MES 구축 방안 검토 및 대표 사례 연구SAMSUNG SDS Consulting Review, No.1, 2007 103 MES...

SAMSUNG SDS Consulting Review, No.1, 2007

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MES 구축 방안 검토 및 대표 사례 연구 A Review of MES Implementation Methodology and its representative cases 송화섭1, 정현락2, 정승호3

Hwa Sub Song, Hyun Rak Jung, Seung Ho Jeong

Abstract The today’s manufacturing industry is changing into ensuring high

quality, providing quick responses to customers, and maintaining information visibility. In this business environment, it has become more critical than ever to have a well organized collaboration system with other enterprise systems such as ERP, SCM, CRM, and MES. Recently, a number of manufacturing enterprises have started paying attention to MES to establish a factory or plant-centered information system.

However, despite the great interest from the manufacturing industry on MES, it is still not easy to select an appropriate solution since every enterprise is unique in their own way of producing. As a result, there are growing needs for guidelines for MES implementation that will satisfy enterprise’s requirements.

In this paper, an overview of the MES definitions, models, and functions will be presented as well as the future of the MES evolution. MES implementation methods will be discussed in two different topics: a combination of solutions and a self-development method. Successful cases for each topic will also be reviewed, and the key considerations for MES deployment will be discusses.

In conclusion, a strategic MES methodology will be offered to help enterprises successfully build or upgrade their MES meeting their specific requirements.

Keywords: Manufacturing Execution System(MES), ISA-95

Model, Manufacturing Operations Management(MOM)

1 송화섭: 삼성SDS Consulting, 전자/제조컨설팅실, MES사업단, 책임컨설턴트 2 정현락: 삼성SDS Consulting, 전자/제조컨설팅실, MES사업단, 책임컨설턴트 3 정승호: 삼성SDS Consulting, 전자/제조컨설팅실, MES사업단, 책임컨설턴트


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1. 서론

MES(Manufacturing Execution Systems)는 제품 주문에서 출고 단계까지의 생산 최적화를 위한 시스템으로서, 제조자원계획(MRP II: Manufacturing Resource Planning) 이나 전사적자원관리시스템(ERP, Enterprise Resource Planning)과 달리 생산계획을 제조현장에 지시하고 자재투입 상황을 통제하여 실적을 집계하며, 설비 및 품질 현황정보를 수집하여 적절한 조치를 취하는 등의 통합현장관리 기능을 수행할 수 있다. 제조업의 환경은 제품개발에서부터 생산, 정보공유에 이르기까지 실시간 기업

(RTE: Real-Time Enterprise) 모형을 따르는 활동이 더욱 강조되는 방향으로 흐르고 있다. 이러한 환경 변화에는 생산과 물류의 글로벌화, 제품개발 간격과 생산 Lead Time 단축, 주문에 대한 정확하고 신속한 대응 증대, 품질규정 준수 및 공정추적에 대한 요구 증대, 고객 및 파트너 간 정보 공유의 필요성 증대 등이 있으며, 이에 따라 MES와 ERP, SCM(Supply Chain Management), CRM (Customer Relationship Management), PLM(Product Lifecycle Management), MIS(Management Information System) 등과의 유기적인 협업은 한층 더 강조되어 가고 있다.

ERP, SCM, CRM과 같은 전사시스템은 솔루션 도입에 의한 구축이 일반화되어 있지만, MES 솔루션은 생산방식이 기업체별로 다양하고 산업별로 특화되어 있으며 종류 또한 다양하기 때문에 많은 기업들이 적절한 솔루션 선택에 어려움을 겪고 있다. 이러한 특성으로 인하여 상당수 기업이 패키지 MES 솔루션의 도입보다는 자체 개발을 통하여 MES를 구축하는 방법을 택하고 있다. 본 논문에서는 MES 전반에 대해 먼저 살펴본 뒤, 산업군별 MES 솔루션 현황과

MES 구축 방안에 대해 정리하였다. 세부 내용으로는 각 MES 구축 방안의 차이점과 구현 사례에서 나타난 장단점을 소개하고, 이를 바탕으로 성공적인 MES 구축 방안에 대하여 제언하고자 한다.

2. MES 정의 및 발전방향

본 장에서는 MES를 설명하는 여러 모델들을 통해 MES의 정의 및 주요기능에 대해서 간략히 살펴 보고, 향후 MES의 발전 모습에 대해서 언급하고자 한다.

2.1 MES 정의

MES의 정의는 그 하위 개념의 영역이 너무 광범위하거나, 반대로 어느 특정 분야에 국한되어 이루어지는 경우가 많아 개별적인 경우들을 모두 담을 수 있는 적절한 정의를 찾기가 어렵다. 근래에 시도된 MES의 정의를 살펴 보면, 1990년대 초에 AMR(Advanced Manufacturing Research)에서 “MES는 프로세스 그 자체의 직접적인 산업 통제 및 사무실의 기획 시스템들을 연계하는 공장 Floor에 위치한 정보시스템”으로 정의하였고, MESA(Manufacturing Enterprise Solution Association)에서는 “MES는 주문부터 최종재화에 이르기까지 생산활동을 최적화할 수 있는 정보를 전달하는 시스템”으로 정의하였다. APICS(The Association of Operations Management) 에서는 “MES는 제조장비의 직접적 통제 및 관리적 통제를 위해, 제품 수명주기와

MES는 생산계획을 제조현장에 지시하고 자재투입 상황을 통제하여 실적을 집계하는 등의 통합현장관리 기능을 수행할 수 있다.


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프로세스 통제 컴퓨터를 포함하여, Shop Floor 관리에 관련된 프로그램 및 시스템”으로 정의하였다. 또한 Gartner’s IT Glossary에서 내린 정의에 따르면 MES란 “업무 오더를 실행하기 위해 온라인 도구를 제공하는, 제조환경에서 생산방법 및 절차를 갖춘 전산 시스템”이다[1]. 이와 같은 기관들의 정의를 토대로 MES의 정의를 다음과 같이 내릴 수 있다.

“MES는 계획되거나 주문 받은 제품을 최종제품이 될 때까지 생산활동을 최적으로 수행하도록 정보를 제공하며, 정확한 실시간 데이터로 공장활동을 지시하고 룰을 제시할 뿐만 아니라, 실시간으로 활동 결과를 보고하여 의사결정에 도움을 주는 시스템을 말한다.”

2.1.1 MES 모델

MES를 설명하기 위하여 제조현장과 전사시스템을 연결하는 통합 모델을 다양한 기관에서 제시하고 있다. 각각의 기관에서의 제시한 모델을 분석하여 특징만 소개하면, NIST(National Institute of Standards and Technology)에서 제시한 모델은 각 영역별 단위기능 위주로 구성되었으나 SFC(Shop Floor Control, 공장현장관리) 부분이 자세하게 정의되어 있지 않았으며, ARC Advisory Group에서 제시한 모델은 MES와 타 정보시스템의 통합을 통한 Collaboration으로 제조관리를 정리한 모델로 아직은 개념적 모델에 불과하다. ISA의 모델은 정보영역별 데이터흐름 위주의 수평구조와 정보의 레벨별 수직구조를 정의하고 있으며, MESA(Manufacturing Enterprise Solution Association)에서 제시한 모델은 MES의 주요 기능이 잘 정리되어 있고, 상업적으로도 널리 사용되는 모델이다.

