KR101579160B1 - Method for designing spools of paper production by mixing paper width - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제지 공장에서 생산되는 종이 롤(roll) 및 시트(sheet)를 가공하기 위한 스풀(spool)을 설계하는 방법에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 다양한 규격으로 가공될 수 있는 롤 및 시트를 제지 공정의 제약 조건 하에서 제지 공정 중 발생하는 폐지(scrap, 또는 trim loss) 및 가공 설비의 교체 횟수(set up time)을 최소화하여 제지 생산을 가능하게 하는 스풀(spool) 설계방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of designing a paper roll and a spool for processing a sheet produced in a paper mill and more particularly to a method of designing a roll and a sheet And more particularly, to a spool design method that enables paper production by minimizing scrap (or trim loss) occurring during the papermaking process under the constraint of the papermaking process and set up time of the processing equipment.

Description

지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법{METHOD FOR DESIGNING SPOOLS OF PAPER PRODUCTION BY MIXING PAPER WIDTH}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of designing a spool for a paper manufacturing process,

본 발명은 제지 공장에서 생산되는 종이 롤(roll) 및 시트(sheet)를 가공하기 위한 스풀(spool)을 설계하는 방법에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 다양한 규격으로 가공될 수 있는 롤 및 시트를 제지 공정의 제약 조건 하에서 제지 공정 중 발생하는 폐지(scrap, 또는 trim loss) 및 가공 설비의 교체 횟수(set up time)을 최소화하여 제지생산을 가능하게 하는 스풀 설계방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of designing a paper roll and a spool for processing a sheet produced in a paper mill and more particularly to a method of designing a roll and a sheet The present invention relates to a spool designing method capable of producing paper by minimizing scrap or trim loss occurring during the papermaking process under the constraint of the papermaking process and set up time of the processing equipment.

제지산업에서 제품은 크게 두 가지 형태를 가질 수 있다. 하나는 롤(roll)이고 하나는 시트(sheet)이다. 롤이란 종이를 주문된 규격에 맞추어 지관이라 불리는 심에 종이를 감아서 생산하는 제품이고, 시트는 평평하게 펼쳐진 형태의 종이제품을 의미한다. In the paper industry, products can take two forms. One is a roll and the other is a sheet. A roll is a product made by wrapping paper on a padding called a branch tube in accordance with an ordered specification, and a sheet means a flat paper product.

도 1은 제지 제품 오더를 생산하는 과정을 모식적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 1에서 알 수 있듯이, 롤과 시트를 생산하는 공정은 제지공정의 더 큰 단위인 스풀(spool)을 재단하고, 이를 와인딩머신에서 감으면서 보다 작은 단위의 중간제품 롤로 만드는 것에서부터 시작된다. 스풀이란 펄프로부터 종이를 뽑아내는 기계인 초지기에서 나온 커다란 크기의 종이를 말한다. 스풀을 와인딩머신, 코팅머신, 슬리팅머신, 시트커팅머신 및 기타 후공정 설비를 이용해, 오더에 맞는 색상과 코팅을 적용하여 오더에 맞는 규격의 롤과 시트(10)로 재단하는 과정이 바로 제지공정이다. 제지 공정에서는 오더에 맞는 규격의 롤과 시트(10)를 재단하는 과정에서 스풀의 폭 방향으로 폐지(20)가 발생할 수 있고, 스풀의 길이 방향으로도 폐지(30)가 발생할 수 있다.1 is a diagram schematically illustrating a process of producing a paper product product order. As can be seen in Figure 1, the process of producing rolls and sheets begins by cutting a spool, a larger unit of the papermaking process, and winding it in a winding machine to produce a smaller intermediate roll. A spool is a large-sized paper from a paper machine, which is a machine that pulls paper out of pulp. The process of cutting the rolls and sheets (10) of the standard to the order by applying a color and coating to the order, using a spool winding machine, a coating machine, a slitting machine, a sheet cutting machine and other post- Process. In the papermaking process, in the course of cutting the rolls and the sheet 10 of the standard size corresponding to the order, the paper pulp 20 may occur in the width direction of the spool, and the paper pulp 30 may also occur in the length direction of the spool.

도 2는 와인딩머신의 재단 과정에서 와인딩머신의 나이프 위치를 조정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining adjustment of a knife position of a winding machine in a cutting process of a winding machine.

중간제품 롤을 만들기 위해서는 재단하려는 규격에 맞게 와인딩머신에 설치된 나이프(knife)의 위치를 조정해야 하는데, 이렇게 와인딩머신의 나이프 위치를 조정하기 위해 설비를 교체해야만 하는 생산 단위를 패턴(pattern)이라 부른다. 도 2의 예에서는 서로 다른 폭과 길이의 오더를 생산하기 위해 4개의 패턴을 정의하였고, 이를 재단하기 위해 나이프를 3회 교체하는 것을 도식화 하였다. 하나의 패턴은 하나 이상의 중간제품 롤로 구성된다. In order to make the intermediate product roll, the position of the knife installed on the winding machine must be adjusted according to the standard to be cut. The production unit in which the equipment is to be changed in order to adjust the knife position of the winding machine is called a pattern . In the example of FIG. 2, four patterns are defined to produce orders of different widths and lengths, and the knife is replaced three times in order to cut it. One pattern consists of one or more intermediate product rolls.

그런데 와인딩머신, 슬리팅머신, 시트커팅머신을 사용하여 만들어질 수 있는 패턴의 개수는 무수히 많다. 따라서, 각 설비의 재단 가능 규격 제약조건을 지키는 동시에 폐지 및 설비 교체 횟수를 최소화하는 지폭조합 패턴을 도출해내는 문제(스풀 설계 문제)는 제지분야의 오랜 해결과제였다.However, the number of patterns that can be made using winding machines, slitting machines, and sheet cutting machines is myriad. Therefore, it was a long-term problem in the field of paper to solve the problems of spool design, which is to comply with the cuttable specification constraint of each facility and to obtain a combination pattern of the wastage and the number of equipment replacement.

재료절단문제(cutting stock problem)는 1차원 재료절단문제와 2차원이상의 재료절단문제로 구분된다. 이에 대한 해결 방식으로는 정수계획법과, 컬럼생성(column generation)을 이용해 제약을 추가해가며 문제를 점진적으로 푸는 컬럼생성법이 존재한다. The cutting stock problem is divided into one-dimensional material cutting problem and two-dimensional or more material cutting problem. There are two ways to solve this problem: integer programming, and column generation methods that incrementally solve problems by adding constraints using column generation.

1차원 재료절단문제의 경우 정수계획법이나 컬럼생성 방식이 우수한 성능을 보인다. 그러나, 정수계획법이나 컬럼생성법은 오더의 가로 배치와 세로 길이까지 결정해야하는 2차원 재료절단문제에 적합하지 않다. 정수계획법이나 컬럼생성법은 실제 생산계획이나 작업지시 상에서 존재하는 여러 제약에 따라 해 탐색에 천문학적인 시간이 걸리기도 하므로 문제된다.In case of one-dimensional material cutting problem, integer programming method or column generation method shows excellent performance. However, the integer programming method and the column generation method are not suitable for the two-dimensional material cutting problem in which the horizontal arrangement and the vertical length of the order must be determined. Integer programming and column generation methods are problematic because they can take astronomical time to search according to various constraints existing on the actual production plan or work instruction.

이에 본 발명가는 2차원 재료절단문제에서 폐지를 줄이고 설비 교체 횟수를 최소화하는 지폭조합 패턴을 도출하는 스풀 설계 기술에 대해 오랫동안 연구한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다. Accordingly, the inventor of the present invention has accomplished the present invention after a long study on a spool designing technique for deriving a sprue combination pattern that reduces the number of times of facility replacement and abolishes the abolition of the two-dimensional material cutting problem.

본 발명은 2차원 재료절단문에서 전술한 스풀 설계시의 문제점을 효과적으로 해결하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method for efficiently solving the problems in the spool design described above in a two-dimensional material cutting-off.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, (a) 오더의 가로, 세로 규격 및 시트커팅머신, 슬리팅머신, 와인딩머신을 포함하는 생산설비의 설비 제약을 고려하여 생산 가능한 1차 중간제품 롤을 생성하는 단계 - 상기 1차 중간제품 롤은 시트 오더의 경우 시트커팅머신 투입롤, 롤 오더의 경우 완제품 롤을 포함함 -; (b) 상기 1차 중간제품 롤 및 슬리팅머신, 와인딩머신의 설비 제약을 고려하여 생산 가능한 2차 중간제품 롤을 생성하는 단계 - 상기 2차 중간제품 롤은 시트커팅머신 투입롤, 슬리팅머신 투입롤, 완제품 롤을 포함함 -; (c) 상기 2차 중간제품 롤 및 와인딩머신의 설비 제약을 고려하여 패턴의 하위 단계인 서브패턴(subpattern)을 생성하는 단계; (d) 상기 서브패턴 중 하나를 기준 서브패턴으로 선택하고, 상기 기준 서브패턴에 대한 다른 서브패턴들의 비용과 효용을 연산하는 단계 - 상기 비용은 서브패턴의 가로 폭이고, 효용은 전체 면적 대비 실제 생산가능 면적의 비율이고, 전체 면적은 기준길이 및 와인딩머신의 최대생산 가능 폭의 곱이고, 기준길이는 기준 서브패턴의 길이이고, 실제 생산가능 면적은 서브패턴의 길이가 기준길이보다 긴 경우 기준길이 및 서브패턴의 가로 폭의 곱이으로 구하거나 서브패턴의 길이가 기준길이보다 짧은 경우 서브패턴의 길이 및 서브패턴의 가로 폭의 곱임 -; (e) 비용 및 효용이 계산된 서브패턴들을 조합한 패턴의 집합을 생성하는 단계; 및 (f) 패턴의 집합 중에서 패턴에 포함된 서브패턴의 효용을 합산한 값이 높은 패턴을 적어도 하나 이상 선택하여 제 1 최종 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve such a problem, the present invention relates to a process for producing (a) a first intermediate product roll which can be produced considering the facility constraints of a production facility including a horizontal and vertical size of the order and a sheet cutting machine, a slitting machine, Wherein the primary intermediate product roll comprises a sheet cutting machine input roll in the case of a sheet order, and an end product roll in the case of a roll order; (b) producing a second intermediate product roll which is producible in consideration of the facilities constraints of the first intermediate product roll and the slitting machine and the winding machine, the second intermediate product roll being a sheet cutting machine insert roll, a slitting machine An input roll, and a finished product roll; (c) generating a subpattern that is a sub-step of the pattern in consideration of the facility constraints of the secondary intermediate product roll and the winding machine; (d) selecting one of the subpatterns as a reference subpattern and computing the cost and utility of the other subpatterns with respect to the reference subpattern, the cost being the width of the subpattern, The total area is the product of the reference length and the maximum producible width of the winding machine, the reference length is the length of the reference subpattern, and the actual producible area is the reference length when the length of the subpattern is longer than the reference length The length of the sub-pattern and the width of the sub-pattern when the length of the sub-pattern is shorter than the reference length; (e) generating a set of patterns that combine cost and utility calculated sub-patterns; And (f) generating a first final pattern by selecting at least one pattern having a high value obtained by summing the utility of the subpatterns included in the pattern among the set of patterns.

