KR20200065670A - 출강 일정 계획 작성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 계획기간 이내 각 후판공장의 슬라브의 적정재고를 유지하며 수급에 문제가 없는 출강 일정 계획을 수립할 수 있는 출강 일정 계획 작성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체에 관한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치 및 이를 수행하도록 프로그래밍된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체는 출강 일정 작성에 필요한 데이터를 입력받는 입력부, 상기 입력부로부터 상기 데이터에 전달받고, 혼합 정수 계획법에 따라 설정된 혼합 정수 계획 모델에 기초하여 각 압연 공장의 슬라브 재고를 일정 수준으로 유지하도록 출강 일정 계획을 작성하는 설계부, 상기 설계부에 의해 작성된 출강 일정을 표시하는 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치 및 이를 수행하도록 프로그래밍된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체는 출강 일정 작성에 필요한 데이터를 입력받는 입력부, 상기 입력부로부터 상기 데이터에 전달받고, 혼합 정수 계획법에 따라 설정된 혼합 정수 계획 모델에 기초하여 각 압연 공장의 슬라브 재고를 일정 수준으로 유지하도록 출강 일정 계획을 작성하는 설계부, 상기 설계부에 의해 작성된 출강 일정을 표시하는 출력부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 연속 주조 생산 및 후판 압연을 위한 출강 일정을 계획할 수 있는 출강 일정 계획 작성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체에 관한 것이다.
일반적으로, 후판 제조를 위한 재료설계 및 생산 프로세스는, 고객으로부터 도착하는 주문을 품질설계를 거쳐 일정기간 동안 모은 후 재료설계 부서로 전달하고, 재료설계 부서의 출강담당자는 사전에 챠지(charge) 단위로 각 연주기에서 복수의 후판공장으로, 또는 외판으로, 타 제철소로 생산하여 보내는 슬라브(slab)량에 대한 일정계획을 이미 수립해 놓은 상태로 이 일정계획에 따라 재료설계 담당자에게 일별로 생산공장의 설계 목표를 부여하여 설계지시를 내리게 된다. 재료설계 담당자는 수주되어 전달된 주문들을 출강담당과 협의된 일별 공장별 출강목표 따라 각 후판공장의 날판(Mother plate) 설계로부터 시작하여, 연주기의 슬라브, 주편, 챠지, 캐스트(Cast)와 같은 중간 소재들의 물리적 형태와 크기를 설계하고 로트(Lot)를 편성하게 된다. 이렇게 설계된 재료들의 정보는 현장의 생산공장으로 내려가며 생산공장에서는 매일 매일의 출강목표에 따라 전로 출강으로부터 시작하여 연주, 압연, 전단 순으로 설계된 소재들을 생산하여 최종 생산품으로 가공한다.
이러한, 출강계획은 각 공장의 기 수립된 생산계획을 기초로 다수의 연주기와 다수의 압연공장을 연결하여 계획기간 동안 행선(생산 루트(Route))별 생산량을 분배하는 작업으로 일반적으로 사람이 수작업으로 편성하기에는 많은 시간과 부하가 걸리게 된다. 또한 중간에 버퍼로써 작동하는 각 압연공장의 슬라브 야드(slab yard)의 적정재고량을 최대한 유지해야 하므로 최적화하여 편성하기 쉽지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 계획기간 이내 각 후판공장의 슬라브의 적정재고를 유지하며 수급에 문제가 없는 출강 일정 계획을 수립할 수 있는 출강 일정 계획 작성 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치 및 이를 수행하도록 프로그래밍된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 전자 매체는 출강 일정 작성에 필요한 데이터를 입력받는 입력부, 상기 입력부로부터 상기 데이터에 전달받고, 혼합 정수 계획법에 따라 설정된 혼합 정수 계획 모델에 기초하여 각 압연 공장의 슬라브 재고를 일정 수준으로 유지하도록 출강 일정 계획을 작성하는 설계부, 상기 설계부에 의해 작성된 출강 일정을 표시하는 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안정적 조업이 가능하며, 단 소재별로 적절한 양의 설계가 가능하며, 원하지 않는 비용발생을 사전에 차단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 미정정 재고 구간에 따른 정정 처리량을 나타내는 표이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 출력부의 출력 화면이다.
