DaeYoung's Blog :: MES(생산관리시스템)에 대하여

MES의 정의

: 제조실시시스템(MES: Manufacturing Execution System)은 현장 (shop floor)에서 작업을 수행하기 위한 제반 활동 (스케줄링, 작업지시, 품질관리, 작업실적집계 등)을 지원하기 위한 관리 시스템이다. 특히, MES는 생산계획과 실행의 차이를 줄이기 위한 시스템으로 현장상태의 실시간 정보제공을 통하여 관리자와 작업자의 의사결정을 지원하는 기능을 수행한다.

MES의 출현배경

계획시스템과 생산현장의 실제정보의 차이

생산현장 작업에 필요한 정보제공 및 수집의 한계

현장의 순간적인 변화에 대한 유연한 대응능력의 필요

다품종 소량생산체제의 적응 시스템 필요

대부분의 상위 전산 시스템(ERP.MRP)은 제조현장에 대해 단순한 형태의 "작업 지시" 명령만을 전달 할 수 있다.

따라서 제조 현장에서는 내려온 "작업 지시"를 모드 처리한 후에 실적만을 다시 상위 전산 시스템에 보고한다. "작업 지시"부터 "실적 보고"까지의 중간 과정이 전혀 추적/감시/제어 되지 못하는 결과를 가져온다. - 제조 현장과 상위 전산 시스템간의 교량 역할을 수행하는 것이 MES 이다. - MES는 상위 전산 시스템에서 포착되지 않는 원가증가/품질저하의 요인들을 추적/감시/제어/분석 할 수 있는 기능들을 제공해 준다. - 공정작업(WIP), 생산자재, 보유 자원, 설비명세/현황, 품질자료 등의 정보를 Databse화하여 관리하며, 이를 기반으로 여러 가지 정보들의 표준화/정형화를가능케 한다.

MES 시스템의 기능을 살펴보면, 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 있다.

MES 시스템의 기능은 크게 11개 기능으로 요약할 수 있는데, 각각의 기능에 대하여 어떠한 정보가 관리되는지를 살펴보기로 한다.

MES의 주요기능

1	자원할당 및 상태정보(Resource Allocation and Status)
2	작업/상세 계획(Operations Detail Scheduling)
3	생산단위의 분산Dispatching Production Units (Dispatching)
4	문서관리(Document Control)
5	데이터수집(Data Collection/Acquisition)
6	작업자 관리(Labor Management)
7	품질관리(Quality Management)
8	공정관리(Process Management)
9	유지보수관리 (Maintenance Management)
10	제품추적 및 계통Product Tracking and Genealogy (Product Historian)
11	실행분석 (Performance Analysis)

MES 시스템의 기능을 살펴보면, 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 있다.

MES 시스템의 기능은 크게 11개 기능으로 요약할 수 있는데, 각각의 기능에

대하여 어떠한 정보가 관리되는지를 살펴보기로 한다.

① 자원할당 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 잘

업에 적절히 설치 (Setup)되었는지를 확인한다. 이같은 자원관리는 작업

일정 목표에 부합하기 위한 예약 및 분배를 포함한다.

② 작업 및 상세일정 관리 (Operation/Detail Scheduling)

작업 및 상세일정 관리 기능은 적절히 순서가 정해졌을 때 Setup을 최소

화하는 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.

③ 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 의

해 제공된다. 재작업과 재처리 (Salvage) 공정은 버퍼 (Buffer) 관리와

함께 모든 시점의 제공 제어 능력에 따라 가능하다.

④ 문서제어 (Document Control)

문서제어 기능은 작업지시, 처방, 도면, 표준 작업절차, 부분 프로그램,

배치 기록, 기술적 변경 요구사항, 조 (Shift)와 조간 의사소통 및 “계

획된 것” ("As Planned")과 “이루어진 것“ (”As Built") 정보에 대한

편집능력을 포함하여, 생산 단위화 함께 관리되어야 할 기록형태를 제어

한다. 문서제어 기능은 작업자에게 데이터를 제공하거나 장치제어에 대한

처방을 제공함으로써, 작업지시를 현장으로 하달한다. 또한 환경의 제어

및 통합과 건전하고 안전한 규정 및 올바른 행동절차와 같은 ISO 정보를

포함한다.

⑤ 데이터 집계 및 취득 (Data Collection/Acquisition)

데이터 집계 및 취득 기능은 생산단위에 연계된 기록과 형태를 대중화하

는 데이터와 내부 작업 생산을 얻기위한 I/F 연결을 제공한다. 위 데이터

는 공장 현장에서 수동적이거나 장비로부터 분단위 구조까지 자동적으로

수집될 수 있다.

⑥ 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.

⑦ 품질관리 (Quality Management)

품질관리 기능은 지표상의 품질제어를 확인하기 위해서나 문제를 구분하

기 위해서, 제조현장으로부터 수집된 측정치들의 실시간 분석을 제공한

다. 그것은 원인을 결정하기 위한 징후, 행동 및 결과에 대한 상호작용을

포함하여 문제를 수정하기 위한 행동양식을 제공한다. 또한 LIMS (Labor-

atory Infomation Management System)에 있어서 Off-line 검사 및 분석관

리와 SPC/SQC˙ 추적을 포함한다.

⑧ 공정관리 (Process Control)

공정관리 기능은 생산을 감시하고 진행중인 작업향상을 위해 작업자들에

게 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 작업

자 개개인에게 인식시켜주기 위한 경보관리를 포함할 수 있다. 이것은 지

능적인 장비와 MES간 I/F를 제공하고, 데이터 집계/취득 기능을 가능하게

한다.

⑨ 유지보수 관리 (Maintenance Management)

생산과 일정관리의 능력을 확인하기 위해 장비와 도구들을 유지보수하기

위한 행위를 지시 및 추적한다. 이것은 새로운 문제를 진단하는데 도움을

주기위해 과거 사건 및 문제에 대한 이력을 유지한다.

⑩ 생산추적 및 이력 (Product Tracking and Genealogy)

작업의 위치와 어느곳에서 상시작업이 이루어지는지를 보여준다. 상태정

보는 누가 작업을 하고 있는지, 공급자의 요소자재, 로트나 일련번호, 현

재의 생산조건, 경보상태, 재작업 또는 생산과 연계된 다른 예외사항들을

포함한다. On-line 추적기능은 최종 생산품 각각의 사용법과 요소들의 추

적능력을 부여하는 이력 기록을 생성한다.

⑪ 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 표준준수로서 측정치들을 포

함한다. 또한 SPC/SQC을 포함할 수 있다. 작업인자들을 측정하는 여러 다

른 기능으로부터 수집된 정보를 구체화 한다. 이같은 결과들은 보고서 형

태로 준비되거나, 실행에 대한 현재의 평가로서 On-line으로 제공될 수

있다.

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