MES의 여러 모델 중 MESA와 ISA에서 제시하는 통합모델(Enterprise-Control Integration Model)인 ANSI/ISA-95(2000) 모델이 가장 널리 인용되고 있으며, ISA-95 모델은 2002년에 IEC/ISO 62264으로 국제표준이 되었다.

ISA-95 통합모델은 비즈니스, 제조운영관리, 생산제어 등을 수직계층적(Control Hierarchy)으로 구분하여 레벨 0에서 레벨 4까지를 다루고 있다. 레벨 0의 실제 프로세스 계층에서부터 레벨 4의 전사(Enterprise)계층까지 단계적으로 정의하였으며, 레벨 0은 설비와 장비의 운영으로 공정이 진행되는 최하위 계층으로 정의하고, 레벨 1은 센서나 기기가 구동하여 공정을 직접적으로 감지하거나 조정하는 계층으로, 레벨 2는 레벨 1에서 정의한 구동제어를 감독하고 관리하는 Supervisory Control 계층으로 정의하였다. 레벨 3은 생산에 관련된 운전관리나 작업계획과 분배 및 자세한 제품정보를 제공하며 분 혹은 시간 단위의 스케줄을 관리하는 계층으로, 레벨 4는 주간·월간 생산계획과 같이 공장별 생산계획이나 영업 목표를 관리하는 계층으로 정의하였다. 레벨 1, 2에 해당하는 PLC, DCS 등 공정 라인과 설비제어 부분을 생산제어로 통칭하고, 레벨 3에 해당하는 생산관리 계층을 제조운영관리 MOM(Manufacturing Operations Management)으로 정의하고 있으며, 레벨 1에서 레벨 3까지를 광의의 MES 영역으로, 또는 레벨 3만을 협의의 MES로 설명하고 있다. 또한 제조환경을 객체모델(Object Model)과 활동모델(Activity Model)로 구성하고, 각 계층의 인터페이스를 표준화하도록 하였다.

여러 MES 모델 중 MESA와 ISA에서 제시하는 통합모델 (Enterprise-Control Integration Model)인 ANSI/ISA-95(2000) 모델이 가장 널리 인용되고 있으며, ISA-95 모델은 2002년에 IEC/ISO 62264으로 국제표준이 되었다.

MES는 계획되거나 주문 받은 제품을 최종제품이 될 때까지 생산 활동을 최적으로 수행하도록 정보를 제공하며, 정확한 실시간 데이터로 공장활동을 지시하고 룰을 제시할 뿐만 아니라 실시간으로 활동 결과를 보고하여 의사결정에 도움을 주는 시스템을 말한다.


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[표 1. ANSI/ISA95 Part 소개]

레벨 US Standard Part Number and Title Status

ANSI/ISA 95.00.01Enterprise - Control System Integration

Part 1: Models and Terminology

ANSI/ISA 95.00.02Enterprise - Control System Integration

Part 2: Object Attributes

레벨4와

레벨3간

Integration

ISA 95.00.05 Part 5: Business to Manufacturing

Transactions Draft

ANSI/ISA 95.00.03 Part 3: Activity Models of MOM

ISA 95.00.04 Part 4: Object Models & Attributes of MOM Draft 레벨3

ISA 95.00.06 Part 6: MOM Transactions Proposed

※ Source: www.isa.org, www.ISA-95.com

ISA-95모델에서는 설비의 운영이나 센서의 구동 등 공정 라인 제어에 관련된 레벨

0, 1, 2 부분 보다는 협의의 MES 모델에 중점을 두어 레벨 3과 레벨 4의 관계를 주로 다루고 있으며, 레벨 0, 1, 2의 경우 ISA-88에서 Batch Process 산업에 대해 표준화 시켰다.

2.1.2 MES 주요기능

MESA의 MES 11가지 기능 구조도를 보다 쉽게 이해하기 위하여 ISA-95의

수직계층구조에 맞추어 레벨별로 구분하여 작성하면 [그림 1]과 같다 [2].

[그림 1. MES주요 기능]

SupplyChain

Management

ProductLifecycle

Management

Control

문서관리(Document

Control)

작업지시(DispatchingProduction

Units)

실행 및상세일정(Operations/

DetailedScheduling)

제품추적(Product

Tracking &Genealogy)

자원할당 및현황

(Resource Allocation& Status)

성과분석(Performance

Analysis)

유지보수관리(MaintenanceManagement)

프로세스관리(Process

Management)

데이터수집(Data

CollectionAcquisition)

품질관리(Quality

Management)

노무관리(Labor

Management)

MES

Sales &Service

Management

EnterpriseResourcePlanning

※ Source: 미국 MESA, MES Explained: A High Level Vision

MES는 동적인 실행위주의 시스템으로서, 정확한 현장정보를 활용하여 제조현장에서 발생하는 다양한 이벤트에 대하여 지시하고 통제하는 기능을 수행한다.


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세부 내용을 살펴보면, 공정진행 정보 모니터링 및 Control, 설비제어 및 모니터링, 품질정보 Tracking 및 Control, 실적정보 집계, 자재투입 관리, 노무관리 등 제조 현장에서 발생할 수 있는 모든 정보를 통합 관리하는 것으로 되어 있다.

MES는 동적인 실행 위주의 시스템으로서, 정확한 현장정보를 활용하여 제조현장에서 발생하는 다양한 이벤트에 대하여 지시하고 통제하는 기능을 수행한다. 또한, MES가 제공하는 기능은 생산지시 시점에서 완제품이 생산 입고되는 시점까지의 생산활동을 관리하며, 기업 및 공급망 전반의 영역과 양방향 정보교환을 통해 생산활동에 대한 중요 정보를 제공하는 기능을 수행한다. 이를 통하여 제품의 품질향상 및 생산성 향상에 직접적인 영향을 미치는 핵심 시스템으로 자리 잡아가고 있다.

2.2 MES 발전방향

2.2.1 MES 발전 방향

[그림 2]에 나타낸 것과 같이 MES는 1980년대에 MRP (Manufacturing Requirement

Planning), SFC(공장현장관리), PM&C(Production Monitoring & Control)를 중심으로 발전하였으나, 1990 년대에는 제조 현장과 ERP 간 연동을 중심으로, 2000 년대에는 인터넷의 급속한 보급으로 인해 전사 협업 중심의 BPM(Business Process Management)개념의 e-Manufacturing 모델로서 발전 하였다. 특히, MES 는 전사협업생산을 중시하는 Collaborative Manufacturing 시스템으로 발전할 것이 예상되며, ISA-95에서는 CPM(Collaborative Production Management)으로, ARC Advisory Group에서는 CMM(Collaborative Manufacturing Management)으로 명명하고 있다.

[그림 2. MES발전 방향]

Quality

Business Process Reengineering

ERP Implementation

Supply Chain Mgt

E-Biz Initiatives

CollaborativeManufacturingERP

MES

Automation

ERP

MES

Automation

Plant

InterPlant

Inter Company

Value Chain

Focus

1980 1990 2000 Time ※ Source: 미국 MESA, ISA SP88, ISA-95

ANSI/ISA-95 표준에 의하면

MES의 무게 중심이

MOM으로 옮겨 갈 가능성이

엿보이며 이것은 MES의

개념이 협의의 수준으로

축소되고 전문화되는 것을

의미한다.