도 4는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 미정정 재고 구간에 따른 정정 처리량을 나타내는 표이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 출력부의 출력 화면이다.
도 4는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치(100)는 입력부(110), 설계부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 장치는 필요한 데이터를 입력받을 수 있고, 설계부(120)는 입력 받은 데이터로부터 최적 출강 일정 계획을 산출할 수 있으며, 출력부(130)는 결과를 화면에 보여줄 수 있다.
보다 상세하게는,
입력부(110)는 계획기간 동안의 연주공장 각 연주기의 일별 생산계획 정보, 각 후판공장의 일별 압연계획 정보, 일별 극후물재 생산 정보, 각 후판공장의 기초 슬라브 재고정보, 각 후판공장 슬라브 재고 및 가공기준, 기타 수율 및 환산 정보 등을 입력 받아 설계부(120)에 전달할 수 있다.
설계부(120)는 지정된 기간 동안의 출강 일정계획 작성시 연주공장의 연주계획, 압연공장의 압연계획과 각 압연공장의 미정정 슬라브, 정정완료 슬라브의 재고상태, 연주공장 생산 슬라브의 이송, 외판, 감산 등 엔지니어 판단에 따른 조정량, 특정 두께인 슬라브의 생산 등을 고려하여 주어진 기간동안 각 압연 공장의 슬라브 재고를 일정수준으로 유지하는 것을 목적으로 하는 혼합정수계획법(Mixed Integer Linear Programming)으로 구성된 혼합 정수 계획 모델(출강 일정 계획 모델부, 121)을 포함할 수 있다.
혼합 정수 계획 모델은 예를 들어, 대상이 되는 3개의 연주공장과 3개 압연공장에 대해 일별로 각각의 연주공장에서 후판공장으로 가는 생산경로의 생산량, 각 연주공장의 외판, 이송, 감산량, 특정두께 슬라브의 생산 및 외판, 이송량에 대해 챠지(Charge)수를 단위로 하는 생산 계획량을 결정변수로 하여 일정 기간의 계획 기간 동안의 계획을 수립할 수 있다. 예를 들어, 약 30일간의 계획기간 동안의 계획을 수립할 수 있다. 이때, 각 후판공장의 정정완료 및 미정정 재고의 일별 재고량이 적정재고량 목표를 최대한 유지할 수 있도록 목적식이 만들어지며, 계획기간 동안 목적식과 각 제약조건을 만족하는 최적 계획이 산출되도록 혼합정수계획 모델이 구성될 수 있다.
혼합정수계획 모델에서 사용되는 제약조건은 연주, 후판 공장의 기 수립된 생산계획을 균형 맞추기 위한 제약 및 미정정 재고의 정정재고로 이송과 관련된 제약, 적정 재고를 유지하기 위해 도입된 슬랙(Slack) 변수를 위한 제약 및 재고 하한과 관련된 제약, 특정두께의 슬라브 생산을 위한 제약 조건으로 구성될 수 있다. 여기서, 각 연주공장, 후판공장의 수와 목적식, 제약조건의 구성은 적용하는 제철소의 상황에 따라 달라질 수 있다.
상술한 바와 같이, 혼합 정수 계획 모델은 목적식과 제약식으로 구성되며, 각 제약식은 연주, 후판 공장의 기 수립된 생산계획에 맞추어 연주-후판 행선별을 균형 맞추기 위한 제약 및 미정정 재고의 정정재고로 이송과 관련된 제약, 적정 재고를 유지하기 위한 제약 및 재고 하한과 관련된 제약, 극후물 슬라브 생산을 위한 제약 조건 등이 있으며, 각각은 다음과 같다.
혼합 정수 계획 모델은 일별로 특정 연주공장에서 각 후판공장으로의 행선에 할당되는 생산량과 해당 연주공장에서 생산하여 타 제철소로 이송하는 량, 당일의 내외부 요인에 의한 감산량, 해당 연주공장에서 생산하여 외부로 판매하는 외판량, 만일 극후물의 슬라브 생산이 가능한 연주공장에서 압연 가능한 후판공장으로 해당 생산이 있을 경우 이의 생산 및 이송, 외판을 모두 합산한 총 생산량은 각 공장의 기 수립된 당일의 생산 챠지량과 일치하여야 하며 이는 하기 수학식 1의 제약식으로 구성된다.
