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HWAHAK KONGHAK, Vol.40, No.5, 535-543, October, 2002
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폭 변화를 고려한 제지 공정의 최적 생산 계획 수립
The Optimal Scheduling of Paper Mill Process Considering Width-Pattern Change
김동훈, 정연수1, 여영구2, 문일†
  • 연세대학교 화학공학과, 서울 120-749
  • 1서울시립대학교 화학공학과, 서울 130-743
  • 2한양대학교 화학공학과, 서울 133-791
Donghoon Kim, Yonsoo Chung1, Yeong Koo Yeo2, and Il Moon†
  • Department of Chemical Engineering, Yonsei University, Seoul 120-749, Korea
  • 1Department of Chemical Engineering, University of Seoul, Seoul 130-743, Korea
  • 2Department of Chemical Engineering, Hanyang University, Seoul 133-791, Korea
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초록
본 연구에서는 제지 공정에서 발생하는 파지를 최소화 하기 위한 방법으로 처음으로 원료 롤의 최대 폭을 패턴화하는 방법을 도입하였다. 이 방법은 제지 공정에서 사용하던 기존의 경험에 의존해왔던 방법과는 달리 수학적인 방법을 사용하여 발생하는 파지의 양을 최소화 하는 동시에 수요자의 요구에 맞게 최적의 생산 일정을 계획하는 방법을 제시한 것이다. 먼저 파지 손실(trim loss)을 고려한 문제를 수학적으로 모델링하고, 이 수식을 이용하여 파지 손실을 더욱 효과적으로 줄이기 위하여 원료 종이 롤의 최대 폭을 패턴화하는 방법을 도입하여 재수식화(reformulation)하였다. 이러한 개념을 MINLP(Mixed-Integer Non-Linear Programming) 형태로 수학적으로 수식화한 후에 이 모델에서 나타난 쌍일차성(bilinearity)을 해결하기 위하여 파라미터화 방법을 적용하여 MINLP의 복잡한 형태를 MILP(Mixed-Integer Linear Programming)로 단순화 시켰다. 본 연구의 특징은 제지 공정에서 파지 손실을 효과적으로 줄이는 것과 수요자의 요구에 맞는 최적의 생산 일정 계획을 수립하는 것에 대해, 재단 공정에서 폭의 변화에 따른 수학적 모델을 이용한 최적의 생산 일정을 계획하기 위한 방법을 제시하였다.
This paper focuses on the new developed MILP model for the optimal scheduling of the sheet cutting process considering the width-pattern change. This study uses a mathematical model in scheduling a paper mill process, differing from generally used heuristic methods. This method minimizes the amount of trim loss produced during the processing and produces optimal paper mill processing schedules to meet user's demands. First, mathematical modelling considering trim loss is carried out. Next, using the formula, reformulation is done by introducing methods to patternize maximum width of raw paper reel to reduce trim loss effectively. After the mathematical formulation of this concept in the form of MINLP, the parameterization method is applied to simplify the complex form of MINLP to MILP in order to solve the bilinearity created in this model. This study introduces an effective method to reduce trim loss in paper mill processing and to set an optimal scheduling which meet user’s demands by using a mathematical model considering the width-pattern change in the cutting process.
Keywords:Scheduling;Trim Loss;Paper Mill Process;MINLP;Width-Pattern Change;Parametrization
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