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또한, ISA-95에서 제시하는 레벨 3의 MOM 영역은 전반적으로 시스템화가 진행될 것으로 보이며, 이것은 협의의 MES가 좀더 전문화되는 것을 의미한다. 따라서 협의의 MES 솔루션과 LIMS(Laboratory Information Management System), Automation, QM(Quality Management), WMS(Warehouse Management System) 등 몇 개의 영역별로 특화된 기능을 보유한 솔루션들의 조합에 의한 MOM 구축이 두드러질 것으로 예상된다 [4]. 그러나 이러한 기능들을 하나로 통합한 패키지의 유용성과 각 영역별로 더욱 고급화된 기능들을 탑재한 전문 솔루션의 기능성 간에 벌어질 경쟁에서 어느 쪽이 우위를 점하게 될지는 좀더 지켜보아야 할 것으로 생각된다.

2.2.2 미래의 MES 기술구조

현재 MES의 기술구조는 각 벤더의 시스템 별로 상이한 데이터 모델과

Communication 모델의 조합으로 타 시스템과는 API(Application Programming Interface) 를, 외부영역과는 EDI(Electronic Data Interchange)를 사용하여 인터페이스를 하고 있다. 그러나 미래의 MES의 기술구조는 제조현장의 이벤트를 타 정보시스템에 전달하기 위해 [그림 3]과 같이 ORB(Object Request Broker)를 사용한 일관된 Object Model로의 발전이 예상된다 [2].

[그림 3. 미래의 MES기술 구조]

※ Source: 미국 MESA, MES Explained: A High Level Vision

IT기술 발전에 따라, ‘J2EE’ 혹은 ‘.NET’과 같은 개방형 플랫폼과 EAI(Enterprise

Application Interface) 솔루션, SOA(Service Oriented Architecture) 등과 같은 기술을 접목하여 어플리케이션 간 통합의 문제를 해결해 나가고 있으며 MES에 기반한 실시간 기업의 구현을 위해 다양한 분야의 기능과 기술 발전이 진행되고 있다. ISA-

‘J2EE’나 ‘.NET’과 같은 개방형 플랫폼과 EAI (Enterprise Application Interface) 솔루션, SOA (Service Oriented Architecture) 등과 같은 기술을 접목하여 통합의 문제를 해결해 나가고 있다.


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95에서는 수직계층 레벨 4 (ERP, SCM, PLM 등)와 레벨 3 (MOM, MES) 간의 정보전달을 위해서 XML 기반의 표준 Communication을 지원하는 B2MML(Business to Manufacturing Markup Language)과 같은 표준화 작업이 진행되고 있다.

3. MES 구축 방안

지금까지 구축된 다양한 MES 구축방법을 분류해 볼 때, 크게 나누어 전문 벤더에서 패키지로 제작되어 판매되는 솔루션을 도입하는 방법과 자체 개발을 통한 개발 방법이 존재한다. 각각의 구축 방안에 대한 장단점을 알아 보고, 솔루션 도입 시 적절한 솔루션 선택방법에 대한 제언과 자체 개발 시의 중요 고려사항에 대하여 살펴 보고자 한다.

3.1 솔루션 도입을 통한 MES 구축

솔루션기반의 MES 구축 시 해당 기업의 생산시스템 환경에 맞는 적절한 솔루션 선택이 프로젝트 성공의 중요한 첫걸음이 된다. 최신 MES 솔루션 시장 흐름에 대해서 알아보고, 솔루션 선택 시의 고려사항에 대해 알아보겠다.

3.1.1 산업군별 MES 솔루션 시장 현황

Andrew Hughes의 2006년 10월 Gartner 분석 [3]에서는 MES 시장을 산업군에 따라

나누고 각 산업군별로 MES 벤더들의 영향력을 언급하였다. Hughes는 산업군을 크게 세 가지 (Process Industry, Hybrid Industry, Discrete Industry)로 나누어 주요 글로벌 MES 업체들의 시장 장악력을 다음과 같이 기술하였다. 장치산업으로도 통칭되는 연속공정으로 이뤄진 산업군인 Process Industry는 광업, 금속, 섬유, 세라믹, 화학, 에너지, 석유/가스와 같은 업종으로서, Aspen Technology, OSloft, Honeywell, ABB, 그리고 Invensys가 이 산업군에서 앞서가는 벤더들로 선정되었다.

Hybrid Industry(혼종산업)는 연속공정산업 (Process Industry)과 이산공정산업 (Discrete Industry)의 특징이 합쳐진 중간 개념의 산업군으로서 반도체 파운드리, 소비재, 포장, 식품, 약품 등의 업종으로 구성된다. 이 산업군에서는 GE Fanuc, Rockwell, Siemens 등의 기업이 강세를 보인 것으로 나타났다.

Discrete Industry(이산공정산업)는 반도체 조립, 항공/방위, 의공학, 제조, 자동차 등의 업종을 포함한다. 이 산업군에서는 Applied Materials, Brooks Automation, UGS, Visiprise 등이 강한 점유율을 가지고 있으나 GE Fanuc, Rockwell, Siemens 등도 상당한 영향력을 지닌 것으로 나타났다.

Hughes의 분석에서는 업종에 따른 MES 벤더들의 고유영역이 잘 나타나 있을 뿐만 아니라 ERP나 설비제어 시스템에서 강세를 보인 회사들이 MES 영역을 놓고 벌이는 새로운 시장 경쟁도 눈에 뜨인다. 갈수록 다양해지고 복잡해지는 MES 시장 상황에 따라 고객들의 선택은 더욱 혼란을 겪을 수밖에 없는 상황이 도래하고 있다.

산업군별 MES 솔루션 시장의 현황을 볼 때 경쟁이 더욱 치열해질 것이며 그에 따라 고객들도 선택에 있어 혼란을 겪을 수밖에 없는 상황이다.


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3.1.2 MES 솔루션 선택 시 고려사항

ERP와 달리 MES 시스템은 기업의 생산설비 시스템과 직접적으로 연관되어 있는

매우 복잡한 어플리케이션이다. 생산설비 시스템을 구성하고 운영하는 부분은 기업 고유의 노하우가 반영되어 있는 특화된 형태를 지니므로, 이를 지원하는 MES 시스템 또한 운영자의 까다로운 요구사항을 잘 반영할 수 있어야 한다.

[표 2. MES 솔루션 도입 시의 중요 고려사항]

구분 고려 사항 설 명

개발 지원 체계 기업 규모에 맞는 개발 지원 체계 제공

MES 구축 경험 동종 또는 유사업종에 대한 구축 경험

개발 방법론 체계화되고 입증된 개발 방법론 보유

예상 추가개발 인원 추가 개발분에 대한 소요인력

License 비용 도입 License 비용

구현 전략

Globalization 지원 다국어 및 Multi site에 대한 통합개발 및

적용 체계 제공

제공 MES 모듈 패키지로 이미 구현되어 제공되는 모듈의

범위 및 완성도

Batch Job 처리 Batch Job 구성 및 처리 능력

Workflow 지원 Workflow 기능 지원 범위 및 개발 편의성

Fail-Over 지원 Fail-Over 기능 제공 및 성능

확장성 공장의 증설이나 추가 모듈 도입에 대한

시스템의 적응성(adaptability)