(수학식 1)
여기서, index i 는 연주공장 번호, j는 각 후판 공장 및 외판, 이송, 감산을 순차적으로 나타내는 번호. k는 생산하는 슬라브의 타입 즉 HCR재(가열로 직장입), CCR재(상온 슬라브)를 나타내는 번호, t는 계획 기간의 일자를 나타낸다. 는 i 연주공장에서 j 후판공장으로 또는 이송, 외판, 감산으로, k 슬라브 타입의 생산량 즉 출강량을 결정하는 정수형 결정변수이며, 는 극후물 슬라브에 대한 생산량을 나타내는 정수형 결정변수이다. 는 i번째 연주공장에서 시간 t 의 기 계획된 생산량을 말하며 입력부(110)에서 받은 입력 정보이다. 여기서 j가 외판, 이송, 감산일 때 슬라브 타입은 HCR재가 될 수 없으므로, 이의 인덱스 집합을 q 라 하면, 하기의 제약식인 수학식 2가 추가될 수 있다. 여기서 슬라브 타입이 HCR재 일경우 k = 0, CCR일경우 k = 1 이다.
(수학식 2)
각 공장은 상황에 따라 생산환경이 다를 수 있으며 이에 맞추어 각 결정변수는 상기 수학식 2에서와 같이 사전에 0으로 제한될 수 있음을 알린다. 예를 들어 극후물 슬라브는 3연주 공장에서만 생산할 수 있고, 2후판 공장에서만 압연할 수 있다고 하면 , , , 과 같은 제약조건이 추가될 수 있다.
출강 일정계획을 수립하기 전에 출강담당 엔지니어는 각 유관부서와 협의하여 계획기간 동안 각 연주공장별로 외판, 이송, 감산량의 총량을 결정해 놓으며, 각 연주공장에서 주력으로 생산하는 후판공장의 슬라브와 각 후판공장의 계획기간 동안 총 압연계획량을 감안하여 사전에 행선별 총량을 결정해 놓는다. 이러한 각각의 총량은 앞서 설명한 결정변수의 계획기간 내 행선별 총량과 일치해야 하며, 하기의 수학식 3으로 표현될 수 있다.
(수학식 3)
본 발명에서는 극후물 슬라브를 일반 연주기에서 함께 생산할 수 있도록 구성될 수 있다. 극후물 슬라브의 생산시에는 연주기를 조정해야 하기 때문에 생산일자가 정해져 있고 수일간 연속되며, 생산일자의 마지막 날을 제외하고는 극후물 슬라브만을 생산한다. 극후물 슬라브의 생산일자는 계획기간 동안 일자별로 0, 1 이진수 값으로 사전에 설정되어 입력될 수 있으며, 해당 날짜에 극후물을 생산하기 위한 제약식은 하기의 수학식 4로 표현될 수 있다.
(수학식 4)
상기 수학식 4에서 TPS는 0~1 값으로 주어지는 입력 데이터로 연주기, 일자별 극후물 생산계획을 의미하며, BigM은 수리계획에서 사용되는 Big M 상수를 의미한다. 더불어 극후물 생산일에 일반재의 생산을 제한하기 위한 제약식을 수학식 5로 표현할 수 있다.
(수학식 5)
수학식 5에서 LTPS는 극후물 생산 마지막날을 0~1 값으로 나타낸 입력 데이터이며, 상기 수학식 5는 극후물 생산일에는 일반재 생산을 제한하나 마지막날에는 극후물과 일반재가 함께 생산될 수 있도록 조정할 수 있다.
