KR102641624B1 - 범용 mes 구축 시스템 - Google Patents

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KR102641624B1 KR1020230146279A KR20230146279A KR102641624B1 KR 102641624 B1 KR102641624 B1 KR 102641624B1 KR 1020230146279 A KR1020230146279 A KR 1020230146279A KR 20230146279 A KR20230146279 A KR 20230146279A KR 102641624 B1 KR102641624 B1 KR 102641624B1
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Abstract

본 발명은 스마트 팩토리에 생산실행기능을 구현하는 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템은 스마트 팩토리를 구현하기 위한 공장 설비를 연결하여 도시할 수 있도록 하는 작화부(100); 상기 작화부(100)에서 도시된 상기 스마트 팩토리의 공장 설비의 상태 값과 원료량, 생산량을 포함하는 생산 관련 수치를 나타내는 계기창을 표시할 수 있도록 하는 계기창 표시부(200); 원료, 인력을 포함하여 제조를 위한 자원을 제공하는 부서와 데이터를 송수신하는 표의 작성이 가능하게 하는 표작성부(300); 상기 공장 설비의 동작이 순차적으로 또는 상기 계기창 표시부(200)에서 설정된 창에서 모니터링 되는 조건에 따라 수행되도록 하는 프로그램의 작성이 가능하도록 하는 프로그래밍부(400); 로 구성되고, 상기 표작성부(300)에서 작성된 표에 데이터의 입력, 수정, 삭제 및 파일 저장을 포함하는 특정 명령의 실행이 가능한 버튼이 포함되어 상기 버튼의 클릭으로 상기 특정 명령이 실행되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

범용 MES 구축 시스템 {UNIVERSAL MES CONSTRUCTION SYSTEM}
본 발명은 스마트 팩토리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 팩토리에서 생산실행기능을 구현하는 범용 MES(Manufacturing Execution System) 구축 시스템에 관한 것이다.
스마트 팩토리는 현대 제조업에서 중요한 개념으로, 최신 정보 기술(IT)과 자동화 기술을 활용하여 생산 시스템을 혁신적으로 개선하는 방식을 말한다. 스마트 팩토리는 자동화 및 로봇화를 통해 생산 프로세스를 자동화하고, 인간 작업자의 업무 부담을 줄이며 또한, 다양한 센서 및 IoT 기술을 활용하여 기계와 생산 설비의 상태를 실시간으로 모니터링하고 데이터를 수집하여 생산 프로세스를 최적화한다. 수집된 데이터는 빅 데이터 분석을 통해 생산 효율성을 향상시키고, 예측 유지보수와 문제 조기 감지에 기여한다. 스마트 팩토리는 더 많은 유연성을 제공하고 고객의 요구에 따라 맞춤형 제품을 제조할 수 있도록 하며 뿐만 아니라, 디지털 통합을 통해 생산 데이터, 설비 관리, 재고 관리 등의 정보를 효율적으로 공유하고 관리하여 더 높은 연계성을 구축하며 에너지 효율성은 스마트 팩토리의 또 다른 중요한 측면으로, 환경친화적인 생산 방식을 채택하고 에너지 소비를 최소화한다. 스마트 팩토리는 제조업체가 생산성을 향상하고 경쟁력을 강화하기 위한 핵심 도구로, 높은 품질의 제품 생산, 비용 절감, 지속 가능한 생산을 지원한다.
스마트 팩토리는 사람의 개입을 최소로 하고, 시간에 구애받지 않는 장점이 있어 특히 제조에 적용이 쉽다.
또한, 투입 비용 대비 효과가 높아 기존 공장을 스마트 팩토리로 개조하는 경우 제조 부문부터 진행하는 경우가 많다.
공개특허공보 제10-2022-0142176호에 이러한 제조 부문의 스마트 팩토리의 일례가 개시되어 있고, 도 1은 그 구성도이다.
일반적인 제조 부문 스마트 팩토리는 공정에 대한 제어기준을 관리하는 기준 관리부(1), 공정이 수행되는 동안 센서에서 센싱되는 값을 획득하는 정보 수집부(3), 제어대상을 감시하는 모니터링부(5), 제어대상에 이벤트 발생 시 이를 감지하는 이벤트 감지부(7), 제어대상에 대해 제어기준에 대응되는 커맨드를 수행하는 제어부(9) 등을 포함하여 구성된다.
제한된 자원과 비용으로 스마트 팩토리화를 진행하는 경우 공정 자동화를 중심으로 진행하게 되는데, 이 경우 원료와 인력의 수급, 유통 등은 기존에 하던 대로 사람이 수행하는 형태를 띠는 경우가 많다.
이러한 경우 스마트 팩토리의 자동 생산 과정에서 도출되는 데이터가 원료를 담당하는 자재부서나 인력을 담당하는 인사부서에 전달되기 어렵고, 자재부서나 인사부서에서는 결국 종래 재래식 공장 시스템에서 하던 것처럼 생산 라인의 장치에서 데이터를 직접 받아서 처리하든지, 생산 라인의 관리자에게 데이터를 의뢰하여 처리하여야 하므로 제조 부문 외의 원료, 인력, 물류 부문 등에서 병목 현상이 생겨 비효율이 발생하고 이것을 해결하기 위하여 MES의 필요성이 강조되었다.
