스마트 공장의 첫걸음 – MES에 대하여

과거에는 하나의 공장에서 대량 생산을 위해 자동화를 구축했습니다. 하지만 4차 산업혁명 시대인 지금, 스마트 공장은 모든 공장들을 하나의 공장이 움직이는 것과 같이 상호 연동하여 움직입니다.

​

"스마트 공장"이란 제품의 기획, 설계, 생산, 유통, 판매 등 전 과정을 ICT로 통합하여 최소의 비용과 시간으로 고객 맞춤형 제품을 생산하는 진화된 공장을 의미하는데요. 이번 게시글을 통해 스마트 공장에 대하여 더 자세히 알아보도록 하겠습니다.

​

스마트 공장에 대한 글은 <스마트 공장의 MES 기술>, <제조 현장 데이터 수집 방법>, <스마트 공장의 자동화와 제어기술> 총 3개의 연재로 이루어져 있습니다.

더 알고 싶으시다면 게시글 하단에 링크를 통해 이동하세요!

​

---

​

MES(제조실행시스템, Manufacturing Execution System) 란?

​

‘주문에서 완제품까지 생산에 관련된 모든 과정을 최적화하기 위한 정보를 전달하는 시스템’

- AMR(Advanced Manufacturing Research : http://www.advmfg.com)

MES는 주문받은 제품을 자체 계획된 생산계획을 기반으로 원자재, 부자재의 라인 투입에서 반제품 및 완제품의 출하단계까지 최적으로 생산 활동을 수행할 수 있도록 실행 부분에 작업을 지시하고 설비상태, 최적화 수행, 품질정보, 자재 제공, 생산 진행사항을 실시간으로 수집해서 조기 경보, 조치를 위한 의사결정에 정보를 제공하는 시스템이다.

​

MES 시스템에서 제공하는 주요 기능은?

MES는 작업지시에서부터 최종제품이 될 때까지 생산 활동을 최적화할 수 있는 정보를 제공하며 정확한 실시간 데이터로 공장 활동을 지시하고, 대응하고, 보고하는 역할을 수행한다. 이에 따라 공장에서 가치를 제공하지 못하는(Non-Value Added) 활동을 줄이는 것과 함께 상황 발생 시에 즉각적으로 대응할 수 있게 함으로써 공장 운영 및 공정이 효과를 높이는 솔루션이다. MES는 납기, 재고회전율, 총 수익, 현금 흐름 등을 개선할 뿐만 아니라 운영 자산에 대한 회수율도 좋게 하며 양방향 통신으로 기업 전체 및 공급 망에 걸쳐 생산 활동에 대한 중요한 정보를 제공한다.

​

기능	세부 기능
자원 할당 및 현황	자원의 세부 이력과 장비를 실시간으로 공정 흐름에 적절하게 set-up 되도록 보장한다.
실행 및 상세 일정	우선순위와 특성 등에 근거한 순서를 제공하고 이동 패턴에 따른 정확한 설비 로딩을 위한 대체 공정과 중보/병력 공정을 감안하여 작업 순서를 적절히 스케줄링 한다.
작업지시	jobs, orders, batches, lots, work order의 형태로 생산 단위의 흐름을 관리한다.
문서관리	생산 단위와 함께 유지되어야 하는 문서 또는 기록을 보관하고 제어한다.
데이터수집	생산 단위별로 수집되어야 하는 정보를 정의하고 정보를 수집하는 인터페이스 연결을 제공한다.
노무관리	최대 분 단위의 시간으로 작업자의 상태 및 이력을 제공한다.
품질관리	생산제품의 품질 제어를 위해 생산공정/설비로부터 수집된 측정값들의 실시간 분석을 제공한다.
프로세스 관리	생산을 모니터링하고 자동적으로 현장을 제어하거나 운영자가 공정 수행 능력을 향상시키거나 불필요한 낭비 요소를 제거하기 위한 의사 결정을 지원한다.
유지 보수관리	설비의 유지 보수를 위한 예방 정비 활동을 추적/지시한다.
제품 추적	생산제품의 생산 이력 및 제품의 결합된 부품의 이력을 관리함으로써 향후 품질 개선의 인프라를 제공한다
성과분석	생산공정의 KPI(Key Performance Index)를 관리함으로써 생산성 향상을 위한 분석 기능을 제공한다.

(MESA 표준 참고 : ​http://www.mesa.org )

​

제조업계 정보시스템의 계층적 분류 중 MES 시스템의 역할은?

상위 시스템인 ERP에 현장 정보의 실시간 제공을 통해 최적의 ERP 시스템 활용을 지원하고, 생산공정 관리에서 사후 품질이 아닌 사전 품질관리 등 합리화 방안 및 품질 개선을 하고, 원자재, 반제품, 완제품의 효율적인 재고 파악 및 추적관리를 강화해서 타 시스템 간 연동을 통한 정보 공유의 시너지 효과 기회를 제공하는 데 그 목적이 있다.

(ISA-95 표준 참고 : ​http://www.isa.org)

​

MES 시스템 구축효과는?

MESA(http://www.mesa.org)에서 MES 구축 전후를 비교한 결과에 따르면 MES의 효과는 실시간 프로세스 처리와 품질 향상으로 생사주기가 평균 45% 단축되며, 재공품은 24% 감소, 생산 수율 증대, 생산성 향상, 납기는 27%까지 단축, 불량품은 18% 이상 감소하는 공정 개선 효과, 작업시간이 평균 75% 이상 단축되어 무정지 가동 시스템 구현, 생산 현장 내 문서가 61%까지 줄어드는 효과가 발생한다.

​

운영 측면 구축효과	기업 측면 MES 구축효과
● 공정 리드타임 감소 ● 세부 공정별 재공 재고(WIP 감소) ● 사이클 타임 감소로 생산성 증가 ● 생산 효율 증가 및 다기능공 인력 양성 ● 정의된 프로세스와 룰 준수율 향상 ● 신규/변경 프로세스의 신속한 적용 ● 문서작업, 각종 보고 양식 감소 및 정보 누락 방지 ● 데이터 입력시간 감소 등 자동화된 관리 ● 중요 정보 사전 알람 등 의사결정 정보 제공	● 실시간 전사적 자산관리 가능 ● IT 및 자동화 부분 ROI 향상 ● 제품 진행, 납기, 품질정보 등 고객서비스 강화 ● 관리 인력 감소로 낮은 운영비용 및 총 TCO 감소 ● 제품품질 추적 가능, 사고 시 신뢰성 증가(PL 법 대응) ● 신제품 출시 등 각종 의사결정 정보 제공 ● 납기 확답, 가시성 강화로 고객의 신뢰성 증가 ● 낮은 재고운영비용 및 이자비용 감소 ● 수요와 동기화된 생산체계 수립

​

[참고문헌]

정삼용: 글로벌 생산운영 체계를 위한 실전형 MES 방법론, 2012

정동곤: 스마트 매뉴팩처링을 위한 MES 요소 기술, 2013

[출처] 스마트 공장의 첫걸음 – MES에 대해 알아보자|작성자 슈어소프트테크

슈어소프트에서는 효율적인 공장 운영을 위한 MES 솔루션 “MESQ”를 납품하고 있습니다.

추가로 저희 MESQ가 더 궁금한 사항이 있으시면 연락 바랍니다.

​

[출처] 스마트 공장 두 번째 – 제조 현장 데이터 수집 방법에 대해 알아보자|작성자 슈어소프트테크