WO2015034239A1 - 트레이의 출고 최적화 방법 및 이를 이용하는 시스템 - Google Patents

트레이의 출고 최적화 방법 및 이를 이용하는 시스템 Download PDF

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WO2015034239A1
WO2015034239A1 PCT/KR2014/008193 KR2014008193W WO2015034239A1 WO 2015034239 A1 WO2015034239 A1 WO 2015034239A1 KR 2014008193 W KR2014008193 W KR 2014008193W WO 2015034239 A1 WO2015034239 A1 WO 2015034239A1
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tray
trays
crane
shipment
loading
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PCT/KR2014/008193
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English (en)
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Inventor
이규황
이호경
이주석
허자영
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
    • G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders

Definitions

  • the present invention relates to a method of optimizing the factory of the tray and a system using the same, and more particularly, to a method of optimizing the factory logic by controlling a crane (carne) carrying a tray and a system using the same.
  • medium or large devices such as notebook computers, portable DVDs, small PCs, electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc.
  • the battery module is manufactured through a process of assembling a battery cell and a process of activating a battery. In the battery activation step, the battery module is mounted in a predetermined jig and charged under conditions necessary for activation. Since conventional secondary batteries such as nickel-cadmium batteries and lead acid batteries can be used immediately after production, charging and discharging devices are necessary only for performance evaluation. However, in the case of lithium secondary batteries such as lithium ion batteries and lithium polymer batteries, which are widely used in recent years, since the performance as a battery is completed only after a predetermined charge and discharge process, that is, a chemical conversion process, a charge and discharge device is It has become an essential facility for the production line of secondary batteries.
  • the charging / discharging device performs a function of repeating the charging and discharging processes several times so that the first battery, which is assembled during the production process of the secondary battery, stores electrical energy, thereby giving characteristics of the secondary battery.
  • efficient control of a charger / discharger performing a charging / discharging function in the production stage of a secondary battery is required.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art as described above,
  • the present invention is a method of optimizing the shipping of the tray by controlling a crane (tray) for transporting the tray (tray),
  • step (c) loading a crane together with a tray loaded on the crane in step (b) if a shipment request for another tray capable of simultaneous shipment is within a waiting time limit;
  • step (d) it provides a factory optimization method of the tray comprising the step of moving the trays stacked in step (b) or (c).
  • the present invention is a system for optimizing the shipment of the tray by controlling the crane (crane) for transporting the tray (tray),
  • a tray loading determination module for determining whether to load a shipment request tray according to the shipment information collecting module to a crane in a loading priority order
  • 1 is a diagram showing the logic of the conventional type of issue.
  • FIG. 2 is a diagram showing the structure of a charger.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a system of a charger / discharger.
  • FIG. 4 is a view showing a specific structure of the charger.
  • FIG. 5 is a view showing a process of loading on the conveyor belt in accordance with the optimization method of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a loading process of the crane according to the optimization method of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of logic for the shipment of the charger and charger according to the optimization method of the present invention.
  • Figure 9 is a graph of the experimental results according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention is a method of optimizing the shipment of the tray by controlling the crane (crane) for transporting the tray (tray),
  • step (c) loading a crane together with a tray loaded on the crane in step (b) if a shipment request for another tray capable of simultaneous shipment is within a waiting time limit;
  • step (d) moving the stacked trays in step (b) or (c).
  • the tray optimization method of the present invention may be applied without particular limitation as long as it is a transport tray capable of transporting articles, and may be preferably used to optimize a tray in a charger / discharger used in an activation process of a secondary battery.
  • a method of optimizing a tray in a charger / discharger used in a secondary battery activation process includes a process of manufacturing a battery cell, assembling, activating, and packaging / shipping an electrode.
  • the activation process is a process of improving battery performance by repeatedly charging / discharging again after storing and aging a battery cell transferred from the assembly process for a certain period of time.
  • This activation process can be performed through an aging chamber or a charger / discharger consisting of boxes of n rows x m stages, as shown in FIG.
  • the aging chamber and the charger / discharger are included in a charger / discharger system that repeats charging / discharging as shown in FIG. 3 and the activation process is performed.
  • the battery cells are loaded into a tray and transported.
  • the trays are loaded or shipped from a conveyor belt by one stacker crane (hereinafter referred to as a crane).
