할당 및 생산 계획 수립을 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 생산계획 수립시 차기 공정의 다대수 설비에 대차 단위 재고의 효율적 할당과 생산성 향상을 위한 작업배치 및 시뮬레이션을 통한 검증 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
종래부터, 다양한 산업분야에서의 생산관리 시스템에 대한 연구와 개발이 활발하게 이루어져 왔고, 그 기본적인 구성 및 기능은 이제는 어느 정도 체계가 잡혀졌다고 할 수 있다. 시장의 주문이나 판매예측 정보를 입력하고, 재고 정보를 관리하며, 설비의 능력과 특성에 대한 제약사항을 반영하여 효율적인 생산계획을 수립하는 시스템은, 이미 많은 기업들에서 활용되고 있으며, 다양한 소프트웨어 패키지(Software Package) 형태로 판매되고 있다.
이러한 생산관리 패키지들은 매우 범용적인 기능들을 가지고 있기 때문에, 이를 실제 현장에 적용하기 위해서는 커스터마이징(Customizing: 주문 제작)하는 작업이 수반되지 않으면 안된다.
커스터마이징하는 작업을 수행하기 위한 기술로서는, 일반적으로 시뮬레이션(Simulation)을 이용한 기술이 널리 이용되고 있다. 그렇지만, 이러한 시뮬레이션을 이용한 기술은, 효율적인 생산계획 수립을 위한 제약 조건의 설정 시에, 그 제약 조건을 만족하는 계획안이 다수 존재하는 경우에는 최적해를 찾을 수 없다는 문제점을 갖고 있다.
게다가, 생산계획에 관한 많은 종래기술 중 다대수의 기술에서 사용되는 재료 품목의 재고 할당에 관한 구체적인 방안을 제시하지 못하고 있다.
이와 같이, 시뮬레이션을 이용한 종래기술에 있어서는, 대차 단위로 재고를 보유하고 있고, 같은 품목의 재고를 다음 공정의 2대 이상의 설비에서 공동으로 사용하고 있기 때문에, 각기 다른 길이로 권취되어 있는 재고 대차를 효율적으로 배치하지 못할 경우, 재고의 전체적인 양(길이)이 충분하다고 하더라도 추가 생산을 하지 않으면 안되고, 남은 재고는 버려야 하는 낭비가 발생할 수 있다.
또, 현재 보유하고 있는 재고를 다음 공정의 소요량에 효율적으로 배치하고, 이를 기반으로 공정재고 및 스크랩(Scrap) 최소화라는 일반적인 목적에 적합한 생산계획 수립을 위한 로직(Logic)이 필요하게 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 사정을 감안해서 이루어진 것으로, 추가 생산을 하거나 남은 재고를 버려야 하는 등의 낭비를 줄일 수 있고, 현재 보유하고 있는 재고를 다음 공정의 소요량에 효율적으로 배치할 수 있으며, 이를 기반으로 공정재고 및 스크랩 최소화라는 일반적인 목적에 적합한 생산계획을 수립할 수 있는 후공정의 다대수 설비에 대한 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립을 위한 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 후공정의 다대수 설비에 대한 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템은, 타이어 제조 공정에서 재료 공정 생산계획을 수립하기 위한 시스템으로서,
현재 보유한 대차단위의 재료 재고 각각의 길이와 2대 이상의 대차로 조합을 이룬 길이를 리스트하고, 이를 성형기별 생산계획별 소요량과 비교하여 재고 대차를 성형공정 설비의 생산계획에 할당하는 방식으로, 재료 재고상황과 성형사용 계획 두 가지 모두를 포함하는 생산계획을 수립하는 생산계획 수립 시스템과;
상기 생산계획 수립 시스템에 의한 재고 대차 할당이 완료된 후에, 성형기 각각의 소요량에서 할당된 재료량을 차감하여 필요량을 산출하고, 성형공정 단일 설비 사용 재료 품목과 동일하게 재료 공정 생산계획을 수립하여 시각적으로 보여줌으로써, 계획 검증 및 수정이 가능하도록 하는 생산계획 시스템을 구비한 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 따르면, 후공정에서의 재료 부족 상황의 발생을 방지할 수 있고, 재공 재고의 효율적 할당을 통한 생산 합리화 및 재고 감소를 도모할 수 있으며, 전후 공정의 시간별 시뮬레이션을 통한 체계적인 생산관리가 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템에 의해 수행되는 방법을 설명하는 동작 흐름도이다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 후공정의 다대수 설비에 대한 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립을 위한 시스템 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.
1) 개요
먼저, 본 발명의 개요에 대해 설명한다.