각 연주공장에서 생산된 슬라브중 행선이 압연공장으로 되어 있는 슬라브들, 즉 인 슬라브들은 생산 후 각 압연공장의 슬라브 야드로 보내지게 된다. 각 후판공장의 야드에는 표면처리 등 정정을 마친 슬라브 재고와 아직 처리를 하지 않은 미정정재고가 나뉘어 적치되어 있을 수 있다. 연주공장에서 생산되어 압연공장으로 공급되는 슬라브 타입이 HCR재일 경우 정정처리 없이 정정완료 슬라브 재고로 등록되며, CCR 재일 경우 미정정 재고로 등록될 수 있다. 미정정 재고는 일별로 재고량을 파악하여 재고량의 구간별로 특정량을 처리하여 정정 재고로 넘기게 된다. 압연공장에서는 정정된 슬라브를 소재로 사용하게 되는데, 본 발명에서는 미정정에서 정정 재고로 처리되는 구간을 3단계로 구분하여 각 구간별 처리량을 사용할 수 있으며, 이는 도 2와 같이 나타낼 수 있다. 도 2에서 재고구간 1의 경우 미정정 재고가 RMI1 이상일 경우 a+b+c 까지의 미정정 재고를 정정재고로 처리하게 된다. 여기서 구간의 범위와 개수 등은 제한이 없으며 공장에 따라 변할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 미정정 재고 구간에 따른 정정 처리량을 나타내는 표이다.
도 2를 참조하면, 각 후판 공장의 재고는 정정 및 미정정 기초재고를 입력 받아 계획기간 동안 수립되는 일별 각 연주공장에서 압연공장으로 보내지는 슬라브 생산량과, 미정정 재고의 정정량, 압연공장에서 압연 생산하여 소진되는 슬라브량을 고려하여 그 총량을 나타낼 수 있으며, 각 압연공장의 인덱스 집합을 p라할 때 정정재고량은 하기의 수학식 6과 같이 표현할 수 있다.
(수학식 6)
상기 수학식 6에서 는 j 압연공장의 t일의 정정 재고량을 의미하며, 는 j 압연공장의 미정정 재고량이 n 구간 이상인지 여부를 0, 1 으로 나타내는 Binary 결정변수이다. 가 1의 값을 가질 때 해당구간의 추가 처리량 a, b, c가 곱해져 전체 미정정에서 정정으로 추가되는 슬라브 재고량이 되며, 마지막으로 는 기 수립된 j 공장의 압연 계획량으로 전체 슬라브 재고에서 출고되어 빠져나가는 량이 된다. 마찬가지로 미정정 재고량은 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있으며, 정정 재고량으로 처리되는 슬라브가 출고량이 되는 것이 다르다.
(수학식 7)
상기 수학식 6과 7은 기초 재고량이 필요하며 이는 하기 수학식 8로 나타낼 수 있다.
(수학식 8)
(수학식 9)
각 압연공장의 재고는 기본적으로 0보다는 크거나 같아야 하며, 이는 상기 수학식 6에서 결정변수인 를 0보다 큰 실수로 정의함으로써 가능하다. 그러나 관리적인 입장에서 재고의 관리하한 기준을 두어 특정량보다 재고를 높게 유지하고 싶을 때는 하기 수학식 10과 같이 제한할 수 있다.
(수학식 10)
각 압연공장의 슬라브 재고는 많으면 추가 재고비용이 발생하고 적으면 생산에 불이익을 초래할 수 있다. 따라서 계획기간 내 최대한 적정한 수준에서 재고량을 유지해야 하며, 주어진 적정재고 목표값에 대해 하기의 수학식 11의 제약조건을 추가함으로써 구현될 수 있다.
(수학식 11)
여기서 , 는 결정변수로 0보다 크거나 같은 양의 실수로 정의되며, t일의 재고량이 적정재고량 에서 양으로 벗어난 정도() 와 음으로 벗어난 정도 ()를 의미한다. 상기 제약식을 통해 계획일의 재고가 적정재고에서 벗어난 정도를 계산할 수는 있으나 아직 통제할 수는 없다. 여기에 수학식 12의 목적식을 구성함으로써 원하는 수준의 적정재고를 유지할 수 있게 된다.
(수학식 12)
상기 수학식 12에서 은 가중치로써 값을 높일 경우 해당 공장, 정정/미정정 재고량의 적정재고에 수렴하는 정도가 강화된다. 상기 수학식 11과 12를 통해 재고수준은 목표하는 적정재고에 최대한 맞춰지도록 제약되며, 재고변수인 를 구성하는 모든 생산관련 결정변수들에 영향을 미쳐 생산과 함께 균형 맞추어 지게 된다.
