Zero-Wait 방안에서 다품종 회분식 공정의 Size와 Scheduling의 동시결정

Abstract

zero-wait(ZW) 방안의 다품종 회분식 조업에 있어서 장치의 크기와 조입술서를 동시에 결정하면서, 설계비용을 최소로 하는 새로운 MINLP 모델식을 제안하였다. 설계식은 Birewar와 Grossmann[1]이 제안한 모델을 이용하였고, scheduling의 계약식은 ZW방안에서 makespan을 최소화하는데 효과적인 결과를 보인 Moon 등[10]의 모델식을 이용하였다. 기존의 발표된 모델에서는 정수(integer)변수 처리를 위해 어림법 (round off) 방식을 이용한 반면, 본 논문에서는 이진표현법을 이용해서 정확한 정수해를 구했다. 제안한 새로운 MINLP 모델식의 결과와 비교하기 위해 Birewar와 Grossmann의 모델도 이진표현법을 이용해서 재구성하였다. 또한 모델식의 효용성을 증명하기 위해 Birewar와 Grossmann[1]이 적용했던 동일한 예제의 단독생산방식과 혼합생산방식에 적용·비교해 보았다. 그 결과 보다 이전의 해법에서는 feasible solution조차 찾지 못하고 근사치의 결과만 얻을 수 있는 반면, 본 논문에서 제시된 모델식으로 계산된 결과는 보다 최적의 비용을 갖는 새로운 설계 및 scheduling의 해를 얻을 수 있었다. 또한 계산 시간도 기존의 모델식보다 더 적게 걸렸다.