[최종 보고서]SK 납사 크래크 생산 일정계획 최적화 시스템 개발

소개글

본 프로젝트는 SK CORP이 울산의 납사 크래크 공장에 대해 GAMS 사의 최적화용 소프트웨어 GAMS 를 이용하여 장기 및 단기 생산일정계획시스템(Production Scheduling System)을 개발하는 것이다.

목차

1. 개요
1.1개발 결과
2. 납사 크래크 생산계획 현황
3. 공정 모형
4. 최적화 모형
5. 시스템 구조
부록
A.장기 생산계획 프로그램
B.단기 생산계획 프로그램
C. EXCEL에서 GAMS 프로그램 실행

본문내용

1. 프로젝트 개요
본 프로젝트는 SK CORP이 울산의 납사 크래크 공장에 대해 GAMS 사의 최적화용 소프트웨어 GAMS 를 이용하여 장기 및 단기 생산일정계획시스템(Production Scheduling System)을 개발하는 것이다. 프로젝트 세부사항은 다음과 같다.
* SK 납사 공장에 적합한 생산계획모형을 구축하고, 이를 실현하기 위해 필요한 현장정보 수집을 효율적으로 진행하기 위한 기술자문..
* GAMS 을 이용한 MINLP(Mixed Integer Nonlinear Programing) 최적화 모형 프로그램 Coding 작업.
* GAMS 와 Excel 을 이용한 사용자 편의기능.
* 소프트웨어 사용법과 컴퓨터를 이용한 생산계획기술에 대한 교육.
세부일정은 다음과 같다.
* 수리모형 개발 2001/9/1 ~ 2001/10/31
* 시작품 개발 2001/11/1 ~ 2001/12/31
* 시운전 및 수정 2002/1/1 ~ 2001/2/28
* 보고서 작성 2002/3/1 ~ 2002/3/31

총 연구비 : 1000 만원(제비용 포함)

1.1 개발 결과
초기에 Fuzzy 이론을 이용한 공정 모형을 사용하여 최적화 모형을 구성하여 시험한 결과 fuzzy 모형이 공정 현상을 정확히 표현하기는 하나 심한 비선형과 불연속 함수의 사용으로 최적화 모형으로서 과다한 계산량의 증가를 초래하여 현재의 컴퓨터 장비를 이용하여 실제 현장에 적용하기에 부적합하였다. 이런 점을 개선하기 위햐여 일차 또는 이, 삼차의 간단한 회귀분석 모형을 이용하여 다시 공정 모형을 개발한 뒤 최적화 모형을 구성하였다. 비록 간단한 모형이지만 공정을 표현하는 정확성이 fuzzy 모형에 비해 그리 떨어지지 않으면서도 실제 현장에 적용하기에 무리가 없는 최적화 모형이 개발되었다.
개발된 납사 크래크 생산계획 최적화 모형은 NIR 기술을 이용하여 수율에 영향을 미치는 여러가지 공정변수와 관련된 매개변수를 보정한 다음 계산을 시작하는 날짜의 초기 COKE 두께를 입력하면 일정기간 동안의 최적 운전 및 Shut-down 예정 일자를 계산해 준다. 현재 10 기의 크래크에 대해서 2 개월 까지 700Mz 컴퓨터를 이용하여 약60 분 이내에 계산할 수 있으나 향후 더욱 빠른 컴퓨터를 이용할 경우 계산 시간을 줄이고 일자를 늘릴 수 있다.
현재 한개의 크래크에 대한 입력자료만 확보되어 있어서 현장에 사용할 수는 없으나 임의로 10 기의 크래크로 계산해도 문제가 없음이 확인되고 있으므로 빠른 시간내에 다른 크래크에 대해서도 입력자료를 확보하여 현장적용하는 것 이 요망되며, 납사공정의 규모로 볼 때 기대효과가 크고 성공적인 프로젝트가 될 가능성이 매우 높다고 판단된다.
한 개의 크래크에 대하여 납사유속이 정해졌을 때 운전온도, 수율, 코크두께 등을 최적화하는 용도로는 현재로도 사용가능하다.

참고 자료

없음