또한, 바람직한 실시예에서 본 발명은 (g) 상기 제 1 최종 패턴에 의해 생산되는 오더 생산분을 서브패턴에서 삭제하고 서브패턴을 갱신하는 단계; (h) 상기 제 1 최종 패턴에 포함되지 않은 잔여 오더를 생산하기 위한 인접생성 후보군 패턴을 아래의 과정에 의해 생성하는 단계; 1) 상기 제 1 최종 패턴에 포함된 패턴 중 상기 잔여 오더와 폭 개수가 같은 패턴을 제 1 대상 패턴으로 선택하는 단계; 2) 상기 제 1 대상 패턴에 포함된 패턴 중 상기 잔여 오더의 폭 보다 큰 폭을 갖는 패턴을 제 2 대상 패턴으로 선택하는 단계; 3) 상기 제 2 대상 패턴 중에서 상기 잔여 오더의 폭과의 차이가 최소인 패턴을 인접대상으로 선택하는 단계; 및 4) 상기 인접대상의 폭과 동일한 폭을 갖도록 추가트림을 더하여 인접 생성 후보군 패턴을 생성하는 단계; (i) 상기 인접생성 후보군 패턴을 상기 인접대상의 위 또는 아래에 인접하여 배치하여 제 2 최종 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것이 좋다.In addition, in a preferred embodiment, the present invention further provides a method for processing an order, comprising: (g) deleting an order production produced by the first end pattern from the sub pattern and updating the sub pattern; (h) generating an adjacent generation candidate pattern for producing a residual order not included in the first final pattern by the following procedure; 1) selecting a pattern having the same number of widths as the remaining order among the patterns included in the first pattern as a first pattern; 2) selecting, as a second target pattern, a pattern having a width greater than the width of the remaining order among the patterns included in the first target pattern; 3) selecting a pattern having a minimum difference from the width of the remaining order among the second object patterns as a neighboring object; And 4) adding a further trim so as to have the same width as the width of the adjacent object to generate a neighboring candidate pattern group; (i) generating the second final pattern by disposing the adjacent generation candidate pattern adjacent to the adjacent object above or below the adjacent object.

또한, 바람직한 실시예에서 본 발명의 (b) 단계는 상기 제 1 중간제품 롤의 폭을 N배(N은 1보다 큰 정수) 연장하고, 길이를 1/N배로 변경하여 제 2 중간제품 롤을 생성하는 단계; 및 복수의 제 1 중간제품 롤 중에서 동일한 오더를 포함하지 않는 제 1 중간제품 롤을 조합하여 제 2 중간제품 롤을 생성하는 단계를 포함하는 것이 좋다.Also, in a preferred embodiment, step (b) of the present invention includes extending the width of the first intermediate product roll to N times (N is an integer greater than 1) and changing the length to 1 / N times, ; And combining the first intermediate product rolls that do not include the same order among the plurality of first intermediate product rolls to produce a second intermediate product roll.

또한, 바람직한 실시예에서 본 발명의 (c) 단계는 상기 제 2 중간제품 롤과 동일한 서브패턴을 생성하는 단계; 상기 제 2 중간제품 롤의 폭을 N배(N은 1보다 큰 정수) 연장하고, 길이를 1/N배로 변경하여 서브패턴을 생성하는 단계; 복수의 제 2 중간제품 롤을 조합하여 서브패턴을 생성하는 단계; 및 복수의 제 2 중간제품 롤 중에서 동일한 오더를 포함하지 않는 제 2 중간제품 롤을 조합하여 서브패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것이 좋다.Further, in a preferred embodiment, step (c) of the present invention includes the steps of: generating the same subpattern as the second intermediate product roll; Generating a sub-pattern by extending the width of the second intermediate product roll N times (N is an integer greater than 1) and changing the length to 1 / N times; Combining the plurality of second intermediate product rolls to produce a sub-pattern; And combining the second intermediate product rolls not including the same order among the plurality of second intermediate product rolls to generate the sub pattern.

또한, 바람직한 실시예에서 본 발명의 (d) 단계는, 사용할 수 있는 서브패턴의 수가 15개 이상인 경우에는 패턴의 길이 조정을 맨 처음 생산하는 패턴에만 적용하는 것이 좋다.In the preferred embodiment, step (d) of the present invention is preferably applied to only the pattern that is produced first when the number of usable sub patterns is 15 or more.

본 발명에 따른 스풀 설계방법은 전술한 방법을 통해 종래의 최적화 방법의 문제점을 개선하였는바, 본 발명에 따라 스풀을 설계한다면, 설비 교체 횟수 및 폐지량(trim loss)을 최소화할 수 있게 되어 제지 공정의 생산 시간 및 비용을 절감할 수 있다. The spool designing method according to the present invention improves the problems of the conventional optimization method through the above-described method. If the spool is designed according to the present invention, the number of times of facility replacement and the trim loss can be minimized, The production time and cost of the process can be reduced.

또한, 실제 작업현장에서 사용되는 제약들 중에는 종래 정수계획법이나 컬럼생성 방식으로 모델링이 어려운 제약이 존재한다. 예를 들면, 시트 재단 작업을 위해 중간제품 롤을 시트커팅머신에 걸어서 재단할 때 생기는 제약을 들 수 있다. 중간제품 롤을 장도(cutting knife)를 이용하여 주문된 길이로 재단하면 우리가 흔히 볼 수 있는 직사각형 형태의 종이가 된다. 그런데, 장도를 이용한 절단 과정에서 잘리는 종이의 두께가 너무 얇아서 종이가 눌리거나 찌그러지기만 하고 잘리지 않거나, 혹은 종이의 두께가 너무 두꺼워 종이를 전부 자르지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 시트 재단을 위해서는 적당한 개수의 중간제품 롤을 시트커팅머신에 동시에 걸어 적당한 두께를 만들어야만 재단과정에서 불량이 발생하지 않는다(이러한 과정을 롤세트 구성이라 함). 그러나, 이러한 형태의 제약은 정수계획법이나 컬럼생성 방법으로는 반영하기 힘들다. 반면에, 본 발명에 따르면, 전체 생산되는 중간제품 롤의 수를 적당한 수로 분배하여 시트커팅머신에 투입할 수 있어 이러한 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.Among the constraints used in actual work sites, there are constraints that are difficult to model by the conventional integer programming method or column generation method. For example, there are limitations in cutting intermediate product rolls to sheet cutting machines for sheet cutting operations. Cutting intermediate rolls to lengths ordered using a cutting knife will result in a rectangular shaped paper that is commonly seen. However, in the cutting process using the long cut, the thickness of the cut paper is too thin, so that the paper is pushed or crushed and not cut, or the thickness of the paper is too thick to cut the paper entirely. Therefore, in order to cut a sheet, a suitable number of intermediate product rolls must be simultaneously applied to the sheet cutting machine to obtain a proper thickness, so that defects do not occur during the cutting process (this process is referred to as roll set construction). However, this type of constraint is hard to reflect in integer programming or column generation methods. On the other hand, according to the present invention, the number of intermediate product rolls produced as a whole can be distributed to a sheet cutting machine in an appropriate number, and this problem can be solved.

또한, 시트 재단 작업에서 설비 제약에 따라 투입 가능한 중간제품 롤의 최대 및 최소 직경이 결정되어 있으므로, 생산해야하는 중간제품 롤의 직경이 달라진다. 그런데, 이러한 제약 또한 정수계획법이나 컬럼생성으로는 모델링이 어려운 반면 본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.Further, in the sheet cutting operation, the maximum and minimum diameters of the intermediate product rolls that can be put in accordance with the facility restrictions are determined, so that the diameter of the intermediate product rolls to be produced varies. However, this constraint is difficult to model by the integer programming method or column generation, but the present invention has an effect of solving such a problem.

