MES 시스템의 구축과 활용 (2)

[산업일보]
1회에서 알아본 바와 같이 Ampla는 여러 가지 모듈로 구성되어 있다. (Production, Quali ty, Tracking, Downtime, Cost, Maintenan ce, Knowledge, Planner, Metrics) 이 중에서 Quality, Cost, Mainte nance, Planner 등과 같은 기능들은 어떤 형태가 되었든지 기업에서 오래전부터 적용하였던 기능이다. 주로 Downti me, Metrics 등을 위주로 어떻게 MES 시스템을 적용하고 활용할 것인지를 살펴보려고 한다.

비즈니스의 성과를 위해서 어떻게 접근하여야 하는가?
MES 시스템을 올바르게 구축하고, 기업에 이익이 되는 시스템이 되기 위해서는 고객과 기업의 요구가 잘 반영된 시스템을 만들어야 한다. 그러기 위해서는 일반적으로 운영 관계자, 플랜트 엔지니어링, 품질 및 유지보수 담당자 그리고 SI (System Integrator) 등 기업의 모든 관계자들과 솔루션 공급자의 미팅이 요구된다.
이 미팅에서는 특정 목적을 인식하고 접근하는 것이 중요하다. 이 목적은 처음 시작부터 마지막 끝날 때까지 개발자가 항상 기억하고 있어야 할 내용이다. 기존의 SCADA 시스템은 눈에 보이는 시스템 감시 제어가 목적이었다고 하면 IIM은 눈에 보이지 않는 이익을 창출하는 것이 목적이 된다. 이 목적은 각 사용자마다 다를 수 있다. 목적을 설정하는데 도움이 될 만한 몇 가지 질문을 열거하면 다음과 같다.

● 제어 엔지니어
- 이 제어 루프의 설정값이 최적화 되어 있는가?
- 경보 발생시 운영자에게 적시에 경고를 보내는가?
● 프로세스 엔지니어
- 이 탱크의 하드웨어적인 결함은 없는가?
- 이 장비에 병목 현상은 없는가?
- 이 펌프의 고장 원인은 무엇인가?
● 유지보수 엔지니어
- 이 모터가 몇 번이나 기동 되었는가?
- 마지막 정비 후 베어링의 온도가 증가하였는가?
- 열 교환기의 오염 여부는 어떠한가?
● 생산 관리자
- 일일 생산 합계는 얼마인가?
- 이 달에 정전은 몇 번이 있었는가?
- 생산 목표를 달성할 수 있는가?
- 생산 목표량을 달성할 수 없었던 원인은 무엇인가?
● 품질 보증 관리자
- 레서피 변경이 제품 품질에 영향을 주었는가?
- 이 부품 번호의 불량 비율은 얼마나 되는가?
- 이 온도 프로파일과 이 유형의 부적합성 간에 상관 관계가 있는가?
● 환경 엔지니어
- 방출량이 적합성 범위 내인가?
- 방출량 규제를 위해 투자를 해야 하는가?
- 규제 보고서는 어떻게 작성하는가?
● 운영자
- 이 펌프가 기동하기 않은 이유는 무엇인가?
- 용광로 온도가 천천히 증가하고 있는가?
- 기동 상태가 지난 주와 같은가?
공정에 따라 질문의 내용은 달라질 것이다. 하지만 이러한 질문을 통하여 개발자와 사용자는 어떤 정보를 수집할 것인지, 정보를 어떻게 활용할 것인지가 명확하여 질 것이고, MES 시스템을 효율적으로 사용할 수 있게 될 것이다. 결론적으로 목표는 비즈니스의 향상이고, 초점을 맞추어야 하는 세부 목표들은 다음과 같다.

(1) 생산 성과 향상
● 다운타임 분석
● 생산 및 낭비된 자원 분석
● 생산성과 - 속도, 과도한 인원 배치, 효율 및 스케쥴링 분석

(2) 고정비 또는 각종 인증 획득 비용의 절감
● 환경 감시 - 환경 보호 단체
● 생산 추적 기능
- F&Bev를 위한 CIP
- 의약품 생산 기준인 21CFR Part 11
- 기타 등등
● 생산 파라미터

(3) 내부 지출 비용의 절감
● 생산 리포트
- 생산 유니트, 자재 사용, 다운타임 리포트 등
● 품질 기록
- 프로세스 및 제품 파라미터 기록, SPC 리포트
● 플랜트 서비스 / 예방적인 측면의 유지보수
● 재고 관리
- 자동화된 자재 사용 기록 및 생산 완료된 제품의 기록
- 싸이클 감소 및 재고 수량 감축

