본 연구에서는 수직배치형 블록을 가지는 컨테이너 터미널을 대상으로 안벽에서 컨테이너의 양${\cdot}$적하 작업을 담당하는 안벽크레인(Q/C)에 대한 하역생산성을 비교분석하였다. 분석 대상이 되는 안벽크레인의 유형은 기존의 싱글트롤리 타입외에 차세대 안벽크레인으로 인식되고 있는 듀얼트롤리, 더블트롤리, 수직순환식의 하역방식을 가지는 장비에 대한 하역생산성을 순작업시간당 생산성 측면에서 이들 하역장비의 성능을 측정해 보았다. 이들 차세대 컨테이너 크레인은 기존의 싱글트롤리 타입의 장비에 비해 기계적 싸이클 타임이 짧으며, 선회방식이 상이하여 현재의 싱글 트롤리타입보다 하역생산성이 매우 높을 것으로 보고 있다. 본 연구의 결과로 제시된 4가지 유형의 안벽크레인에 대해 작업싸이클타임과 시뮬레이션 기법을 이용하여 기계적생산성과 순작업생산성을 산출하였다.
본 연구에서는 수직배치형 블록을 가지는 컨테이너 터미널을 대상으로 안벽에서 컨테이너의 양${\cdot}$적하 작업을 담당하는 안벽크레인(Q/C)에 대한 하역생산성을 비교분석하였다. 분석 대상이 되는 안벽크레인의 유형은 기존의 싱글트롤리 타입외에 차세대 안벽크레인으로 인식되고 있는 듀얼트롤리, 더블트롤리, 수직순환식의 하역방식을 가지는 장비에 대한 하역생산성을 순작업시간당 생산성 측면에서 이들 하역장비의 성능을 측정해 보았다. 이들 차세대 컨테이너 크레인은 기존의 싱글트롤리 타입의 장비에 비해 기계적 싸이클 타임이 짧으며, 선회방식이 상이하여 현재의 싱글 트롤리타입보다 하역생산성이 매우 높을 것으로 보고 있다. 본 연구의 결과로 제시된 4가지 유형의 안벽크레인에 대해 작업싸이클타임과 시뮬레이션 기법을 이용하여 기계적생산성과 순작업생산성을 산출하였다.
This paper analyzed productivity of quay cranes on container terminal that have perpendicular yard layout block. In most existing container terminals, quay cranes of single trolley type are used to loading and unloading containers, but quay crane productivity of these type has many limitation about ...
This paper analyzed productivity of quay cranes on container terminal that have perpendicular yard layout block. In most existing container terminals, quay cranes of single trolley type are used to loading and unloading containers, but quay crane productivity of these type has many limitation about large size containership. For these reasons, recently quay cranes of various type that mn improve productivity are developed and as the representative example, dual trolley, double trolley, supertainer are developing. These cranes are realized that very high productivity bemuse their cycle time is short more than existent single trolley quay crane. Therefore, we analyzed productivity of these cranes that are realized by next generation crane alternatives and as result qf this research, mechaniml productivity by cycle time and net productivity by simulation were measured.
This paper analyzed productivity of quay cranes on container terminal that have perpendicular yard layout block. In most existing container terminals, quay cranes of single trolley type are used to loading and unloading containers, but quay crane productivity of these type has many limitation about large size containership. For these reasons, recently quay cranes of various type that mn improve productivity are developed and as the representative example, dual trolley, double trolley, supertainer are developing. These cranes are realized that very high productivity bemuse their cycle time is short more than existent single trolley quay crane. Therefore, we analyzed productivity of these cranes that are realized by next generation crane alternatives and as result qf this research, mechaniml productivity by cycle time and net productivity by simulation were measured.
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문제 정의
순작업생산성의 경우는 장비간의 대기시간을 고려해야 하 며, 이는 하역작업시 이송, 야드장비와의 연계상황에서 발생하 므로 수리적인 분석에 매우 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에 서는 시뮬레이션을 통해 안벽크레인의 순작업생산성을 산출하였다.
이에, 본 연구에서는 이송장비의 주행속도와 운행대수를 고 려한 현재의 터미널 하역시스템 구조에서 다음과 같은 Q/C의 유형별 운영전략지표를 작성해 보았다.
제안 방법
1개의 트롤리에 대해 총 5가지 상태정의와 전이도로 구성된 시뮬레이션 모델을 설계하였다.
따라서, 본 연구에서는 안벽크레인의 기계적생산성丈 순작 업생산성을 비교평가 대상으로 하며 기계적생산성은 작겁싸이 클에 기준한 산술계산으로, 순작업생산성은 수립된 모히에 의 한 시뮬레이션 분석을 통하여 산줄하였다.
본 연구에서는 안벽크레인의 하역작업 과정을 묘사할 수 있 는 시뮬레이션 모델을 수립하였다. 모델의 설계는 정의된 작 업상태와 상태전이도를 토대로 크레인의 하역작업을 작업상태 의 반복적인 과정으로 표현한 것으로, 이러한 상태정의와 상 태전이도는 분석의 목적에 따라 작업상태와 상태전이도를 재 구성하여 사용할 수 있는 이점을 가지고 있으며, 상태정의와 상태전이도의 설계대상은 크레인에 부착된 트롤리가 된다.
