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디지털지식 강의: 제조실행시스템(MES)란 무엇인가

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mes 란 무엇 인가

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제조 실행 시스템이란 무엇입니까? | Rockwell Automation 한국

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MES 란 무엇인가?

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제조실행시스템(MES)은 무엇인가

MES는 스마트 제조 트렌드로 새로운 조명을 받고 있다. PLM이나 ERP보다 오래 전부터 사용되어 왔으며 생산 현장에서 장비를 효율적으로 관리하는 시스템이다. 좀 더 넓은 개념으로는 제조 현장에서 직접적으로 필요한 자원 할당과 상태, 생산 단위의 분배, 자료수집 취득, 품질관리, 정비관리, 성능분석 그리고 작업 상세 일정관리나 문서 관리 등을 아우르는 전사적 시스템이다.

제조실행시스템의 효과와 기능

MES는 첫 번째로 유연생산시스템을 지원한다. 메인라인과 서브라인간의 동기화 생산을 지원하고 병목 프로세스를 제거한다. 조형식 대표는 “유연생산시스템을 실현하기가 쉽지는 않은데, 인더스트리 4.0에서 꼭 거쳐야 하는 과정”이라면서 MES의 중요성을 언급했다.

두 번째는 품질개선 효과가 있다. 트렌드, 타입 그리고 예측과 같은 품질분석을 통해 품질 향상을 도모하고 그 이력들을 지속적으로 관리한다.

세 번째는 생산성 향상이다. 작업자 및 설비에 실시간으로 생산지시를 내릴 수 있고 설비 유지보수 이력 관리를 함으로써 결론적으로 생산성 향상을 거둘 수 있다.

마지막으로 관리지원을 한다. 실시간 생산라인 모니터링을 통한 관리를 개선하고 신속한 의사결정을 지원한다. 유휴 자원을 최소화하고 효과적으로 자원을 운영할 수 있도록 해준다.

MES는 주문 받은 제품이 최종제품이 될 때까지 생산활동을 최적화하도록 정보를 제공한다. 정확한 실시간 데이터로 공장 활동을 지시하고 시작하며 공장 활동에 대해 대응하고 공장활동에 대한 보고를 한다. 이에 따라, 공장에서 가치를 제공하지 못하는 활동을 줄이는 것과 함께 변화에 빨리 대응할 수 있게 함으로써 공장 운영 및 공정의 효과를 높인다.

조형식 대표는 “MES는 주로 생산 방법과 절차를 생산 현장에서 발생하는 데이터들을 보다 유용하고 체계적으로 제공하여 정형화하는 통합 정보 시스템이다. 따라서 MES는 단순히 생산 실행 계층의 부분들을 모으는 것이 아니라 생산 계획 계층이나 제어 계층에 없는 역동적인 통합 온라인 시스템의 구성 요소들을 상호 협력하여 움직이도록 통합해 가는 단계라 할 수 있다”고 설명했다.

제조실행시스템과 생산 전략

현대의 주문설계생산(ETO, Engineering To Order) 전략은 고객이 제품의 기획단계에서부터 참가하는 형태로, 제품의 설계부터 생산완료에 필요한 전체 시간을 기다려 준다. 공급자는 재고를 보유할 필요가 없으며, 제품의 생산능력만 보유하면 된다.

주문생산(MTO, Make To Order) 전략은 설계 즉 형상이 완료되어 있는 제품을 고객의 주문에 근거하여 생산하는 방식이다. 고객은 설계 외의 전 필요시간동안을 기다려 주며, 공급자는 설계도면, 제품구성도, 공정서 및 생산능력을 보유한다.

조형식 대표는 “기업의 생산자재관리 등은 모두 유용한 도구이며 개념이지만, 모든 기업에서 동일한 시스템을 도입한다 하더라도 그 운영 방법은 상이하다. 운영 방법의 차이를 가져 올 수 있는 요소들은 여러 가지 있을 수 있겠지만, 제조전략을 중심으로 생산 자재관리 시스템의 운영 방법의 차이를 제조전략 관점에서 생각할 수 있다”고 짚었다.