  • the charger / discharger performs operations such as charging, discharging, large-capacity discharge, and OCV check, and different operations are available for each box.
  • operations such as charging, discharging, large-capacity discharge, and OCV check, and different operations are available for each box.
  • working time such as charging, discharging, and large-capacity discharge is different for each model, even when the same model is put together, a difference occurs for each working time.
  • Estimated shipping time will vary.
  • Such a charger and a discharge request is made by a control method or system, and the crane performs work according to the request.
  • step (a) the issue list of the tray is determined.
  • the target trays to be moved to the next process are determined.
  • the shipment request tray in the shipment list is loaded on the crane in the order of priority of loading.
  • the priority order may be variously determined according to a user's judgment.
  • the priority tray may be loaded in a position close to a crane, or a tray having a long end of work may be preferentially loaded.
  • the crane for moving the tray is provided with a loading fork, preferably two or more loading forks.
  • step (c) if the release request for another tray capable of simultaneous shipment to the tray loaded in the crane in step (b) is within the waiting time limit, it is loaded together with the crane.
  • Another tray capable of simultaneous shipment means another tray having the same model, the same line, and the same subsequent process as the tray already loaded.
  • the tray waiting time When the tray waiting time is loaded only on one fork of the crane, it means the maximum time to wait for the release request for the other tray that can be shipped simultaneously with this tray. In other words, in order to reduce the time required for the entire process by loading two trays in one crane and carrying out shipment and movement at the same time, the maximum time that a crane having only one tray is waiting can be waited.
  • the waiting time limit of the factory if you set the time too long, there is a problem that the loading process is too delayed, resulting in an increase in the time required for the entire process, if the time is set too short, the simultaneous loading rate of the two trays is lowered to move and load As the number of processes increases, the time required for the entire process increases. Therefore, the user can freely decide in consideration of the entire process, but may be preferably set from 5 seconds to 120 seconds, more preferably from 30 seconds to 90 seconds, very preferably from 45 seconds to 90 seconds. Can be.
  • step (c) if the release request for the other trays that can be shipped simultaneously with the tray loaded on the crane in step (c) is not within the waiting time limit, only the already loaded tray is released. If you wait beyond the waiting time limit, the whole process will be delayed.
  • step (d) the trays stacked in step (b) or (c) are moved.
  • the trays can be moved by using a conveyor belt, and the trays loaded at the same time in the step (c) are loaded and moved together in two stages on the conveyor belt.
  • the shipped trays are shipped in one or two tiers, and the more trays stacked in two tiers as described above, the smoother the logistics movement in the activation process is.
  • FIG. 4 is a view illustrating a charger / discharger in which trays to which the tray shipment optimization method of the present invention is applied are arranged in m rows x n stages, and the shipment requests are sequentially received for the first to tenth trays.
  • Tray 1 and Tray 2, Tray 3 and Tray 4, Tray 6 and Tray 7, and Tray 8 and Tray 9 are trays that can be shipped simultaneously, among which Tray 6 and Tray 7 and Tray 8 and Tray 9 are shipped simultaneously.
  • the conveyor belt is loaded in order as shown in FIG. More specifically, as shown in (a) of FIG.
  • the tray 1 and the tray 2, the tray 3 and the tray 4 are not shipped at the same time, and are separately loaded on the conveyor belt to move.
  • waiting for a predetermined time that is, waiting for the waiting time limit, and then loaded on the crane at the same time.
  • the tray 1 and the tray 2, which can be loaded on the crane at the same time, and the tray 3 and the tray 4 can be loaded at the same time and stacked on the conveyor belt in two stages. Not only can the required space be reduced to increase the spatial efficiency, but also because the number of crane movements is reduced, the time required for loading can be reduced, thereby increasing the time efficiency.
  • the present invention is a system for optimizing the shipment of the tray by controlling the crane (crane) for transporting the tray (tray),
  • a tray loading determination module for determining whether to load a shipment request tray according to the shipment information collecting module to a crane in a loading priority order
  • the tray optimization system may be applied without particular limitation as long as it is a transport tray capable of transporting an article, but may be preferably used to optimize a tray in a charger / discharger used in an activation process of a secondary battery.
  • the stacking priority order may be a stacking tray of a position close to the crane.
  • the other trays capable of being shipped simultaneously in the same tray stacking determination module are selected to have the same model, the same line and the same subsequent process as the trays already loaded.
