제조 실행 시스템(MES)이란?

MES 소프트웨어는 원자재에서 완제품에 이르는 상품 제조 프로세스를 모니터링, 추적, 문서화 및 제어합니다.

제조 실행 시스템 개요

제조 실행 시스템(manufacturing execution system, MES)은 원자재부터 완제품까지 상품을 제조하는 과정을 모니터링, 추적, 문서화, 제어하는 포괄적이고 역동적인 소프트웨어 시스템이다. ERP(전사적 자원 관리)와 프로세스 제어 시스템 간의 기능적 계층을 제공하는 MES는 의사 결정권자에게 공장 운영 효율성을 높이는 데 필요한 데이터를 제공합니다.

 

운영 규모에 상관없이 MES는 제조 프로세스 정보를 기반으로 하여 전반적인 생산성과 수익성에 기여할 수 있습니다.

이러한 규제 산업은 특히 MES의 혜택을 받습니다. 

  • 제약

  • 식품 및 음료

  • 의료기기

  • 항공 및 우주

  • 방위

  • 바이오테크

이는 규제 대상 회사가 트레이스 지원 준수를 보장하기 위해 엄격한 규정을 준수해야 하기 때문입니다. 규제 준수 제품을 제작하기 위한 적절한 절차가 마련되어 있는지, 이러한 절차를 문서화하고, 필요한 경우 결과 제품을 쉽게 회수할 수 있는지 확인해야 합니다.

 

MES는 오늘날과 같이 경쟁이 치열하고 빠르게 변화하는 제조 환경에서 최적의 성능을 발휘하기 위해 반드시 필요합니다. Fortune Business Insights 보고서에 따르면 “글로벌 MES 시장은 2032년까지 41.78억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다.” 이러한 성장은 프로세스 및 조립 산업의 산업 자동화 사용 증가, 규제 준수에 대한 필요성 증가, 제조 실행 시스템의 낮은 배포 비용으로 인해 이루어지고 있습니다.

MES의 5가지 이점

제조 실행 시스템은 엄청난 양의 데이터를 추적하여 생산 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 실시간 통찰력을 제공합니다. MES의 다른 이점은 다음과 같습니다.

  1. 품질 관리 향상: 품질 관리 정보가 실시간으로 전송되면 MES를 사용하는 회사는 문제가 식별되면 즉시 생산을 중단할 수 있습니다. 이렇게 하면 폐기물, 폐기 처리, 초과, 재작업이 감소합니다.
  2. 가동 시간 증가: MES는 직원, 자재 및 장비 리소스의 균형을 유지하여 현실적인 생산 일정을 생성합니다. 일정 계획과 유지보수를 통합하여 제품 흐름과 자산 활용을 극대화합니다. 이렇게 하면 가동 시간이 증가하고 설비 종합 효율(OEE, Overall Equipment Effectiveness)이 향상됩니다.
  3. 재고 감소: 제조 실행 시스템은 재고 레코드를 신규 생산, 스크랩 및 부적합 자재로 업데이트하여 구매, 출하 및 일정 계획 부서에서 항상 보유 중인 자재를 정확하게 알 수 있도록 합니다. 따라서 제조, 운송, 저장 및 재고 모니터링에 드는 비용이 절감되어 JIT 재고와 재공품(WIP, Work-in-Progress) 재고가 감소합니다.
  4. 종이 없는 작업 현장: 서류 작업을 없애면 인적 오류의 가능성이 줄어듭니다. 또한 작업 현장에서 기록된 데이터를 모든 통합 시스템의 의사결정자가 즉시 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.
  5. 제품 추적 및 계보 개선: MES는 제조 데이터를 사용하여 최종 부품 또는 배치를 그룹화하여 처음부터 끝까지 전체 생산 주기를 따릅니다. 이 데이터를 통해 정부 또는 산업 규제를 준수해야 하는 제조업체의 규제 준수를 개선할 수 있습니다.

