기업명 :

발표자 :

스마트공장의 스마트 의사결정

( 최적 생산일정 결정과 생산운영 체계 )

지식시스템㈜ / KSTEC

유환주/전무

ryu@kstec.co.kr

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2018. 3. 30. 15:00~15:30 @코엑스

1.회사 소개

2.스마트 의사결정 기술

3.스마트공장 적용사례

4.맺음말

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회사 소개

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회 사 명 (지식시스템주식회사)

설 립 일 1998년 10월 1일

대표이사 이 승 도

주 소 경기도 성남시 분당구 판교이노밸리 E동

자 본 금 3억 원

매 출 약 58억 원 (2017년 기준)

인 원 40명 (2018년 3월 현재)

우량기술기업

기술신용보증기금선정

기술혁신형중소기업

불연속제조공정에서의 작업

스케줄링 방법(2003.12)

기술특허

사업 분야

소프트웨어 판매

유지보수

솔루션 패키지 판매

• IBM Analytics (CPLEX, SPSS)• IBM Watson• IBM DSX (Data Science Experience)• Rogue Wave Visualization Suite• Rogue Wave Klocwork • Dataiku

• KSTEC 솔루션 패키지• 최적화시스템 설계 및 개발• 수요/ 최적화 예측분석 시스템• 의사결정지원시스템 설계 및 개발• 사기 방지 시스템• 업무 할당 시스템• 언더라이팅 시스템• 생산공정제어 시스템• 장애 관리 시스템• 고객가치/ 마케팅 분석 시스템• 신용/ 리스크 스코어링 시스템

• KSTEC SyncPlan APS • KSTEC Smart Factory• KSTEC SyncPlan HRP• KSTEC SyncPlan Cutting Optimizer• KSTEC SmartWorks FDS• KSTEC FDS for Claim Adjustment• KSTEC Smart Chatbot• KSTEC RTS

• IBM CPLEX 튜토리얼• IBM ODM 개발 및 운영 교육• Rogue Wave Visualization Suite

개발자 교육• IBM 소프트웨어 리뉴얼• Rogue Wave 소프트웨어 리뉴얼• KSTEC 솔루션 패키지

교육

컨설팅 서비스

주요 고객

통신

에너지/기타

제조

물류/운송

금융

제조 현장에서는 다양한 상황과 많은 여건을 고려해서 지속적으로 매번 효율적인 의사결정을 내려야 한다.이런 모든 의사결정은 제조 비용과 고객 서비스에 중대한 영향을 미친다.

스마트 의사결정의 필요성

기업은 이익 최대화를 목표로 지속적인 의사결정을 하고 있으며, 이러한 의사결정은 각 기업의 복잡한 환경 하에서이루어 집니다. 제조업은 납기만족과 생산성을 어떻게 의사결정을 하는지에 따라 기업의 이익은 변화하게 됩니다.

스마트 의사결정의 목표

유력 의사결정 기법

Analytics, Data Mining: 데이터 정제, 가시성 제고, 통찰력 획득①

인공지능, 기계학습 알고리즘: 학습모델에 의한 자율 의사결정④

최적화 알고리즘: 수리모델에 의한 최적 의사결정③

휴리스틱 알고리즘: 설정된 규칙에 의한 최선의 의사결정②

스마트공장 생산계획 VOC

생산성과 납기충족을 위한 최적의 생산계획을 지속적으로 제시하여 기업 경쟁력이 강화되기를 희망.사후 대응에서 벗어나 사전에 징후를 포착하고 선지적 대응을 안내하는 지능적인 운영 지원을 요구.

스마트생산계획

영업

생산관리

출하

구매

생산

주문판매계획

작업지시

생산실적

조기경보예측PSI예상KPI

출하계획자재소요계획

생산능력은 언제 얼마나 부족한가?

언제쯤 어떤 자재가 얼마나 부족한가?

어떤 기존 주문이 얼마나 지연되는가?

저장능력을 초과하는 시기가 있는가?

언제 어떤 문제가 발생될지 예측이 되는가?15일까지 제품A 5,000개를긴급 납품 가능한지타진해왔다.

문제 해결 시나리오

수주된 주문의 납기변경요청이 접수되었다.

설비 1호기에 장애가 발생하여2일간 수리가 필요하다.