그러나 MES는 최고의 IT 전문가가 C/C++, C#, JAVA 등의 코딩 작업에 의해 만들어지며 적어도 6개월 이상의 시간이 소요되어 그에 따른 높은 비용을 발생시킨다.
KR 10-2022-0142176 A (2022. 10. 21.)
없음
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고급 IT 전문가에 의한 코딩 작업 없이 MES를 단기간에 구축할 수 있는 범용 MES 구축 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템은 스마트 팩토리를 구현하기 위한 공장 설비를 연결하여 도시할 수 있도록 공장의 모든 장치 그림을 드롭다운할 수 있는 장치 아이콘을 포함하는 장치그림 작화부; 상기 작화부에서 작화된 스마트 팩토리의 공장 설비의 상태값, 원료량·생산량을 나타내는 숫자와, 원부자재명·제품명·인적사항을 표시하는 문자를 입력하고 표시하는 계기창을 작화할 수 있도록 하는 계기창 표시부; 원료·제품·인력을 포함하여 제조를 위한 자원을 제공하는 부서와 데이터를 송수신하고 MES에서 처리하는 모든 숫자 및 문자를 디스플레이하는 표의 작성이 가능토록 하는 표작성부; 계기창·표·파일, 이들 상호 간의 관계를 설정하고 프로그래밍할 수 있게 하는 프로그램 버튼을 포함한 프로그래밍부; PC 화면 위에 무한개의 표·무한개의 계기창·무한개의 프로그램 버튼을 배치하고, 모든 버튼에 표와 표·표와 계기창·표와 파일·계기창과 파일 간에 특정 명령들을 프로그래밍하고 상기 프로그램이 저장된 버튼의 클릭으로 실행되면서 MES가 완성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템은 컴퓨터 프로그램 코딩이 필요 없이 비IT 전문가도 MES를 구축할 수 있도록 함으로써, 현재 최소 6개월 이상이 소요되는 MES 구축 기간을 수 주 이내로 단축할 수 있게 한다.
도 1은 스마트 팩토리의 예시도
도 2는 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템의 대상이 되는 스마트 팩토리의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템의 메뉴 화면
도 4는 스마트 팩토리의 예시도
도 5는 공장 설비 리스트
도 6은 아날로그 계기창의 예시도
도 7 및 도 8은 도 4의 스마트 팩토리에서 원료 현황을 파악할 수 있도록 작성된 표의 예시도
도 9는 본 발명에서 제공하는 특수 기능 설정이 가능한 버튼 선택창
도 10은 마스터 테이블과 디테일 테이블의 예시도
도 11은 테이블과 입력창의 예시도
도 12는 파일검색을 위한 테이블의 예시도
도 13은 자료입력창의 예시도
도 14는 공정명령어 선택창의 예시도
도 15는 다른 page 버튼 on/off 명령어의 세부항목 입력창
도 16은 계기창→다른 page 명령어의 세부항목 입력창
도 17는 계기창→메모창 명령어의 세부항목 입력창
도 18는 계기창↔테이블 명령어의 세부항목 입력창
도 19은 계기창→파일 명령어의 세부항목 입력창
도 19a는 파일명 입력창
도 20은 파일→계기창 명령어의 세부항목 입력창
도 21은 계기창 간 문자 비교 명령어의 세부항목 입력창
도 22는 계기창 문자 가려내기 명령어의 세부항목 입력창
도 23은 계기창 문자 결합하기 명령어의 세부항목 입력창
도 24은 팝업창 열기/감추기 명령어의 세부항목 입력창
도 25는 메시지 알림 명령어의 세부항목 입력창
도 25a는 알림 메시지 입력창
도 26은 프로그램 소스 리스트의 예시도
이하에서는 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템의 대상이 되는 스마트 팩토리의 구성도로서, 스마트 팩토리는 PC(10), PLC(20, Programmable Logic Controller) 및 공장 설비(30)로 구성되어, PC(10)에서 PLC(20)를 통해 공장 설비(30)로부터 아날로그 신호 또는 디지털 신호를 입력{AI(Analog Input), DI(Digital Input)}받고 PLC(20)를 통해 공장 설비(30)에 아날로그 신호 또는 디지털 신호를 출력{AO(Analog Output), DO(Digital Output)}하여 공장 설비(30)가 자동 생산을 수행하도록 한다.
PC(10)는 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템이 설치되어 공장 설비(30)를 모니터링하고 모니터링에 수반되는 온도, 습도, 모터 속도 등 센싱된 각종 계기값에 기반하여 사전 프로그래밍된 명령을 PLC(20)에 전달하는 구성요소이다.
PLC(20)는 공장 설비(30)가 수행할 각 동작과 순서, 고장일 때의 처치 등이 정의된 I/O 명령을 수행하는 구성요소로서, PC(10)가 내보내는 각 명령에 따라 공장 설비(30)를 제어한다.
공장 설비(30)는 공장에 구비되어 실제 제조 활동을 수행하는 구성요소로서, 반응기·탱크·모터·펌프·배관·밸브 등을 말한다.
