자동자재운반

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자동자재운반
• 자재운반 기능
원자재, 재공품, 완성품, 공구, 소모품 등을 한 위치에서
다른 위치로 이동시켜 제조작업을 촉진
• 운반 설비의 종류
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동력식 트럭
기중기, 모노레일, 승강기
컨베이어
무인운반차(AGV)
자재운반시스템의 목적
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자재 흐름의 효율성 증가
자재 운반비용의 최소화
작업환경의 개선 및 안전성 도모
제조공정의 용이성 도모
생산리드타임의 감소
• 운반시스템의 설계 및 분석
. 분류 기준 : 물리적 형태, 크기, 무게, 모양 등
. 이동 및 운반 조건 : 운반 자재의 양, 필요한 흐름율, 이
동 계획, 이동 경로, 이동 시간, 이동 거리 등
• 운반 시스템 분석 기법
총운반시간, 거리, 비용의 최소화
. 도표법(From-to chart)
. 그래프법(Network diagram)
. 수리적 기법(LP, TM등)
컨베이어 시스템
롤러 컨베이어
벨트 컨베이어
체인 컨베이어
플렉시블 컨베이어
경사형 컨베이어
컨베이어 시스템의 분석
• 단일 방향 운행 시스템
Ld
LOAD
Vc
UNLOAD
Sc : 운반장치의 간격 TL : 적재시간 TU : 하역시간
Np : 운반장치의 보관 부품 수
제약조건 : TU < TL
운반장치의 도착간격 시간 : Sc/Vc > TL
단위시간당 도착하는 운반장치 수 : Vc/Sc < 1/TL
부품의 이송률
Rt = (Np*Vc)/Sc ≤ Np/TL
컨베이어의 속도 Vc = (Sc*Rt)/Np
• 연속 루프 시스템
복귀루프
LOAD
Vc
배송루프
UNLOAD
총부품수 : (Np*Ld)/Sc
부품의 이송률 : Rt = (Np*Vc)/Sc
수치예제
연속루프 총길이 : 500ft
속도 : 100ft/min
부품운반장치 간격 : 25ft 운반장치의 부품 보관 수 : 2개
부품적재, 하역 필요시간 : 10초
가. 시스템의 예상 최대 부품 이송률은?
2*100/25 = 8개/min
나. 시스템에 존재하는 최대 부품 수는?
총운반장치수 = 500/25 = 25개
2*25 = 50개
다. 완성루프를 만드는데 필요한 시간은?
500/100 = 5min
라. 속도의 적절성은?
적재, 하역 활동 시간 : 10초  6운반장치/min
현 속도의 단위시간당 운반장치 수 : 100/25 = 4
“적절하다”
마. 부품흐름률이 분당 10개인 경우 컨베이어의 적
절한 속도는?
Rt = 10 = 2*Vc/25
Vc = 125 ft/min
무인운반차(AGV)
• AGV (Automatic Guided
Vehicle)
자체의 동력으로 독립적
으로 동작하고 정의된 경
로를 따라 이동하는 자재
운반시스템
AGV 기대 효과
• 생산성 향상
• 작업 환경과 안정성 개선
• 물류의 실시간 제어 (Real-Time Control)
– 작업 중인 물류 관리의 정확성
– Floor 적치 및 분배 시간 감소
– 자재 관리 비용 감소
• 요구 공간의 감소
• 제품의 손상 감소
• 주변 자동 기기와의 조합 용이 (자동문, Elevator)
• System 의 적응성 및 유연성 증대
– Plant의 변경 및 확장성 용이
AGV 시스템의 고려 사항
• 안내시스템의 선정
. 광전유도
. 자기유도
. 전자유도
. 레이져유도
. GPS 유도
• 교통제어와 안전 : AGV간의 충돌 방지
. 내장형 감지기
. 지역 블럭킹
. 비상범퍼
AGV 시스템 설계
• 경로설정 문제
. 가공, 조립, 운반 저장 설비간의 관계를 고려하여 경로
를 설계
. 단일방향, 양방향, 직선형, 순환형
• AGV 수량 결정 문제
• AGV 할당 문제
• AGV 충돌 방지 규칙
• AGV 수량 결정 문제
: 생산시스템에 필요한 AGV 댓수의 결정 문제
AGV 수 = 필요 운반 횟수/AGV의 운반가능횟수
Nr : 필요 운반 횟수
Vc : 운반속도 Th : 적재, 하역시간
Ld : 적재상태의 운행거리
Le : 무적재 상태의 운행거리
Ft : 교통계수
AGV 총운행시간 : Tv = Ld/Vc + Th + Le/Vc
AGV 시간당 운반횟수 : N = 60Ft/Tv
AGV 의 수 : Nr/N
• 수치예제
생산시스템은 시간당 40회의 운반을 필요로 한다.
운반장치 속도 : 150ft/min
운반당 평균운행거리 : 450ft
적재 및 하역시간 : 0.75 min
무적재 평균 거리 : 300ft
교통계수 : 0.9
Tv = 450/150 + 0.75+0.75 + 300/150 = 6.5min
N = 60*0.90/6.5 = 8.3007
AGV의 수 = 40/8.3007 = 4.81대  5대
• AGV 할당 문제
(1) AGV 중심 규칙
. Random Vehicle
. Nearest Vehicle
. Longest Idle Vehicle
. Least Utilized Vehicle
(2) MC 중심 규칙
. Random MC
. Shortest Travel Time or Distance
. Maximum Outgoing Queue Size
. Minimum Remaining Outgoing Queue Space
• AGV 충돌 방지 규칙
. Random Selection Rule
. Full Service Rule
. Critical Station Response Rule
. Critical Part Rule