상기 수학식 12의 목적식과 수학식 1~11의 제약식으로 구성된 혼합정수계획모델이 우리가 제시하고자 했던 최종 출강 일정계획 모델부이며 이 모델과 혼합정수계획 모델을 풀 수 있는 수리모델 계산(solver)부(122)를 포함한 프로그램이 출강 일정 계획 작성장치의 설계부(120)를 구성하게 된다.
출력부(130)는 설계부(120)로부터 계산된 계획기간 동안의 각 연주공장별 출강계획을 표시하는 화면과 초기재고, 일별 압연계획(사용계획)으로부터 계산된 각 계획 기간 동안의 재고상태를 표시하는 화면과 엔지니어 입력 관련 정보를 표시하는 화면으로 구성된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 출강 일정 계획 작성 장치의 출력부의 출력 화면이다.
도 3을 참조하면, 연주 계획, 압연 계획 및 정정, 미정정 슬라브 재고를 화면에 출력하는 것을 볼 수 있다.
도 4는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 네트워크(1200)을 통하여 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크에 의해 상호접속될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "모듈", "시스템", "인터페이스" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다. 예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 각 후판공장의 슬라브 야드 내 재고 보유량과 이를 사용하여 생산하는 압연량, 그리고 각 슬라브 재고로 입하되는 연주공장의 슬라브 생산량을 균형 맞추어 조업에 문제가 없도록 장기간의 출강 일정계획을 수립할 수 있다. 따라서 재고부족으로 인한 생산 지연을 사전에 방지할 수 있어 안정적 조업이 가능하며, 중간 소재를 설계 하는 설계부서에도 행선별 정확한 설계 목표량을 부여하여 단 소재별로 적절한 량의 설계가 가능하도록 하며, 압연 생산을 정상화 시키기 위한 갑작스런 생산요청이나 과잉재고로 인한 원하지 않는 비용발생을 사전에 차단할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 출강 일정 계획 작성 장치
110: 입력부
120: 설계부
121: 혼합 정수 계획 모델 (출강 일정 계획 모델부)
122: 수리 모델 계산(slover)부
130: 출력부
110: 입력부
120: 설계부
121: 혼합 정수 계획 모델 (출강 일정 계획 모델부)
122: 수리 모델 계산(slover)부
130: 출력부
Claims (10)
- 출강 일정 계획 작성에 필요한 데이터를 입력받는 입력부;
상기 입력부로부터 상기 데이터에 전달받고, 혼합 정수 계획법에 따라 설정된 혼합 정수 계획 모델에 기초하여 각 압연 공장의 슬라브 재고를 일정 수준으로 유지하도록 출강 일정 계획을 작성하는 설계부; 및
상기 설계부에 의해 작성된 출강 일정 계획을 표시하는 출력부
를 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 입력부는 일정 기간 동안의 연주공장의 각 연주기의 일별 생산 계획 정보, 각 후판공장의 일별 압연계획 정보, 일별 극후물재 생산 정보, 각 후판공장의 기초 슬라브의 재고정보, 각 후판공장의 슬라브 재고 및 가공기준, 생산 수율 및 환산 정보 중 적어도 하나를 입력받는 출강 일정 계획 작성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 설계부의 상기 혼합 정수 계획 모델은 목적식과 제약식을 포함하고,
상기 제약식은 연주, 후판 공장의 기수립된 생산 계획에 따라 연주-후판 행선별 균형을 맞추기 위한 제약, 미정정 재고의 정정재고로 이송과 관련된 제약, 적정 재고를 유지하기 위한 제약, 재고 하한과 관련된 제약 및 극후물 슬라브 생산을 위한 제약 조건 중 적어도 하나를 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 혼합 정수 계획 모델은 하기와 같은 목적식과 제약식을 갖는 수학식 1을 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
