MES 란?

MES(Manufacturing Execution System)의 개요

■ MES의 정의 MES는 '제조 실행 시스템'으로 직역될 수 있지만 '제조 현장 관리 시스템' 또는 '제조 실시 시스템'으로 불리기도 한다.  정확한 한글 명칭이 무엇인가 하는 것은 MES의 정의에는 영향을 미치지 않는다.  MES는 "생산을 수행하기 위해 사용되는 방법과 도구를 포함하는 온라인 통합 생산 시스템"으로 정의된다.  즉 MES는 제품의 주문 단계에서부터 완성 단계에 걸친 모든 생산 활동의 최적화를 가능하게 하는 정보시스템으로 이해할 수 있다.   국제 MES 협회(Manufacturing Enterprise Solutions Association International, MESA)은 MES를 다음과 같이 정의하고 있다. "MES는 주문 받은 제품을 최종제품이 될 때까지 생산활동을 최적화할 수 있는 정보를 제공하며 정확한 실시간 데이터로 공장 활동을 지시하고, 대응하고, 보고 한다. 이에 따라, 공장에서 가치를 제공하지 못하는 활동을 줄이는 것과 함께 변화에 빨리 대응할 수 있게 함으로써 공장 운영 및 공정의 효과를 높인다. MES는 납기, 재고회전율, 총수익, 현금 흐름 등을 개선 할 뿐 만 아니라 운영 자산에 대한 회수율도 좋게 한다.  MES는 양방향 통신으로 기업 전체 및 공급망(Supply Chain)에 걸쳐 생산 활동에 대한 중요한 정보들을 제공한다.” MES의 개념은 자동차, 반도체, 전자, 식품 처리, 약학, 항공, 의료 기기, 직물 제조 등의 제조업 부문에서 폭넓게 활용될 수 있다. 일정 관리(Scheduling), 정비 관리(Maintenance Management), 품질, 시간과 근태(Attendance) 같은 요소들은 MES의 범위 안에 들어오며, 모든 공업 분야에서 사용되어진다. ■ MES 등장 배경 MES라는 용어를 처음 쓰기 시작한 곳은 미국 보스톤에 위치한 AMR(Advanced Manufacturing Research)사로 AMR은 제조업의 시스템 계층 구조를 계획, 실행, 제어의 3계층으로 구분하고 그 가운데 실행 계층을 MES로 정의했다. MES 이전에는 계획과 실행 부분의 의사소통이 원활하지 못해 정보의 정확성을 유지하는데 많은 어려움이 존재해왔다. 이로 인해 현장 정보 이용자들은 정보시스템을 크게 신뢰하지 못했고 결과적으로 상당한 비용을 투자한 정보시스템이 제 역할을 발휘하지 못하는 경우가 빈번했다. MES는 이와 같은 생산과 제조 관련 영역에서 계획과 제어(Control)의 중간 연결 고리 역할을 할 수 있는 새로운 솔루션으로 제안되었다.     ■ MES 주요 기능 MESA에서 제시하고 있는 MES의 중요 기능은 다음과 같다. 자원 할당 및 상태관리 (Resource Allocation and Status) 기기, 도구, 작업자 숙련도, 자재 및 문서와 같은 다른 작업자에 가용한 사항들을 포함한 자원을 관리한다. 자원할당 및 상태관리 기능은 자원의 상세한 이력을 제공하고 장비의 상태를 실시간으로 제공하여, 장비가 잔업에 적절히 설치 (Setup)되었는지를 확인한다. 이같은 자원관리는 작업 일정 목표에 부합하기 위한 예약 및 분배를 포함한다. 작업 및 상세일정 관리 (Operation/Detail Scheduling) 작업 및 상세일정 관리 기능은 적절히 순서가 정해졌을 때 Setup을 최소화하는 작업에 있어서, 특별한 생산 단위와 연관된 처방, 우선순위, 속성 및 특성에 기초한 순서를 제공한다. 일정관리란 유한성을 띄며, 정확한 시간, 장비적재 및 시프트 (Shift) 유형등을 상세히 계산하기 위한 중복/ 병렬 작업과 대안을 파악한다. 생산 단위 분배 (Dispatching Production Units) 배치(Batch), 로트(Lot) 및 작업 지시서(Work Order) 등과 같은 작업 형태에 있어서 생산 단위의 흐름을 관리한다. 분배 정보는 공장 현장에서 사건이 발생함으로써 수행되어야 할 작업과 실시간적인 변화의 순서에 의해 제공된다. 재작업과 재처리 (Salvage) 공정은 버퍼 (Buffer) 관리와 함께 모든 시점의 제공 제어 능력에 따라 가능하다. 