또한, 설비 교체 횟수를 최소화 하기위해, 후공정(슬리팅, 시트커팅)의 설비가동률이 전공정(와인딩)에 비해 낮아 설비에 여유가 있는 경우, 와인딩머신에서 재단할 롤을 일부러 추가적인 트림을 주어 와인딩공정에서는 설비 교체 없이 재단하고 후공정에서 재단하는 방법을 사용하기도 한다(이를 인접지폭 구성이라 함, 도 12 참조). 이러한 인접 지폭 구성 또한, 전공정과 후공정의 변수가 달라지기 때문에 종래 기술에 따른 모델링에서는 제약 반영이 난해하다. 또한, 하나의 시트커팅머신 투입롤을 서로 다른 두 시트 오더로 재단하는 경우(더블커팅이라 명명함)의 제약 또한 반영하기 어렵다. 반면에 본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, in order to minimize the number of times of facility replacement, if the facility utilization rate of the post-process (slitting, sheet cutting) is lower than that of the previous process (winding), the rolls to be cut in the winding machine may be additionally trimmed In the winding process, it is also possible to use a method of cutting without cutting the equipment and cutting it in a post-process (refer to FIG. 12). In addition, since the parameters of the previous process and the post process are different from each other, it is difficult to reflect constraints in modeling according to the prior art. Also, it is difficult to reflect the restriction of cutting a single sheet cutting machine feeding roll to two different sheet orders (called double cutting). On the other hand, the present invention has the effect of solving such a problem.

도 1은 제지 제품 오더를 생산하는 과정을 모식적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 와인딩머신의 재단 과정에서 와인딩머신의 나이프 위치를 조정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스풀 설계 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 1차 중간제품 롤을 생산하기 위한 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 2차 중간제품 롤을 생산하기 위한 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 서브패턴을 생산하기 위한 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 패턴 탐색 알고리즘의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 비용과 효용을 계산하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에서 패턴을 선택하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에서 서브패턴을 갱신하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명에서 인접생성 후보군 패턴을 생성하는 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram schematically illustrating a process of producing a paper product product order.
2 is a view for explaining adjustment of a knife position of a winding machine in a cutting process of a winding machine.
3 is a flowchart for explaining an embodiment of the spool designing method according to the present invention.
4 is a view for explaining an embodiment for producing a first intermediate product roll according to the present invention.
5 is a view for explaining an embodiment for producing a secondary intermediate product roll according to the present invention.
6 is a view for explaining an embodiment for producing a subpattern according to the present invention.
7 is a diagram for explaining an embodiment of the pattern search algorithm of the present invention.
8 is a diagram for explaining an embodiment for calculating the cost and utility of the present invention.
9 is a diagram for explaining an embodiment for selecting a pattern in the present invention.
10 is a diagram for explaining an embodiment for updating a subpattern in the present invention.
FIGS. 11 and 12 are diagrams for explaining an embodiment of generating an adjacent generation candidate pattern group according to the present invention.

본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함하는 의미이다. 그리고 "포함한다"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및 /또는 성분을 구체화하며 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외하는 것은 아니다.The singular forms used to describe the embodiments of the present invention are meant to include plural forms unless the phrases expressly mean the opposite. And "comprises" embody certain features, areas, integers, steps, operations, elements and / or components and that the presence or absence of other specific features, areas, integers, steps, operations, elements, components and / .

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제지산업에서의 스풀 설계방법을 상세하게 설명하겠지만 본 발명이 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다. 따라서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a spool designing method in a paper industry according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. Accordingly, it is obvious that those skilled in the art can variously change the present invention without departing from the technical idea of the present invention.

다음의 용어는 이후 발명의 내용에서 기술되는 용어를 정의한 것이다.The following terms define the terms which will be described later in the description of the invention.

스풀 (Spool) : 펄프로부터 종이를 뽑아내는 기계인 초지기에서 나온 커다란 크기의 종이를 의미하며, 이 스풀은 와인딩 머신에 의해 롤 형태로 감아짐과 동시에 재단된다.Spool: A large size paper from a paper machine, which is a machine that pulls paper out of pulp, which is rolled up in a roll form by a winding machine and cut at the same time.

중간제품 롤 : 중간제품 롤은 완성품이 아닌 롤(roll)이며, 제품의 형태인 시트(sheet)나 롤(roll)의 규격을 맞추기 위해 추가적인 재단 프로세스가 필요한 반제품을 의미한다. 중간제품 롤은 제지공정에 따라 제 1 중간제품 롤, 제 2 중간제품 롤이 될 수 있다.Intermediate product rolls: Intermediate product rolls are rolls, not finished products, and semi-finished products that require additional cutting processes to meet sheet or roll specifications in the form of the product. The intermediate product roll may be a first intermediate product roll, a second intermediate product roll, depending on the papermaking process.

폐지 (또는 Trim loss) : 스풀에서 제품으로 환산되는 부분을 제외한 모든 버려지는 부분을 의미한다. 이는 (1)생산 규격을 벗어나서 사용할 수 없는 경우와, (2)이후 공정에서 처리를 위해 남겨두는 부분으로 구분되며, (1)생산 규격을 벗어나서 사용할 수 없는 경우는 최적의 스풀 설계를 통해 최대한 줄여야하는 부분이고, (2)이후 공정에서 처리를 위해 남겨두는 부분은 크레인이나 각종 설비를 통해 중간제품 롤을 운반할 때 실제 제품보다 넉넉한 크기를 갖도록 만들어서 크레인에 의해 형태가 변형되거나 상태가 열화 되는 것을 막기 위한 완충 역할을 하는 부분으로 공정 세팅에 의해 결정되므로 줄일 수 없는 부분이다.Trim loss: means all discarded parts except for parts converted from spool to product. This is divided into two parts: (1) it can not be used beyond production specifications, and (2) the parts that are left for processing in subsequent processes. (1) If the product can not be used beyond production specifications, (2) The part that is left for processing in the subsequent process is made to have a larger size than the actual product when transporting the intermediate product roll through the crane or various equipments, so that the shape is deformed or the state is deteriorated by the crane It is a part that acts as a buffer for blocking and can not be reduced because it is determined by the process setting.

와인딩 머신 : 와인딩 머신은 회전하는 롤러와 나이프(knives)로 이루어진 설비로, 롤러가 스풀을 감으면서 회전하는 동시에 적당한 위치에 나이프를 대어 종이가 절단되도록 설계된 기계장비를 의미한다.Winding Machine: A winding machine is a machine made up of rotating rollers and knives, which means a machine designed to roll paper while rotating the spool while at the same time knifeing it in place.

슬리팅 머신 (혹은 소형 와인딩 머신) : 슬리팅 머신은 와인딩 머신에서 생산된 중간제품 롤에 대해 다시 재단을 하는 설비로, 와인딩 머신과 원리와 구성이 동일하지만 비교적 규격(가로 재단 폭 및 재단 가능 폭 수)이 작은 설비를 의미한다.Slitting Machine (or Small Winding Machine): The slitting machine is a machine that cuts the intermediate product rolls produced in the winding machine. It has the same principle and structure as the winding machine, but has a relatively standard size Means a small facility.

시트커팅 머신 : 시트커팅 머신은 중간제품 롤을 낱장의 종이형태인 시트 형태로 재단하는 설비로, 롤을 풀면서 설비에 장착된 나이프를 이용해 폭을 재단하는 동시에 설비의 장도(cutting knife)를 이용해 적당한 길이의 시트가 되도록 절단하는 설비를 의미한다.Sheet Cutting Machine: The sheet cutting machine cuts the intermediate product roll into sheets in the form of a sheet of paper. It cuts the width using the knife mounted on the machine while cutting the rolls, and uses the cutting knife Means a facility for cutting a sheet to an appropriate length.

더블커팅 : 특정 시트커팅 머신은 장도(cutting knife)를 두 개 이상 가지고 있어서, 하나의 중간제품 롤을 투입하여 서로 다른 세로길이 규격을 갖는 두 개의 오더 생산을 동시에 처리할 수 있는데, 이러한 생산 방식을 더블커팅이라 한다.Double Cutting: Certain sheet cutting machines have more than one cutting knife, so that one intermediate roll can be used to process two orders simultaneously with different lengths. It is called double cutting.

설비교체 : 와인딩 머신의 나이프의 위치를 조정하는 작업을 의미하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Equipment change: But is not limited to, adjusting the position of the knife of the winding machine.

패턴 : 패턴은 기존의 생산 형태와 달라서 와인딩 설비교체가 필요한 생산 단위를 의미한다. 예를 들어, 만약 스풀을 생산하다가 이후부터는 나이프의 위치를 조정할 필요가 있어서 설비교체를 하면 패턴이 하나 증가한다.Pattern: Pattern refers to the unit of production that requires replacement of the winding equipment, unlike the existing production type. For example, if you produce spools and need to adjust the position of the knife from now on, changing the equipment will increase the pattern one by one.

서브패턴 : 서브패턴은 중간제품 롤 자신, 혹은 중간제품 롤의 조합으로 이루어진 가상의 생산 단위로, 하나의 서브패턴이 곧 패턴이 될 수도 있고, 서브패턴의 조합이 패턴이 될 수도 있다.Subpattern: A subpattern is a virtual production unit made up of an intermediate product roll itself or a combination of intermediate product rolls. One subpattern may be a pattern, or a combination of subpatterns may be a pattern.

기준길이 : 알고리즘에서 기준으로 삼는 서브패턴의 길이를 의미한다.Reference length: It refers to the length of the subpattern as a reference in the algorithm.