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ERP가 있어도 MES가 필요합니까?

예. MES는 작업 현장 제어와 전사적 시스템 사이에서 정보 인프라 측면의 특별한 위치를 차지합니다. MES를 작업 현장의 ERP(Enterprise Resource Planning)라고 생각해보시면 ERP보다 더 많은 기능이 있습니다. 정보 기술(IT)과 오퍼레이션 기술(OT) 사이의 가교 역할을 하는 MES는 작업 지침, 레시피, 기타 중요한 정보 등, 기업이 비즈니스 목표 달성을 위하여 생산 단계에서 필요로 하는 다양한 사항을 실시간으로 확인할 수 있도록 하므로 실제 생산 결과 및 제어 시스템에 대한 가시성을 제공합니다.

이러한 차이점을 검토하여 ERP, MES 또는 둘 모두가 필요한지 확인하십시오

기존 장비 및 시스템에서 IT와 OT를 통합해야 하는 상황입니다. MES에 투자하지 않고도 다양한 수치에 더 심도 있게 접근할 수 있습니다. FactoryTalk® InnovationSuite Analytics와 IIoT 소프트웨어를 조합하는 것만으로도 산업 오퍼레이션에 엣지-투-엔터프라이즈 분석, 머신 러닝, IIoT 및 증강 현실을 제공합니다. ERP로 시작해도 됩니다.

매주 보고서를 확인해야 합니다. 보통 ERP는 트랜잭션 데이터를 기록하고 이를 정기(매일, 매주 또는 매월)적으로 보고합니다. 이는 금융 거래나 상호 간 거래에는 충분하지만, 실시간 정보가 필요한 제조 관리에는 충분하지 않습니다. 가시성을 높이려면 MES가 필요합니다.

작업 관리, 일정 수립, 품질 보증 및 자재 관리를 위해 정보 흐름을 확인해야 합니다. 부정확하고 시간이 많이 걸리는 수동 데이터 수집 작업을 없애려면 MES를 도입하여 최신 일정을 우선으로 온라인으로 실시간 확인 기능을 활용해야 합니다. 보고서를 구성하고 맞춤 설정해서 다양한 사용자에게 필요한 정보를 제공합니다.

생산 일정과 기계 유지보수 일정을 조정해야 합니다. MES는 데이터 가시성을 높이고 품질 개선, 설비 효율성 강화를 통해 생산성을 높이는 자동화된 프로세스를 제공합니다. MES는 작업을 다른 기계로 옮기고 생산 계획을 변경하여 작업 흐름을 유지하고 인력이나 기계 설비 등 기업의 자원을 가장 효과적으로 관리하도록 해줍니다.

MES란?

◈MES의 정의

국제 MES협회인 MESA International에서는 MES를 다음과 같이 정의하고 있습니다.

“Manufacturing Execution System deliver information that enables the optimization of Production activities from order launch to finish goods….”

(MES는 수주에서 완제품 출하에 이르는 생산활동을 최적화 할 수 있는 정보를 제공….)

일반적으로 MES는

제품주문에 의한 착수에서 완성품의 품질검사까지 전 생산활동을 관리하는 시스템 으로 생산 현장의 각종 정보, 즉 생산실적, 작업자활동, 설비가동, 제품 품질정보 등을 실시간으로 수집하여 집계/분석/모니터링 및 생산공정을 제어함으로써 고품질의 수익 지향적 생산체제를 갖추게 하는 통합 생산관리시스템 을 말합니다.

생산 현장에서의 생산계획의 실행상태를 실시간으로 정확하게 관리함으로써 생산성을 향상시키고

생산제품의 품질 향상을 기대하는 고객사의 요구사항이 증대됨에 따라 기업의 업종과 현장의 특성을 반영하고 관리측면에서의 필요사항을 고려하여 구축되는 시스템입니다.