도 3은 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템의 메뉴 화면으로서, 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템은 스마트 팩토리를 도시하는 작화부(100), 작화된 공장 설비의 상태나 설비 내 원료의 양을 표시하는 계기창 표시부(200) 및 자재부서, 인사부서 등 제조부서 외의 부서(이하 '제조 외 부서'라 한다)와 데이터를 송수신하는 표를 작성하는 표작성부(300)와 공장 설비의 동작을 프로그래밍하고 MES를 위한 데이터 처리를 프로그래밍하는 프로그래밍부(400)를 포함하여 구성된다.
작화부(100)는 스마트 팩토리를 구현하기 위한 공장 설비를 연결하여 도시할 수 있도록 하는 구성요소로서, 반응기·탱크·모터·배관·밸브 등의 공장 설비의 아이콘이 제공되며 드롭다운(드롭다운: 여러 개의 공장 설비 아이콘 중 하나를 선택하여 화면을 클릭하면 클릭한 위치에 아이콘의 그림과 동일한 그림이 그려지는 것으로 정의) 형태로 이 아이콘을 클릭한 후 화면을 클릭하면 클릭 한 번으로 화면 위에 공장 설비의 그림을 도시할 수 있다. 도 4는 작화부에서 도시되는 스마트 팩토리의 일례로서, 원료가 저장되는 제1 내지 제3 탱크(111 ~ 113), 제1 내지 제3 탱크(111 ~ 113)에서 원료를 공급받아 혼합하는 반응기(120), 반응기(120) 내부를 교반하는 교반모터(130), 반응된 제품을 저장하는 제4 탱크(114), 탱크와 반응기를 연결하는 배관(140) 및 배관(140)에 구비되는 이송모터(150, 151)나 밸브(160 ~ 162)로 구성되는 화학약품 제조 스마트 팩토리이다.
즉, 작화부(100)를 통해 드롭다운 방식을 이용하여 마우스 클릭만으로 제조 공정을 작화하여 스마트 팩토리를 구성하는 공장 설비 및 그 결합관계를 정의할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템의 작화부에 구비되는 공장 설비의 리스트로서, 스위치 항목은 다른 공장 설비의 입력 신호로 사용될 수 있는 스위칭 신호를 발생하는지를 표시한 것이고, 접점지정 항목은 PLC 접점과 연결되는지를 표시한 것이다.
도 3의 계기창 표시부(200)는 작화부(100)에서 도시된 스마트 팩토리의 각 공장 설비의 상태 값이나 원료량, 생산량 등 생산과 관련된 수치를 나타내는 계기창을 표시할 수 있도록 하는 구성요소로서, 도 4에 도시된 바와 같이 계기창(210)을 각 공장 설비에 대응시켜 공장 설비의 상태나 원료 상태를 모니터링 할 수 있다.
계기창 표시부(200)에서 설정된 계기창(210)은 표작성부(300)에서 작성된 표에 연동되어 본 발명에서의 MES 기능의 구현을 가능하게 한다.
도 6은 계기창 표시부에서 표시되는 계기창의 일례로서 아날로그 계기창을 도시한 것이며 MES를 수행하기 위해서 필요한 디스플레이 창(220)으로서 시계창(221)·날짜선택창(222)·콤보박스(2223)·체크박스(224)와 쪽지메모창(225)을 포함한다.
도 3의 표작성부(300)는 제조 외 부서와 같이 제조 외의 역할을 하면서 원료, 인력 등 제조를 위한 자원을 제공하는 부서와 데이터를 송수신하는 표의 작성이 가능하게 하는 구성요소로서, 표는 일반적으로 잘 알려진 엑셀과 같이 가로 행과 세로 열이 교차되는 셀의 집합으로 구성된다.
표의 셀 내부에는 계기창 표시부(200)를 이용하여 형성한 공장 설비의 상태나 원료량을 나타내는 계기창, 계기창에 표시된 숫자를 연산한 값으로 나타내는 계산창, 명령을 실행하는 프로그램 버튼, 이미지 등이 포함될 수 있다.
여기서 프로그램 버튼이란 데이터 입력, 수정, 삭제 및 파일 저장과 같이 특정 명령의 실행을 버튼의 클릭에 동기시켜 놓아 버튼을 클릭하면 해당 명령이 실행되도록 하는 그래픽 이미지를 의미한다.
즉, 본 발명의 명칭에 포함된 범용 ‘MES 구축’이란, 이러한 표의 작성과 버튼에 의한 데이터 처리가 그 본질이라 할 수 있는데, 더 구체적으로는 표와 계기창과 파일 간의 모든 종류의 데이터 처리가 프로그램 버튼에 설정되어 실행되도록 프로그래밍할 수 있는 것이 범용 MES 구축 시스템의 기본이다.
도 7 및 도 8은 도 4의 스마트 팩토리에서 원료 및 제품 출납, 제품 레시피를 파악할 수 있도록 작성된 표의 예시도이다.
본 발명에서는 제조부서가 제조 외 부서와 쉽게 데이터를 주고받아 생산실행기능이 원활하게 수행될 수 있도록 하기 위하여 표에 특수 기능을 설정하여 제공한다.
도 9는 본 발명에서 제공하는 특수 기능 수행이 가능한 버튼을 도시한 것으로서, 본 발명에서는 마스터↔디테일 버튼(510), 테이블↔입력창 버튼(520), 파일→테이블 버튼(530), 파일검색→테이블 버튼(540), 테이블→파일 버튼(550), 자료입력창→파일 버튼(560)의 기능을 정의하고 그에 따라 데이터의 입출력, 표시, 저장 등이 이루어지도록 한다.