롤 세트 구성 : 롤 세트 구성은 장도를 이용한 절단 과정에서 잘리는 종이의 두께가 너무 얇아서 종이가 눌리거나 찌그러지기만 하고 잘리지 않거나, 혹은 종이의 두께가 너무 두꺼워 종이를 전부 자르지 못하는 경우를 방지하기 위해 적당한 개수의 중간제품 롤을 시트커팅머신에 동시에 걸어 적당한 두께를 구성하도록 하는 것으로, 시트커팅 머신의 스펙에 따라 가능한 롤 세트 구성이 달라진다.Roll set configuration: The roll set configuration is a suitable number in order to prevent the paper being cut in the cutting process using the long paper to be too thin to cause the paper to be pushed, crushed and not cut, or the paper is too thick to cut all the paper The intermediate rolls of the intermediate rolls of the rolls are simultaneously applied to the sheet cutting machine so as to form an appropriate thickness, so that the roll set configuration is different according to the specifications of the sheet cutting machine.

인접 지폭 구성 : 인접 지폭 구성은 원래대로 생산한다면 설비의 최대/최소 폭 제약으로 인해 생산 불가능한 규격으로밖에 조합이 불가능한 경우에 추가적인 Trim을 늘려서 인접한 패턴과 동일한 형태로 생산하는 경우를 의미한다.
Adjacent Width Configurations: Adjacent Width Configurations mean that, if originally produced, if the combination is impossible due to the maximum / minimum width constraints of the equipment, the additional trim is increased to produce the same pattern as the adjacent pattern.

상술한 과제를 달성하기 위한 수단으로써, 본 발명은, 크게 세 단계의 스풀 설계 방법을 제공한다. 먼저 각 오더별로 생산 가능한 중간제품 롤 단위의 객체를 바탕으로 이후 알고리즘에서 활용할 수 있는 단위인 서브패턴을 생성하고, 생성된 서브패턴을 바탕으로 다중선택배낭 알고리즘(multiple choice knapsack algorithm)을 이용해 패턴을 조합하고, 조합된 패턴에 변형을 가하여 최적의 스풀을 설계한다. 과제 해결을 위해 이하 설명할 알고리즘 1의 결과를 바탕으로 알고리즘 2, 알고리즘 3을 반복적으로 수행하며 새로운 해를 탐색하는 과정을 거친다. 알고리즘 2 부분의 기준 선택 및 패턴 선택, 알고리즘 3 부분의 패턴 변경 로직 부분에서 임의의 확률에 따라 다른 결과를 선택하는 부분에 의해 새로운 해를 탐색할 수 있다. 이를 간략하게 설명하기 위해 도 3을 참고하면 다음과 같다.As a means for achieving the above-mentioned problems, the present invention provides a largely three-step spool designing method. First, a subpattern, which is a unit that can be used in future algorithms, is generated based on objects of intermediate product roll units that can be produced for each order, and a pattern is generated using a multiple choice knapsack algorithm based on the generated subpatterns And the optimum spool is designed by applying a deformation to the combined pattern. In order to solve the problem, the algorithm 2 and the algorithm 3 are repeatedly performed based on the result of the algorithm 1 described below, and a new solution is searched. Algorithm 2 You can search for a new solution by selecting criteria and selecting a pattern, and selecting a different result according to an arbitrary probability in the pattern change logic part of the algorithm 3 part. Referring to FIG. 3, a brief description will be made as follows.

도 3은 본 발명에 따른 스풀 설계 방법의 일 실시예를 시계열적으로 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 3 is a flow chart for explaining an embodiment of the spool designing method according to the present invention in a time-series manner.

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명은 우선, 오더의 가로, 세로 규격 및 시트커팅머신, 슬리팅머신, 와인딩머신을 포함하는 생산설비의 설비 제약을 고려하여 생산 가능한 1차 중간제품 롤을 생성한다(S1100). 1차 중간제품 롤은 시트 오더의 경우 시트커팅머신 투입롤, 롤 오더의 경우 완제품 롤을 포함한다.As can be seen in Figure 3, the present invention first produces a primary intermediate product roll that can be produced taking into account the equipment constraints of the production facility, including the horizontal and vertical dimensions of the order and the sheet cutting machine, the slitting machine, and the winding machine (S1100). The primary intermediate product roll includes a sheet cutting machine input roll for sheet order, and an end product roll for roll order.

다음, 1차 중간제품 롤 및 슬리팅머신, 와인딩머신의 설비 제약을 고려하여 생산 가능한 2차 중간제품 롤을 생성한다(S1200). 2차 중간제품 롤은 시트커팅머신 투입롤, 슬리팅머신 투입롤, 완제품 롤을 포함한다.Next, a second intermediate product roll that can be produced is generated in consideration of the facilities constraints of the first intermediate product roll, the slitting machine, and the winding machine (S1200). The secondary intermediate product roll includes a sheet cutting machine input roll, a slitting machine input roll, and an end product roll.

다음, 2차 중간제품 롤 및 와인딩머신의 설비 제약을 고려하여 패턴의 하위 단계인 서브패턴(subpattern)을 생성한다(S1300).Next, subpatterns that are sub-steps of the pattern are generated in consideration of the facility constraints of the secondary intermediate product roll and the winding machine (S1300).

다음, 서브패턴 중 하나를 기준 서브패턴으로 선택하고, 상기 기준 서브패턴에 대한 다른 서브패턴들의 비용과 효용을 연산한다(S1400). 비용은 서브패턴의 가로 폭이고, 효용은 전체 면적 대비 실제 생산가능 면적의 비율이고, 전체 면적은 기준길이 및 와인딩머신의 최대생산 가능 폭의 곱이고, 기준길이는 기준 서브패턴의 길이이고, 실제 생산가능 면적은 서브패턴의 길이가 기준길이보다 긴 경우 기준길이 및 서브패턴의 가로 폭의 곱이으로 구하거나 서브패턴의 길이가 기준길이보다 짧은 경우 서브패턴의 길이 및 서브패턴의 가로 폭의 곱이다.Next, one of the sub patterns is selected as the reference sub pattern, and the cost and utility of the other sub patterns with respect to the reference sub pattern are calculated (S1400). The cost is the width of the subpattern, the utility is the ratio of the actual available area to the total area, the total area is the product of the reference length and the maximum producible width of the winding machine, the reference length is the length of the reference subpattern, The producible area is the product of the length of the subpattern and the width of the subpattern when the length of the subpattern is longer than the reference length or when the length of the subpattern is shorter than the reference length by the product of the reference length and the width of the subpattern .

다음, 비용 및 효용이 계산된 서브패턴들을 조합한 패턴의 집합을 생성한다(S1500).Next, a set of patterns that combine the calculated cost and utility subpatterns is generated (S1500).

다음, 패턴의 집합 중에서 패턴에 포함된 서브패턴의 효용을 합산한 값이 높은 패턴을 적어도 하나 이상 선택하여 제 1 최종 패턴을 생성한다(S1600).Next, at least one pattern having a high value obtained by summing the utility of the subpatterns included in the pattern among the set of patterns is selected to generate the first final pattern (S1600).

다음, 제 1 최종 패턴에 의해 생산되는 오더 생산분을 서브패턴에서 삭제하고 서브패턴을 갱신한다(S1700).Next, the order production produced by the first final pattern is deleted from the sub pattern and the sub pattern is updated (S1700).

다음, 제 1 최종 패턴에 포함되지 않은 잔여 오더를 생산하기 위한 인접생성 후보군 패턴을 생성한다(S1800). 바람직한 실시예에서 인접생성 후보군 패턴은 다음과 같이 생성할 수 있다.Next, an adjacent generation candidate pattern for producing a residual order not included in the first final pattern is generated (S1800). In the preferred embodiment, the adjacent generation candidate pattern can be generated as follows.

1) 상기 제 1 최종 패턴에 포함된 패턴 중 상기 잔여 오더와 폭 개수가 같은 패턴을 제 1 대상 패턴으로 선택한다.1) A pattern having the same number of widths as the residual order among the patterns included in the first final pattern is selected as the first target pattern.

2) 상기 제 1 대상 패턴에 포함된 패턴 중 상기 잔여 오더의 폭 보다 큰 폭을 갖는 패턴을 제 2 대상 패턴으로 선택한다.2) A pattern having a width greater than the width of the remaining order among the patterns included in the first object pattern is selected as the second object pattern.

3) 상기 제 2 대상 패턴 중에서 상기 잔여 오더의 폭과의 차이가 최소인 패턴을 인접대상으로 선택한다.3) A pattern having a minimum difference from the width of the remaining order among the second object patterns is selected as the adjacent object.

4) 상기 인접대상의 폭과 동일한 폭을 갖도록 추가트림을 더하여 인접 생성 후보군 패턴을 생성한다.4) adding the additional trims so as to have the same width as the width of the adjacent object to generate the adjacent generation candidate pattern.

다음, 인접생성 후보군 패턴을 상기 인접대상의 위 또는 아래에 인접하여 배치하여 제 2 최종 패턴을 생성한다(S1900).Next, a second final pattern is generated by arranging the adjacent generation candidate pattern adjacent to the adjacent object above or below (S1900).

다음, 생성된 패턴을 이용하여 오더를 생산한다.
Next, the order is produced using the generated pattern.

[구체적인 실시예][Specific Example]

스풀 설계는 모든 주문을 최소한의 폐지와 최소한의 설비교체로 생산할 수 있도록, 패턴을 정하는 문제이다. 이때, 패턴을 구성할 수 있는 오더는 설비의 최대폭, 최소폭, 최대재단수, 최소재단수, 최대 가능 직경, 최소 가능 직경과 같은 설비 제약에 의해 제한된다. 이러한 환경 하에서 후판 날판 설계의 문제를 정의하면 아래와 같다.Spool design is a matter of defining patterns so that all orders can be produced with minimal abolishment and minimal equipment replacement. At this time, the order in which the pattern can be constituted is limited by facility limitations such as maximum width, minimum width, maximum number of cuts, minimum number of cuts, maximum possible diameter, and minimum possible diameter of the equipment. In this environment, the problem of the design of the plate plate is defined as follows.