  • the waiting time limit is 5 seconds to 120 seconds, preferably 30 seconds to 90 seconds, and more preferably 45 seconds to 90 seconds.
  • Trays stacked simultaneously in the same tray stacking determination module are stacked and moved in two stages in the moving module.
  • the shipment logic of the charger / discharger tray is specifically disclosed in FIG. 7.
  • module refers to one unit for processing a specific function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.
  • the shipment waiting time is divided into 3 seconds, 45 seconds, and 90 seconds, and as shown in Figs. 8 and 9, the process loads in Comparative Examples 1 and 3, Examples 1 to 2, and Examples 5 to 6 ( The simultaneous release rate (%) was examined according to the amount of load.
  • the simultaneous release rate (%) according to the amount of (load) were high, and as the waiting time for the shipment was increased, the simultaneous release rate increased over the range of all process loads.

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Abstract

본 발명은 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 방법으로, (a) 트레이의 출고 리스트를 결정하는 단계; (b) 상기 출고 리스트 내의 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 단계; 및 (d) 상기 (b) 단계 또는 (c)단계에서 적재된 트레이들을 이동시키는 단계를 포함하는 트레이의 출고 최적화 방법 및 이를 이용한 최적화 시스템에 관한 것이다.

Description

트레이의 출고 최적화 방법 및 이를 이용하는 시스템
본 발명은 트레이의 출고 최적화 방법 및 이를 이용하는 시스템으로서, 보다 자세하게는 트레이를 운반하는 크레인(crane)을 제어하여 출고 로직을 최적화하는 방법 및 이를 이용하는 시스템에 관한 것이다.
고성능의 모바일 기기에 대한 수요가 증가함에 따라 이차전지 성능 개선 그 중에서도 전지에 대한 성능 개선의 요구가 급격히 증가하고 있다.
특히, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD, 소형 PC, 전기 자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 다수의 전지셀들을 포함하는 전지 모듈의 사용이 요구된다.
전지 모듈은 전지셀을 조립하는 과정과 전지를 활성화하는 과정을 거쳐 제조되는데, 전지 활성화 단계에서는 소정의 지그에 전지셀을 탑재하고 활성화에 필요한 조건으로 충전을 수행하게 된다. 니켈-카드뮴 전지 및 납축전지와 같은 종래의 2차 전지는 생산 후 곧바로 사용이 가능하기 때문에 충방전 장치는 성능 평가용으로만 필요하였다. 그러나, 최근에 널리 사용되는 리튬 이온 전지 및 리튬 폴리머 전지 등과 같은 리튬 2차 전지의 경우, 제조 후 소정의 충방전을 실시하는 과정, 즉, 화성 공정을 거쳐야만 전지로서의 성능이 완성되므로 충방전 장치가 2차 전지의 생산 라인에 필수적 설비가 되었다.
충방전 장치는 2차 전지의 생산 공정 중 조립이 완료된 최초의 전지가 전기 에너지를 저장할 수 있도록 수 회정도의 충전 및 방전 공정을 반복하여 2차 전지의 특성을 부여하는 기능을 수행한다. 2차 전지의 수요 급증에 따른 공급의 증가가 이루어지면서, 2차 전지의 생산 단계에서 충방전 기능을 수행하는 충방전기의 효율적인 제어가 필요하게 되었다.
이를 위하여, 2차 전지의 활성화 공정에서는 충방전기의 출고에 대한 로직을 통하여 효율적으로 제어를 하였다. 하지만, 종래에의 출고 로직은 도 1에서와 같이, 출고 요청 트레이가 요청 당시에 복수개가 아니면, 하나의 트레이만 바로 이동시켰기 때문에 작업시간이 오래 걸리고, 이에 따라서 전지셀의 활성화 과정에서 소요되는 시간이 증가하여 제조 비용이 증가한다는 문제점이 있다.