먼저 마스터↔디테일 버튼(510)은 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)로 구성된 표의 세트(set)에서 마스터 테이블과 디테일 테이블 간 데이터 입출력을 용이하게 하는 구성요소이다.
도 10은 마스터↔디테일 버튼을 클릭하였을 시 볼 수 있는 마스터 테이블과 디테일 테이블의 예시도로서, 디테일 테이블(512)은 상세 데이터가 포함된 표이고, 마스터 테이블(511)은 디테일 테이블의 일부 데이터만 간략하게 표시하는 표이다.
마스터↔디테일 버튼(510)을 사용하기 위해서는 먼저 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 표작성부(300)를 이용하여 한 번의 마우스 클릭으로 표룰 화면 위에 드롭다운하여 생성하고 표의 크기와 행과 열의 개수와 높이 및 너비를 입력하여 완성한다.
그리고 프로그래밍부(400)의 버튼 아이콘을 클릭하여 마스터↔디테일 기능을 수행할 프로그램 버튼(515)을 마스터↔디테일 테이블 아래에 드롭다운한다.
처음에는 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)의 모든 셀이 비어 있다.
먼저 상세 데이터가 수록될 디테일 테이블(512)에 도 10에 도시된 것과 같이 입력일, 회사코드, 회사명, 소재지, 담당자, 연락처 등 마스터 테이블(511)의 행에 표시할 계기창(513, 라벨 역할을 한다)을 형성하고, 계기창에 입력일과 회사코드 등 구체적인 데이터를 입력한다. 회사코드는 프로그래밍에 의해 자동으로 생성한다.
계기창이 없는 디테일 테이블(512)의 셀(514)에는 밸브·파이프 등의 규격, 단가 등 구체적인 데이터를 입력할 수 있다.
마스터↔디테일 설정을 하기 위하여 마스터↔디테일 버튼(515)를 우클릭하면 나타나는 팝업창(516)의 버튼의 특수한 기능 설정 항목(516)을 클릭하면 버튼의 특수한 기능설정창인 도 9가 나타나는데 여기서 마스터↔디테일 버튼(510)을 클릭하면 데이터를 저장할 파일명을 입력하는 입력창이 나타나고 저장파일명을 입력한 후 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 순차적으로 클릭하여 활성화시키고, 마스터 테이블(511)에 입력일, 회사코드 등 계기창의 명칭이 표시되도록 디테일 테이블(512)에서 마스터 테이블(511)의 행을 구성할 계기창을 순차적으로 클릭하면 마스터↔디테일 설정이 완료된다.
이로써 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512) 한 세트의 설정이 완성된다.
이후에는 마스터↔디테일 버튼(515)만 클릭하면 디테일 테이블(512)에 원료, 작업현황 등 현장 데이터는 PLC를 통하여 자동으로 입력되고, 인사 등의 구체적 데이터는 수동으로 입력하여 디테일 테이블(512)의 데이터가 마스터 테이블(511)의 각 행에 연동되어 저장파일에 저장되고, 이렇게 생성된 저장파일이 제조 외 부서에 전달되어 자재 구매, 인력 고용 등을 수행할 수 있는 것이다.
즉, 본 발명에서는 이러한 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)의 쌍을 무한개로 자유로운 형식으로 생성할 수 있고, 데이터의 입력, 수정, 저장을 마스터↔디테일 버튼(515)의 클릭만으로 쉽게 수행할 수 있다.
또 이러한 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)은 제조 외 부서에서도 생성할 수 있고, 이렇게 생성된 저장파일이 제조부서에 전달되어 제조부서에서 마스터 테이블(511)과 디테일 테이블(512)을 위에서 설명한 것과 동일하게 사용하여 데이터 입력 및 수정을 할 수 있다.
즉, 제조 외 부서에서 필요한 표 양식으로 데이터를 요청하여 수신할 수 있는 것이다.
지금까지의 MES 구축은 위와 같은 마스터↔디테일 기능을 일일이 C/C++, C# 혹은 JAVA 등을 사용, 수천~수만 라인에 달하는 코딩으로 구축하므로 반복되는 코딩과 디버깅에 수많은 시간을 소비하고 있으나 본 발명의 범용 MES 구축 시스템을 사용하면 단 몇 번의 마우스 클릭으로 마스터↔디테일 기능을 설정하고 즉시 사용할 수 있는 것이다.
도 9의 테이블↔입력창 버튼(520)은 테이블↔입력창 기능을 설정할 수 있는 버튼으로서 테이블에 데이터 입력을 용이하게 하고, 디스플레이의 표시 제한을 완화하기 위한 구성요소이다.
도 11은 테이블↔입력창 버튼의 기능을 볼 수 있는 테이블(521)과 입력창(522)의 예시도로서 상기 마스터↔디테일 설정 때와 동일한 순서로 테이블↔입력창 기능을 프로그램 버튼(523)에 설정하면, 입력창(522)에 입력된 데이터가 이 버튼(523)의 클릭에 의해 테이블(521)에 옮겨 저장되기 때문에 전체 데이터가 표시된 상태에서 확인 후 테이블 저장이 가능하게 된다.