(수학식 1)
(여기서, MIN은 목적식, ST는 제약식, 인덱스 i 는 연주공장 번호, j는 각 후판 공장 및 외판, 이송, 감산을 순차적으로 나타내는 번호. k는 생산하는 슬라브 타입을 나타내는 번호, t는 계획 기간의 일자, 는 i 연주공장에서 j 후판공장으로 또는 이송, 외판, 감산으로, k 슬라브 타입의 생산량 즉 출강량을 결정하는 정수형 결정변수이며, 는 극후물 슬라브에 대한 생산량을 나타내는 정수형 결정변수, 는 i번째 연주공장에서 시간 t의 기 계획된 생산량을 말하며 입력부에서 받은 입력 정보, 은 i 연주공장의 j경로 즉 각 후판공장을 위한 생산, 외판, 이송, 감산 각각의 총량이며, 인덱스 l은 극후물 여부, TPS는 0-1 값으로 주어지는 입력 데이터로 연주기, 일자별 극후물 생산계획을 의미하며, BigM은 수리계획에서 사용되는 Big M 상수, LTPS는 극후물 생산 마지막날을 0-1 값으로 나타낸 입력 데이터, 는 j 압연공장의 t일의 정정 재고량을 의미하며, 는 j 압연공장의 미정정 재고량이 n 구간 이상인지 여부를 0, 1 으로 나타내는 바이너리 결정변수, 는 전체 미정정에서 정정으로 추가되는 슬라브 재고량이 되며, 는 기 수립된 j 공장의 압연 계획량으로 전체 슬라브 재고에서 출고되어 빠져나가는 량, m은 정정, 미정정 재고를 나타내는 인덱스이며, 는 j 압연 공장의 기초재고량 입력값, , 는 결정변수로 0보다 크거나 같은 양의 실수로 정의되며, t일의 재고량이 적정재고량 에서 양으로 벗어난 정도() 와 음으로 벗어난 정도 ()를 의미, 은 가중치, 는 재고변수를 의미한다.)
- 제3항에 있어서,
상기 혼합 정수 계획 모델은 하기와 같은 기수립 된 각 연주공장의 생산계획을 각 압연공장 및 외판, 이송, 감산의 행선별로 분배하기 위한 제약조건을 구비하는 제약식을 갖는 수학식 2를 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
(수학식 2)
(여기서, 인덱스 i 는 연주공장 번호, j는 각 후판 공장 및 외판, 이송, 감산을 순차적으로 나타내는 번호. k는 생산하는 슬라브 타입을 나타내는 번호, t는 계획 기간의 일자, 는 i 연주공장에서 j 후판공장으로 또는 이송, 외판, 감산으로, k 슬라브 타입의 생산량 즉 출강량을 결정하는 정수형 결정변수이며, 는 극후물 슬라브에 대한 생산량을 나타내는 정수형 결정변수, 는 i번째 연주공장에서 시간 t의 기 계획된 생산량을 말하며 입력부에서 받은 입력 정보, 은 i 연주공장의 j경로 즉 각 후판공장을 위한 생산, 외판, 이송, 감산 각각의 총량이며, 인덱스 l은 극후물 여부, TPS는 0-1 값으로 주어지는 입력 데이터로 연주기, 일자별 극후물 생산계획을 의미하며, BigM은 수리계획에서 사용되는 Big M 상수, LTPS는 극후물 생산 마지막날을 0-1 값으로 나타낸 입력 데이터이다.)
- 제3항에 있어서,
상기 혼합 정수 계획 모델은 하기와 같은 미정정 재고량을 정정재고량으로 변환하여 재고를 산출하는 제약조건을 구비하는 제약식을 갖는 수학식 3을 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
(수학식 3)
(여기서, 인덱스 i 는 연주공장 번호, j는 각 후판 공장 및 외판, 이송, 감산을 순차적으로 나타내는 번호. k는 생산하는 슬라브 타입을 나타내는 번호, t는 계획 기간의 일자, 는 j 압연공장의 t일의 정정 재고량을 의미하며, 는 j 압연공장의 미정정 재고량이 n 구간 이상인지 여부를 0, 1 으로 나타내는 바이너리 결정변수, 는 전체 미정정에서 정정으로 추가되는 슬라브 재고량이 되며, 는 기 수립된 j 공장의 압연 계획량으로 전체 슬라브 재고에서 출고되어 빠져나가는 량, m은 정정, 미정정 재고를 나타내는 인덱스이며, 는 j 압연 공장의 기초재고량 입력값이다.)