본 발명은,
- 대차 단위의 재고가 있고, 이를 다음 공정의 2대 이상의 설비에서 사용하는 경우에 효율적인 재고 할당 시스템
- 설비별 생산계획에서 산출된 소요량과 재고 할당량으로부터 산출된 필요량 정보를 기반으로 시간 단위 시뮬레이션을 시행하여 효율적인 생산계획 생성 시스템
이라 할 수 있다.
본 발명의 가장 중요한 특징은, 타이어 제조 공정 중 타이어의 부품을 생산하는 재료 공정 생산 계획에 관한 내용으로서, 후공정인 성형공정에서의 재료 부족을 방지하는 것이다. 또한, 재료 공정의 설비 능력은 성형공정의 설비 능력과 비슷한 수준으로 생산성을 높이는 것도 매우 중요한 사항이며, 공정내 재고를 최소화 하고 초과 생산을 방지하여야 하는 일반적인 생산관리적 요구사항도 동시에 반영되어야 한다. 이러한 상황에서, 보유하고 있는 재료 재고를 각 성형기에 적절히 할당하고, 생산하여야 하는 필요량에 대한 효율적인 생산계획을 수립하는 것이다.
2) 구성
다음에는 본 발명에 따른 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템의 구성에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템의 개략 구성도이다.
본 발명에 따른 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템은, 크게 MES 생산계획 시스템(10)과, 재료 공정 계획자(20) 및, 재고 관리 시스템(30)으로 구성된다.
① MES 생산계획 시스템
이 MES 생산계획 시스템(10)은, 생산 현장의 상황과 생산관리에 필요한 전반적인 정보를 가지고 있는 공장의 주요 시스템이다. 이 시스템의 본 발명과 관련된 주요한 기능은, 생산계획을 입력받아 설비로 보내주고, 설비에서 생산되는 실적 및 상황을 인터페이스(Interface: I/F)를 통해 수신하여 저장하는 기능이다.
기존의 이러한 기능에, 생산계획 초안을 자동으로 수립하여 주는 것과, 계획에 따라 생산하였을 때 예상되는 현장 상황 등을 예측하여 보여주는 모니터링 기능이 더해지게 된다.
자동으로 생성된 계획 초안과 이에 따른 예측 상황을 보고, 이에 따라 후술하는 재료 공정 계획자(20)가 단말기(PC)에 의해 계획을 검증하여 확정하도록 하는 것이다.
② 재료 공정 계획자
이 재료 공정 계획자(20)는, 수정된 생산계획에서 성형기(33)에 의한 성형 공정에서의 재료 부족 발생 여부를 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 검증하고, 그 결과로서 재료 부족이 발생하지 않은 경우에는 해당 재료 품목의 작업 계획 순서를 확정하며, 재료 부족이 발생한 경우에는 다시 원래의 순서로 복구시키는 작업을 모든 재료 생산 규격에 대하여 반복함으로써, 수정된 생산계획을 검토하여 MES의 생산계획 시스템으로 전송한다.
③ 재고 관리 시스템
이 재고 관리 시스템(30)은, 재료 설비(31)에서 생산 중인 재료, 재료 창고(32)에 보관중인 재료 재고, 및 성형기(33)에서 사용 중인 재료 정보를 모두 취합하여 공정재고 전체 정보를 제공한다.
3) 동작원리
다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템에 의해 수행되는 방법에 대해 설명한다.
도 2는 도 1의 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템에 의해 수행되는 방법을 설명하는 동작 흐름도이다.
재료 재고에 관한 정보는, 재료 설비(31)에 의한 재료 공정에서 생산중인 대차 정보, 성형기(33)에 의한 성형 공정에서 사용중인 대차 정보, 및 재료 설비(31)와 성형기(33) 사이에 있는 재료 창고(32) 내의 재고 대차 정보를 모아놓은 것으로, 재고 관리 시스템(30)에 의해 관리된다.
먼저, 성형기(33)에 의한 성형 공정의 생산계획을 기존의 MES(Manufacturing Excution System)로부터 인터페이스하고, 성형 공정의 생산 품목의 시방 데이터(Data)를 기준으로 재료 품목의 소요길이를 산출한다(S101).
1대의 성형기에서만 사용하는 재료 품목의 경우에는, 성형 공정의 소요량에서 현 재료 재고량을 차감하여 필요량을 산출한다(S102). 필요량이 0보다 크고 성형 공정에서의 생산 완료 품목이 아닌 경우에는 대차 단위의 생산계획을 수립하고, 성형 완료 품목인 경우에는 필요량에 수율을 감안한 여유량을 더하여 적정한 생산계획을 수립한다.