기능

안정성 구현 기능의 안정적 서비스 및 오류나 이상

상황에 대한 대처 능력

ERP I/F 지원 ERP 패키지와의 I/F 편의성

설비 I/F 지원 안정적이고 유연한 설비 I/F 기능 지원 인터페이스

레거시 어플리케이션 I/F 지원 통합 레거시 어플리케이션 I/F 기능 지원

초당 Transaction 처리량 운영 시 MES 어플리케이션에 가해질 부하에

대한 Transaction 처리량

평균 Response Time 요청 Request의 평균 응답시간

CPU/Memory 차지 비율 운영 시 소요되는 CPU/Memory 점유율

성능

I/O Traffic 량 운영 시 소요되는 I/O Traffic 처리량

추가 개발 및 Upgrade 용이성 추가 개발 및 Upgrade에 대한 기술적

편의성 제공 수준

Maintenance 비용 연간 Maintenance 소요 비용 유지보수

평균 유지보수 인원 안정적인 운영이 보장되는 연간 유지보수

소요인원

그러나 현실에서는 업종별, 기술 구조별로 다양한 MES 솔루션이 혼재해 있으며 이를 도입하려는 기업은 자신의 기업환경에 맞는 솔루션 선택에 많은 어려움을 겪게 된다. MES를 도입하는 대부분의 기업은 MES 솔루션 선택에 대한 경험이 없으며, 도입 시 고려해야 할 사전 점검 활동에 대한 지식도 부족하다. MES 프로젝트를 수행(Implement)하는 기업(SI 업체) 또한 고객사의 레거시 MES 어플리케이션에 대한

도입되는 MES 솔루션은 기업 고유의 생산시스템 운영 노하우를 효과적으로 반영할 수 있어야 한다.


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자세한 현황을 모르기 때문에 수행하려는 프로젝트의 특성에 맞는 솔루션 선택에 어려움을 겪는다. 적절하지 못한 솔루션의 선택은 예상치 못했던 기술적 어려움 및 추가 개발 비용과 기간을 필요로 하게 되며, 이는 솔루션 도입 기업이나 프로젝트 수행 업체 모두에게 큰 부담으로 작용한다. [표 2]는 MES 솔루션을 선택 시 고려해야 할 중요 사항들이다.

솔루션 선택의 위험을 최소화하기 위해서는 구현 일정에 얽매여 성급하게 프로젝트를 추진할 것이 아니라 도입 솔루션에 대한 충분한 사전 점검 활동을 필요로 한다. 즉 MES를 도입하는 기업은 레거시 어플리케이션의 현황(Application Architecture, I/F 형태, 설비 Spec. 등)에 대한 심도 있는 분석과 신규 요구사항에 대한 명세화 작업이 필요하며, 이를 위해서는 담당 현업의 적극적인 협조가 필수적이다. 성공적인 MES 프로젝트 뒤에는 항상 담당 현업의 적극적인 참여가 있어 왔다. MES 수행(Implement) 업체는 프로젝트의 여건(기간, 비용, 인원 등)과 수행 경험 및 고객의 요구사항을 잘 맵핑하여 최적의 MES 솔루션이 도출될 수 있도록 지원해야 한다. 이를 위해서는 요구사항 대비 솔루션별 제공 기능 및 구현 전략에 대한 평가 작업이 수행되어야 하며, 보다 신중을 기하기 위해서 각 솔루션별 BMT(Benchmark Test) 작업도 고려해 볼 수 있다. 아래 [그림 4]는 MES BMT 수행 절차도이다 [6]. 이를 통하여 솔루션 선택의 리스크를 줄이는 동시에, 운영 시 필요로 하는 중요 기능에 대한 사전 점검의 장점도 함께 누릴 수 있다.

[그림 4. MES BMT 수행 절차]

수행

수행

1.요구사항분석1.요구사항분석

요구사항 수집요구사항 수집

요구사항 정의요구사항 정의

수행조직 구성수행조직 구성

일정 계획 수립일정 계획 수립

고객 면담서고객 면담서

분석분석

요구 기능 산정요구 기능 산정

자원 감시 계획자원 감시 계획

BMT 대상선정BMT 대상선정

BMT 절차 계획BMT 절차 계획

2.프로젝트수행계획수립2.프로젝트수행계획수립

1.BMT 목표 수립1.BMT 목표 수립

2.이행절차 계획 수립2.이행절차 계획 수립

3.시나리오 설계3.시나리오 설계

설계설계

시나리오 설계시나리오 설계

시험 데이터 준비시험 데이터 준비

시험 Application 준비(PLC Simulator )시험 Application 준비(PLC Simulator )

시나리오 설계서시나리오 설계서

시험데이터 설명서시험데이터 설명서

DTP (Detail Test Plan)DTP (Detail Test Plan)

단위 성능 시험단위 성능 시험

단위 시험 분석단위 시험 분석

1.단위 시험1.단위 시험

통합 성능 시험통합 성능 시험

통합 시험 분석통합 시험 분석

테스트테스트

임계 성능 시험 수행임계 성능 시험 수행

임계 시험 분석임계 시험 분석

3.임계 시험3.임계 시험

실행 결과서,모니터링 결과서실행 결과서,모니터링 결과서 결과 보고자료 작성결과 보고자료 작성

최종 평가 결과서최종 평가 결과서

1. 평가 및 결과 보고1. 평가 및 결과 보고

실행 결과서,모니터링 결과서실행 결과서,모니터링 결과서

실행 결과서,모니터링 결과서실행 결과서,모니터링 결과서

반복

수행

평가평가

P

A

O

Process

Activity

Output

T Task

P P P P

A

A

A A A

A

A

A

A

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

O

O

O

O

O

O

O

2.통합 시험2.통합 시험

적용기술 검토적용기술 검토T

요구 성능 산정요구 성능 산정

평가 결과 정리평가 결과 정리요구기능 정의서요구기능 정의서

시험 장비 준비시험 장비 준비T

반복

반복

T

T

O

O

MTP (Master Test Plan)MTP (Master Test Plan)

O

※ Source: 삼성 SDS, MES 솔루션 BMT 방안

솔루션 선택의 위험을 최소화하기 위해서는 구현 일정에 얽매여 성급하게 프로젝트를 추진할 것이 아니라 도입 솔루션에 대한 충분한 사전 점검 활동이 필수적이다.


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3.2 자체 개발을 통한 MES 구축

구축하려는 MES가 패키지 MES 솔루션에서 제공하는 기능과 많은 차이(기능

맵핑률이 낮음)를 가지고 있거나, 기술적 구조나 요구사항을 분석해 봤을 때 직접 개발하는 것이 유리할 경우 자체 개발 프로젝트 형식으로 MES를 구축할 수 있다. 이 경우에도 개발 생산성이나 시스템 안전성, 확장성 및 유지보수성은 핵심 고려 사항이다. 안정성이나 개발 생산성 측면을 고려했을 때, 기술적 난이도가 높고 각 부분별 전문 솔루션이 존재하는 경우(예: 설비관리, LIMS, EAI)는 해당 솔루션들을 선별 도입하고, 그 외의 기술적 난이도가 비교적 낮으며 업무에 특화된 부분이나 각 시스템 간의 연계부분은 직접 개발하는 형태가 좋다. 이를 통하여 구현에 대한 기술적 위험을 낮추는 동시에 자체 개발 고유의 장점을 살리는 것이 보다 효율적이다. 아무리 자체 개발 MES 프로젝트라 할지라도 전체 시스템 모두를 직접 개발하는 경우는 매우 드물다. 전체 개발 기간이나 비용 및 품질 측면에서 감당해야 할 부담이 너무 크기 때문이다. 유지보수성이나 확장성 측면을 고려했을 때는 SOA(Service Oriented Architecture)를 기반으로 MES를 구축하는 것이 효과적이다. 즉 MES를 구성하는 각 기능(Function)들은 해당 기능을 서비스 형태로 제공하고, 상호간의 연관 관계는 느슨한 연결구조(Loosely Coupled)를 가지게 하여 어플리케이션의 변경이나 확장에 유연하게 대응할 수 있게 한다.