- 제3항에 있어서,
상기 혼합 정수 계획 모델은 하기와 같은 적정재고로 재고량을 최대한 유지시키기 위한 제약조건을 구비한 제약식과 목적식을 갖는 수학식 4를 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
(수학식 4)
(여기서, MIN은 목적식, ST는 제약식, 인덱스 i 는 연주공장 번호, j는 각 후판 공장 및 외판, 이송, 감산을 순차적으로 나타내는 번호. k는 생산하는 슬라브 타입을 나타내는 번호, t는 계획 기간의 일자, m은 미정정, 정정 재고를 나타내는 인덱스, , 는 결정변수로 0보다 크거나 같은 양의 실수로 정의되며, t일의 재고량이 적정재고량 에서 양으로 벗어난 정도() 와 음으로 벗어난 정도 ()를 의미, 은 가중치, 는 재고변수를 의미한다.)
- 제1항에 있어서,
상기 출력부는 상기 계획부로부터 계산된 계획기간 동안의 각 연주공장별 출강계획을 표시하는 화면, 초기재고, 일별 압연계획으로부터 계산된 각 계획 기간 동안의 재고상태를 표시하는 화면, 및 엔지니어 입력 관련 정보를 표시하는 화면을 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치.
- 출강 일정 계획 작성에 필요한 데이터를 입력받는 입력부;
상기 입력부로부터 상기 데이터에 전달받고, 혼합 정수 계획법에 따라 설정된 혼합 정수 계획 모델에 기초하여 각 압연 공장의 슬라브 재고를 일정 수준으로 유지하도록 출강 일정 계획을 작성하는 설계부; 및
상기 설계부에 의해 작성된 출강 일정 계획을 표시하는 출력부를 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치를 수행하도록 프로그래밍된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체.
- 제9항에 있어서,
상기 설계부의 상기 혼합 정수 계획 모델은 목적식과 제약식을 포함하고,
상기 제약식은 연주, 후판 공장의 기수립된 생산계획에 따라 연주-후판 행선별 균형을 맞추기 위한 제약, 미정정 재고의 정정재고로 이송과 관련된 제약, 적정 재고를 유지하기 위한 제약, 재고 하한과 관련된 제약 및 극후물 슬라브 생산을 위한 제약 조건 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 혼합 정수 계획 모델은 하기와 같은 목적식과 제약식을 갖는 수학식 1을 포함하는 출강 일정 계획 작성 장치를 수행하도록 프로그래밍된 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장매체.
(수학식 1)
(여기서, MIN은 목적식, ST는 제약식, 인덱스 i 는 연주공장 번호, j는 각 후판 공장 및 외판, 이송, 감산을 순차적으로 나타내는 번호. k는 생산하는 슬라브 타입을 나타내는 번호, t는 계획 기간의 일자, 는 i 연주공장에서 j 후판공장으로 또는 이송, 외판, 감산으로, k 슬라브 타입의 생산량 즉 출강량을 결정하는 정수형 결정변수이며, 는 극후물 슬라브에 대한 생산량을 나타내는 정수형 결정변수, 는 i번째 연주공장에서 시간 t의 기 계획된 생산량을 말하며 입력부에서 받은 입력 정보, 은 i 연주공장의 j경로 즉 각 후판공장을 위한 생산, 외판, 이송, 감산 각각의 총량이며, 인덱스 l은 극후물 여부, TPS는 0-1 값으로 주어지는 입력 데이터로 연주기, 일자별 극후물 생산계획을 의미하며, BigM은 수리계획에서 사용되는 Big M 상수, LTPS는 극후물 생산 마지막날을 0-1 값으로 나타낸 입력 데이터, 는 j 압연공장의 t일의 정정 재고량을 의미하며, 는 j 압연공장의 미정정 재고량이 n 구간 이상인지 여부를 0, 1 으로 나타내는 바이너리 결정변수, 는 전체 미정정에서 정정으로 추가되는 슬라브 재고량이 되며, 는 기 수립된 j 공장의 압연 계획량으로 전체 슬라브 재고에서 출고되어 빠져나가는 량, m은 정정, 미정정 재고를 나타내는 인덱스이며, 는 j 압연 공장의 기초재고량 입력값, , 는 결정변수로 0보다 크거나 같은 양의 실수로 정의되며, t일의 재고량이 적정재고량 에서 양으로 벗어난 정도() 와 음으로 벗어난 정도 ()를 의미, 은 가중치, 는 재고변수를 의미한다.)
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