본 연구에서는 컨테이너 터미널에서 서로 상이한 작업방식 과 싸이클타임을 가지는 4가지 유형(싱글, 듀얼, 더블, 수직순 환식)의 안벽크레인에 대한 생산성 비교분석을 하였으며 안벽 크레인의 생산성을 크게 기계적생산성, 순작업생산성, 총작업 생산성으로 구분하였다. 생산성 비교분석은 작업 싸이클 타임 과 장비의 작업방식을 고려한 수치적인 방법으로 장비의 기계 적생산성을 계산하고, 이송장비와 야드장비로 구성된 시뮬레 이션 분석방법으로 장비의 순작업생산성을 산출하였다.
본 연구에서는 컨테이너 터미널에서 서로 상이한 작업방식 과 싸이클타임을 가지는 4가지 유형(싱글, 듀얼, 더블, 수직순 환식)의 안벽크레인에 대한 생산성 비교분석을 하였으며 안벽 크레인의 생산성을 크게 기계적생산성, 순작업생산성, 총작업 생산성으로 구분하였다. 생산성 비교분석은 작업 싸이클 타임 과 장비의 작업방식을 고려한 수치적인 방법으로 장비의 기계 적생산성을 계산하고, 이송장비와 야드장비로 구성된 시뮬레 이션 분석방법으로 장비의 순작업생산성을 산출하였다. 생산 성 분석결과에서 기계적생산성의 경우 더블트롤리, 수직순환 식, 듀얼, 싱글순으로 생산성이 우수하였으며, 순작업생산성의 경우는 장비의 효율성 측면과 하역시스템 측면에서 더블트롤 리와 수직순환식의 경우 거의 동일한 수치를 보였으며, 이의 결과를 토대로 장비유형별 운영전략지표를 작성하였다.
시뮬레이션 분석은 1개 선석(350m)에 수직배치형태의 장치 장 구조(7개 블록)를 가지는 자동화 터미널을 대상으로 하였 으며, 이송장비와 야드장비의 연계성을 고려하여 분석하였다.
야드 장비의 작업설정은 블록당 2대가 본선작업에 투입되는 경우(14대)를 대상으로 하였으며, 이송장비의 작업설정은 Q/C 와 조별작업을 수행하므로 Q/C당 2〜7대를 투입하여 운행속 도(2nVs〜6m/s)에 따라 Q/C의 생산성 변화를 분석하였다.
성능/효과
생산성 비교분석은 작업 싸이클 타임 과 장비의 작업방식을 고려한 수치적인 방법으로 장비의 기계 적생산성을 계산하고, 이송장비와 야드장비로 구성된 시뮬레 이션 분석방법으로 장비의 순작업생산성을 산출하였다. 생산 성 분석결과에서 기계적생산성의 경우 더블트롤리, 수직순환 식, 듀얼, 싱글순으로 생산성이 우수하였으며, 순작업생산성의 경우는 장비의 효율성 측면과 하역시스템 측면에서 더블트롤 리와 수직순환식의 경우 거의 동일한 수치를 보였으며, 이의 결과를 토대로 장비유형별 운영전략지표를 작성하였다.
생산성에서 차이를 보인 Q/C에 대해 살펴보면, 싱글 QC의 경우 3.0m/s(5 대), 4.0网s(4대), 5.0rWs(3 대), 6.0&冷(2 대)지점, 듀 얼 Q/C의 경우 3.0Ws(6대), 4.0mWs(5대), 5.0m/s(4대)지존 을 기 점으로 각각 상대적으로 기계적 생산성이 높은 Q/C와 차이를 보이기 시작했으며, 이는 AGV의 운행속도가 증가할 수도 더 욱 커지는 현상을 보였다.
이상의 내용에서 Q/C의 하역생산성은 터미널의 하역시스템 구조(이송장비, 야드장비 연겨])에 따라, 기계적생산성과 순작 업생산성에서 많은 차이를 보이는 것을 알 수 있다. 이것은 높은 기계적생산성이 반드시 높은 순작업생산성을 가지지는 않은 다는 것을 의미하는 것이라 할 수 있고 따라서, 터미널 의 하역시스템구조에 따라 가장 적합한 장비유형을 선택할 수 있다고 판단된다.
평균주행속도 2.0m/s 운행시에는 4가지 유형의 Q/C가 기계 적생산성에 상관없이 Q/C의 순작업생산성은 거의 차이가 없 는 것으로 분석되었으며, 평균주행속도 3.0nVs이상부터는 AGV 의 운행대수에 따라 각 Q/C의 순작업생산성에 분명한 차이를 보였다.
한편, 기계적 생산성이 상대적으로 높은 더블과 수직순환식 Q/C의 경우는 AGV의 주행속도와 운행대수에 무관하거 거의 동일한 생산성을 나타내는 것으로 분석되었는데, 이것은 현재 의 이송장비의 주행속도(최대 6m/s)와 운행대수(Q/C당 7대)가 이들 Q/C의 기계적싸이클 타임을 충족시킬 없었음을 의미하 며, 따라서 작업시 Q/C의 대기시간비율이 많이 발생한 결과라 할 수 있다.
후속연구
이러한 이유로 현재의 크레인 하역생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 다양한 작업방식의 차세대 안벽크레인의 개념 및 기 술개발이 이루어지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 차세대 안 벽크레인으로 부각되고 있는 듀얼트롤리, 더블트롤리, 수직순 환식트롤리의 하역 생산성을 기계적생산성 및 순작업생산성 측면에서 기존의 싱글트롤리와 비교분석해 보았으며, 본 연구 의 결과를 통해 기존의 터미널 하역생산성을 향상시킬 수 있 는 차세대 안벽크레인의 개발방향을 수립할 수 있을 것으로 본다.
본 연구의 결과로 제시된 Q/C의 운영전략지표는 자동화 터 미널의 하역시스템의 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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