문서제어 (Document Control) 문서제어 기능은 작업지시, 처방, 도면, 표준 작업절차, 부분 프로그램, 배치 기록, 기술적 변경 요구사항, 조 (Shift)와 조간 의사소통 및 “계획된 것” ("As Planned")과 “이루어진 것“ (”As Built") 정보에 대한 편집능력을 포함하여, 생산 단위와 함께 관리되어야 할 기록형태를 제어한다. 문서제어 기능은 작업자에게 데이터를 제공하거나 장치제어에 대한 처방을 제공함으로써, 작업 지시를 현장으로 하달한다. 또한 환경의 제어 및 통합과 건전하고 안전한 규정 및 올바른 행동 절차와 같은 ISO 정보를 포함한다. 데이터 집계 및 취득 (Data Collection/Acquisition) 데이터 집계 및 취득 기능은 생산단위에 연계된 기록과 형태를 대중화하는 데이터와 내부 작업 생산을 얻기 위한 I/F 연결을 제공한다. 위 데이터는 공장 현장에서 수동적이거나 장비로부터 분단위 구조까지 자동적으로 수집될 수 있다. 근로관리 (Labor Management) 근로관리 기능은 분단위 시간구조의 개개인의 상태를 제공한다. 시간대비 출석보고, 검증추적 및 행위에 기초한 (Activity-based) 비용 기준으로서 자재 및 공구 준비작업과 같은 간접적인 행위의 추적능력을 포함한다. 위 기능은 최적의 할당을 결정하기 위한 자원할당과 상호 작용할 수 있다. 품질관리 (Quality Management) 품질관리 기능은 지표상의 품질제어를 확인하기 위해서나 문제를 구분하기 위해서, 제조현장으로부터 수집된 측정치들의 실시간 분석을 제공한다. 그것은 원인을 결정하기 위한 징후, 행동 및 결과에 대한 상호작용을 포함하여 문제를 수정하기 위한 행동양식을 제공한다. 또한 LIMS(Laboratory Information Management System)에 있어서 Off-line 검사 및 분석관리와 SPC/SQC˙추적을 포함한다. 공정관리 (Process Control) 공정관리 기능은 생산을 감시하고 진행 중인 작업향상을 위해 작업자들에게 의사결정 지원을 제공하거나 자동적으로 수정한다. 이같은 행위들은 내부적으로 작용하거나 하나의 작업에서 다음작업으로 공정을 추적하며, 감시되거나 제어되는 또한 내부 작용하는 기기 및 장비에 특별히 초점을 맞추고 있다. 이것은 외부적으로 수용가능한 오차범위의 공정변경을 작업자 개개인에게 인식시켜주기 위한 경보관리를 포함할 수 있다. 이것은 지능적인 장비와 MES간 I/F를 제공하고, 데이터 집계/취득 기능을 가능하게 한다. 유지보수 관리 (Maintenance Management) 생산과 일정관리의 능력을 확인하기 위해 장비와 도구들을 유지보수하기 위한 행위를 지시 및 추적한다. 이것은 새로운 문제를 진단하는 데 도움을 주기 위해 과거 사건 및 문제에 대한 이력을 유지한다. 생산추적 및 이력 (Product Tracking and Genealogy) 작업의 위치와 어느 곳에서 상시작업이 이루어지는지를 보여준다. 상태정보는 누가 작업을 하고 있는지, 공급자의 요소자재, 로트나 일련번호, 현재의 생산조건, 경보상태, 재작업 또는 생산과 연계된 다른 예외사항들을 포함한다. On-line 추적기능은 최종 생산품 각각의 사용법과 요소들의 추적능력을 부여하는 이력 기록을 생성한다. 실행분석 (Performance Analysis) 실행분석 기능은 과거기록과 예상된 결과의 비교를 통하여 실제적 작업 운영 결과들에 대한 분단위 보고를 제공한다. 실행결과는 자원활용, 자원 가용성, 생산단위 Cycle-Time, 일정준수 및 표준 준수로서 측정치들을 포함한다. 또한 PC/SQC을 포함할 수 있다. 작업인자들을 측정하는 여러 다른 기능으로부터 수집된 정보를 구체화 한다. 이같은 결과들은 보고서 형태로 준비되거나, 실행에 대한 현재의 평가로서 온라인으로 제공될 수 있다.

■ MES 벤더/솔루션 도입 방안 MES의 도입 프로세스는 ERP나 SCM과 같은 전통적인 기업용 솔루션과 크게 다르지 않다. MESA International은 아래와 같은 MES 벤더/솔루션 평가 및 선정 프로세스를 제안하고 있다.