이러한 출고 로직에 대한 기존의 발명으로는 한국 공개 특허 제2013-0025473호의 발명이 있으나, 이는 단순히 자동화를 통하여 물품을 안전하게 반출하는 취출 시스템에 대한 것으로, 획기적인 효율성의 증대를 통하여 시간 및 비용의 절감을 실현하는데에는 그 한계가 있다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
동일한 타입의 트레이를 동시에 출고 시킴으로써, 트레이의 이동에 소요되는 작업시간을 줄임으로써, 물품의 출고에 소요되는 시간을 최소화시켜 제조 비용을 감소시킬 수 있는 트레이의 출고 최적화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은, 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 방법으로,
(a) 트레이의 출고 리스트를 결정하는 단계;
(b) 상기 출고 리스트 내의 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 단계; 및
(d) 상기 (b) 단계 또는 (c)단계에서 적재된 트레이들을 이동시키는 단계를 포함하는 트레이의 출고 최적화 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 시스템으로,
(a) 트레이의 출고 리스트를 수집하는 출고 정보 수집 모듈;
(b) 상기 출고 정보 수집 모듈에 따른 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재할 것인지를 결정하는 트레이 적재 결정 모듈;
(c) 상기 트레이 적재 결정 모듈에 의해 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 동일 트레이 적재 결정 모듈; 및
(d) 상기 트레이 적재 결정 모듈 또는 동일 트레이 적재 결정 모듈에 의하여 적재된 트레이들을 이동시키는 이동 모듈을 포함하는 트레이의 출고 최적화 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 트레이의 출고 최적화 방법에 의하면,
트레이의 이동에 소요되는 작업시간을 줄임으로써, 물품의 출고에 소요되는 시간을 최소화시켜 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래 방식의 출고에 대한 로직을 나타낸 그림이다.
도 2는 충방전기의 구조를 나타낸 그림이다.
도 3은 충방전기의 시스템을 나타낸 그림이다.
도 4는 충방전기의 구체적인 구조를 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 최적화 방법에 따라 컨베이어 벨트에 적재하는 과정을 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 최적화 방법에 따른 크레인의 적재 과정을 나타낸 그림이다.
도 7은 본 발명의 최적화 방법에 따른 충방전기의 출고에 대한 로직의 일례를 나타낸 그림이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실험 결과에 대한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실험 결과에 대한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 방법으로,
(a) 트레이의 출고 리스트를 결정하는 단계;
(b) 상기 출고 리스트 내의 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 단계; 및
(d) 상기 (b) 단계 또는 (c)단계에서 적재된 트레이들을 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 트레이 최적화 방법은 물품을 이송할 수 있는 이송용 트레이라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있으며, 바람직하게는2차 전지의 활성화 공정에서 사용하는 충방전기 내의 트레이를 최적화 하는데 사용할 수 있다.
구체적으로 2차 전지의 활성화 공정에서 사용하는 충방전기 내의 트레이를 최적화하는 방법에 대하여 살펴보면, 전지 셀(cell)의 제조공정은 크게 전극의 제조, 조립, 활성화 및 포장/출하의 공정으로 이루어지는데, 이중에서 활성화 공정은 조립공정에서 넘어온 전지 셀을 일정기간 동안 보관하여 에이징한 후, 다시 충전/방전을 반복하여 전지 성능을 향상시키는 공정이다. 이러한 활성화 공정은 도 2와 같은 통상 n열×m단의 박스들로 이루어진 에이징(aging) 실 또는 충방전기를 통하여 실행할 수 있다. 상기 에이징(aging) 실 및 충방전기는, 도 3과 같이, 충전/방전을 반복하는 충방전기 시스템에 포함되어 상기 활성화 공정이 진행된다. 이러한 에이징실 및 충방전기에서 전지 셀을 입/출고할 때에는 트레이(tray)에 적재되어 이송이 되는데, 이러한 트레이는 1개의 스태커 크레인 (Stacker Crane, 이하 크레인)에 의해 콘베이어 벨트로부터 입고 또는 출고된다.
상기 충방전기는 충정, 방전, 대용량 방전 및 OCV 체크 등의 작업을 수행하며, 박스별로 가능한 작업이 상이하다. 또한, 1개의 충방전기에 여러 개의 모델이 동시 입고되며, 모델 별로 충전, 방전, 대용량 방전 등의 작업 시간이 다르기 때문에, 동일한 모델이 함께 입고되어 있는 경우에도 작업 시간별로 차이가 발생하고, 이에 따라 출고 예상 시간이 달라지게 된다. 이러한 충방전기는 제어 방법 또는 시스템에 의하여 입고 및 출고 요청이 이루어지고, 크레인은 이러한 요청에 따라 작업을 수행하게 된다. 또한, 이러한 충방전기의 출고 및 입고 요청에 대응하여 크레인의 출고 및 입고 로직 역시 존재한다.