도 11의 <사원 인적사항>에서 알 수 있는 바와 같이 표에 문자나 숫자를 기재하는 경우 표 크기가 작아 문자나 숫자 전체가 표시되지 않는 불편함이 있다.
<사원 인적사항>과 같은 테이블(521)의 특정 행을 클릭하면 특정 행의 각 셀에 있는 내용이 큰 입력창(522)에 표시되도록 하고 입력창(522)에서 내용 수정 후 테이블↔입력창 버튼(523)을 누르면 수정된 내용이 테이블(521)의 특정 행에 업데이트되어 테이블(521)이 수정되도록 하는 것이 테이블↔입력창 버튼(523)의 기능이다.
즉, 입력창(522)에 내용을 기재하고 테이블(521)의 특정 행을 클릭 후 테이블↔입력창 버튼(523)을 클릭하는 것에 의해 입력창(522)의 내용이 테이블(521)의 특정 행에 기재된다.
이와 같은 방법으로 테이블↔입력창 버튼(523)은 복수 개의 원료 데이터, 인사 데이터 등의 내용을 신규로 쉽게 입력할 수 있다.
또 테이블(521)의 특정 행을 클릭하면 입력창(522)에 특정 행의 각 셀에 기재된 내용이 표시되기 때문에, 입력창(522)에서 내용 수정 후 테이블(521)의 행과 테이블↔입력창 버튼(523)을 순차적으로 클릭하여 특정 행의 내용을 수정하거나 특정 행과 동일한 데이터가 많은 다른 행을 쉽게 생성하여 테이블(521)에 저장할 수 있다(예를 들면 원료 1, 100kg, 2023. 6. 21.을 원료 2, 100kg, 2023. 6. 21.과 같이 원료명만 다른 행을 쉽게 생성할 수 있다).
도 9의 파일→테이블 버튼(530)은 파일을 읽어 테이블 형태로 디스플레이되도록 하는 구성요소를 설정하는 버튼으로서, 상기 마스터↔디테일 설정 때와 동일한 순서로 프로그램 버튼에 설정하고 이 기능이 설정된 버튼을 클릭하면 설정 시 설정된 파일의 파일 내용이 테이블 형태로 표시된다.
따라서 파일→테이블 기능으로 읽을 수 있는 파일의 포맷은 csv(comma separated variables)가 되어야 하는데, 본 발명에서 마스터↔디테일 버튼(515), 테이블↔입력창 버튼(523)으로 생성되는 파일들은 모두 표 형식으로서 csv 포맷으로 저장되므로, 파일→테이블 버튼으로 본 발명에 따른 범용 MES 구축 시스템에서 생성된 파일을 읽는데 아무런 문제가 없다.
도 9의 파일검색→테이블 버튼(540)은 파일에서 특정 데이터를 포함하는 행을 찾아 테이블로 디스플레이 되도록 하는 기능을 설정하는 버튼으로서, 상기 마스터↔디테일 설정 때와 동일한 순서로 프로그램 버튼에 이 기능을 설정한다.
도 12는 파일검색을 위한 테이블의 예시도로서, 날짜 선택창(541) 2개로 검색기간을 설정하고 4개의 계기창(542)에 검색할 텍스트를 1개 이상 입력한 후 파일검색→테이블 기능이 설정된 버튼(543)을 클릭하여 파일을 선택하면, 선택된 파일의 행 중에서 검색기간에 작성된 검색 텍스트를 포함하는 행들이 테이블 형태로 디스플레이 된다.
도 9의 테이블→파일 버튼(550)은 테이블을 파일 포맷으로 저장하는 구성요소를 설정하는 버튼으로서, 파일→테이블 버튼(530)의 반대 기능의 설정을 수행한다.
도 9의 자료입력창→파일 버튼(560)은 데이터를 파일에 수정 또는 부가하는 구성요소를 설정하는 버튼으로서, 상기 마스터↔디테일 설정 때와 동일한 순서로 프로그램 버튼에 설정하고, 설정 옵션으로 덮어쓰기와 이어쓰기가 제공된다.
덮어쓰기의 경우 파일의 기존 내용을 자료입력창에 있는 내용으로 수정하고, 이어쓰기의 경우 파일의 기존 내용의 마지막에 자료입력창에 있는 내용을 부가한다.
도 13은 자료입력창의 예시도로서, 자료입력창의 항목에 있는 날짜, 지역, 자료 1 ~ 자료 10의 내용(데이터)이 지정되는 파일에 덮어쓰기 또는 이어쓰기 될 수 있다.
도 9의 6개의 버튼(510, 520, 530, 540, 550, 560)은 MES에서 발생하는 표와 계기창과 파일 간에 일어나는 모든 작업을 설정하고 이 설정을 간단한 마우스 조작으로 완료하면 즉시 그 기능을 수행할 수 있도록 미리 프로그램 코딩하여 컴포넌트로 만든 것이어서 마우스 클릭만으로 필요한 개수의 표와 계기창과 버튼을 드롭다운 도시하고 버튼에 각 기능을 설정함으로써 MES를 간단히 구축한다.
도 3의 프로그래밍부(400)는 공장 설비와 MES의 동작이 순차적으로 수행되도록 하는 프로그램의 작성을 가능하게 하는 구성요소로서 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍을 프로그램 버튼에 저장하는 구성요소이다.
