제조 실행 시스템 개요

제조 실행 시스템(MES)은 원자재부터 완제품까지 상품 제조 프로세스를 모니터링, 추적, 문서화, 제어하는 포괄적이고 동적인 소프트웨어 시스템입니다. ERP(전사적 자원 관리) 시스템과 프로세스 제어 시스템 간의 기능적 계층을 제공하는 MES는 의사결정자에게 플랜트 플로어를 보다 효율적으로 만드는 데 필요한 데이터를 제공합니다.

MES 는 운영 규모에 관계없이 제조 프로세스 정보를 기반으로 하여 전반적인 생산성과 수익성에 기여할 수 있습니다.

이러한 규제 산업은 특히 MES의 이점을 누리고 있습니다.

• 제약
• 식품 및 음료
• 의료 기기
• 항공 및 우주
• 국방
• 바이오테크

규제 회사는 트레이스 지원 규제 준수를 위해 엄격한 규제를 준수해야 하기 때문입니다. 규제 준수 제품을 제작하기 위한 적절한 절차를 마련하고, 이러한 절차를 문서화하며, 필요한 경우 결과 제품을 쉽게 리콜할 수 있도록 해야 합니다.

MES는 오늘날과 같이 경쟁이 치열하고 빠르게 변화하는 제조 환경에서 최적의 성과를 이끌어내는 데 필수적입니다. Fortune Business Insights 리포트에 따르면 "글로벌 MES 시장은 2032년까지 4조 78억 달러로 성장할 것으로 예상됩니다." 이러한 성장은 공정 및 조립 산업의 산업 자동화 사용 증가, 규제 준수의 필요성 증가, 제조 실행 시스템의 낮은 배포 비용 증가로 인해 추진되고 있습니다.

MES의 5대 이점

제조 실행 시스템은 방대한 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 전송되므로 MES를 사용하는 회사는 이슈가 확인되는 즉시 생산을 즉시 중단할 수 있습니다. 이를 통해 폐기물, 스크랩, 초과 및 재작업을 줄일 수 있습니다.
2. 가동 시간 증가: MES는 인력, 자재 및 장비 리소스를 균형 있게 조정하여 현실적인 생산 일정을 생성합니다. 일정 계획과 유지보수를 통합하여 제품 흐름과 자산 이용률을 극대화합니다. 이렇게 하면 가동 시간이 증가하고 설비 종합 효율(OEE)이 향상됩니다.
3. 재고 감소: 제조 실행 시스템은 신규 생산, 스크랩 및 부적합 자재로 재고 레코드를 업데이트하여 구매, 출하 및 일정 계획 부서에서 항상 보유 중인 자재를 정확하게 알 수 있도록 합니다. 따라서 JIT 재고 및 재공품(WIP) 재고가 감소하여 제조, 운송, 저장 및 재고 모니터링 비용이 절감됩니다.
4. 페이퍼리스 작업 현장: 서류 작업이 사라지면 인적 오류가 발생할 가능성이 줄어듭니다. 또한 작업 현장에서 기록된 데이터를 모든 통합 시스템의 의사 결정자에게 즉시 사용할 수 있음을 의미합니다.
5. 제품 추적 및 계보 개선: MES는 처음부터 끝까지 전체 생산 주기를 따르며, 최종 부품 또는 배치를 해당 제조 데이터와 그룹화합니다. 이 데이터를 통해 정부 또는 산업 규제를 준수해야 하는 제조업체의 규제 준수를 개선할 수 있습니다.

핵심 MES 기능

1997년에 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 유형의 플랜트를 실행하는 기반을 제공하며 오늘날의 제조 실행 시스템에 필수적입니다. 다음과 같습니다.

• 리소스 할당 및 상태: 실시간 데이터를 사용하여 리소스(기계, 자재, 노동 등)의 상태를 추적하고 분석하여 할당을 조정합니다.
• 작업/세부 일정 계획: 우선순위와 리소스 처리능력에 따라 일정 계획, 타이밍, 순서 지정을 통해 성과를 최적화합니다.
• 생산 단위 디스패치: 생산 데이터 흐름을 실시간으로 관리하여 생산 디스패치에서 빠르고 계산된 조정을 쉽게 수행할 수 있습니다.
• 문서 제어: 문서(작업 지시, 도면, 표준 운영 절차, 배치 레코드 등 포함)를 관리 및 배포하여 액세스 및 편집할 수 있도록 합니다.
• 데이터 수집 및 획득: 프로세스, 자재, 운영에 대한 실시간 데이터를 추적 및 수집하고 이를 사용하여 의사결정을 개선하고 효율성을 높입니다.
• 노무 관리: 근로자 일정, 자격 및 권한을 보다 효율적으로 추적합니다.
• 품질 관리: 품질 편차와 예외를 추적하여 품질 관리 관리 및 문서화 개선
• 프로세스 관리: 오더 릴리스부터 완제품까지 전체 생산 프로세스를 관리합니다. 품질에 영향을 미치는 병목과 지점에 대한 인사이트를 얻는 동시에 완전한 생산 추적성을 구축합니다.
• 유지보수 관리: MES의 데이터를 사용하여 잠재적인 설비 문제를 사전에 식별합니다. 또한 설비, 툴, 기계 유지보수 일정을 조정하여 다운타임을 줄이고 효율성을 높이는 데도 사용할 수 있습니다.
• 제품 추적 및 계보: 정보에 입각한 의사결정을 위해 제품의 진행 상태와 제품의 계보를 추적합니다. 제품의 전체 이력 데이터를 보유하는 것은 정부 또는 산업 규제를 준수해야 하는 제조업체에 매우 유용합니다.
• 성과 분석: 결과와 목표를 비교하여 전체 프로세스의 강점과 약점을 파악하고 해당 데이터를 사용하여 시스템의 효율성을 높입니다.