Input : 오더 정보, 각 설비 제약 및 기준정보, 평가 기준Input: order information, each facility constraint and reference information, evaluation criteria

Objective : 폐지 및 설비 교체 횟수 최소화Objective: Minimize the number of times to discard and replace equipment

Output : 패턴 정보(형태, 길이)와 각 오더의 배치 상황
Output: Pattern information (shape, length) and layout of each order

이러한 스풀 설계 문제는 롤 세트 구성, 더블커팅, 롤 길이의 다양성, 인접 지폭 고려 등 복잡한 제약조건으로 인하여 최적해를 구하는 것이 매우 어렵다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서는, 상기한 3 단계의 접근법을 사용하며, 이하 이에 대해 상세하게 설명한다.
These spool design problems are very difficult to obtain due to complex constraints such as roll set configuration, double cutting, roll length variability, and contiguous span considerations. Accordingly, in the embodiment of the present invention, the above-described three-step approach is used, which will be described in detail below.

서브패턴 생성 알고리즘Sub pattern generation algorithm

스풀 설계를 위한 핵심 알고리즘인 다중선택 배낭 알고리즘으로 문제를 풀기 위해 오더를 1차 중간제품 롤, 2차 중간제품 롤, 나아가 서브패턴의 형태로 바꾸는 부분이 서브패턴 생성 알고리즘 부분이다. 이러한 서브패턴 생성 알고리즘은 오더가 10건이 넘는 경우, 더블커팅 롤을 삭제하거나 2차 중간제품 롤 중 중복된 롤이 적은 경우 삭제하는 등의 추가적인 작업을 통해 탐색 영역을 줄여 속도를 개선할 수 있다. 바람직한 실시예는 아래 [알고리즘 1]과 같다.
In order to solve the problem with the multi-selection backpack algorithm which is the core algorithm for spool design, the sub pattern generation algorithm part is to convert the order into the form of the first intermediate product roll, the second intermediate product roll, and further the sub pattern. This sub-pattern generation algorithm can improve the speed by reducing the search area by performing additional operations such as deleting double-cut rolls or eliminating duplicate rolls among the secondary intermediate rolls when there are more than 10 orders. The preferred embodiment is the same as the following [Algorithm 1].

[알고리즘 1] [Algorithm 1]

step 1: 오더의 가로, 세로 규격 및 시트커팅머신, 슬리팅머신, 와인딩머신 등 생산설비의 제약을 고려하여 생산 가능한 1차 중간제품 롤 집합을 생성한다. 1차 중간제품 롤이란 시트 오더의 경우 시트커팅머신 투입롤, 롤 오더의 경우 완제품 롤을 의미한다. 만약 시트커팅머신에서 더블커팅이 가능하다면, 더블커팅을 포함한 중간제품 롤도 생성한다. 바람직한 실시예에서 1차 중간제품 롤은 다음과 같은 하위 로직에 의해 생성될 수 있다. 이하 step 1-1 및 1-2는 도 4를 참고하여 설명한다.Step 1: Generate a set of first intermediate rolls that can be produced considering the constraints of the production equipment such as the horizontal and vertical sizes of the order and the sheet cutting machine, slitting machine, winding machine. The primary intermediate product roll means a sheet cutting machine putting roll in the case of a sheet order, and a finished product roll in the case of a roll order. If a double-cut is possible on a sheet-cutting machine, an intermediate product roll, including a double-cut, is also created. In a preferred embodiment, the primary intermediate product roll can be generated by the following sub-logic. Steps 1-1 and 1-2 will be described below with reference to FIG.

step 1-1: 오더(101, 102)를 1폭, 2폭, 3폭, 4폭 등 설비 제약이 가능한대로 폭을 늘린 1차 중간제품 롤(201 내지 205)을 생성한다. 설비 제약상 101은 2폭~3폭, 102는 2폭만 가능하다고 가정하면, 101의 2폭짜리 1차 중간제품 롤로서 201, 101의 3폭짜리 1차 중간제품 롤로서 202, 102의 2폭짜리 1차 중간제품 롤로서 203을 생성할 수 있다. 101의 가로 폭을 101a, 101의 전체 길이를 101b라고 정의하면, 201a는 101a의 두 배, 201b는 101b의 절반, 202a는 101a의 3배, 202b는 101b의 1/3이 된다.Step 1-1: The primary intermediate product rolls 201 to 205 are produced in which the widths of the orders 101 and 102 are increased as much as possible, such as one width, two widths, three widths and four widths. In the equipment constraint, assuming that 101 is 2 to 3 width and 102 is only 2, 101 is a 2-width first intermediate product roll, 201 and 101 are 3-width first intermediate product rolls, 202 and 102 are 2 widths 203 < / RTI > as the primary intermediate product roll. Letting 101a be the width of 101 and 101b be the total length of 101, 201a is twice 101a, 201b is half of 101b, 202a is three times 101a, and 202b is 1/3 of 101b.

step 1-2: 서로 다른 오더간의 조합(101 및 102의 조합)을 통해 가능한 1차 중간제품 롤을 생성한다. 예를 들면, 101 1폭과 102 1폭을 조합하여 204를 생성하고, 101 2폭(201)과 102 1폭을 조합하여 205를 생성할 수 있다.
Step 1-2: Create a first intermediate product roll through a combination of different orders (101 and 102 combinations). For example, it is possible to generate 204 by combining 101 1 width and 102 1 width, and generate 205 by combining 101 2 width 201 and 102 1 width.

step 2: 1차 중간제품 롤 및 슬리팅머신, 와인딩머신 설비의 제약을 고려하여 생산 가능한 2차 중간제품 롤을 생성한다. 2차 중간제품 롤이란 시트커팅머신 투입롤, 슬리팅머신 투입롤, 완제품 롤을 포함하며 다음과 같은 하위 로직에 의해 생성될 수 있다. 이하 step 2-1 및 2-2는 도 5를 참고하여 설명한다.Step 2: Create a second intermediate product roll that can be produced taking into account the constraints of the primary intermediate product rolls and slitting machines and winding machines. The secondary intermediate product roll includes a sheet cutting machine input roll, a slitting machine input roll, and an end product roll, and can be generated by the following sub-logic. Steps 2-1 and 2-2 will be described below with reference to FIG.

step 2-1: 1차 중간제품 롤의 폭을 늘려 2차 중간제품 롤을 생산한다. 예를 들면, 301은 201이라는 1차 중간제품 롤의 2폭, 302는 202의 2폭, 303은 203의 2폭, 304는 204의 2폭, 305는 205의 2폭이다.Step 2-1: Increase the width of the first intermediate product roll to produce the second intermediate product roll. For example, reference numeral 301 denotes two widths of the first intermediate product roll 201, 302 denotes two widths of 202, 303 denotes two widths of 203, 304 denotes two widths of 204, and 305 denotes two widths of 205.

step 2-2: 1차 중간제품 롤 간의 조합을 통해 가능한 2차 중간제품 롤을 생성한다. 이때 1차 중간제품 롤에 동일한 오더가 포함된 경우는 조합을 하지 않는다. 예를 들어, 201과 205는 둘 다 설비 제약 상으로는 조합이 가능한 1차 중간제품 롤일지라도 동일한 오더인 101을 포함하고 있으므로 배제한다. 201과 206, 202와 205, 202와 206의 조합 또한 동일한 이유로 배제한다. 또한 기존의 1차 중간제품 롤과 구성이 동일한 경우 배제한다. 가령 306은 201과 203의 조합으로 생성 가능하지만 304와 구성이 동일하므로 배제하고, 307은 202와 203의 조합으로 생성한다.
Step 2-2: Create a secondary intermediate product roll possible through a combination of primary intermediate product rolls. At this time, if the same order is included in the first intermediate roll, no combination is made. For example, 201 and 205 are both excluded because they contain the same order of 101, even if they are the primary intermediate rolls that can be combined in terms of equipment constraints. The combination of 201 and 206, 202 and 205, 202 and 206 are also excluded for the same reason. It is also excluded if the configuration of the existing primary intermediate rolls is the same. For example, 306 can be generated by a combination of 201 and 203, but it is excluded because it has the same configuration as 304, and 307 is generated by a combination of 202 and 203.

step 3: 2차 중간제품 롤 및 와인딩 머신 설비 제약을 고려하여, 패턴의 하위 단계인 서브패턴(subpattern)을 생성한다. 서브패턴은 다음과 같은 하위 로직에 의해 생성될 수 있다. 이하, step 3-1 내지 3-4는 도 6을 참고하여 설명한다.Step 3: Generate a subpattern that is a sub-step of the pattern, taking into account the constraints of the secondary intermediate product roll and winding machine. A subpattern can be generated by the following sub-logic. Steps 3-1 to 3-4 will be described below with reference to Fig.

step 3-1: 2차 중간제품 롤을 그대로 서브패턴으로 생성한다. 즉 301을 바탕으로 401, 302를 바탕으로 402, 303을 바탕으로 403, 304를 바탕으로 404, 305를 바탕으로 405, 307을 바탕으로 406을 생성한다.Step 3-1: Create the second intermediate roll as a sub pattern. That is, based on 401, 402, 303 based on 401, 403 based on 304, 404 based on 304, 405 on basis of 305, and 406 based on 307 are generated.

step 3-2: 2차 중간제품 롤의 폭을 늘린다. 예를 들어, 301을 2폭으로 늘려 407을, 302를 2폭으로 늘려 408을, 303을 2폭으로 늘려 409를, 304를 2폭으로 늘려 410을, 305를 2폭으로 늘려 411을, 306을 2폭으로 늘려 412를 만들 수 있다. Step 3-2: Increase the width of the secondary intermediate product roll. For example, by increasing 301 to 2 width, increase 407, increase 302 to 2 width to increase 408, increase 303 to 2 width to increase 409 and 304 to 2 width to increase 410 and 305 to 2 width to increase 411 to 306 Can be increased by 2 to make 412.