따라서, 본 발명의 트레이의 출고 최적화 방법을 이용하게 되면, 이러한 충방전기와 에이징실의 박스를 오가면서 전지 셀들이 담긴 트레이를 운반하는 장치인 크레인을 제어하여, 전지셀의 활성화 과정에서 소요되는 시간을 최소화시킬 수 있다. 이하, 본 발명의 트레이의 출고 최적화 방법의 각 단계를 살펴본다.
먼저, (a) 단계에서는 트레이의 출고 리스트를 결정한다. 상기 트레이의 출고 리스트에는 작업이 종료가 되어 다음 공정으로 이동하여야 할 대상 트레이들이 정해지게 된다.
이후, (b)단계에서는 상기 출고 리스트 내의 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재한다. 이러한 우선 순서는 사용자의 판단에 따라 다양하게 정할 수 있으며, 예를 들어, 크레인과 가까운 위치의 트레이를 우선적으로 적재할 수도 있고, 작업 종료가 오래된 트레이를 우선적으로 적재할 수도 있다.
상기 트레이를 이동시키는 크레인은 적재용 포크를 구비하고 있으며, 바람직하게는 2개 또는 그 이상의 적재용 포크를 구비할 수 있다.
이후, (c)단계에서는 상기 (b) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재한다.
상기 동시 출고가 가능한 다른 트레이는 이미 적재된 트레이와 동일한 모델, 동일한 라인 및 동일한 후속 공정을 갖는 다른 트레이를 의미한다. 이미 적재된 트레이 및 이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이를 함께 크레인에 적재하면, 추후 콘베이어 벨트에 함께 이동시킬 수 있으며, 따라서, 다음 공정에 함께 이동시킨다는 점에서 전체 공정의 소요 시간을 절감할 수 있게 된다.
상기 출고대기 한계시간은 크레인의 한쪽 포크에만 트레이가 적재된 경우, 이 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청을 기다릴 수 있는 최대의 시간을 말한다. 즉, 하나의 크레인에 2개의 트레이를 적재하여, 동시에 출고 및 이동을 수행함으로써, 전체 공정의 소요 시간을 절감하기 위하여, 1개의 트레이만을 적재하고 있는 크레인이 대기할 수 있는 최대의 시간을 말한다. 상기 출고대기 한계시간은, 너무 긴 시간을 설정하면 적재 공정이 지나치게 지연되어 결과적으로 전체 공정의 소요 시간이 늘어가는 문제가 있으며, 너무 짧은 시간을 설정하면 2개의 트레이의 동시 적재율이 낮아져서 적재 및 이동 공정의 숫자가 늘어나 전체 공정의 소요 시간이 늘어나는 문제가 있다. 따라서, 이러한 전체 공정을 고려하여 사용자가 자유롭게 결정할 수 있으나, 바람직하게는 5초 내지 120초로 설정할 수 있고, 보다 바람직하게는 30초 내지 90초로 설정할 수 있고, 아주 바람직하게는 45초 내지 90초로 설정할 수 있다.
또한, 상기 (c) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 없으면, 이미 적재된 트레이만 출고한다. 출고대기 한계시간을 넘어서까지 대기하게 되면, 전체 공정이 지연되기 때문이다.
이 후, (d) 단계에서는, 상기 (b) 단계 또는 (c)단계에서 적재된 트레이들을 이동시킨다. 상기 트레이들은 컨베이어 벨트(conveyor belt)를 이용하여 이동시킬 수 있으며, 상기 (c) 단계에서 동시에 적재된 트레이들은 상기 컨베이어 벨트에 2단으로 함께 적재하여 이동시킨다. 이를 통하여, 이동 공정 중의 적재율을 향상시켜 시간적, 공간적 효율을 높일 수 있어, 전체적인 출고율을 높일 수 있다.
결과적으로 출고된 트레이들은 1단 또는 2단으로 출고가 되며, 상기에서 본 바와 같이 2단으로 적재된 트레이들이 많을수록 활성화 공정 내 물류이동이 원활해지는 장점이 있다.