도 14는 본 발명의 기술에 포함된 공정명령어 선택창을 도시한 것이며 공장 설비의 자동화를 위한 기본 명령어로 사용되는 19개의 자동제어명령어(410)와 MES에 다양한 기능을 제공하기 위하여 사용되는 11개의 MES 명령어(430)가 포함되어 있다.
도 9의 상기 6개의 버튼(510, 520, 530, 540, 550, 560)은 주어진 표와 표, 표와 계기창, 표와 계기창과 파일 간에 미리 설정된 기능을 수행하는 버튼으로서 이 버튼의 기능을 수행하기 위해서는 작업자가 이 버튼을 직접 마우스로 클릭하거나 다른 프로그램 버튼에서 이 버튼을 호출함으로써 실행된다.
이와 함께 상기 6개의 버튼의 용도를 더욱 다양하게 하고 MES의 복잡한 기능을 용이하게 실행할 수 있도록 하는 MES 명령어를 사용한다.
이 MES 명령어(430)는 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 다른 page 버튼 on/off 명령어(431), 계기창→다른 page 명령어(432), 계기창→메모창 명령어(433), 계기창↔테이블 명령어(434), 계기창→파일 명령어(435), 파일→계기창 명령어(436), 계기창 간 문자 비교 명령어(437), 계기창 문자 가려내기 명령어(438), 계기창 문자 결합하기 명령어(439), 팝업창 열기/감추기 명령어(440), 메시지 알림 명령어(441)과 같은 명령어로 구성되고 MES 실행에서 필요한 모든 기본 작업을 수행할 수 있게 한다.
도 14의 다른 page 버튼 on/off 명령어(431)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 다른 페이지에 있는 프로그램 버튼을 실행시키거나 정지시킨 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 15는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 첫 번째 칸에 ON/OFF 할 버튼이 소속된 페이지 번호를 입력, 두 번째 칸에 버튼번호, 세 번째 칸에는 ON/OFF 에 따라 1 혹은 2를 입력한다. 도 3은 스마트 팩토리를 구축하기 위한 한 개의 프로젝트 페이지이며 본 발명에서는 이런 페이지를 무한개로 만들 수 있다.
도 14의 계기창→다른 page 명령어(432)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 다른 페이지의 계기창에 숫자 혹은 문자를 보낸 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 16은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
첫 번째 항목에는 다른 페이지의 계기창이 소속된 프로젝트 페이지를 입력하고 두 번째 항목에는 데이터를 받는 계기창의 접점번호를 입력한 후 세 번째 항목에 입력할 데이터(숫자 혹은 문자)를 입력한다.
도 14의 계기창→메모창 명령어(433)은 프로그램이 이 명령어에 도달하면 화면에 디스플레이 되어 있는 메모창에 계기창의 문자나 숫자를 한 줄 추가한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행한다. 도 17는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 첫 번째 항목에는 보낼 문자가 표시된 계기창의 접점번호와 받을 메모창의 접점번호를 입력한다.
도 14의 계기창↔테이블 명령어(434)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창과 테이블의 셀 간에 문자를 주고받은 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용하는 명령어이다. 도 18는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 첫 번째 항목에는 계기창의 접점번호를 입력하고 두 번째 ~ 세 번째 계기창에는 이 계기창과 주고받을 테이블의 셀을 입력한 후 계기창에서 테이블로 데이터를 보낼 경우 1, 테이블 셀에서 계기창으로 데이터를 보낼 경우 2를 입력한다.
도 14의 계기창→파일 명령어(435)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 한 개 이상의 계기창의 문자나 숫자를 파일에 저장한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 19는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 첫 번째 항목에는 계기창의 접점번호를 입력한다. 두 번째 항목의 “(여기를 클릭하세요)”부분을 클릭하면 도 19a와 같은 파일명 선택창이 나타나며 여기서 계기창의 데이터를 저장할 파일을 선택하거나 파일명을 직접 입력한다.
도 14의 계기창→파일 명령어(435)는 한 개 이상의 데이터를 한꺼번에 파일에 저장할 수 있도록 하는데 이 경우 도 19의 세 번째 항목에 이 계기창으로부터 연속하여 입력할 데이터의 개수를 입력하고 데이터 간의 구분자를 네 번째 항목에 입력한다. 다섯 번째 항목에는 이 데이터를 파일에 덮어쓰기로 하면 1을 이어쓰기로 하면 2를 입력하면 된다. 덮어쓰기로 하면 파일의 데이터는 1 라인으로 계속 새로이 생성되며, 이어쓰기로 하면 파일의 맨 마지막 줄에 새 데이터를 추가하게 된다. 도 14의 계기창→파일 명령어(435)는 무한개의 계기창의 데이터를 한 스텝의 명령어로 파일에 저장할 수 있다.
도 14의 파일→계기창 명령어(436)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 파일에 있는 한 개 이상의 데이터를 동일한 개수의 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 20은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 첫 번째 항목에는 파일명을 입력한다. “(여기를 클릭하세요)”부분을 클릭하면 파일명을 입력할 수 있는 도 19a와 같은 창이 나타난다. 두 번째 항목에는 파일에서 읽을 텍스트의 개수를 입력한 후 세 번째 항목에는 파일 내 텍스트 사이에 구분자 즉 콤마(‘,’), 공백(‘ ’), 빗금(‘/’), 역빗금(‘\’)과 같은 구분자가 존재할 때 구분자의 종류를 입력하며 네 번째 창에 파일에서 읽은 데이터를 출력할 첫 번째 계기창의 접점번호를 입력한다.