step 3-3: 2차 중간제품 롤의 자가 조합을 통해 서브패턴을 생성한다. 자가 조합이란 동일한 오더지만 폭의 구성이 다른 경우의 조합을 의미한다. 가령 동일한 오더인 101로 이루어진 301과 302를 조합하여 새로운 서브패턴인 413을 생성할 수 있다. 다만, 더블커팅의 경우 이 단계를 생략할 수 있다.Step 3-3: Create subpatterns through self-combination of secondary intermediate product rolls. A self combination is a combination of the same order but different widths. For example, a new sub pattern 413 can be generated by combining 301 and 302, which are 101 in the same order. However, this step can be omitted for double cutting.

step 3-4: 2차 중간제품 롤 간의 조합을 통해 동일한 오더가 포함되지 않은 서브패턴끼리의 조합을 통해 서브패턴을 생성한다. 예를 들어, 301과 304의 경우 101의 동일한 오더를 포함하므로 조합하지 않는다. 301과 305, 302와 304, 302와 305, 302와 307, 303과 304, 303과 305, 303과 307도 같은 이유로 조합에서 배제한다. 이에 따르면 301과 303의 조합을 통해 414가, 302와 303의 조합을 통해 415가 생성될 수 있으나, 이 과정을 통해 생성된 서브패턴이 이전 과정에서 생성된 서브패턴과 동일한 구성이라면 배제한다. 결국, 414는 410과 동일한 구성이고, 415는 412와 동일한 구성이므로 배제한다.Step 3-4: Through the combination of secondary intermediate product rolls, subpatterns are created through combination of subpatterns that do not contain the same order. For example, 301 and 304 do not combine because they contain 101 identical orders. 301 and 305, 302 and 304, 302 and 305, 302 and 307, 303 and 304, 303 and 305, 303 and 307 are excluded from the combination for the same reasons. According to this, 415 can be generated through a combination of 301 and 303 through a combination of 302 and 303, but it is excluded if the subpattern generated through this process has the same configuration as the subpattern generated in the previous process. As a result, 414 has the same configuration as 410 and 415 has the same configuration as 412, so it is excluded.

따라서, 이상의 단계를 거쳐서 생성된 서브패턴은 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413의 13개이다.
Accordingly, the number of subpatterns generated through the above steps is 13, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412 and 413.

패턴 탐색 알고리즘Pattern search algorithm

패턴 탐색 알고리즘은 생성된 서브패턴을 바탕으로 다중선택배낭 알고리즘을 통해 생산 가능한 패턴을 탐색하는 알고리즘으로, 아래 [알고리즘 2]를 더는 유효한 패턴을 찾을 수 없을 때까지 반복 수행하여 해를 찾는 과정이다. 상기 서브패턴 생성 알고리즘을 거쳐 생성된 서브패턴이 15개가 넘는다면, 패턴의 길이 조정을 맨 처음 생산하는 패턴에만 적용하는 방법을 통해 탐색 영역을 좁혀 알고리즘의 속도를 개선하고, 불필요하게 광범위한 탐색을 피할 수 있다. The pattern search algorithm is an algorithm that searches for a pattern that can be produced through a multiple selection backpack algorithm based on the generated sub pattern, and it searches for a solution by repeating [Algorithm 2] until the valid pattern can not be found below . If the number of subpatterns generated through the subpattern creation algorithm is more than 15, it is possible to narrow the search area by applying the pattern length adjustment only to the first production pattern, thereby improving the speed of the algorithm and avoid unnecessarily wide searching .

하나의 패턴을 찾는 자세한 방법의 바람직한 실시예는 아래 [알고리즘 2]와 같으며, 도 7을 참고하여 설명한다. 본 발명은 [알고리즘 2]를 반복 수행하여 패턴 탐색을 종료하고 이를 일차적인 해로 둔다.A preferred embodiment of the detailed method for finding one pattern is the same as the algorithm 2 below, and is described with reference to FIG. The present invention repeats [Algorithm 2] to terminate the pattern search and set it as a primary solution.

[알고리즘 2][Algorithm 2]

step 1: 상기 알고리즘 1에 의해 생성된 서브패턴 중 하나를 기준으로 선택한다. 선택된 패턴을 기준패턴(401)이라고 한다.Step 1: Select one of the sub patterns generated by Algorithm 1 as a reference. The selected pattern is referred to as a reference pattern 401.

step 2: 기준으로 선택된 서브패턴에 대해 다른 서브패턴들의 비용과 효용을 계산한다. 이때 동일한 오더를 포함한 서브패턴은 제외한다. 예를 들어, 401이 기준인 경우, 401을 구성하는 101이 포함된 402, 404, 405, 406, 407, 408, 410, 411, 412, 413이 제외된다. 기준으로 선택된 서브패턴과 조합이 가능한 서브패턴은 403과 409이다. Step 2: Calculate the cost and utility of the different subpatterns for the selected subpattern as a reference. At this time, sub patterns including the same order are excluded. For example, when 401 is a reference, 402, 404, 405, 406, 407, 408, 410, 411, 412, and 413 including 101 constituting 401 are excluded. The sub patterns that can be combined with the selected sub pattern are 403 and 409.

바람직한 실시예에서 계산은 다음과 같은 하위 로직에 의해 진행할 수 있으며 도 8을 참고하여 설명한다. 서브패턴의 비용은 서브패턴의 가로 폭이며, 서브패턴의 효용은 전체 면적 대비 실제 생산가능 면적의 비율인데, 전체 면적은 기준길이와 와인딩 머신 최대 생산 가능 폭의 곱이며(501의 면적), 실제 생산가능 면적은 다음과 같은 로직에 의해 구한다.In the preferred embodiment, the calculation may be performed by the following sub-logic and is described with reference to FIG. The cost of the subpattern is the width of the subpattern, and the utility of the subpattern is the ratio of the actual producible area to the total area. The total area is the product of the reference length and the maximum producible width of the winding machine (area of 501) The production area is obtained by the following logic.

step 2-1: 효용의 계산은 case 1과 case 2에 따라 상이하다.Step 2-1: The calculation of utility differs according to case 1 and case 2.

case 1: 서브패턴의 길이가 기준길이보다 길면 서브패턴은 기준길이까지 만 생산 가능하며, 이때 실제 생산가능 면적은 기준길이와 서브패턴의 가로 폭의 곱(1101의 면적)이고, 비용은 서브패턴의 가로 폭이다.Case 1: If the length of the subpattern is longer than the reference length, the subpattern can be produced only up to the reference length, and the actual producible area is the product of the reference length and the width of the subpattern (the area of 1101) .

case 2: 서브패턴의 길이가 기준길이보다 짧다면 실제 생산가능 면적은 서브패턴 길이와 서브패턴의 가로 폭의 곱(1102의 면적)이고, 비용은 서브패턴의 가로 폭이다.Case 2: If the length of the subpattern is shorter than the reference length, the actual producible area is the product of the subpattern length and the width of the subpattern (area of 1102), and the cost is the width of the subpattern.

step 2-2: step 2-1에서 계산된 효용에 알고리즘의 Input인 평가 기준에 따라 폭이 큰 서브패턴의 효용을 더해주거나, 더블커팅을 활용한 서브패턴의 효용을 감소시킨다.Step 2-2: Add the utility of the large subpattern according to the evaluation criteria of the algorithm input to the utility calculated in step 2-1, or reduce the utility of the subpattern using double cutting.

step 3: 효용 및 비용이 계산된 서브패턴들에 대하여 하기 [수리모델 1]을 적용하여 효과적인 패턴의 집합을 구한다. 조합 가능한 패턴은 401과 403, 401과 409이지만, 401과 409의 조합의 경우 더 높은 효용을 갖음에도 불구하고 비용이 수리모델의 제약 조건에 어긋나므로(수리모델 1의 2번째 제약조건인 와인딩머신 최대생산 가능폭을 초과함, 도 9의 굵은 선으로 표시) 생산할 수 없다. 따라서 실효적인 패턴의 집합은 401과 403`(403을 기준길이에 맞춘 서브패턴)의 조합을 통해 이루어진 패턴 하나뿐이다. 만약 현재 기준과 다른 서브패턴들의 조합을 통해 패턴을 구성할 수 없다면, 현재 기준이 아닌 다른 서브패턴을 선택하고 step 2으로 돌아간다. Step 3: Apply the following [Mathematical Model 1] to the utility and cost calculated sub-patterns to obtain a set of effective patterns. Although the combinable patterns are 401 and 403, 401 and 409, although the combination of 401 and 409 has a higher utility, the cost is out of the constraint of the mathematical model (the second constraint of mathematical model 1, Exceeding the maximum producible width, indicated by the bold line in Fig. 9). Thus, the only effective pattern set is a pattern consisting of a combination of 401 and 403 (a sub-pattern with a base length of 403). If you can not construct a pattern using a combination of sub-patterns different from the current reference, select a sub-pattern that is not the current reference and go back to step 2.