MES 표준의 진화

90년대 후반 국제 자동화 학회는 ISA-95 표준을 개발했다. MESA-11 모델은 핵심 MES 기능에 중점을 두는 반면, ISA-95는 엔터프라이즈 시스템과 제어 시스템 간의 액티비티를 정의하고 통합하는 모델을 제공합니다. ISA-95는 용어를 표준화하여 공급업체 및 제조업체와 같은 이해관계자 간의 효과적인 커뮤니케이션을 용이하게 합니다. 일관된 모델은 또한 제조 사이트를 비즈니스 시스템과 통합할 때 오류의 위험을 줄입니다.

ISA-95는 컨트롤과 엔터프라이즈 기능 간의 인터페이스를 정의하여 기술 및 비즈니스 프로세스의 수준을 생성합니다. 비즈니스 계획과 물류 및 프로세스 제어 시스템 간의 제조 실행 시스템을 레벨 3으로 설정하는 간소화된 계층구조 모델:

• 레벨 4: ERP(비즈니스 계획 및 물류)
• 레벨 3: MES(제조 작업 관리)
• 레벨 2: 프로세스 제어 시스템(배치 제어)
• 레벨 1: 프로세스 제어 시스템(연속 제어)
• 레벨 0: 프로세스 제어 시스템(이산 제어)

MES와 ERP 통합

오늘날의 제조 환경에서는 MES 대 ERP의 케이스가 아닙니다. MES와 ERP는 모두 시스템이 자체적으로 제공할 수 없다는 운영 명확성을 제공합니다.

ERP는 플랜트 일정을 생성하고 관리하는 데 중점을 둡니다. 여기에는 생산, 자재 사용, 납품, 출하뿐만 아니라 비즈니스에 대한 정보 수집도 포함됩니다. 반면, 제조 실행 시스템은 제조 작업을 관리 및 모니터링하고 생산 라인 액티비티에 대한 실시간 리포팅에 중점을 둡니다.

ERP와 MES가 함께 통합된 에코시스템을 구축하여 재무, 조달, 공급망 관리, 제조 물류 등에 대한 전체적인 관점을 제공합니다. 이러한 정보를 결합하면 민첩성이 향상되고 강력한 데이터를 제공하여 영업에서 자산 활용부터 제조 관리에 이르는 모든 사항에 대한 예측을 개선할 수 있습니다.

ERP 시스템은 제조할 제품을 결정하는 데이터를 제공하는 반면, MES는 ERP 데이터를 플랜트 플로어 정보와 통합하여 폐기물을 줄이고 수익을 증대하는 제품을 생산하는 방법을 결정합니다.

클라우드 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 중추입니다. 공급망 전반의 IIoT(산업용 사물 인터넷) 기기 및 센서는 지속적으로 데이터를 수집하고 생성하고 있습니다. 이러한 실시간 데이터 공유는 스마트 팩토리가 더 나은 워크플로를 자동화하고 제품 및 서비스를 사용자 정의하며 시간이 지남에 따라 더 스마트하고 효율적으로 성장할 수 있도록 지원합니다.

MES 소프트웨어는 제조업체가 제조 실행 시스템 진화의 핵심 추세인 맞춤형 생산을 활용하는 데도 도움이 될 수 있습니다. 스마트 팩토리는 대량 생산 대신 대량 맞춤화를 제공하고 더 저렴하고 고도로 맞춤화된 제품에 대한 수요를 빠르고 경제적으로 충족시킵니다.

개인화는 제조를 더욱 복잡하게 만들지만, 고급 기술은 제조 시스템이 실시간으로 대응하고 전환하도록 지원할 수 있습니다. 인공 지능(AI) 은 생산 효율성을 개선하고 예측 유지보수를 처리하며 폐기물을 줄일 수 있습니다. 기계 학습 기능을 활용하면 생산 라인이 점점 스마트해지고 효율성이 높아질 수 있습니다. 가상 현실(VR)을 통해 제조업체는 프로세스를 시뮬레이션하고 잠재적인 개선을 식별할 수 있습니다. 증강 현실(AR) 솔루션을 통합하여 생산 다운타임을 줄이고 작업 현장 작업을 최적화할 수 있습니다.

이러한 모든 고급 기술과 기능을 통해 기업은 디지털 세계에서 더 쉽게 경쟁할 수 있습니다. 비용을 낮추고 품질을 높이는 맞춤형 제품으로 빠르고 정확하게 수요에 대응할 수 있습니다.

자주 묻는 질문