도 14의 계기창 간 문자 비교 명령어(437)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창 간의 숫자 혹은 문자를 비교하여 조건이 만족할 때 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 21은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 두 계기창의 한글 문자를 비교할 때 ㄱ, ㄴ, ㄷ 순으로 크기가 증가하며 즉 ‘나’는 ‘가’보다 크며 영문은 ‘B’가 ‘A’보다 크고, 소문자가 대문자보다 크며 한글이 영문보다 더 크다. 문자의 비교는 각 문자의 ASCII 코드 숫자의 크기를 비교하는 것이다.
도 14의 계기창 문자 가려내기 명령어(438)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창의 문자열에서 필요한 문자를 가려내어 자신이나 다른 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 22는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 첫 번째 항목에는 계기창의 접점번호를 입력하고 계기창의 문자 중 가려낼 문자의 첫 위치와 끝 위치를 입력한 후 네 번째 항목에 가려낸 문자를 표시할 계기차을 입력한다. 계기창 문자 가려내기는 외부에서 들어오는 바코드 리더 및 RFID(Radio-Frequency Identification)로부터 읽은 데이터로부터 필요한 정보를 추출하기 위하여 사용할 수 있다.
도 14의 계기창 문자 결합하기 명령어(439)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 계기창 간의 문자를 서로 결합한 후 자신이나 다른 계기창에 출력한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 23은 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 결합할 계기창의 첫 번째와 두 번째 계기창의 접점번호를 입력하고 세 번째 항목에는 결합한 문자를 표시할 계기창을 입력한다. 이 명령어는 바코드, 사원번호, 거래처 번호 등을 자동 생성하기 위하여 사용할 수 있다.
도 14의 팝업창 열기/감추기 명령어(440)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 팝업창이나 보조창을 프로그램 수행 중에 나타나게 하거나 숨기는 역할을 한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하는 명령어이다. 도 24는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다.
도 14의 메시지 알림 명령어(441)는 프로그램이 이 명령어에 도달하면 프로그램 수행 중 필요한 알람, 공정 진행 상황, 예외적인 상황 발생, 등을 알리는 역할을 한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하기 위하여 사용한다. 도 25는 이 명령어의 세부항목 입력창을 도시한 것이다. 메시지를 입력하기 위하여 첫 번째 항목을 클릭하면 도 25a와 같은 알림 메시지 입력창이 나타난다.
도 26은 상기 MES 명령어를 가지고 프로그래밍한 프로그램 소스 리스트의 일례를 도시한 것으로써 모든 명령어는 위에서 아래로 순차적으로 진행된다.
첫 라인:“1. 프로그램을 진행하세요.”의 다음 라인에 첫 번째 명령어가 시작된다.
첫 번째 명령어(451):“2. 다른 페이지의 버튼 ON/OFF(3,21,1)”라인은 “다른 page 버튼 on/off 명령어”(431)를 프로그래밍한 것을 도시한 것이며 이것은‘3’페이지의 ‘21’번 버튼을 ‘1’ON 하라는 명령이며 이 명령을 수행하면 즉시 그다음 명령어로 넘어가,
두 번째 명령어:“3. 다른 페이지의 계기창에 데이터 입력(2,201,300)”명령어를 수행하게 된다. 이 명령어는 “계기창→다른 page 명령어(432)”를 마우스 클릭한 후 파라미터(2,201,300)를 입력한 것이다. 이 명령을 수행하면 즉시 그다음 명령어인
세 번째 명령어:“4. 계기창의 텍스트 메모창에 추가하기(101,5)”를 실행하고 프로그램 실행을 종료한다.
이 프로그램은 프로그램 버튼 10(454)에 저장되어 있으며 이 버튼에 프로그램의 반복 횟수를 입력하여 반복실행을 할 수도 있다.
이상 설명한 상기 도 14의 11개의 MES 명령어(430) 들은 특수한 기능을 가진 상기 도 9의 6개의 버튼(510, 520, 530, 540, 550, 560)과 함께 무한개의 표와 표, 무한개의 표와 계기창, 무한개의 표와 파일, 무한개의 계기창과 파일과의 관계를 프로그램 버튼에 설정하고 프로그래밍 함으로써, 스마트 팩토리 완성을 위해 실제로 기존 고급 IT 기술자가 코딩에 의해서만 구축할 수 있는 MES를, 단 한 줄의 코딩 없이 단시간에 구축할 수 있다.
다시 말해서 상기 도 9의 6개의 특수한 기능을 가진 버튼(510, 520, 530, 540, 550, 560)과 도 14의 11개의 MES 명령어(430)는 프로그래밍 단계에서 서로 어울려 사용함으로써 MES에서 발생하는 표와 계기창과 파일 간에 일어나는 모든 작업을 미리 프로그래밍할 수 있고 이 프로그래밍을 간단한 마우스 조작과 각 명령어의 세부항목 입력창에 필요한 파라미터의 입력만으로 완성할 수 있으므로 기존 수개월~수년에 걸쳐 수만에서 수십만 라인의 코딩으로 완성하는 MES의 구축 시간을 수십~수백분의 일로 단축할 수 있는 것이다.