[수리모델 1][Repair Model 1]

Figure 112015028646028-pat00001

Figure 112015028646028-pat00001

step 4: 실효적인 패턴의 집합에서 패턴의 효용이 높을수록 높은 가중치를 두어 패턴을 선택한다. 이때, 높은 효용을 갖는 패턴은 더 높은 확률로 선택된다. 선택된 패턴은 롤 세트 구성 및 롤 직경 제약을 준수하여 다음의 조정 과정을 거친다(도 9에서는 생산 가능한 패턴이 하나밖에 없고, 501은 롤 세트 구성을 만족한다고 가정하고 이하 step 4의 과정을 생략한다).Step 4: The higher the utility of the pattern in the set of effective patterns, the higher the weight is selected to select the pattern. At this time, patterns with higher utility are selected with higher probability. The selected pattern is subjected to the following adjustment process in accordance with the roll set configuration and the roll diameter constraint (assuming that there is only one pattern that can be produced in FIG. 9, 501 is satisfied with the roll set configuration, .

step 4-1: 생산예정인 패턴에 포함된 중간제품 롤들을 대상으로 동일한 규격의 롤의 생산 개수를 확인한다.Step 4-1: Check the number of rolls of the same standard rolls for intermediate rolls included in the planned production pattern.

step 4-2: 만약 동일 규격 롤의 생산 개수가 롤 세트 구성이 가능하면, 다음 중간제품 롤을 대상으로 step 4-1을 진행한다.Step 4-2: If the number of rolls of the same standard roll is configurable, proceed to step 4-1 for the next intermediate roll.

step 4-3: 롤 세트 구성이 되지 않는 중간제품 롤에 대해 롤 세트 구성을 위한 최소 롤 개수를 파악한다. 이 과정은 가능 롤 개수의 집합을 찾고, 작은 순서대로 롤 개수를 높여가며 그에 맞춰 길이를 조정하는 과정이다. 예를 들면, 두께 제약 때문에 4~5개의 롤을 동시에 재단해야하는 제약이 있는 경우, 동일한 규격의 중간제품 롤의 수가 4, 5 롤 뿐 아니라, 4+4=8, 4+5=9, 5+5=10, 4+4+4=12 등 4와 5를 더하여 만들어낼 수 있는 모든 수의 집합이 가능 롤 개수 집합이다. 현재 롤 개수가 6개라서 생산이 불가능하다면, 6개와 가장 근접한 5개, 8개로 생산하고 길이를 이에 맞춰 조정한다. 만약 5개나 8개로 조정할 때, 길이가 직경제약에 어긋난다면 해당 작업은 진행하지 않으며, 만약 둘 다 가능하다면, 둘 중 주문량에 더 근접한 롤 수와 길이를 선택하여 롤 세트를 구성한다.Step 4-3: Determine the minimum number of rolls for roll set configuration for intermediate product rolls that do not have a roll set configuration. This process finds a set of possible roll counts, increases the number of rolls in small order, and adjusts the length accordingly. For example, if there are restrictions on cutting 4 to 5 rolls at the same time due to thickness restrictions, the number of intermediate product rolls of the same size is 4 + 5 = 8, 4 + 5 = 5 = 10, 4 + 4 + 4 = 12, and so on. If the current number of rolls is 6 and it is impossible to produce, it will be produced in 5 or 8 closest to 6, and the length will be adjusted accordingly. If you adjust to 5 or 8, if the length is out of the diameter constraint, the work does not proceed. If both are possible, construct the roll set by choosing the number of rolls and lengths closer to the order quantity.

step 4-5: 만약 롤 세트 구성이 불가능하다면 현재 기준이 아닌 다른 서브패턴을 선택하고 step 2으로 돌아간다. Step 4-5: If the roll set configuration is not possible, select another subpattern other than the current one and return to step 2.

step 5: 만약 업데이트 된 서브패턴이 포함하는 규격에 해당하는 모든 오더가 생산되어 더 이상 서브패턴을 생산할 필요가 없는 경우 서브패턴을 삭제한다. 도 10을 예를 들어 설명하면, 401과 403`로 이루어진 패턴을 생산하면 401에 포함된 101 오더와 403`에 포함된 102 오더가 생산된다. 이때 101 오더는 주문량 모두 생산 되었으므로, 101 오더가 포함된 401, 402, 404, 405, 406, 407, 408, 410, 411, 412, 413 서브패턴을 삭제한다. 403과 409에 포함된 102 오더의 생산량만큼을 서브패턴의 길이에서 제외하여 업데이트 한다. 이렇게 하면 남아있는 서브패턴은 403에서 길이가 줄어든 601과 409에서 길이가 줄어든 602 뿐이다.Step 5: If all orders corresponding to the specifications contained in the updated subpattern are produced and it is no longer necessary to produce the subpattern, delete the subpattern. Referring to FIG. 10, for example, when a pattern consisting of 401 and 403 is produced, 101 orders included in 401 and 102 orders included in 403 are produced. At this time, since all orders are produced, 101 sub-patterns 401, 402, 404, 405, 406, 407, 408, 410, 411, 412 and 413 including 101 orders are deleted. 403 and 409 are excluded from the length of the subpattern and updated. The remaining subpatterns are 601, 603, 403, and 602, which are reduced in length.

step 6: 남아있는 서브패턴이 없거나, 혹은 모든 서브패턴이 한 번 이상 기준으로 선택된 경우 [알고리즘 2]를 종료한다. 아닌 경우 직전에 사용되었던 서브패턴을 제외한 서브패턴 중 하나를 기준으로 잡고 step 2으로 돌아간다.
Step 6: If there are no remaining subpatterns, or if all subpatterns have been selected as criteria at least once, then [algorithm 2] is terminated. If not, return to step 2 based on one of the sub patterns except the sub pattern that was used immediately before.

해 개선 알고리즘Solution Algorithm

패턴 탐색 알고리즘을 통해 구한 해가 개선 가능한지 파악하고, 이를 개선할 수 있는 경우, 인접 지폭을 통하여 설비교체 횟수를 최소화하는 방법을 통해 해를 개선하는 부분이다. 이러한 방법의 바람직한 실시예를 [알고리즘 3]과 도 11, 도 12를 통해 구체적으로 설명한다. If the solution obtained through the pattern search algorithm can be improved, and if it can be improved, it is a part to improve the solution by minimizing the number of times of facility replacement through the adjacent bridge. A preferred embodiment of this method will be described in detail through [Algorithm 3] and Figs. 11 and 12. Fig.

[알고리즘 3][Algorithm 3]

step 1: 아직 패턴으로 할당되지 않은 오더를 대상으로 패턴 구성을 진행한다. 패턴 구성 방법은 알고리즘 2와 같으나, 서브패턴으로는 할당되지 않은 오더와 추가 생산이 가능한 오더만을 사용한다. 이하 이 단계에서 생성 가능한 패턴을 인접생성 후보군 패턴(700)이라 칭한다. 도 11의 실시예에서는 인접생성 후보군 패턴이 701, 702, 703, 704로 이루어진 하나의 패턴밖에 없다.Step 1: Proceed to pattern construction for orders that have not yet been assigned a pattern. The pattern construction method is the same as algorithm 2, but only the orders that are not allocated and the orders that can be further produced are used for the subpatterns. Hereinafter, a pattern that can be generated in this step will be referred to as an adjacent generation candidate pattern 700. In the embodiment of FIG. 11, there is only one pattern consisting of 701, 702, 703 and 704 adjacent candidate patterns.

step 2: 인접생성 후보군 패턴의 인접 대상을 탐색한다. 인접대상이란 입력받은 Trim 폭의 한도 내에서 추가적으로 Trim을 더하여 동일한 형태로 만들 수 있는 생산 예정인([알고리즘 2]에서 생산하기로 예정된) 패턴을 의미한다. Step 2: Search for the adjacent object of the adjacent candidate pattern. The adjacent object means a pattern to be produced (planned to be produced in [Algorithm 2]) that can be made into the same shape by adding an additional Trim within the limit of the input trim width.

이때는 2차 중간제품 롤 형태의 폭수와 전체 폭을 기준으로 이를 결정한다. At this time, it is determined based on the width and overall width of the secondary intermediate roll.

우선 폭수를 기준으로 선택하는 것을 설명한다. 도 11에서, 701, 702, 703, 704로 이루어진 패턴은 폭이 4폭이므로 3폭인 패턴인 (801, 802, 803), (808, 809, 810)은 인접 대상 탐색에서 제외된다. First, the selection is made on the basis of the number of magnitudes. In FIG. 11, the pattern consisting of 701, 702, 703, and 704 is 4 widths, so that the patterns 801, 802, and 803 and 808, 809, and 810, which are three widths, are excluded from adjacent object search.

다음 폭을 기준으로 선택하는 것을 설명한다. 인접하려는 인접 대상 패턴에 포함된 2차 중간제품 롤의 가로 폭은 인접생성 후보군 패턴에 포함된 2차 중간제품 롤의 가로 폭보다 커야한다. 이는 Trim을 추가하여 생산할 수는 있어도 그보다 더 작게 생산할 수는 없는 이유에서이다. 그러므로 남아 있는 (804, 805, 806, 807), (811, 812, 813, 814) 중에서, 811은 701보다 폭이 작으므로 701을 811로 인접시킬 수 없다. 따라서 (811, 812, 813, 814)도 제외한다. 결국, (804, 805, 806, 807)이 인접 대상 패턴으로 결정된다.The following explains the selection based on the next width. The width of the second intermediate product roll included in the adjacent pattern to be adjacent should be larger than the width of the second intermediate product roll included in the adjacent generation candidate pattern. This is because it can be produced by adding trim but it can not be produced even smaller. Therefore, among the remaining (804, 805, 806, 807), (811, 812, 813, and 814), 811 is smaller than 701 and therefore 701 can not be adjacent to 811. Therefore, (811, 812, 813, 814) are also excluded. As a result, (804, 805, 806, and 807) are determined as adjacent target patterns.