SOA 기반의 MES는 각각의 어플리케이션 기능들이 상호간의 독립성을 유지하면서 전체적인 통합성을 이루게 한다. 통합을 위해서 각 어플리케이션들을 무리하게 변경하지 않기 때문에 그만큼 유지보수의 어려움이 줄어들고, 필요 시 모듈의 추가나 확장 및 타 제품으로 교체한다 할지라도 기존의 방식에 비해서 훨씬 용이하게 작업을 수행할 수 있다.

SOA를 기반으로 한 시스템 구축은 현재 패키지 솔루션이나 자체 개발에 상관없이 가장 많이 사용되는 아키텍처다. [표 3]은 SOA 측면의 서비스가 가지는 특징이다.

[표 3. 객체, 컴포넌트, 서비스 비교]

객체 컴포넌트 서비스

크기 잘 개 쪼개짐 중간 더 크게 묶여짐

결합도(Coupling) 단단함 느슨함 매우 느슨한

재사용성(Reuse) 낮음 중간 높음

종속성 (Dependencies) 컴파일시 컴파일시 런타임시

커뮤니케이션 범위

(Communication Scope)

어플리케이션

내부 통신

어플리케이션간

통신

전사 어플리케이션 간

통신

SOA는 여러 시스템에서 어플리케이션의 기능을 재사용할 수 있도록 해 줌으로써 어플리케이션의 개발과 통합작업을 간소화 시켜준다. 또한 기존 컴포넌트 기반의 아키텍처와 달리 표준 기반의 웹 서비스에 의존하기 때문에 기반 기술로 그 어떤 것도 필요하지 않는 장점이 있다. [표 4]는 컴포넌트 기반 아키텍처와 SOA의 비교이다.

요구 기능이 패키지 MES 솔루션에서 제공하는 기능과 많은 차이 (기능 맵핑률이 낮음)를 가지고 있거나, 기술적 구조나 요구사항을 분석해 봤을 때 직접 개발하는 것이 유리할 경우 자체 개발로 MES를 구축할 수 있다.

자체 개발을 통한 MES를 구축 시 전체 기본 아키텍처는 SOA를 기반으로 하고, 각 부분별 모듈 구현에서는 검증된 전문 솔루션을 도입하는 것이 유리하면 도입을 적극 고려하고, 그렇지 않는 부분의 경우 직접 개발을 통하여 전체 시스템을 통합하는 것이 보다 합리적이다.


113

[표 4. 컴포넌트 기반 아키텍처와 SOA 비교

컴포넌트 기반 아키텍처 SOA

기능 중심적 프로세스 중심적

코스트 센터 비즈니스 센터

어플리케이션 블록 서비스의 조립

구현 추상화

동종 기술 이기종 기술

객체 지향적 메시지 지향적

위의 고려사항들을 종합해보면 자체 개발을 통한 MES를 구축시 전체 기본 아키텍처는 SOA를 기반으로 하고, 각 부분별 모듈 구현에서는 검증된 전문 솔루션을 도입하는 것이 유리하면 도입을 적극 고려하고, 그렇지 않는 부분의 경우 직접 개발을 통하여 전체 시스템을 통합하는 것이 보다 합리적이다.

3.3 MES 구축 방안 비교

지금까지 솔루션 도입을 통한 MES구축방안과 자체 개발에 의한 MES구축 방안에 대해 살펴 보았다. 두 방안의 장단점을 비교하면 [표 5]와 같다.

[표 5. 자체 개발 vs 솔루션 적용]

구분 자체 개발 솔루션 적용

통합성

– 이기종 시스템 및 장비간 통신 솔루션 개발 필요

– ERP와의 인터페이스 개발 필요

– 다양한 사용자 인터페이스 지원 가능 – ERP를 포함한 다양한 외부 시스템의 인터페이스 지원

유연성– H/W 변경, 추가 프로세스 적용 시 심도 있는 영향도 분석 필요

– 다양한 제조공정 프로세스를 Configurable 하게 적용 가능

확장성

– 새로운 IT 기술이나 MES 프로세스 적용 시 In-House 개발 코드 수정

작업 필요

– 새로운 IT 기술이나 MES 프로세스 적용시 패키지의 Upgrade를 통해

반영

구축 및

유지보수

용이성

– 제품군별, 공정별 특성 프로세스 반영에 따른 요구사항 분석/적용을

위한 긴 구축기간 필요

– 신규 제품군, 공정의 추가/삭제의 용이성이 개발 품질에 의존적

– 전문 유지보수 인력 보유 필요

– 패키지화 된 솔루션의 커스터마이징을 통한 구축기간의 단축

– 선진공법 참조모델이 함축된 시스템 flow를 지원

– 비교적 유지보수가 용이

목표로 하는 MES의 필요기능과 MES 솔루션에서 제공하는 기능들이 많은 부분에서 적용가능 하다면 자체 개발보다 MES 솔루션 도입을 통한 구축이 보다 용이하다. 그러나, 솔루션 적용 시에 발생할 수 있는 위험 요소도 적지 않다. 각 위험요소 별로 살펴보면 다음과 같다 [4].

비즈니스 위험 – 솔루션 업체의 도산, M&A 및 기술적 혹은 비즈니스적인 서비스 지연 및 중단

솔루션 기반을 통한 구축이든, 자체 개발을 통한 구축이든 정답은 존재하지 않으며, 각

기업체의 業의 특성과 상황에 따라서 적절한 구축방안 결정과 실행, 그리고 안정적인 유지보수가 중요하다.


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구매 위험 – 요구사항 이상의 혹은 부족한 범위의 솔루션 구매 프로젝트 위험 – 예상 범위를 벗어나게 과도하게 발생하는 솔루션의 커스터마이징과 시스템과의 통합 작업에 의한 비용 및 구축 기간의 증가

유지보수 위험 – 예상 외로 빈번하게 발생하는 필수적인 업그레이드/교체, 과도한 커스터마이징이나 패키지 수정(Modification)으로 인한 업그레이드/ 패치의 기술적 어려움 증가

결국 솔루션 기반을 통한 MES구축이든, 자체 개발을 통한 MES구축이든 정답은 존재하지 않으며, 5장에서 자세히 설명하겠지만 각 기업체의 비즈니스 특성과 생산시스템의 환경에 따라서 적절한 구축방안 결정과 실행, 그리고 안정적인 유지보수가 중요하다. MES구축 시 진단과 전략수립단계에서부터 경험과 수행능력이 있는 파트너와의 협업이 필수적이다.

