MES 시스템 단계별 설명

MES (Manufacturing Execution System) 시스템 단계별 설명

MES(제조 실행 시스템)는 생산 현장의 활동을 실시간으로 모니터링, 관리 및 제어하는 시스템입니다. ERP(전사적 자원 관리)와 현장 장비/작업자 간의 정보 흐름을 연결하여 생산 효율성을 극대화하고 품질을 향상시키며 생산 과정을 투명하게 만듭니다. MES 시스템의 운영은 정확한 기준 정보 설정에서 시작하여, 계획, 실행, 모니터링, 분석의 단계로 진행됩니다.

1. 기준 정보 관리 (Master Data Management)

   MES 시스템의 성공적인 구축 및 운영을 위한 가장 기본적인 단계입니다. 생산 활동과 관련된 모든 마스터 데이터를 정의하고 시스템에 입력합니다. 주요 기준 정보에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다:

   • 품목(Item): 생산하거나 사용하는 모든 제품, 부품, 자재에 대한 정보 (제품 코드, 이름, 단위 등)
   • 자재 명세서(BOM - Bill of Materials): 특정 최종 제품 또는 중간 조립품 하나를 생산하는 데 필요한 모든 원자재, 부품, 반제품 등의 목록과 각 품목의 소요량을 정의합니다. BOM은 다단계로 구성될 수 있으며(Level BOM), 생산 계획에 따른 자재 소요량 산출, 작업 지시별 사용 자재 명시, 생산 완료 시 자재 소모량(Backflushing) 계산, 제품 원가 산정 및 이력 추적의 핵심 기준 정보입니다. 정확한 BOM은 자재 조달, 재고 관리, 원가 산정, 생산 실행 전반에 걸쳐 오류를 방지하고 효율성을 확보하는 데 결정적인 역할을 합니다.
   • 공정(Routing): 제품이 생산 라인에서 거쳐야 하는 작업 순서, 각 작업의 표준 시간, 필요한 설비 정보 등 생산 절차에 대한 정보입니다.
   • 설비 및 작업장(Work Center/Resource): 생산 활동이 이루어지는 장비, 라인, 작업 셀 등 현장 자원에 대한 정보(능력, 상태, 담당 공정 등)입니다.
   • 작업자(Operator): 현장에서 생산 활동을 수행하는 작업자에 대한 정보(식별자, 권한 등)입니다.
   • 품질 기준(Quality Specification): 각 공정 또는 제품에 대한 품질 검사 항목, 검사 방법, 허용 기준 등의 정보입니다.
   • 단위(Unit of Measure): 수량, 길이, 무게 등을 나타내는 단위 정보(Kg, EA, Meter 등)입니다.

   정확하고 일관성 있는 기준 정보는 이후의 모든 단계(계획, 실행, 분석)에서 오류를 줄이고 효율성을 높이는 핵심이므로, 시스템 도입 및 운영 시 가장 중요하게 관리되어야 합니다. 특히 BOM과 공정 정보는 생산 계획, 자재 소모, 생산 추적의 직접적인 근거가 됩니다.

2. 계획 및 스케줄링 (Planning & Scheduling)

   ERP 시스템으로부터 받은 생산 계획(마스터 생산 계획)과 MES의 기준 정보(공정, 설비 가용성, BOM에 기반한 자재 소요량 등)를 바탕으로, MES는 세부적인 작업 지시 및 생산 스케줄을 생성합니다. 장비, 작업자, 자재의 가용성 등을 고려하여 최적의 생산 순서와 시간을 결정합니다. 현장의 제약 조건(장비 고장, 자재 부족 등)을 반영하여 스케줄을 동적으로 조정하기도 합니다.

3. 작업 지시 및 배포 (Work Order & Dispatching)

   생성된 스케줄에 따라 작업 지시(Work Order)가 생성됩니다. 이 작업 지시는 생산할 품목, 수량, 작업 순서, 사용될 자재 목록(BOM 기반), 작업 방법 등의 정보를 포함하며, 해당 작업 지시는 특정 생산 라인, 장비 또는 작업자에게 전자적으로 배포됩니다. 종이 없는 생산 환경을 구축하는 데 기여합니다.

4. 생산 실행 및 추적 (Production Execution & Tracking)

   작업 지시를 받은 현장 작업자 또는 장비는 MES와 상호작용하며 생산 활동을 시작하고 완료합니다. MES는 각 작업의 시작 시간, 종료 시간, 생산 수량(양품/불량), 작업자 정보 등을 실시간으로 추적하고 기록합니다. 사용된 자재 정보 또한 BOM을 기준으로 입력되거나 자동 소모(Backflush) 처리될 수 있습니다. 이를 통해 현재 생산 진행 상태를 정확하게 파악할 수 있습니다.

5. 실시간 데이터 수집 및 모니터링 (Real-time Data Collection & Monitoring)

   생산 장비(PLC, 센서 등), 스캐너, 작업자 입력 등을 통해 생산 관련 데이터(장비 상태, 생산 속도, 온도, 압력 등)가 실시간으로 수집됩니다. 수집된 데이터는 MES 시스템의 대시보드나 화면을 통해 관리자 및 작업자에게 제공되어, 생산 현황, 장비 상태, 생산 효율 등을 즉각적으로 모니터링할 수 있게 합니다.

6. 품질 관리 (Quality Management)

   생산 과정에서 품질 검사 지점을 설정하고, 기준 정보에 정의된 품질 기준에 따라 검사 결과(합격/불합격, 측정값)를 MES에 기록합니다. 불량 발생 시 원인 분석을 위한 데이터를 수집하고, 품질 문제 발생 시 경고를 발생시키거나 관련 절차를 강제할 수 있습니다. SPC(통계적 공정 관리) 등의 기능을 통해 공정 이상을 조기에 감지합니다.

7. 자재 추적 및 이력 관리 (Material Tracking & Traceability)

   어떤 로트의 자재가 어떤 제품 생산에 사용되었는지 BOM 정보를 기반으로 추적하고 기록합니다. 이를 통해 특정 제품의 생산에 사용된 모든 원자재 및 부품의 이력을 역추적할 수 있으며(Traceability), 문제가 발생했을 경우 해당 자재가 사용된 다른 제품들을 빠르게 파악하여 리콜 등 필요한 조치를 취할 수 있습니다. 자재 소모 및 재고 현황 관리에도 활용됩니다.

8. 성과 분석 및 보고 (Performance Analysis & Reporting)

   MES에 축적된 생산 데이터와 기준 정보(BOM, 공정 등)를 기반으로 OEE(총체적 설비 효율), 생산성, 수율, 가동 시간, 비가동 시간 등 다양한 핵심 성과 지표(KPI)를 분석합니다. 이를 통해 생산 병목 현상을 파악하고 개선 기회를 식별할 수 있습니다. 분석된 결과는 보고서 형태로 제공되어 의사 결정에 활용되며, ERP 시스템에 다시 전달되어 원가 계산, 재고 관리 등에 반영됩니다.

이러한 단계들을 통해 MES는 생산 현장의 운영 효율성을 높이고, 데이터를 기반으로 한 의사 결정을 지원하며, 전반적인 제조 경쟁력을 강화하는 역할을 수행합니다. 특히 정확한 기준 정보 (BOM, 공정 등 포함)는 MES 시스템의 근간이 되어, 모든 후속 단계의 정확성과 효율성을 보장합니다.