상기에서 살펴본, 트레이의 출고를 최적화하는 방법을 보다 구체적으로 살펴보겠다. 도 4는 본 발명의 트레이 출고 최적화 방법을 적용한 트레이들이 m열×n단으로 배치된 충방전기를 나타낸 것으로, 1번 트레이 내지 10번 트레이에 대하여, 순서대로 출고 요청이 들어오게 된다. 여기서, 트레이 1과 트레이 2, 트레이 3과 트레이 4, 트레이 6과 트레이 7, 그리고 트레이 8과 트레이 9는 동시 출고가 가능한 트레이 들이며, 이 중에서 트레이 6과 트레이 7및 트레이 8과 트레이 9는 동시에 출고 요청이 들어온 것으로 가정한다. 이러한 경우, 종래의 출고 방식에 의하면, 도 5의 (a)와 같이 순차대로 컨베이어 벨트에 적재를 하게 된다. 보다 구체적으로 도 6의 (a)와 같이, 트레이 1과 트레이 2, 트레이 3과 트레이 4는 동시에 출고 요청이 온 것이 아니므로, 따로따로 컨베이어 벨트에 적재되어 이동하게 된다. 하지만 본 발명의 방식에 의하면, 도 5의 (b)에서와 같이, 일정시간 동안, 즉 출고대기 한계시간 동안 대기하였다가 동시에 크레인에 적재하게 된다. 보다 구체적으로 도 6의 (b)와 같이 동시에 크레인에 적재가 가능한 트레이 1과 트레이 2를, 또 트레이 3과 트레이 4를 동시에 적재하여, 컨베이어 벨트에 2단으로 적재할 수 있기 때문에, 적재에 따른 소요 공간이 줄어들어 공간적인 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 크레인의 이동 횟수가 줄어들기 때문에 적재에 따른 소요 시간이 줄어들어 시간적인 효율 역시 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 시스템으로,
(a) 트레이의 출고 리스트를 수집하는 출고 정보 수집 모듈;
(b) 상기 출고 정보 수집 모듈에 따른 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재할 것인지를 결정하는 트레이 적재 결정 모듈;
(c) 상기 트레이 적재 결정 모듈에 의해 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 동일 트레이 적재 결정 모듈; 및
(d) 상기 트레이 적재 결정 모듈 또는 동일 트레이 적재 결정 모듈에 의하여 적재된 트레이들을 이동시키는 이동 모듈을 포함하는 트레이의 출고 최적화 시스템을 제공한다.
상기 트레이 최적화 시스템은 물품을 이송할 수 있는 이송용 트레이라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있으나, 바람직하게는2차 전지의 활성화 공정에서 사용하는 충방전기 내의 트레이를 최적화 하는데 사용할 수 있다.
상기 트레이 적재 결정 모듈에서 상기 적재 우선 순서는 크레인과 가까운 위치의 트레이를 우선적으로 적재하는 것인 것을 특징으로 한다.
상기 동일 트레이 적재 결정 모듈에서 상기 동시 출고가 가능한 다른 트레이는, 이미 적재된 트레이와 동일한 모델, 동일한 라인 및 동일한 후속 공정을 갖는 것을 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기 동일 트레이 적재 결정 모듈에서 상기 출고대기 한계시간은 5초 내지 120초, 바람직하게는 30초 내지 90초, 더욱 바람직하게는 45초 내지 90초인 것을 특징으로 한다.
상기 동일 트레이 적재 결정 모듈에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 없으면, 이미 적재된 트레이만 출고하는 것을 특징으로 한다.
상기 동일 트레이 적재 결정 모듈에서 동시 적재된 트레이들은 상기 이동 모듈에서 2단으로 적재하여 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트레이의 출고 최적화 시스템에 대한 구체예로서, 충방전기 트레이의 출고 로직을 도 7에 구체적으로 개시하였다.
본 발명에서 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다.
실시예
본 발명의 트레이의 출고 최적화 방법에 대하여 충방전기의 출고 최적화 시뮬레이션을 통하여 출고 대기 설정 시간에 따른 결과를 살펴본 후, 실제 현장에 적용하여 결과를 살펴보았다. 상기 시뮬레이션은 출원인의 공장의 통합 3호기 XPB P1.4 장치를 대상으로 실시되었다.