핵심 MES 기능

1997년 Manufacturing Enterprise Solutions Association International 또는 MESA는 11개의 핵심 제조 실행 시스템 기능을 정의했습니다. MESA-11 모델은 시간이 지남에 따라 진화했지만, 원래의 11가지 핵심 기능은 거의 모든 종류의 공장을 운영할 수 있는 기반을 제공하며 오늘날의 제조 실행 시스템에 필수적입니다. 다음과 같습니다.

  • 리소스 할당 및 상태: 실시간 데이터를 사용하여 자원(기계, 자재, 인력 포함)의 상태를 추적하고 분석하여 할당을 조정합니다.

  • 운영/세부 일정 수립: 우선순위와 리소스 처리능력을 기반으로 일정 수립, 시기 및 순서 지정 활동을 통해 성과를 최적화합니다.

  • 생산 단위 디스패치: 생산 데이터 흐름을 실시간으로 관리하여 생산 디스패치에서 빠르고 계산된 조정을 쉽게 수행할 수 있습니다.

  • 문서 관리: 문서(작업 지침, 도면, 표준 운영 절차, 배치 기록 등 포함)를 관리하고 배포하여 액세스 및 편집할 수 있습니다.

  • 데이터 수집 및 획득: 프로세스, 자재 및 운영에 대한 실시간 데이터를 추적 및 수집하고 이를 사용하여 의사 결정을 개선하고 효율성을 높입니다.

  • 노무 관리: 작업자 일정, 자격요건 및 권한을 보다 효율적으로 추적합니다.

  • 품질 관리: 품질 차이 및 예외를 추적하여 품질 관리 및 문서화를 개선합니다.

  • 프로세스 관리: 오더 릴리스부터 완제품까지 전체 생산 프로세스를 관리합니다. 품질에 영향을 미치는 병목 현상과 지점에 대한 통찰력을 확보하는 동시에 완벽한 생산 추적성을 실현하세요.

  • 유지보수 관리: MES의 데이터를 사용하여 잠재적인 설비 이슈가 발생하기 전에 해당 이슈를 식별합니다. 또한 설비, 툴, 기계 유지보수 일정을 조정하여 다운타임을 줄이고 효율성을 높일 수 있습니다.

  • 제품 추적 및 계보: 정보에 입각한 의사결정을 위해 제품의 진행 상황과 제품의 계보를 추적합니다. 제품의 완전한 이력 데이터를 보유하는 것은 정부 또는 업계 규제를 준수해야 하는 제조업체에 매우 유용합니다.

  • 성과 분석: 결과와 목표를 비교하여 전체 프로세스의 장단점을 파악하고 해당 데이터를 사용하여 시스템의 효율성을 높입니다.

MES 표준의 진화

90년대 후반 국제자동화학회는 ISA-95 기준을 개발했다. MESA-11 모델은 핵심 MES 기능에 중점을 두지만 ISA-95는 기업과 제어 시스템 간의 액티비티를 정의하고 통합하는 모델을 제공합니다. 용어를 표준화함으로써 ISA-95는 공급업체와 제조업체와 같은 이해관계자 간의 효과적인 커뮤니케이션을 용이하게 합니다. 일관된 모델을 사용하면 제조 사이트를 비즈니스 시스템과 통합할 때 오류가 발생할 위험이 줄어듭니다.

ISA-95는 제어 기능과 기업 기능 간의 인터페이스를 정의하여 기술과 비즈니스 프로세스의 수준을 생성합니다. 해당 계층구조의 단순화된 모델은 비즈니스 계획과 물류 및 프로세스 제어 시스템 사이에서 제조 실행 시스템을 레벨 3으로 설정합니다.

레벨 4: ERP(비즈니스 계획 및 물류)

레벨 3: MES(제조 운영 관리)

레벨 2: 프로세스 제어 시스템(배치 제어)

레벨 1: 프로세스 제어 시스템(연속 제어)

레벨 0: 프로세스 제어 시스템(비연속 제어)

MES와 ERP 통합

오늘날의 제조 환경에서는 MES와 ERP의 경우가 아닙니다. MES와 ERP는 모두 자체적으로 제공할 수 없는 운영 명확성을 제공합니다.