2대 이상의 성형기에서 동일 재료 품목을 사용하고 소요량이 재고량보다 큰 경우에는, 현재 보유한 대차 단위의 재료 재고 각각의 길이와 2대 이상의 대차로 조합을 이룬 길이를 리스트(List)하고(S103), 이를 성형기별 생산계획별 소요량과 비교하여(S104) 재고량이 소요량보다 크고 차이가 가장 작으며 조합된 대차수가 가장 많은 순으로 정렬하여 재고 대차를 성형기의 생산계획에 할당하되 중복되지 않도록 한다(S105).
재고 대차 할당이 완료되면, 성형기 각각의 소요량에서 할당된 재고량을 차감하여 필요량을 산출하고(S106), 단일 성형기에 의한 성형 공정의 사용 재료 품목과 동일하게 생산계획을 수립한다.
생산계획을 수립함에 있어 효율성을 높힐 수 있는 상세 로직(Logic)은 다음과 같다.
성형기(33)에 의한 성형 공정의 생산계획을 기준으로 각 설비의 각각의 품목별로 생산 시작 시점을 추정하고(S107), 이를 기준으로 할당된 재고의 소진 예상 시점을 계산하여 재료 설비(31)에 의한 재료 공정에서 재료 품목을 준비하여야 할 납기를 설정한다. 이는 전공정 생산계획에서 가장 중요한 후공정에서의 재료 부족을 방지하기 위한 것으로, 재료 품목을 납기가 빠른 순서대로 정렬하여 재료 공정 생산계획의 초안을 수립한다(S108).
재료 설비(31)에 의한 재료 공정 생산계획의 또 다른 쟁점 사항인 규격교체로 인한 로스(Loss)를 최소화하기 위해서는, 재료 생산 품목을 같은 원단 또는 같은 작업 방법으로 그룹화(Grouping)하고(S109), 초안의 가장 높은 우선순위의 생산계획 품목과 같은 그룹(Group)의 품목의 생산 계획 순서를 차기순서로 배정한다(S110). 이렇게 수정된 생산계획에서 성형 공정에서의 재료 부족 발생 여부를 시뮬레이션(Simulation)을 통해 검증하고, 그 결과 재료 부족이 발생하지 않은 경우에는 해당 재료 품목의 작업 계획 순서를 확정하며(S111), 재료 부족이 발생한 경우에는 다시 원래의 순서로 복구시키는 작업을 모든 재료 생산 규격에 대하여 반복하여 수정된 생산계획을 재료 공정 계획자의 검토를 거쳐 MES의 생산계획 시스템으로 전송한다(S112).
재료 설비(31)에 의한 재료 공정에서의 생산 중에도 성형 공정의 계획 변경 상황과 생산 실적을 모니터링하여(S113) 예상 성형 대응 시점과 재료 생산 완료 시점을 비교하여 재료 부족 발생 여부를 예측하고, 만일 재료 부족이 발생할 것으로 판단되면, 재료 공정 계획자(20)에게 이를 알려주고, 재료 납기와 그룹화 작업을 재수행하여 대안 계획을 제시하도록 하고 있다.
이상과 같이 구성된 발명의 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립을 위한 시스템 및 그 방법에 의하면, 추가 생산을 하거나 남은 재고를 버려야 하는 등의 낭비를 줄일 수 있고, 현재 보유하고 있는 재고를 다음 공정의 소요량에 효율적으로 배치할 수 있으며, 이를 기반으로 공정재고 및 스크랩 최소화라는 일반적인 목적에 적합한 생산계획을 수립할 수 있다.
10, 11 --- MES 생산계획 시스템
20 --- 재료 공정 계획자
30 --- 재고 관리 시스템
31 --- 재료 설비
32 --- 재료 창고
33 --- 성형기

Claims (8)

  1. 타이어 제조 공정에서 재료 공정 생산계획을 수립하기 위한 시스템으로서,
    현재 보유한 대차단위의 재료 재고 각각의 길이와 2대 이상의 대차로 조합을 이룬 길이를 리스트하고, 이를 성형기별 생산계획별 소요량과 비교하여 재고 대차를 성형공정 설비의 생산계획에 할당하는 방식으로, 재료 재고상황과 성형사용 계획 두 가지 모두를 포함하는 생산계획을 수립하는 생산계획 수립 시스템과;
    상기 생산계획 수립 시스템에 의한 재고 대차 할당이 완료된 후에, 성형기 각각의 소요량에서 할당된 재료량을 차감하여 필요량을 산출하고, 성형공정 단일 설비 사용 재료 품목과 동일하게 재료 공정 생산계획을 수립하여 시각적으로 보여줌으로써, 계획 검증 및 수정이 가능하도록 하는 생산계획 시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 재료 공정 재고 할당 및 생산 계획 수립 시스템.
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