4. MES 구축 성공 사례

4.1 자체 개발을 통한 MES구축 성공 사례

MES 패키지 솔루션의 도움 없이 자체 개발을 통하여 시스템을 구축한다 할지라도 전체 시스템의 뼈대가 되는 기반 툴들은 구축 환경에 맞게 도입된 후 진행하게 된다. 예를 들어 생산시스템에서 전달되는 고속의 대량 데이터 처리를 위해서 RTDB(Real Time Database)를 도입하고, 메시지 전달 미들웨어로는 EAI를, PLC 인터페이스를 위해서는 관련 전문 HMI(Human Machine Interface) 도입을 추진할 수 있다. 전체 MES를 자체 개발을 통해 구축한 사례 중 가장 대규모로 수행된 A사의 사례를 분석하여 성공적으로 수행된 이유와 구축방법에 대해 간략히 살펴보고자 한다. 세계적인 일관제철회사인 A사의 레거시 MES는 메인프레임 기반으로 구동되고 있었는데, 장비의 노후화와 전문인력의 부재 등으로 유지보수 비용과 운영 위험 부담이 계속해서 증가하고 있었다. 이에 대한 근본적인 개선을 위해서 PI(Process Innovation) 2기 프로젝트의 일환으로 새로운 MES의 구축작업을 시작하게 되었다.

MES 기반 하드웨어로는 기존의 메인프레임 대신 고성능 유닉스 장비를 도입하였고, 소프트웨어로는 O사의 어플리케이션 서버와 데이터베이스를 탑재하여 자바를 기반으로 하는 J2EE 어플리케이션 아키텍처를 도입하여 [그림 5]와 같이 시스템을 구축했다. 어플리케이션 개발은 O사의 J2EE 개발 프레임웍을 기반으로 CBD (Component

Based Development) 방법론을 적용하여 공통 기능을 수행하는 핵심 컴포넌트를 개발하고, 각 재사용 컴포넌트의 세부 기능을 메타데이터로 정의할 수 있도록 해서 Configuration 작업만으로도 어플리케이션 개발이 가능하도록 구성하였다. 또한, ERP의 설계 기법을 활용하여 어플리케이션을 패키지화하여 확장 및 유지 보수가 용이하게 하였다. 비즈니스 로직은 기능 통합 설계 개념을 적용하여 공통 모듈화를 이루었고, 업무기준은 셋업(Set-up) 개념을 적용한 별도의 마스터 데이터 관리 시스템을 개발하여 개발기간을 기존의 65% 수준으로 단축하고, 총 소요비용 또한

A사의 MES 구축은 ERP 설계 기법 등을 응용하여 개발기간을 단축하고 소요비용을 절감하여 단기간에 구축비용을 회수한 성공사례로 꼽힌다.


115

획기적으로 절감하였다.

[그림 5. 철강A사 MES 아키텍처]

Web Application Server

MessageFramework

HttpReceiver

BusinessLogic

InterfaceApplication

Module

EntityObject

ViewObject

Model LayerControl Layer

Unix, JDK Java VM

Batch Job관리 ServerCM

(Concurrent manager)

EAISender

HttpServlet

ControllerMVC

Framework

I/F LayerIntegrationLayer

EAISender

Web Application Server

MessageFramework

HttpReceiver

BusinessLogic

InterfaceApplication

Module

EntityObject

ViewObject

Model LayerControl Layer

Unix, JDK Java VM

Batch Job관리 ServerCM

(Concurrent manager)

EAISender

HttpServlet

ControllerMVC

Framework

I/F LayerIntegrationLayer

EAISender

ERP

DBMS

ERPERP

DB Server

RA

C

UnixJDK Java VM

Portal/SSO

EPEP

Web

EPEP

Web

Process ComputersProcess Computers

EmployeeEAIEAI

TCP/IP

InternalLAN

TCP/IP G/W

Integration Server

MobileMobile

PDAWebpad

Firewall

NAS

SharedDisk

SecureZone

WebWeb

InternetInternet

EAIEAI

Dedicated Dedicated ClientClient

Dedicated Dedicated ClientClient MetaFrame

Archive Log

Received File

EAIEAI

Application Server

EAI

성공 요인으로는 최고 경영층의 강력한 리더십, 혁신과제 선정 및 세부 실행 계획, 적극적인 현업의 참여, 협력사의 전폭적인 지원, 유연한 조직구성과 운영, 과학적인 프로젝트 진행관리, 지속적인 데이터 품질보증 활동, 가동 전의 철저한 리허설, 지속적인 임직원의 변화관리를 통한 신속한 적응을 들 수 있으며 이를 통해 단기간에 MES 구축 비용을 영업이익으로 회수할 수 있었다.

A사의 경우 여러 개의 서로 다른 생산시스템 (제선공장, 제강공장, 열연공장, 냉연공장, 연주공장, 후판공장, 선재공장, 스테인레스공장 등)에 기동하는 복잡하고도 방대한 레거시 MES를 J2EE 어플리케이션 아키텍처에 맞게 새롭게 개발하는 매우 어려운 프로젝트였음에도 불구하고, 기존 시스템에 대한 깊은 이해와 영향도 분석 및 충분한 사전 검토 작업과 실행 테스트를 통하여 개발 생산성과 품질 및 유지보수성을 향상시키는 수준 높은 시스템을 구축할 수 있었다.

4.2 솔루션 도입을 통한 MES 구축 성공사례

MES 솔루션 도입을 통한 MES 구축 시의 잠재적인 위험성과 극복 방법에 대해서

3.1절에서 자세히 살펴 보았다. 요구사항이 점차 복잡해지고, 프로젝트 수행 기간이 짧아짐에 따라, 단일 솔루션을 통한 구축으로는 한계가 있으며, 부족한 부분은 자체 개발을 통해 극복하거나, 각 업무 기능 별로 최적의 솔루션들을 조합하는 형태로

최고 경영층의 강력한 리더

십, 유연한 조직구성과 운영,

과학적인 프로젝트 진행관리,

데이터 품질보증 활동, 지속

적인 임직원의 변화관리를 통

한 신속한 적응 등이 성공 요

인이었다.


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구축되는 사례를 많이 볼 수 있다. 이 경우 조합되는 솔루션들 간 또는 개발 모듈 기능들 간의 신속하고 안전한 메시지 연계가 매우 중요한데, 이를 위해 타 솔루션 간이나 개발 모듈 간 및 동일 솔루션 내의 다른 모듈 사이의 메시지 전달을 Message Bus(EAI) 또는 ESB(Enterprise Service Bus)를 통하여 이루어지도록 구성할 수 있다. 이를 통하여 각 솔루션 간, 그리고 솔루션 내부 모듈 간의 상호 독립성 유지와 메시지 전달의 안전성을 확보할 수 있으며 유지보수의 효율성을 높일 수 있다.

High Technology 산업에서 전세계 시장을 선도하는 B사는 C사의 MES 솔루션을 도입하여 MES를 [그림 6]과 같이 구축하였다.

[그림 6. 솔루션 기반의 B사 MES 아키텍처]

HMI 설비제어 Layer

EQ To EQFlow

ControlJob

ControlInline

Flow ControlAPC

(FDC/R2R)

HMI 설비제어 Layer

EQ To EQFlow

ControlJob

ControlInline

Flow ControlAPC

(FDC/R2R)

DistributedServers

WIPOPR

PRPEQP

MDLALARM

DistributedServers

WIPOPR

PRPEQP

MDLALARM

DistributedServers

WIPOPR

PRPEQP

MDLALARM

ProductionProductionDatabaseDatabase

ProductionProductionDatabaseDatabase

Custom Java Client

Thin Operator Client

Message Bus

Configuration Client PDAPDA Browser Clients

Data WarehouseData WarehouseData WarehouseData Warehouse

Web Services

Reports

B사는 솔루션 기반의 MES 구축을 통해서 시스템 아키텍처 단순화, 응용 프로그램 인터페이스 통일, Workflow Control 모듈 통합, 분산된 정보의 정규화, 기반기술의 표준화를 이루었으며, 메시지 서비스 버스를 위한 JMS(Java Message Service) 도입, 어플리케이션들 간의 유연한 연동을 위한 SOA & Web Service 기술 적용 등을 통하여 위험 요소 감소 및 프로젝트 기간 단축을 이룰 수 있었다. 이를 통하여 양산품 생산시점을 앞당김으로써 경쟁사보다 빨리 시장을 선점하고 막대한 영업이익을 거둘 수 있었다. 또한, 작은 시스템으로 시작해서 모든 모듈을 독립적으로 연계함으로써 프로젝트의 위험을 극소화하였고 최적화된 ROI(Return On Investment)를 구현할 수 있었다.