 

ERP는 플랜트 일정을 생성하고 관리하는 데 중점을 둡니다. 여기에는 생산, 자재 사용, 납품 및 배송과 비즈니스에 대한 정보 수집이 포함됩니다. 반면 제조 실행 시스템은 제조 작업을 관리하고 모니터링하는 데 중점을 두고 생산 라인 액티비티에 대한 실시간 리포팅을 수행합니다.

 

ERP와 MES는 함께 통합 에코시스템을 구축하여 재무, 조달, 공급망 관리, 제조 물류 등에 대한 전체적인 뷰를 제공합니다. 이러한 정보를 결합하면 민첩성이 향상되고 영업, 자산 활용, 제조 관리에 이르는 모든 사항에 대한 예측을 개선하는 강력한 데이터가 제공됩니다.

 

ERP 시스템은 제조할 제품을 결정하는 데이터를 제공하는 반면, MES는 ERP 데이터를 플랜트 현장 정보와 통합하여 폐기물을 줄이고 더 많은 수익을 창출하는 제품을 생산하는 방법을 결정합니다.

Cloud MES: 작업 현장 운영 디지털화

고급 기술 덕분에 제조 실행 시스템은 서비스 지향, 모듈 방식, 연결성이 가능하도록 진화하고 있습니다.

 

클라우드 연결은 고급 제조 시스템, 장치, 제품 및 설비가 자율적으로 상호작용할 수 있도록 하는 스마트 공장의 근간입니다. 공급망 전반의 IIoT(산업용 사물 인터넷) 장치 및 센서는 지속적으로 데이터를 수집하고 생성합니다. 이러한 실시간 데이터 공유는 스마트 팩토리가 더 나은 워크플로를 자동화하고, 제품 및 서비스를 사용자 정의하며, 시간이 지남에 따라 더 스마트하고 더 효율적으로 성장할 수 있도록 지원합니다.

 

또한 MES 소프트웨어는 제조업체가 제조 실행 시스템의 진화에 있어 주요 추세인 맞춤형 생산을 활용하는 데 도움이 될 수 있습니다. 대량 생산 대신 스마트 팩토리는 대량 개인화를 제공하고 속도와 경제성으로 저렴하고 고도로 맞춤화된 제품에 대한 수요를 충족합니다.

 

개인화는 제조를 더욱 복잡하게 만들지만, 고급 기술은 제조 시스템이 실시간으로 대응하고 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다. 인공 지능(AI) 은 생산 효율성을 높이고 예측 유지보수를 처리하며 폐기물을 줄일 수 있습니다. 기계 학습 기능을 활용하여 생산 라인을 더욱 스마트하고 효율적으로 운영할 수 있습니다. 가상 현실(VR)을 통해 제조업체는 프로세스를 시뮬레이션하고 잠재적인 개선 사항을 식별할 수 있습니다. 증강 현실(AR) 솔루션을 통합하여 생산 다운타임을 줄이고 작업 현장 운영을 최적화할 수 있습니다.

 

이러한 모든 고급 기술과 기능을 통해 기업은 디지털 세계에서 더 쉽게 경쟁할 수 있습니다. 비용이 저렴하고 품질이 우수한 맞춤형 제품으로 수요에 신속하고 정확하게 대응할 수 있습니다.

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MES 자주 묻는 질문

MES(제조 실행 시스템) 는 전체 생산 수명주기를 모니터링, 추적, 문서화 및 제어하여 제조 프로세스를 최적화하도록 설계된 소프트웨어입니다. MES는 품질 관리를 개선하고 가동 시간을 늘리는 동시에 재고와 비용을 절감합니다. 제조 실행 시스템의 주요 이점은 규제 준수 및 투명성 요구사항을 충족해야 하는 제조업체에 필수적인 향상된 제품 추적 및 계보입니다.

MES와 ERP 시스템은 제조 작업에서 보완적인 역할을 수행합니다. 이를 통합함으로써 기업은 두 시스템이 자체적으로 제공할 수 없는 완전하고 전체적인 운영 상황을 파악할 수 있습니다. 예를 들어 ERP를 사용하면 제조할 제품을 결정하고 MES를 사용하여 이러한 제품을 최대한 효율적이고 수익성 있게 제조하는 방법을 결정할 수 있습니다.

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