개요
시멘토스 아르고스(Cementos Argos)는 콜롬비아 시멘트 및 레디믹스 시장의 리더이자 미국에서 네 번째로 큰 시멘트 생산업체입니다. 직원 수는 8,000명이 넘으며 매출은 30억 달러입니다.
아르고스는 16개국에 걸쳐 운영되고 있으며 13곳의 시멘트 플랜트, 9곳의 분쇄 시설, 340곳의 콘크리트 플랜트, 33곳의 항구 및 터미널을 가지고 있습니다. 아르고스는 산업 및 소매 부문 모두에 시멘트를 공급합니다. 전문가들은 혁신적인 제품과 솔루션으로 고객을 위한 가치를 창출합니다.
문제
아르고스에는 2대의 벌크선과 31곳의 터미널이 있습니다. 각 터미널마다 사일로 저장 용량, 흘수 및 항구의 제약, 모델을 사용한 터미널 운영이 다릅니다.
아르고스의 엔지니어들은 일일 판매, 재고 보고서 및 재고 계획 등 각 터미널에 대해 업데이트된 기록을 이용하여 엑셀로 시멘트 공급의 모델링 작업을 수행했습니다. 나아가 그들은 매주 또는 요청 시 업데이트 및 계획 작업을 수행했습니다.
시스템 제약을 고려하여 전문가들은 수동으로 공급 계획을 세웠습니다. 이런 제약 조건들은 시스템에 모델링되기보다는 경험을 통해 알 수 있는 것들이었습니다. 엑셀을 사용한 모델링은 운영 계획에서 실행까지 단 15일의 가시성을 제공했습니다.
종합적인 시멘트 공급 계획 과정의 가시성과 정확성을 개선하기 위해 아르고스는 애니로직의 시뮬레이션 모델링을 선택했습니다.
시멘토스 아르고스에서 원한 시뮬레이션 모델링 프로젝트의 주요 목표는 세 가지였습니다:
- 각 시장에서 시멘트 부족 문제 방지
- 선박 용량 100% 사용
- 선박의 회전 지연 혹은 초과 정박을 피하기 위한 양륙 시간 최적화
해결책
아르고스는 애니로직을 사용하여 동부 카리브해 터미널에 벌크 시멘트를 공급하기 위한 시뮬레이션 모델을 개발하고 분석했습니다. 그런 다음 모델을 독립 실행형 자바 애플리케이션으로 내보냈습니다.
아르고스의 벌크선은 시멘트를 카르타헤나(Cartagena) 플랜트에서 아루바(Aruba), 도미니카(Dominica), 안티과(Antigua), 세인트마튼(St. Maarten) 및 세인트토마스(St. Thomas)의 터미널로 옮겼습니다. 이 위치들은 시뮬레이션 모델의 GIS 지도 형태로 매핑되었습니다.
모델 설정 화면에서 사용자는 초기 재고 및 각 시장의 예상 수요와 같은 변수들을 포함한 터미널의 정보를 입력할 수 있습니다. 모델은 또한 저장 용량, 포장 속도 및 작업 시간과 같은 매개 변수도 고려했습니다.
선박의 경우, 모델 입력 데이터에 할당된 경로, 제안된 볼륨 분할, 속도 범위 및 출발 지연과 같은 변수들이 포함되었습니다. 또한 용량, 선적 및 양하 속도를 포함한 선박 매개 변수도 고려했습니다.
혹은 시뮬레이션 모델은 같은 엑셀 파일에서 입력 데이터를 읽어 들이거나 입력 데이터를 엑셀 파일로 내보낼 수도 있습니다.
개발자들은 애니로직의 유체 라이브러리를 사용하여 선박의 선적 및 양하는 물론 시멘트 저장, 포장 및 터미널에서의 발송을 시뮬레이션했습니다. 또한 애니로직의 일정 요소를 사용하여 터미널의 작업 시간을 시뮬레이션했습니다.
시멘토스 아르고스의 엔지니어들은 행위자 기반 시뮬레이션 접근 방식과 상태 차트를 사용하여 선박의 움직임을 모델링했습니다. 확률적 매개 변수(선박 속도, 시멘트 수요 등)를 시뮬레이션하는 데는 내장된 확률 혹은 맞춤 분포를 적용했습니다. 사용자가 시뮬레이션 시작 날짜와 시뮬레이션 기간(시간 단위)을 지정할 수도 있었습니다.
엔지니어들은 시뮬레이션 결과를 차트와 표로 볼 수 있었습니다.
시멘트 터미널의 모델 출력에는 다음의 내용들이 포함되었습니다:
- 재고 부족 및 재고가 없었던 총시간
- 각 제품의 최종 예상 재고
- 터미널별 월 매출
- 제품별 일일 수요
선박의 출력 데이터에는 다음의 내용들이 포함되었습니다:
- 도착 및 출발 시간
- 영속 시간
- 시멘트 재고 보고
- 속도 분석표
- 흘수 모니터링
결과
시멘트 공급 운영을 시뮬레이션하면서 아르고스는 가시성을 15일에서 30-35일로 늘렸습니다. 회사는 또한 애니로직을 사용하여 다양한 시멘트 공급 시나리오를 만들고 분석했습니다. 모델 개발자들은 쉽게 시나리오를 테스트하고 필요한 조정 작업을 하여 결국 최상의 옵션을 선택할 수 있게 되었습니다.
시뮬레이션 모델링 덕분에 매주 하던 선박 모니터링과 판매 및 생산 업데이트를 매월 하게 되어 엔지니어들의 시간이 많이 절약되었습니다.
아르고스의 엔지니어들은 모델의 성능을 측정하기 위해 KPI(Key Performance Indicator: 핵심성과지표)를 규정하고 목표와 결과를 비교했습니다.
시뮬레이션의 KPI 결과는 다음과 같습니다:
- 특정 시간 동안 터미널의 재고 문제 없이 안정적인 수입 확보 가능
- 선박 용량 활용률 99% 달성
- 공급 계획 이행률 – 84% (목표는 80%였음). 이 KPI는 시멘트 미터톤(1미터톤은 1,000킬로그램)으로 측정되었음.
시뮬레이션 모델의 이점
아르고스는 애니로직을 사용하여 시멘트 공급 일정과 선박 용량 활용률을 최적화했습니다. 또한 시뮬레이션은 시스템 병목 현상을 검토하고 재고 부족, 배송 지연 등과 같은 발생 가능성이 있는 위험 요인들을 식별하는 데 도움이 되었습니다. 이를 통해 실제 시스템에서 제품 가용성이 향상되었습니다.
또한 모델링은 인건비와 초과 근무를 줄였습니다. 그 결과 2021년 아르고스는 동일한 단가로 2020년보다 더 높은 판매량을 기록했습니다.
다음 단계
아르고스 엔지니어들은 선박 모델에 자율 목적지 정의를 추가할 예정이었습니다. 이로 인해 선박들은 최적의 다음 목적지를 선택할 수 있을 것입니다.
엔지니어들은 또한 휴리스틱을 강화 학습 기술과 결합하여 선박(행위자) 선택 효율성을 높이고자 했습니다.
2021 애니로직 컨퍼런스에서 시멘토스 아르고스가 이 사례 연구에 대해 발표한 동영상을 확인해보세요.