스마트공장 생산계획 솔루션No Module Description

1 Core 내부 데이터 관리 및 Planning & Scheduling 핵심 기능 제공

2 DP통계적 기법에 의한 수요예측 및 협업을 통한 수요 조정 기능 제공

3 SNP 공급망 전체 자원에 대한 마스터 플랜 수립

4 PP 생산 거점에 대한 생산 계획 수립

5 RTS 생산 계획에 대한 실시간 세부 작업 스케줄 수립

6 OP 재고 할당 정책, 가용 능력 할당 정책 이용한 납기 회신

7 S&OP 주기적인 조달-생산-재고-공급에 대한 PDCA 지원

8 Adapter Legacy 데이터를 SyncPlan 데이터 모델로 변환

DP: Demand Planner

SNP: Supply Network Planner

PP: Production Planner

RTS: Real Time Scheduler

OP: Order Promise

S&OP: Sales & Operation Planner

스마트공장 생산계획 솔루션주문 및 예측수요에 대한 최적의 생산일정을 찾는 과정으로 수요에 의한 생산 시점과 생산량 결정을 통해서 최적의재고 운영과 주문 대응을 위한 생산계획을 결정합니다.

데이터 준비 최적화 시뮬레이션 생산계획 확정성능지표 및 결과 분석

수익/비용 비교 분석

보유 Capa 할당 분석

초과 Capa 할당 분석

설비 과부족 대수

주 장비 사용비율

Root Cause Analysis

재고 추이, 자재 추이

주문 달성/미달Summary

생산량 최대화

이익 최대화

비용 최소화

우선순위 할당 최대화

사용자 혼합 전략결과 편집 및 조정

추가 시나리오 생성제품별(제품군별) 수요

수율, 가용장비, Priority

장비 입출 계획

작업 달력

UPH, Testing Time

(Down)Binning Rate

Sampling RateMachine Learning

제품, 자재, 주/부 장비

주요 공정 정보

제품별 Route 정보

제품 그룹, 장비 그룹

②

④

① ③

스마트공장 생산계획 솔루션

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적용기업 개요

▪기업개요

동양피스톤㈜는 연 매출 3,000억원 규모.

자체 개발된 주조기계, 측정기계 등의 생산설비 보유.

승용차, 상용차, 산업용 장비, 모터사이클, 선박용 등의

피스톤 생산

▪시스템 현황

자체 개발 시스템 운영.

시스템은 생산현황을 관리하는 자체 MES 와

ERP 기능 중에서 자재, 구매, 회계 등 기업 운영의 필수 기능을

각각의 시스템으로 개발하여 사용하고 있으며,

생산계획은 주요 공정에 대하여 엑셀로 작성하여 현장에 배포.

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적용기업 주요공정

주조공정

가공공정

표면처리공정

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스마트 팩토리 시스템 구성도

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스마트공장 APS 기능 구성

출처 구분 주요 요구사항 대응방안 (기능반영)

현업 요구사항• 일상적인 반복업무 자동화/간소화• 계획변경에 대한 즉각적인 영향 파악• 문제점 역 추적 및 분석

• 계획수립 자동화 및 전부서 공유체계 확립• 계획 편집에 대한 PSI, KPI 가시성 제공• 원인분석 알고리즘 제공

주관기관 요구사항• 인공지능 알고리즘 기술 적용• 표준기반의 상호 운용성 강화

• 시나리오 생성 알고리즘, 시나리오 최적화 시뮬레이션• 주로 IoT 영역의 표준화

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생산계획 업무 프로세스

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생산계획 업무 프로세스

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스마트 팩토리 시나리오 플래닝

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스마트 팩토리 적용 화면/기능

직관적인 제품별 PSI 시각화

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스마트 팩토리 적용 화면/기능

손쉬운 생산계획의 조회/편집

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스마트 팩토리 적용 화면/기능

다수 시나리오간의 다면분석

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기대효과

-시스템을 이용한 생산계획, PSI, 재공/재고의 가시성 증가

-시뮬레이션 결과의 비교를 통한 대안비교 용이

-자동생산계획 생성을 통한 업무효율화

-문서정보의 디지털화 및 실시간 모니터링, 설비 및 금형관리

-실적분석, 수율관리, 재공 모니터링을 통한 공정정체 관리

- IoT, CPS 를 활용한 실시간 품질예측, 계획대응으로 불량률개선과 품질관리

생산계획의 가시성 증가와 대안비교를 통한 계획품질 향상

영업과 생산의 효율적인 의사소통

제조실행시스템의 고도화를 통한 현장 효율화

CPS 품질 예측을 통한 선제적인 계획대응

-수요예측 및 주문관리 프로세스의 정규화를 통한 효과적인 수요관리

- SNOP 를 위한 기본 정보로 활용 / 영업과 생산의 의사소통 수단으로 활용

맺음말

• 실력과 바른 정보가 없으면 무엇이 중요한지 모른다 (공급업체 선택에서)

• 기업 현장에 필요한 필수 기능을 명확히 설정해야 한다

• 기업 여건에 맞추어 기능을 재구성하는 과정이 요구된다

• 중견(대)기업 솔루션은 중소기업에 맞지 않을 수 있다

• MES는 스마트 공장의 첫 걸음이다

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