시뮬레이션을 통한 레일 컨테이너 터미널의 생산성 향상

시뮬레이션을 통한 레일 컨테이너 터미널의 생산성 향상

문제:

RUSCON은 CIS 지역의 주요 컨테이너 운송 회사입니다. 이 회사는 철도 컨테이너 터미널 중 하나를 현대화하고 전체 시설과 구성요소의 최대 용량을 결정하기 위한 컨테이너 야드 계획 솔루션이 필요했습니다. 컨테이너 야드, 환적장비, 철도 인프라 등 터미널 부품을 모델링하기 위해 딜리브리움 컨설팅사 컨테이너 야드 시뮬레이션 전문가의 도움을 받았습니다.

보다 세분화된 컨테이너 터미널 시뮬레이션을 위해 컨테이너 터미널의 다음과 같은 특성이 확인되었습니다:

컨설턴트들은 최선의 대안을 찾기 위해 터미널 개발의 몇 가지 다른 시나리오를 시뮬레이션하기로 결정했습니다.

해결책:

본 사례에서는 애니로직 컨테이너 야드 계획에 터미널의 디지털 트윈을 구축하기로 결정되었습니다. 동적 시뮬레이션 모델은 기존의 분석 모델과 달리, 높은 정확도의 성능을 냅니다. 실제 데이터와 가상 운영 결과 간의 차이는 5% 이내인 것으로 추정됩니다. 디지털 트윈 기술은 상세한 모델링을 제공하며 다양한 매개 변수뿐만 아니라 비선형, 사소하지 않거나, 알 수 없는 종속성 및 인과 관계를 고려할 수 있습니다.

컨테이너 야드 시뮬레이션의 출발점은 컨테이너가 적재된 열차가 철도 구분 야드까지 도착하는 것 입니다. 그런 다음, 철도 차량은 열차 일정에 따라 소비자의 철도 선로로 전환됩니다. 빈 컨테이너가 있는 열차가 터미널을 떠나는 순간은 시뮬레이션의 끝점입니다.

프로젝트의 프레임워크 내에서 모든 주요 터미널 운영은 다음을 포함하여 모델링되었습니다.

철도 컨테이너 터미널 시뮬레이션의 3D 애니메이션
컨테이너 야드 계획 모델

컨테이너 야드 계획 모델


AnyLogic 컨테이너 터미널 시뮬레이션 환경의 기능으로 엔지니어는 2D 및 3D 모델 애니메이션을 만들 수 있었습니다. 애니메이션을 통해 특정 모델 영역을 확대해 구성 요소의 동작을 볼 수 있었습니다. 이러한 접근 방식은 각 시설 영역의 프로세스를 시각적으로 제어하는 데 도움이 되었습니다.

컨테이너 터미널 시뮬레이션의 3D 애니메이션은 프로세스에 대한 시각적 제어에 유용했습니다. 컨테이너의 경우, 색상 할당이 현재 상태를 표시하기 위해 구현되었고 동적으로 변경되었습니다.

엔지니어들은 컨테이너 야드 계획 모델인 "가상 센서"를 소개했는데, 이 모델은 디지털 트윈에서 정보를 수집하고 모델이 실행되는 동안 운영 데이터를 전송하고 있었습니다. 이를 통해 시뮬레이션 된 설비 성능을 추적하여 모델 보정을 가능하게 했습니다. 데이터 수집에 있어서 그러한 철저한 접근은 실제 컨테이너 야드의 운영과 디지털 트윈을 밀접하게 일치시킬 수 있게 했습니다.

레일 야드 시뮬레이션 모델
레일 야드 최적화 모델

레일 야드 시뮬레이션 최적화 모델


컨테이너 터미널 시뮬레이션 모델이 구축 및 보정된 후, 엔지니어들은 터미널 용량을 결정하고 분석 모델 데이터를 확인할 수 있었습니다. 단말 모델의 성능 지표를 '있는 그대로' 시나리오와 비교했을 때 분석 모델의 정확도는 72%인 반면 시뮬레이션 모델은 96%의 정확도를 보였습니다.

이 모델은 또한 터미널의 적재 기계인 프레임 크레인의 작동을 가상의 위험이 없는 환경에서 테스트하는 데에도 도움이 되었습니다. 이 모델은 크레인의 트롤리와 스프레더의 3축 움직임을 반영했습니다. 또한, 각 크레인 운전의 다른 시간을 고려하였습니다. 그 결과 크레인 운영 병목현상이 발견되었고, 실험 데이터에 의한 최적화 대책이 제안되고 지원되었습니다.

AnyLogic에서 산업별 재료 취급 라이브러리는 터미널에서 복잡한 재료 취급 작업의 시뮬레이션을 단순화합니다. 컨베이어, AGV, 크레인 등을 이용한 작업 등 저장시설의 세부 모델을 설계하고 벽면 4개 내부의 자재 워크플로우를 관리하는 데 활용할 수 있습니다.

모델 개발자들은 또한 내부 물류 운영이 컨테이너 터미널 시뮬레이션의 일반적인 성능에 어떤 영향을 미치는지 분석하였습니다. 그들은 실험을 설정하고 KPI가 어떻게 변화하고 있는지 살펴보았습니다. 이 작업으로 인해 인프라를 업그레이드하고 터미널 비즈니스 프로세스를 재구성하는 방안이 시뮬레이션 기반으로 제시되었습니다.

결과:

실험을 수행하고 출력 데이터를 얻은 후, 엔지니어들은 설비 병목 현상과 가능한 최적화 시나리오를 정의할 수 있었습니다. 그들은 추가적인 최적화 조치가 터미널 용량을 57%까지 향상시킬 수 있다는 것을 발견했습니다.

유사 케이스 스터디

더 많은 케이스 스터디

Get a brochure with industry case studies

다운로드