B사는 모니터링 화면과 리포트에 관련한 독특한 요구사항들을 많이 가지고 있었는데, 이 부분은 자체 개발을 통해서 C사의 솔루션을 커스터마이징 하거나 필요한 기능을 업그레이드 시에 추가로 반영시켜서 구축하였다.

B사는 솔루션 기반의 MES 구축을 통해서 시스템 아키텍처 단순화, 인터페이스 통일, 분산된 정보의 정규화 등을 이루고, 이로써 경쟁사보다 빨리 양산품을 생산하여 시장을 선점하고 막대한 영업이익을 획득할 수 있었다.


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성공요인으로는 적절한 솔루션 선택과 배치, 명확한 요구사항 정의와 견고하게 확립된 비즈니스 프로세스 및 룰, 공정간의 물류흐름에 대한 최적화, 수준 높은 설비제어 자동화, 지속적인 Line 개발을 통한 지식 축적, 수준 높은 현업들의 적극적인 참여를 들 수 있다. 복잡하고 수준 높은 사용자와 생산시스템의 요구사항에 대하여 B사는 적절한

MES 솔루션의 선택과 최신 아키텍처에 기반한 효율적인 커스터마이징을 통하여, 빠르고 안전하게 MES를 구축할 수 있었다.

5. 성공적인 MES 구축을 위한 제언

5.1 MES에 구축 방안에 대한 제언

앞서 살펴 보았듯이 MES 구축은 업종과 기업의 특성에 따라 다양한 형태를 지닐 수밖에 없다. 시장을 주도하는 기업이 없는 ‘무한 경쟁’의 상황이라는 배경적 원인 외에도, 제조 현장과 공정의 특성을 따라갈 수밖에 없는 MES의 태생적 원인이 함께 나타난 결과이다. 지극히 당연하고 직관적이지만, MES 프로젝트의 경우 ‘Case by Case’에 따른 특성이 강하여 ‘MES’라는 하나의 이름으로 묶을 수 있는 부분은 많지 않을 것이다. 다시 말해서 MES의 구축 방법론은 개개의 상황에 맞추어 개별적으로 대처할 여지를 남겨두는 유연성을 갖추어야 한다.

[그림 7. MES 프로젝트 추진 방법론]

Phase 1

MES 진단

Phase 1

MES 진단

Phase 2

MES 전략수립

Phase 2

MES 전략수립Phase 4

변화관리

Phase 4

변화관리

Phase 3

MES 구축

Phase 3

MES 구축

MES 진단 MES 전략수립

MES구축

변화관리

• 현 시스템 상세 분석• MES 시스템 설계• MES 구축(솔루션 도입, Interfacing, Customizing)

• 설비가동/생산운영 테스트생산업무의 적기 정상화

• 변화교육• 간담회• 홍보활동• 변화정도 진단 및 대응변화에 대한 구성원/조직의성공적인 적응

• MES 수준진단 계획• 현행 MES 수준 진단• 진단 결과 분석MES 구축 또는 개선여부 판단

• 업종/기업 특성 파악• MES 업체 동향 파악• 프로세스/시스템 등As-Is 분석

• 요구사항 분석• To-Be 제시 (프로세스, 아키텍쳐, 솔루션 포함)

• (필요 시) Benchmarking Test 수행

최적 구축전략 도출

MES 추진 방법론

※ Source: 삼성 SDS, MES 프로젝트 추진 방법론

2006년에 주현택은 이와 같은 관점에서 매우 적절하다고 볼 수 있는 방법론을 제시한 바 있다 [1]. 여기에 자칫 ‘유연성’이 지나치게 강조되어 ‘추상화’로 흐르는 것을 막기 위한 새로운 방법론을 [그림 7]과 같이 제언하고자 한다 [5]. 본고에서 제시한 방법론은 ‘진단 전략수립 구축(변화관리 병행)’의 일반적인 큰 틀을

본고의 방법론은 ‘진단 전략수립 구축(변화관리 병행)’의 일반적인 큰 틀을 따르되 진단과 전략수립에 비중을 두어 개별 기업의 특성을 반영하고 실제 구축 사업에서 발생할 수 있는 혼란을 최소화하고자 하는 것이 특징이다.


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따르되 진단과 전략수립에 비중을 두어 개별 기업의 특성을 반영하고 실제 구축 사업에서 발생할 수 있는 혼란을 최소화하고자 하는 것이 특징이다.

첫 단계인 ‘MES 수준진단’은 기존에 MES를 구축하여 활용 중인 기업의 요구를 충족시킬 수 있는 단계이다. 각 산업군이나 업종의 특성 및 개별 기업의 특성을 모두 고려하여 면밀한 진단을 통해 신규 MES 구축이 필요할 것인지, 현재 MES의 개선으로 충분할 것인지, 혹은 현행 수준을 유지하는 것만으로도 충분할 것인지를 판단한다.

‘MES 전략수립’ 단계는 개선이나 신규 구축이 필요한 경우 반드시 거쳐야 하는 단계이다. 기업의 업무 프로세스, 시스템, 공정 등 세밀한 수준까지 현황을 파악하고 문제점을 도출하여 개선점, 혹은 혁신사항을 제시하게 된다. 이렇게 제시된 To-Be 모델을 기반으로 이를 구현할 수 있는 최적의 MES 아키텍처를 구상하는 것도 ‘전략수립’ 단계의 중요한 결과물이다. 이때 업무 영역별(생산, 공정, 자재, 설비, 품질 등)로 솔루션 도입과 자체 개발을 비교하게 되며 최적의 조합이 무엇인지 찾게 된다.

‘MES 구축’ 단계와 ‘변화관리’는 서로 병행하여 추진되는 것이 이상적이다. 이를 위해서는 구축 전략을 수립하는 과정에서 사실상 변화관리 계획도 수립되는 것이 필요하다. 변화관리의 중요성에 대해서는 다음 절에서 좀더 상세히 다룰 것이다. 시스템을 구축하는 단계는 단순히 수립된 전략을 계획대로 추진하는 것만으로 끝나지 않으며 프로젝트 수행 과정에서 발생하는 수많은 이상 상황과 위기에 대처하고 필요할 경우 전략을 변경하기도 하는 유연한 대응이 요구된다. 또한 MES는 설비와 직접적으로 맞닿아 있어 심한 경우 공장 내 모든 설비의 부속품 수만큼의 문제가 발생한다고 가정해야 할 수도 있다. 따라서 적기에 구축을 마무리하고 공장의 운영을 정상화하기 위한 가동 테스트가 매우 중요하며 언제라도 발생할 수 있는 이상상황에 대비하여 ‘계획-구축-점검-반영-계획…’이 연속하여 이어지는 Iterative Procedure를 항상 고려해야 한다.