먼저, 공정 시뮬레이션에서, 출고 대기 시간을 3초, 45초 및 90초로 나누어, 도 8 및 도 9에서와 같이, 비교예 1 및 3, 실시예 1 내지 2, 실시예 5 내지 6에서 공정 로드(load) 양에 따른 동시출고율(%)를 살펴보았다. 도 8 및 도 9에서 알 수 있듯이, 출고 대기 설정시간을 작게 설정한 비교예 1 및 비교예 3에 대하여, 출고 대기 설정시간을 높게 설정한 실시예 1 내지 2, 실시예 5 내지 6의 공정 로드(load) 양에 따른 동시출고율(%)에 대한 결과값이 높게 나타났으며, 출고 대기 설정시간이 증가함에 따라서, 동시출고율이 모든 공정 로드량의 범위에서 증가하는 것을 알 수 있었다.
또한, 이러한 공정 시뮬레이션을 토대로, 실제 현장에 적용한 공정 로드(load) 양에 따른 동시출고율(%)에 대한 결과를 출고 대기 시간을 3초, 45초 및 90초로 나누어, 비교예 2 및 4, 실시예 3 내지 4, 실시예 7 내지 8에 나타내었다.
역시, 도 8 및 도 9에서 알 수 있듯이, 출고 대기 설정시간을 적용하지 않은 비교예 2 및 비교예 4에 대하여, 실시예 3 내지 4, 실시예 7 내지 8의 공정 로드(load) 양에 따른 동시출고율(%)에 대한 결과값이 높게 나타났으며, 출고 대기 설정시간이 증가함에 따라서, 동시출고율이 모든 공정 로드량의 범위에서 증가하는 것을 알 수 있었다.

Claims (20)

  1. 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 방법으로,
    (a) 트레이의 출고 리스트를 결정하는 단계;
    (b) 상기 출고 리스트 내의 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 단계; 및
    (d) 상기 (b) 단계 또는 (c)단계에서 적재된 트레이들을 이동시키는 단계를 포함하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 출고대기 한계시간은 5초 내지 120초인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 출고대기 한계시간은 30초 내지 90초인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 출고대기 한계시간은 45초 내지 90초인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적재 우선 순서는 크레인과 가까운 위치의 트레이를 우선적으로 적재하는 것인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 크레인은 2개의 적재용 포크를 갖는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 동시 출고가 가능한 다른 트레이는, 이미 적재된 트레이와 동일한 모델, 동일한 라인 및 동일한 후속 공정을 갖는 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 없으면, 이미 적재된 트레이만 출고하는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 (c) 단계의 동시 적재된 트레이들은 상기 (d) 단계에서 2단으로 적재하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 트레이(tray)는 배터리의 충방전 공정 내에 사용되는 트레이(tray)인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 방법.
  11. 트레이(tray)를 운반하는 크레인(crane)를 제어하여 트레이의 출고를 최적화하는 시스템으로,
    (a) 트레이의 출고 리스트를 수집하는 출고 정보 수집 모듈;
    (b) 상기 출고 정보 수집 모듈에 따른 출고 요청 트레이를 적재 우선 순서에 따라 크레인에 적재할 것인지를 결정하는 트레이 적재 결정 모듈;
    (c) 상기 트레이 적재 결정 모듈에 의해 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 있으면 이를 함께 크레인에 적재하는 동일 트레이 적재 결정 모듈; 및
    (d) 상기 트레이 적재 결정 모듈 또는 동일 트레이 적재 결정 모듈에 의하여 적재된 트레이들을 이동시키는 이동 모듈을 포함하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 출고대기 한계시간은 5초 내지 120초인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 출고대기 한계시간은 30초 내지 90초인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 출고대기 한계시간은 45초 내지 90초인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 적재 우선 순서는 크레인과 가까운 위치의 트레이를 우선적으로 적재하는 것인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 크레인은 2개의 적재용 포크를 갖는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 동시 출고가 가능한 다른 트레이는, 이미 적재된 트레이와 동일한 모델, 동일한 라인 및 동일한 후속 공정을 갖는 것을 선택하는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 동일 트레이 적재 결정 모듈에서 크레인에 적재된 트레이와 동시 출고가 가능한 다른 트레이에 대한 출고 요청이 출고대기 한계시간 이내에 없으면, 이미 적재된 트레이만 출고하는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 동일 트레이 적재 결정 모듈에서 동시 적재된 트레이들은 상기 (d) 이동 모듈에서 2단으로 적재하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 트레이(tray)는 배터리의 충방전 공정 내에 사용되는 트레이(tray)인 것을 특징으로 하는 트레이의 출고 최적화 시스템.
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