(4) 공급망 통합
● 응답성 증대
● 재고의 감소
● 운송료의 감소
● SCI/공동 연구 비용의 감소
● 판매 증진

(5) 플랜트 및 유틸리티 비용
● 전력, 가스 사용량
● 기반 구조를 위한 지출 비용
- 데이터 입력, 바코드 입력을 위한 플랜트 컴퓨터
- 유지 보수 비용

숙련된 서비스 공급자의 선정
MES 시스템 설치의 성공 여부는 첫번째로 그 시스템을 구축하는 엔지니어의 경험과 능력이다. 싸이텍은 전문 서비스를 위하여 수많은 대규모 산업 플랜트에 대한 방대한 경험을 지닌 엔지니어 팀을 가지고 있다. 이것은 그들의 산업 정보 관리(IIM, Industrial Information Mana gement)의 지식을 기반으로 적용시 중대한 위험 요소들을 현저하게 줄임으로써 프로젝트에 커다란 가치가 될 수 있다.
계획
SI(System Integrator)는 고객이 그들의 목적에 맞게 개발을 돕고, 그 정보들을 설비, 적용 계획 또는 기능 요구 사양에 의거한 다운타임 감시 시스템으로 전환하기 위해서 담당자들과 수행한 초기 미팅에서 얻은 정보를 이용한다. 이 계획 단계는 아래의 내용을 포함하는 내용의 작업 문서를 고객에게 전달하게 된다. 다운타임 솔루션을 적용하기 위해서는 다음과 같은 계획 수립이 될 것이다.
● 실행 요약
- 목적
- 다운타임 모니터링 시스템의 비즈니스 목표
- 다운타임 모니터링 시스템의 범위
● 참고 문서
● 비즈니스 배경
- 운영 정보의 흐름
- 시간 사용 모델
- 주성과 지표(KPI)
- 다운타임 감시 시스템의 배경
● 프로세스 배경
● 다운타임 리포팅 유닛
- 원인 위치(플랜트 계층 구조)
- 다운타임 원인 코드
- 다운타임 분류
● 리포트 - 표준 및 사용자 정의
계획이 완료되면 서비스 공급자와 고객은 신속하고, 효율적이고, 생산적인 측면에서 무엇을 해야 할지, 어떤 성과를 적용할 지에 대한 명확한 이해를 생성할 수가 있다.

적용
MES 솔루션의 적용 중의 중요한 부분은 계획 단계에서 설계된 결과에 따라 신속하고 곧장 나아가는 활동일 것이다. 그러한 중요 단계들은 다음을 포함한다.
● Ampla 서버와 클라이언트 컴퓨터의 설치
● Ampla 모듈들에 대한 비즈니스 규칙의 구성
● SAT(Site Acceptance Testing)
이것이 완료되면 경험적으로 그 구성을 완벽하게 튜닝하기 위하여 서비스 공급자와의 연계를 유지하고, 모든 것을 포함함으로써 빠른 착수를 최대로 보장하고 적용을 신속하게 수행하기 위하여 고객과 일하는데 매우 유익한 것을 알 수 있었다.

교육
교육에는 두 가지 측면이 있다. 하나는 시스템 엔드 유저의 교육이며, 다른 하나는 시스템 관리자에 대한 교육이다. 생산 효율의 지속적인 개선은 MES 시스템의 구성이 지속적으로 성숙되어가는 것을 의미할 것이다. 서비스 공급자는 고객의 요구 수준에 맞추어 교육을 제공할 것이며, 일반적으로 이것은 모든 구성과 관리가 앞으로 서비스 공급자에 의해 수행이 되어 가치가 있을 전문화된 증진만으로 고객에 의해서 수행될 수 있는 것과 같은 것이다. 이를 위해 아래 기능 영역과 관련된 교육들이 포함된다.
● 소프트웨어 설치 및 시스템 관리
● Ampla 모듈들의 프로그램을 구축과 유지를 위한 계획에 근거한 Citect Builder의 사용
● 플랜트 운영자 및 리더에 대한 교육
● 리포트 사용자에 대한 교육(예, 설비 감독, 운영 관리, 품질, 유지보수 및 엔지니어링 등)

컨설팅
많은 설비들에 대한 지속적인 개선 주기는 Citect의 전문 서비스 같이 서비스 공급자로부터 엔지니어들을 관련시키는데 혜택이 된다. 이들 엔지니어들은 많은 회사들과 일을 하기 때문에 Ampla Downtime 감시 등과 같은 산업 정보 관리(IIM)로부터 얻을 수 있는 이득을 수시로 가속할 수 있는 넓은 경험을 가지고 있다. 고객과 전문 서비스와의 계속되는 관계를 유지하는 것은 Ampla 모듈들(Production, Quality, Cost, Maintenance, Tracking, Planning, Metrics)이 고객의 생산 효율을 향상시킬 때의 인지를 도울 것이다.

