생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System)1)은 생산 현장에서 생산을 수행하기 위한 제반활동(스케쥴링, 작업지시, 품질관리, 작업실적집계 등)을 지원하기 위한 관리시스템으로 생산방법과 절차, 그리고 생산현장에서 발생하는 각종 데이터를 더욱 유용하고 체계적으로 제공해 정형화하는 통합정보시스템을 말한다.
ERP와 MES의 차이점
ERP와의 차이점을 살펴보면 ERP가 Middle-Up-Down 방식으로 계획에 의한 생산과 이에 필요한 자재수급으로 기업활동을 파악하는 데 비해, 생산관리시스템은 Bottom-Up방식으로 생산에 필요한 스케쥴링과 이를 위한 계획 및 자재수급으로 기업 활동을 파악하는데 있다.
ERP와 같은 상위의 전사적 전산시스템은 제조현장에 대해 단순한 형태의 작업지시 명령만을 전달하고 제조현장에서는 작업지시에 따른 실적만을 다시 상위 전산시스템에 보고하기 때문에 작업지시부터 실적보고 사이의 중간과정에 대한 추적/감시/제어가 불가능하다.
생산관리시스템은 제조현장과 상위전산시스템 간의 교량 역할을 수행하면서 상위 전산시스템에서 포착되지 않는 원가증가, 품질저하 등의 요인(생산계획과 실행의 차이)들을 추적, 감시, 제어, 분석하며, 공정작업, 생산기재, 보유자원, 설비명세 및 현황, 품질자료 등의 정보를 DB화하여 관리하고 이를 기반으로 여러 가지 다양한 정보들의 표준화와 정형화를 가능하게 해주고 현장상태의 실시간 정보제공을 통해 관리자와 작업자의 의사결정을 지원하는 기능2)을 수행한다
MES 출현 배경
MES가 출현하게 된 배경은 다음과 같다;
@ 계획시스템과 생산현장의 실제정보의 차이
@ 생산현장 작업에 필요한 정보제공 및 수집의 한계
@ 현장의 순간적인 변화에 대한 유연한 대응능력의 필요
@ 다품종 소량생산체제의 적응 시스템 필요
생산관리시스템 도입으로 생산성 및 업무 효율의 향상과 경쟁력 강화
생산관리시스템의 수요가 늘어나고 확대되는 이유는 생산관리시스템의 도입으로 생산관련 정보의 수집, 분석, 생산공정 제어, 감시가 자동화됨으로써 기업의 생산성과 업무 능률이 향상되고, 경영자와 작업자가 제품 생산에 따르는 의사 결정을 효율적으로 할 수 있게 되면서 생산환경 변화에 즉시 대응능력이 높아지면서 기업의 경쟁력이 강화되고 진정한 RTE 기업의 추진이 가능해지기 때문이다.
이러한 효과는 중소기업청이 2002년도부터 생산설비 정보화사업을 추진한 304개 업체를 대상으로 조사한 결과에서도 잘 나타나고 있다. 조사 결과에 따르면 약 95.7%의 업체가 생산설비 정보시스템(POP/MES/CIM)을 활용하고 있는 것으로 나타났으며, 구축 후 정량적인 효과로 서류작업시간의 단축, 정보분석비용의 감소, 고객만족도 향상, 원자재재공율 감소, 매출액 향상 등 평균 27%의 생산성 및 업무 능률이 향상되는 효과를 보고 있는 것으로 나타났다.
주
1. 생산관리시스템(MES: Manufacturing Execution System)
본래 의미로는 생산실행시스템이라는 말이 정확하지만 관리적인 측면이 중요해지면서 생산관리시스템으로 업계에서 통용되고 있다.
2. 생산관리시스템의 주요 기능
- 자원할당 및 상태정보(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. 이 같은 자원관리는 작업 일정 목표에 부합하기 위한 예약 및 분배를 포함한다.
- 작업/상세 계획(Operations 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) 유형 등을 상세히 계산하기 위한 중복/병렬 작업과 대안을 파악한다.
- 생산단위의 분산Dispatching Production Units (Dispatching)
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.
- 문서관리(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 단위화 함께 관리되어야 할 기록형태를 제어한다. 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.
- 데이터수집(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.
- 작업자 관리(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 Management)
공정관리 기능은 생산을 감시하고 진행중인 작업향상을 위해 작업자들에게 의사결정 지원을 제공하거나 자동적으로 수정한다. 이 같은 행위들은 내부적으로 작용하거나 하나의 작업에서 다음작업으로 공정을 추적하며, 감시되거나 제어되는 또한 내부 작용하는 기기 및 장비에 특별히 초점을 맞추고 있다.
이것은 외부적으로 수용 가능한 오차범위의 공정변경을 작업자 개개인에게 인식시켜주기 위한 경보관리를 포함할 수 있다. 이것은 지능적인 장비와 MES간 I/F를 제공하고, 데이터 집계/취득 기능을 가능하게 한다.
- 유지보수관리 (Maintenance Management)
생산과 일정관리의 능력을 확인하기 위해 장비와 도구들을 유지보수하기 위한 행위를 지시 및 추적한다. 이것은 새로운 문제를 진단하는데 도움을 주기 위해 과거 사건 및 문제에 대한 이력을 유지한다.
- 제품추적 및 계통Product Tracking and Genealogy (Product Historian)
작업의 위치와 어느 곳에서 상시 작업이 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 작업운영 결과 들에 대한 분단위 보고를 제공한다. 실행결과는 자원활용, 자원 가용성, 생산단위 Cycle-Time, 일정준수 및 표준준수로서 측정치들을 포함한다.
또한 SPC/SQC을 포함할 수 있다. 작업인자들을 측정하는 여러 다른 기능으로부터 수집된 정보를 구체화 한다. 이 같은 결과들은 보고서 형태로 준비되거나, 실행에 대한 현재의 평가로서 On-line으로 제공될 수 있다.
