식자재 유통기한이 고려된 혼류 생산 계획 수립 방법론

Mixed Model Production Planning in Food Industry Considering Expiration Date of Ingredient

대량생산에서 고객 맞춤화로 산업의 패러다임이 바뀜에 따라 생산 라인 내에서 다양한 제품을 혼류 생산하는 것은 피할 수 없는 변화이며 기업의 경쟁력을 향상시키는 중요한 도구가 되고 있다. 식품 제조 산업은 산업 내에 존재하는 매우 다양한 기업의 규모 및 자동화 설비 도입의 한계로 인해서 고객 맞춤화 전략의 도입이 어려운 실정이다. 이러한 다양한 시장의 요구 사항을 해결하기 위해서 가장 선결되어야할 조건 중에 하나가 생산계획 수립 최적화를 통한 운영 효율화를 추구하는 것이다. 이에 본 연구에서는 식품 제조 기업의 생산계획 수립 문제에 있어서 다품종의 혼류 생산과 MTO, MTS의 혼합 공급, HACCP의 식품 위생 관리를 위한 원재료 유통기한을 고려한 주 단위 생산계획 최적화 방법론을 제시하고자 한다. 제안된 방법론은 2단계로 이루어져 있으며, 1단계에서는 주간 생산가능 Batch 모형을 생성하고 2단계에서는 생성된 Batch 모형을 정수화하여 혼합 정수계획법을 적용한 주 단위 생산계획을 수립하였다. 수제 베이커리 공장의 실제 주문 데이터와 공정 데이터를 바탕으로 위에 언급된 제약조건을 모두 반영하여 생산계획 수립을 진행함으로써 제안된 방법론의 실용성 및 적용 가능성을 검증하였다.

As the industry paradigm shifts from mass production to customization, it is inevitable that a mixed production of various products in the production line is becoming a tool to enhance the competitiveness of enterprises. In the food production industry, business find it challenging to adopt a customization strategy as there are limitations to their scales and the application of automated equipment. One of the most important prerequisites for solving these problems is seeking operational efficiency through optimization of production planning. In this study, we propose a production plan optimization method considering mixed model production, Make- To-Order/Make-To-Stock supply strategies, and the expiration dates of HACCP-approved ingredient. The proposed methodology was conducted in two steps: 1) A weekly production batch model was created. 2) Applying the batch model as a integer and the mixed integer programming was developed. Based on the actual demand data of the bakery factory, we confirmed the practicality and applicability of the proposed methodology considering a production plan with all the constraints mentioned above.