제4장. 화학공정의 생산 및 일정 계획화학공정의 생산 및 일정 계획

(1)

제 4 장 . 화학공정

의 생산 및 일정 계획

(2)

원료재고창 고

수요예측

(demand forecasting) Ch. 2

완제품재고창고 생산공정

재고관리

(inventory control) Ch. 3

생산계획 / 일정계획 (planning/scheduling)

Ch. 4 and Ch. 6-8 재고관리

(inventory control) Ch. 3

공급사슬경영

(supply chain management) Ch. 5

(3)

재고 관리 - 생산계획

- 일정계획

(4)

4-1. 회분식 공정 vs. 연속식 공정

1. 회분식 공정

한 공정을 이용해 여러 제품을 함께 생산 , 반응 물질을 반응기에 주입하고 반응 완료시 반응물을 꺼내고 장치 세 척등 불연속적인 방식의 운영

( 의약품 , 정밀화학 , 생화학 제품 등 다품종 소량생산 )

2. 연속식 공정

각 제품의 전용 생산 라인이 있으며 일단 공정 가동을 시작하면 계속하여 가동한다 .

Ch. 4: 일정계획

(5)

4-2. 생산계획



장기간의 시장수요와 제품의 가격 등을 고려하여 주어진 시장 수요와 제품의 가격 등을 고려하여 주 어진 기간 동안의 생산량을 결정 .



전략적 생산 계획 ( 장기적 계획 ): strategic planning



전술적 운영 계획 ( 중장기적 계획 ): tactical operational planning



공장 운영과 생산능력 계획 ( 단기적 계획 ): plant operation and capacity planning

Ch. 4: 일정계획

(6)

일정계획 ( 생산계획의 단기적 계획 )



생산 계획 단계로부터 주어진 생산량을 만 족시키기 위해 각 제품의 생산 순서와 생산 시간을 결정하는 역할을 한다 .



일정 계획의 적용 과정은 새로운 생산 작업 창조 , 구매 결정 , 작업 순서 재정리 , 착 수 시기 변경 , 생산량 변경 , 계획 비용에 대한 피드백 제공을 포함한다 .

(7)

4-3. 회분식공정에서의

일정계획 ( 조업시간 계산법 )

Ch. 4: 일정계획

(8)

대상 공정

Ch. 4-3: 일정계획

)

;

(t_ij i제품이 j단계에서걸리는 시간

(9)

사용된 기호



t_ij : 제품 i 의 단계 j 에서의 조업시간



a_ij : 제품 i 의 단계 j 에서 (j+1) 단계로의 이 송시간



S_(i-1)ij : 단계 j 에서 제품 (i-1) 과 제품 i 사이 의 조업 전환시 필요한 준비시간



C_ij : 단계 j 에서 제품 i 의 조업 완료시간

(10)

중간 저장조 운영 방안

1.

UIS (unlimited intermediate storage)

2.

NIS (No intermediate storage)

3.

FIS (finite intermediate storage)

4.

ZW (zero wait)

조업완료시간 계산

Ch. 4-3: 일정계획

(11)

(1)UIS (unlimited intermediate storage)



저장조 사용에 제한이 없는 이상적인 경우



M 단계로 이루어진 공정에서 N 개의 제품을 생산할 때 , 각 단계 사이에 (N-1) 개 이상의 중 간 저장조가 있는 경우

(12)

•수식

C

ij

 max  C

₍i_₁₎ j

, C

i₍ j_₁₎

  t

ij

) (

,...

1 ) (

,...

1 units M

j

products N

i



 0

0

0 0



j i

C C

Unit 1 Unit 2 Unit 1 Unit 3 작업장 번호

j

시간

A 0

이송시간 , ai(j- 1)=a₁₀

준비시간 , S(i-1)ij=S₀₁₁ 조업시간 , t_ij=t₁₁

B C

A B

C

조업완료시간 , C_ij=C₂₁

(13)

•수식

C

ij

 max  C

₍i_₁₎ j

, C

i₍ j_₁₎

  t

ij

) (

,...

1 ) (

,...

1 units M

j

products N

i



 0

0

0 0



j i

C C

Unit 1 Unit 2 Unit 1 Unit 3 작업장 번호

j

시간

A 0

B C

Unit 4

A B

2

C

t₁₁=10 t₂₁=15 t₃₁=5 1 t₁₂=12 t₂₂=8

t₁₃=15 t₂₃=9 t₃₂=15

(14)

Matlab 전산실습

UIS 일정계획 풀이 순서

각공정별 (j) 각 제품별 (i) 조업시간 (t_ij) 을 조사한다 . 제품수 (N) 과 공정수 (M) 을 matlab 에서 정의한다 . 조업시간 data (t_ij) 를 matlab 에서 정의한다 .

초기치 C_i0=C_0j=0 을 정의한다 .

모든 i 와 j 에 대하여 조업완료시간 (C_ij) 를 구한다 . for i=1:N

for j=1:M

C(i,j)=min(C(i-1,j), C(i,j-1)) + t(i,j) end

end

6) 위에서 구한 조업완료시간 (C_ij) 을 바탕으로 gantt chart

Ch. 4-3: 일정계획

(15)

(16)

(17)

UIS 방식의 Gantt Chart

(18)

(19)

(2) NIS(No Intermediate Storage)



각 단계에 저장조가 없는 경우



현 단계에서 조업 완료 시간을 계산하려면 전 단계에서 작업이 진행되는 정도와 , 현 단계 에서 작업 진행정도 , 다음 단계에서의 작업 진행 정도를 모두 조사

(20)



수식



i j i j i j ij



ij

C C C t t

C  max

₍ _₁₎

,

₍ _₁₎

,

₍ _₁₎₍ _₁₎

 

) (

,...

1 ) (

,...

1 units M

j

products N

i



0 0



j i

C C

 0

C

(21)

(22)

NIS 방식의 Gantt Chart

(23)

(24)

(3) FIS(Finite Intermediate Storage)



UIS 와 NIS 의 중간 형태로서 특정 단계 다음에만 저장조가 있는 경우

(25)

(4) ZW(Zero Wait)



중간에 저장조가 없다는 점에서는 NIS 방안 과 같으나 , 반응 완료된 물질을 반응 장치 내 에 대기 시킬 수 있느냐 없느냐 하는 점에서 서로 차이가 있다 .