기존에 ERP(전사 자원관리시스템) 등과 연동하여 자재의 입고,출고 관리를 바코드 등으로 관리하여

원/부자재 수불을 명확히 하고 생산계획단계부터 작업지시, 공정관리, 생산 실적 등록 등을

관리단위 별로 처리하고 생산 이력관리를 통해 품질관리가 가능하며

제품 입출고 관리에서도 유무선 스캐너나 PDA 등을 활용하여

생산업무의 자동화와 현장정보의 수집 및 분석을 통한 데이터처리의 명확화로

고객요구와 품질관리 등 작업자와 관리자의 빠른 의사결정을 돕는 시스템 이라고도 할 수 있습니다.

즉, MES는 제품주문에서 최종 제품의 완성까지 생산활동의 최적화를 위해 제조현장에서

발생하는 다양한 상황에 유기적으로 신속하게 대응할 수 있는 관리 지원 시스템입니다.

◈MES의 3계층 구조

MES는 아래로는 장비, Moving 설비, PLC, 각종 device 등을 제어해 자동화를 가능하게 해주는 자동화 시스템과 인터페이스를 하고, 위로는 계획(Planning)시스템 또는 전사적 자원관리(ERP)시스템과 인터페이스를 하여 전사적인 자원관리부터 최하위 생산설비까지의 제어를 통합시켜주는 역할을 함으로써 다음과 같은 효과를 낼 수 있습니다.

계층간 양방향 통신으로 정보체계화

계층간 협력/보완으로 시스템 통합효과

◈ MES의 기능

MES는 공정진행 정보 Monitoring 및 Control, 설비제어 및 Monitoring, 품질정보 Tracking 및 Control, 실적정보 집계, 창고운영 관리, 재공품 관리, 자재투입 관리, 인력 관리, 공무관리 등 생산 현장에서 발생할 수 있는 모든 정보를 통합 관리한다고 할 수 있습니다.

MES는 주문 받은 제품이 최종 제품이 될 때까지 생산활동의 최적화를 위해

①정보를 제공하며

②정확한 실시간 데이터로 공장활동을 지시/시작하며

③공장활동에 대해 대응하고

④공장활동의 보고를 하는 기능을 가지고 있습니다.

MES의 도입으로 현장에서 가치를 제공하지 못하는 활동을 줄이는 것과 함께

고객의 요구 등 외부 변화에 빨리 대응할 수 있게 함으로써 공장 운영 및 공정의 효율성을 높이며

궁극적으로 납기, 품질, 고객서비스 등 업무프로세스 개선이 가능하게 됩니다.

MES는 양방향 통신으로 기업 전체 및 Supply Chain에 걸쳐 생산 활동에 대한 중요한 정보 들을 제공하며

또한 생산 현장에서 발생하는 데이터들을 보다 유용하고 체계적으로 제공하여 정형화(Formalization)하는

통합정보시스템 이라고도 할 수 있음.

자세한 내용은 추후 별도 포스팅을 통해 살펴보도록 하겠습니다.

◈ 어떤 기업이 MES가 필요한가?(도입의 필요성)

§ 기 구축한 정보화 시스템의 활용도가 낮고 정상적인 사용도 잘 안 된다.

§ 생산실적 정보에 대한 관리가 어렵고 생산진척에 대한 현황파악이 잘 안 된다.

§ 불량 등록이 어렵고 번거로우며 생산이력관리가 안되어 품질문제 발생시 즉각 대처가 어렵다.

§ 초/중/종물 측정값 등 각종 데이터를 수작업으로 기록하거나 생산공정상의 데이터 관리가 미흡하다.

§ 작업장 상황에 대한 일목요연한 모니터링이 어렵다.

§ 초중종품 측정값의 체계적인 전산관리가 필요하고 모니터링을 통해 품질관리가 필요하다.

◈ MES도입시 기대효과

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