좋은 MES 솔루션은 무엇이 다른가?
좋은 MES 솔루션은 목적이 뚜렷이 세워진 응용 프로그램으로부터 시작한다. 다음의 속성들은 좋은 응용 프로그램으로서의 차별화를 가져다 준다.
● 실제 플랜트에서 요구되는 것으로부터 구축된 기능
● 다른 오부의 코딩이 필요치 않은 독립 솔루션
● 플랫폼. 이종의 시스템을 묶은 것이 아닌 하나의 공통 플랫폼으로 통합되는 진정한 시스템
● 확장성 - 복수 객체, 복수 사이트 지원
● 비즈니스 규칙의 공개성
- 코드 속에 숨어 있는 것이 아니라 사용자 구성 환경으로 표시됨.
● 실제의 지출과 지출과 관련된 내용들을 이해하기 위하여 KPI 등의 운영 정보로 재정 데이터를 통합할 수 있는 능력
● 고정적인 KPI 기능 제공이 아닌 100% 사용자 정의가 가능한 KPI 기능
● 직관적인 운용 - 정보 접근이 빠르고 쉬움
● 광범위한 시스템 리포트
- 사용자 리포트를 최소화 할 수 있음.
● 객체를 기반으로 한 최신 기술의 사용. 예, 마이크로소프트의 .NET 및 C#을 사용하며, 객체 기반의 플랫폼으로 구성됨
● 낮은 총소유비용

요약
궁극적으로 MES 시스템은 투자에 대한 적절한 대가가 보장될 때만 고려될 것이다. 이 솔루션의 적용은 비즈니스 목표를 실현함으로써 달성될 수 있는 이익을 정량화 하기 위한 것이다. 하지만 중요한 요소는 초기 투자비와 총소유비용이다.
대부분 프로젝트 기반의 개발 제품들은 수명이 짧고, 유지보수가 어려우며, 유지보수 비용이 많이 들고 쉽게 낡은 시스템이 되어 버린다. 결국 높은 유지비용으로 총소유비용은 높아지게 된다. 이와 반대로 많은 패키지 제품들은 너무 포괄적이고 실제 플랜트에서의 요구 사항을 전달하지 못하는 경향이 있다. 많은 대기업들은 다양한 소프트웨어 패키지들을 사용하고 그것들로부터 시스템에 관련된 통합 데이터를 얻음으로써 MES와 IIM 시장에 진입하고 있다. 결과적으로 이러한 시스템들은 아직도 필수적으로 사용자에 의한 최적화를 필요로 하고 있으며, 비즈니스 규칙은 소프트웨어적인 코드에 숨어있게 된다. 이러한 접근도 유지 보수 비용과 총소유비용을 높이게 된다.
싸이텍에서의 MES 시장 접근은 사용자와 밀접하게 일하고 진정으로 전체적인 통합 시스템을 구축할 수 있는 하나의 공통 플랫폼 기반의 응용 프로그램을 개발하는 것이다. 그 개념은 유지보수 비용을 낮추고, 지속적으로 변화하는 비즈니스 환경에 대한 유연성을 높이기 위해서 모든 비즈니스 규칙을 사용자의 구성 환경에 노출시키는 것이다. 그 결과 투자 비용과 총소유비용을 낮추는 것이다.
지속적인 개선을 위해서는 항상 준비된 시스템 즉, 운영자에 의해서 구성이 가능한 시스템을 필요로 한다. 변화하는 비즈니스 환경에서 내부적으로 관리가 가능하고 개발이 가능한 시스템의 가치는 성공적인 기업의 관리와 MES 솔루션 적용에 있다. 지금까지 설명된 MES 솔루션을 현장에 적용하면 기업들이 급변하는 환경 속에서도 경쟁력을 잃지 않고 지속적으로 성장할 수 있을 것이다.
(계속)
박 지 환 / 씨아이토피아(주)

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