5.2 변화관리

아무리 선진화되고 개선된 시스템이라 하더라도 이를 운영하는 구성원은 새로운 것을 받아들여야 하는 적응의 시간을 가져야 한다. 특히 기존 시스템을 사용하였던 경우에는 새로운 시스템이 오히려 업무에 방해가 된다고 생각될 것이다. 일반적으로 경영혁신이나 시스템 구축이 실패로 끝나는 요인의 90%가 인적 자원에 대한 배려가 부족했기 때문이라는 것은 특히 MES 프로젝트의 경우 되새겨 보아야 할 사실이다. 왜냐하면 MES의 개선이나 신규 구축은 새로운 공정이나 설비의 도입과 연결되는 경우도 있으며 이에 따른 인력 생력화를 대규모의 구조조정과 혼동하는 현장의 반발감이나, 제조현장의 가시화를 통해 드러나는 문제점에 대한 책임소재 등 기업 내 조직과 부서, 구성원 간에 발생하는 많은 이슈들이 표면화되기 때문이다. 따라서 시스템 구축이 ‘설비와 시스템 간의 문제를 해결하는 과정’이라고 본다면 변화관리는 ‘구성원/조직과 시스템 간의 문제를 해결하는 과정’이라고 할 수 있다. 그러므로 전체 구성원과 조직의 수만큼 문제가 있다고 가정할 수 있으며 이러한 관점에서 변화관리는 시스템 구축과 병행하여 시작하는 것이 이상적이다. 왜냐하면

새로운 시스템과 업무 절차의 도입에는 전체 구성원과 조직의 수만큼 문제가 있다고 가정할 수 있으며 이러한 관점에서 변화관리는 시스템 구축과 병행하여 시작하는 것이 이상적이다.


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이를 통해 조직과 그 구성원으로 하여금 변화의 방향을 사전 인지하도록 하고 미리 적응할 수 있는 충분한 준비 기간을 제공할 수 있기 때문이다. 또한 시스템 구축 과정과 마찬가지로 ‘교육 및 홍보 – 변화진단 – 교육 및 홍보 – …’의 과정이 연속적으로 지속되어야 함을 고려하여 구성원과 조직이 궁극적으로 새로운 시스템과 변화에 적응할 수 있도록 지속적인 관리가 필요하다.

6. 결론

지금까지 MES의 개념과 간단한 역사, 그리고 미래의 발전 방향을 살펴보았으며 각 기업에 맞는 MES 구축을 위해 솔루션을 선택하는 경우와 자체 개발을 하는 경우에 대해서도 살펴 보았다. MES를 도입하는 기업은 기존 MES 패키지를 구매하여 적절히 커스터마이징하거나, 각 요구 사항에 맞는 솔루션을 선택하여 조합하거나, 혹은 까다로운 요구를 만족시킬 만한 솔루션이 없다고 판단하면 직접 개발하는 방법을 선택할 것이다. 성공사례에서 볼 수 있듯이 솔루션을 도입하든, 자체 개발을 하든 개발 생산성이나 시스템 안전성, 확장성 및 유지보수성과 같은 MES 선택의 핵심 고려 사항들은 반드시 검토되어야 하며, 실질적인 효과를 거두기 위해서는 현업의 적극 적인 참여가 필수적이다. 또한 이러한 고려사항들의 체계적인 도출과 적용 및 진행을 위해서 본사의 ‘MES 추진 방법론’을 제시하였다. 타 정보시스템들과는 달리 MES는 기업의 생산성과 효율성 향상을 지원하는 가장 기반이 되는 시스템이다. 갈수록 치열해지는 기업 경쟁 환경에서 경쟁력 있는 MES 시스템을 구축하기 위해서는 개별 기업의 생산환경과 이에 대한 진단 및 그에 맞는 전략수립이 무엇보다 중요하며, MES 구축과 함께 치밀한 변화관리가 수반되어야만 투자의 효과를 극대화할 수 있다. 삼성SDS는 삼성 그룹사를 대상으로 다양한 분야의 MES 구축 경험과 다년간의 운영 노하우를 기반으로 최근 MES 사업단을 발족하여 MES 진단, 전략수립 및 프로세스 혁신, 고객 맞춤형 MES 구축 및 운영관리에 이르기까지 MES 전반에 대한 IT서비스를 수행할 수 있는 체계를 정비하였으며, 현재 제조업 전체에 걸친 프로젝트 수주 및 구축 작업을 진행 중이다. 본고에서는 최근의 MES 표준화 추세와 성공적인 구축 사례를 참조하여 가능한 많은 내용을 담으려 노력하였다. 급변하는 시장 경쟁 환경에서 MES를 통하여 생산의 효율성 극대화를 추구하는 기업에게 참고가 되고, 나아가 MES 도입의 성공을 삼성SDS와 함께 하는 고객이 조금이라도 많아지기를 희망하며 본고를 마치고자 한다.


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참고 문헌

[1] 주현택, “MES 솔루션 동향 및 구축 프로젝트 성공 전략 (An Overview of MES Solution

Trends and A Strategy for Successful MES Deployment)”, Samsung SDS Consulting

Review, No.2, 2006

[2] MES Explained: A High Level Vision, MESA, 1997

[3] Andrew Hughes, “Not All MES Suppliers Are Appropriate for Every Manufacturer”,

Gartner Industry Research, 10th, Oct., 2006

[4] Andrew Hughes, Kenneth F. BrantAndrew Hughes, “MarketScope for MES Software,

2006, Gartner Industry Research, 30th, Sep., 2006

[5] 김홍기 외, “MES 프로젝트 추진 방법론”, 내부 전략 자료 (대외비), MES 사업단,

Samsung SDS, 2007

[6] 정현락 외, “MES 솔루션 BMT 방안”, 내부 전략 자료 (대외비), MES 사업단, Samsung

SDS, 2007


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저자 소개

송화섭 (Hwa Sub Song)

책임컨설턴트, MES사업단 / 공학석사

– 울산대학교에서 전자계산학 석사학위를 취득하였다. – POSCO 및 자동차 부품 제조업체 MES 및 Process Portal 구축 사업을 수행 하였다.

– 현재 삼성전자 LCD총괄 T8 DataMart 구축을 수행 중 이다. – [email protected] – 016-298-1607

정현락 (Hyun Rak Jung)

책임컨설턴트, MES사업단 / 공학학사

– 울산대학교에서 전자계산학 학사 – ORACLE에서 PDM 솔루션 개발을 수행하였다. – 전자, 식음료, 제철 업종의 ERP 컨설팅을 수행하였다. – POSCO에서 MES 및 e-Biz, Enterprise Portal 사업을 수행 하였다. – 현재 삼성SDI PDP 4 Line MES 프로젝트를 수행 중 이다. – [email protected] – 011-887-8814

정승호 (Seun Gho Jeong)

책임컨설턴트, MES사업단 / 공학박사

– 서울대학교에서 핵변환공학 박사학위를 취득하였다. – 제일모직 MES 진단 및 전략 수립 업무를 수행하였다. – 현재 삼성 SDI P4 line MES 구축 프로젝트에 참여 중이다. – [email protected] – 017-391-0331

MES 구축 방안 검토 및 대표 사례 연구SAMSUNG SDS Consulting Review, No.1, 2007 103 MES...

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