step 3: 인접생성 후보군 패턴에서 탐색한 인접 대상 중, 인접을 활용해서 생산했을 시 주문량에 가장 근접하게 되는 후보군 패턴을 찾아 생산량을 할당하고 잔여 오더가 없다면 종료한다. 예를 들면, 도 12와 같이 인접 대상인 (804, 805, 806, 807)에 대해서 현재 인접생성 후보군 패턴인 (701, 702, 703, 704) 패턴의 Trim(b)을 늘려 (701+Trim, 702+Trim, 703+Trim, 704+Trim) 형태의 패턴을 생성하고, 인접대상의 위 또는 아래에 인접하여 배치한다. 도 12에서 a는 제 1 최종 패턴에서 결정된 오더 생산부분이고, b는 추가 트림이며, c는 인접생성 후보군 패턴을 의미한다.Step 3: Adjacent Generation When the adjacent objects that are searched in the candidate pattern are produced by using the adjacency, allocate the production amount by finding the candidate pattern that is the closest to the order quantity and terminate if there is no remaining order. For example, the Trim (b) of the pattern (701, 702, 703, 704) as the adjacent candidate generation pattern group is increased (701 + Trim, 702 + Trim, 703 + Trim, 704 + Trim), and places it adjacent to the top or bottom of the adjacent object. In FIG. 12, a is the order production part determined in the first final pattern, b is the additional trim, and c is the adjacent generation candidate pattern.

step 4: 잔여 오더가 있는 경우, 만약 모든 인접생성 후보군 패턴을 탐색했는데도 인접 대상이 존재하지 않는 경우 [알고리즘 3]을 종료한다. 아니라면 step 2로 돌아간다.Step 4: If there is a residual order, [Algorithm 3] is terminated if there is no adjacent object even though all adjacent candidate generation patterns have been searched. If not, go back to step 2.

참고로, 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시예에 따른 지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독가능매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독가능매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체, 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급언어코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.For reference, the spool design method of the papermaking process for producing an order through the combination of the widths according to various preferred embodiments of the present invention is implemented in the form of a program command which can be executed through various computer means, . The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, A hard disk drive, a flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine accords such as those produced by a compiler. A hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the present invention is not limited to the description and the expression of the embodiments explicitly described in the foregoing. It is again to be understood that the scope of protection of the present invention can not be limited by obvious alterations or permutations of the present invention.

Claims (5)

(a) 오더의 가로, 세로 규격 및 시트커팅머신, 슬리팅머신, 와인딩머신을 포함하는 생산설비의 설비 제약을 고려하여 생산 가능한 1차 중간제품 롤을 생성하는 단계 - 상기 1차 중간제품 롤은 시트 오더의 경우 시트커팅머신 투입롤, 롤 오더의 경우 완제품 롤을 포함함 -;
(b) 상기 1차 중간제품 롤 및 슬리팅머신, 와인딩머신의 설비 제약을 고려하여 생산 가능한 2차 중간제품 롤을 생성하는 단계 - 상기 2차 중간제품 롤은 시트커팅머신 투입롤, 슬리팅머신 투입롤, 완제품 롤을 포함함 -;
(c) 상기 2차 중간제품 롤 및 와인딩머신의 설비 제약을 고려하여 패턴의 하위 단계인 서브패턴(subpattern)을 생성하는 단계;
(d) 상기 서브패턴 중 하나를 기준 서브패턴으로 선택하고, 상기 기준 서브패턴에 대한 다른 서브패턴들의 비용과 효용을 연산하는 단계 - 상기 비용은 서브패턴의 가로 폭이고, 효용은 전체 면적 대비 실제 생산가능 면적의 비율이고, 전체 면적은 기준길이 및 와인딩머신의 최대생산 가능 폭의 곱이고, 기준길이는 기준 서브패턴의 길이이고, 실제 생산가능 면적은 서브패턴의 길이가 기준길이보다 긴 경우 기준길이 및 서브패턴의 가로 폭의 곱으로 구하거나 서브패턴의 길이가 기준길이보다 짧은 경우 서브패턴의 길이 및 서브패턴의 가로 폭의 곱임 -;
(e) 비용 및 효용이 계산된 서브패턴들을 조합한 패턴의 집합을 생성하는 단계; 및
(f) 패턴의 집합 중에서 패턴에 포함된 서브패턴의 효용을 합산한 값이 가장 높은 패턴부터 적어도 하나 이상 선택하여 제 1 최종 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법.
(a) producing a first intermediate product roll that can be produced taking into account the equipment constraints of the production facility, including the horizontal and vertical dimensions of the order and the sheet cutting machine, the slitting machine, the winding machine, A sheet cutting machine for sheet order; a finished roll for roll order;
(b) producing a second intermediate product roll which is producible in consideration of the facilities constraints of the first intermediate product roll and the slitting machine and the winding machine, the second intermediate product roll being a sheet cutting machine insert roll, a slitting machine An input roll, and a finished product roll;
(c) generating a subpattern that is a sub-step of the pattern in consideration of the facility constraints of the secondary intermediate product roll and the winding machine;
(d) selecting one of the subpatterns as a reference subpattern and computing the cost and utility of the other subpatterns with respect to the reference subpattern, the cost being the width of the subpattern, The total area is the product of the reference length and the maximum producible width of the winding machine, the reference length is the length of the reference subpattern, and the actual producible area is the reference length when the length of the subpattern is longer than the reference length The length of the subpattern and the width of the subpattern when the length of the subpattern is shorter than the reference length;
(e) generating a set of patterns that combine cost and utility calculated sub-patterns; And
(f) generating a first final pattern by selecting at least one pattern from a pattern having a highest value obtained by summing the utility of the subpatterns included in the pattern among the set of patterns, A spool design method of a paper making process.
제1항에 있어서,
(g) 상기 제 1 최종 패턴에 의해 생산되는 오더 생산분을 서브패턴에서 삭제하고 서브패턴을 갱신하는 단계;
(h) 상기 제 1 최종 패턴에 포함되지 않은 잔여 오더를 생산하기 위한 인접생성 후보군 패턴을 아래의 과정에 의해 생성하는 단계;
1) 상기 제 1 최종 패턴에 포함된 패턴 중 상기 잔여 오더와 폭 개수가 같은 패턴을 제 1 대상 패턴으로 선택하는 단계;
2) 상기 제 1 대상 패턴에 포함된 패턴 중 상기 잔여 오더의 폭 보다 큰 폭을 갖는 패턴을 제 2 대상 패턴으로 선택하는 단계;
3) 상기 제 2 대상 패턴 중에서 상기 잔여 오더의 폭과의 차이가 최소인 패턴을 인접대상으로 선택하는 단계; 및
4) 상기 인접대상의 폭과 동일한 폭을 갖도록 추가트림을 더하여 인접 생성 후보군 패턴을 생성하는 단계;
(i) 상기 인접생성 후보군 패턴을 상기 인접대상의 위 또는 아래에 인접하여 배치하여 제 2 최종 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법.
The method according to claim 1,
(g) deleting the order production product produced by the first final pattern from the sub pattern and updating the sub pattern;
(h) generating an adjacent generation candidate pattern for producing a residual order not included in the first final pattern by the following procedure;
1) selecting a pattern having the same number of widths as the remaining order among the patterns included in the first pattern as a first pattern;
2) selecting, as a second target pattern, a pattern having a width greater than the width of the remaining order among the patterns included in the first target pattern;
3) selecting a pattern having a minimum difference from the width of the remaining order among the second object patterns as a neighboring object; And
4) adding an additional trim so as to have the same width as the width of the adjacent object to generate a neighboring candidate pattern group;
(i) generating the second final pattern by disposing the adjacent generation candidate pattern adjacent to the adjacent object above or below the adjacent object,
A spool design method for papermaking process that produces order through a combination of widths.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는
상기 1차 중간제품 롤의 폭을 N배(N은 1보다 큰 정수) 연장하고, 길이를 1/N배로 변경하여 2차 중간제품 롤을 생성하는 단계; 및
복수의 1차 중간제품 롤 중에서 동일한 오더를 포함하지 않는 1차 중간제품 롤을 조합하여 2차 중간제품 롤을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (b)
Extending the width of the primary intermediate product roll by N times (N is an integer greater than 1) and changing the length by 1 / N times to produce a secondary intermediate product roll; And
Characterized in that it comprises the step of combining the primary intermediate product rolls which do not contain the same order among the plurality of primary intermediate product rolls to produce the secondary intermediate product rolls Spool design method.
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는
상기 2차 중간제품 롤과 동일한 서브패턴을 생성하는 단계;
상기 2차 중간제품 롤의 폭을 N배(N은 1보다 큰 정수) 연장하고, 길이를 1/N배로 변경하여 서브패턴을 생성하는 단계;
복수의 2차 중간제품 롤을 조합하여 서브패턴을 생성하는 단계; 및
복수의 2차 중간제품 롤 중에서 동일한 오더를 포함하지 않는 2차 중간제품 롤을 조합하여 서브패턴을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (c)
Producing the same sub-pattern as the secondary intermediate roll;
Generating a sub-pattern by extending the width of the secondary intermediate product roll N times (N is an integer greater than 1) and changing the length to 1 / N times;
Combining the plurality of secondary intermediate product rolls to produce a subpattern; And
A method of designing a spool of a papermaking process for producing an order through a combination of widths, comprising combining secondary intermediate product rolls that do not include the same order among a plurality of secondary intermediate product rolls to produce a subpattern .
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는, 사용할 수 있는 서브패턴의 수가 15개 이상인 경우에는 패턴의 길이 조정을 맨 처음 생산하는 패턴에만 적용하는 것을 특징으로 하는,
지폭조합을 통해 오더를 생산하는 제지 공정의 스풀 설계 방법.
The method according to claim 1, wherein, in the step (d), when the number of available sub-patterns is 15 or more, the length adjustment of the pattern is applied only to the first-
A spool design method for papermaking process that produces order through a combination of widths.
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