10 PC 20 PLC
30 공장 설비
100 작화부 111 제1 탱크
112 제2 탱크 113 제3 탱크
114 제4 탱크 120 반응기
130 교반모터 140 배관
150 제1 이송모터 151 제2 이송모터
160 제1 밸브 161 제2 밸브
163 제3 밸브 200 계기창 표시부
210, 513, 542 계기창
300 표작성부 400 프로그래밍부
410 자동제어 명령어 430 MES 명령어
510 마스터↔디테일 설정 버튼 511 마스터 테이블
512 디테일 테이블 514 셀
515 마스터↔디테일 기능이 설정된 버튼
516 마스터↔디테일 기능을 설정하기 위한 팝업창의 항목
520 테이블↔입력창 설정 버튼 521 테이블
522 입력창
523 테이블↔입력창 기능이 설정된 버튼
530 파일→테이블 버튼 540 파일검색→테이블 설정 버튼
541 날짜 선택창 542 파일 검색용 계기창
543 파일 검색 기능이 설정된 버튼
550 테이블→파일 설정 버튼
560 자료입력창→파일 설정 버튼

Claims (8)

  1. 스마트 팩토리를 위한 MES 구축을 위하여 컴퓨터 프로그램 코딩을 하지 않고 테이블과 계기창과 파일과의 관계를 설정하고 운용할 수 있는 범용 MES 구축 시스템에 있어서,
    상기 범용 MES 구축 시스템은:
    스마트 팩토리를 구현하기 위한 공장 설비를 연결하여 도시할 수 있도록 공장의 모든 장치 그림을 드롭다운할 수 있는 장치 아이콘을 포함하는 장치그림 작화부(100);
    상기 작화부(100)에서 도시된 스마트 팩토리의 각 공장 설비의 상태 값이나 원료량, 생산량 등 생산과 관련된 수치를 나타내는 계기창을 표시할 수 있도록 하는 계기창 표시부(200);
    원료·제품·인력을 포함하여 제조를 위한 자원을 제공하는 부서와 데이터를 송수신하고, MES에서 처리하는 모든 숫자 및 문자를 디스플레이하는 표의 작성이 가능하게 하는 표작성부(300);
    공장 설비와 MES의 동작이 순차적으로 수행되도록 하는 프로그램의 작성을 가능하게 하고, 마우스 클릭과 파라미터 입력에 의해 프로그래밍을 프로그램 버튼에 저장하며, 공장 설비의 자동화를 위한 자동제어명령어(410)와 MES의 기능을 실행할 수 있도록 하는 MES 명령어(430)를 포함하는 프로그래밍부(400)로 이루어지고,
    상기 표작성부(300)에서 드롭다운한 표, 상기 계기창 표시부(200)에서 드롭다운한 계기창, 상기 프로그래밍부(400)에서 드롭다운한 프로그램 버튼을 PC 화면에 배치하고, 표와 표, 표와 계기창, 표와 파일, 계기창과 파일 간의 관계를 프로그램 버튼에 설정하여 프로그래밍함으로써 MES가 구축되는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 MES 명령어(430)는 다른 프로젝트 페이지의 버튼을 on/off 하거나 다른 프로젝트 페이지로 데이터를 보낸 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 다른 page 버튼 on/off 명령어(431)와 계기창→다른 page 명령어(432)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 MES 명령어(430)는 계기창과 테이블 간에 데이터를 주거나 받은 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창↔테이블 명령어(434)를 포함하는 것을 특징으로하는 범용 MES 구축 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 MES 명령어(430)는 계기창과 파일 간에 데이터를 주거나 받은 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창→파일 명령어(435)와 파일→계기창 명령어(436)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 MES 명령어(430)는 계기창 간의 문자를 비교하여 조건에 맞으면 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창 간 문자 비교 명령어(437)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 MES 명령어(430)는 계기창의 문자를 가려내거나 계기창 간의 문자를 결합한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창 문자 가려내기 명령어(438)와 계기창 문자 결합하기 명령어(439)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 표 작성부(300)는 마스터 테이블과 디테일 테이블로 구성된 표의 세트(set)에서 마스터 테이블과 디테일 테이블 간 데이터 입출력을 할 수 있도록 컴포넌트로 만들어진 마스터↔디테일 버튼(510)과 테이블에 데이터 입력을 용이하게 하는 테이블↔입력창 버튼(520), 파일을 읽어 테이블 형태로 디스플레이되도록 하는 파일→테이블 버튼(530), 파일에서 특정 데이터를 포함하는 행을 찾아 테이블로 디스플레이되도록 하는 파일검색→테이블 버튼(540), 테이블을 파일로 저장하는 테이블→파일 버튼(550), 데이터를 파일에 수정 또는 부가하는 기능을 가진 자료입력창→파일 버튼(560)을 마우스 클릭만으로 화면에 도시하고 마우스 클릭만으로 그 기능을 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 MES 명령어(430)는 계기창의 문자나 숫자를 메모장에 한 줄 추가한 후 다음 명령어로 넘어가는 기능을 수행하도록 마우스 클릭과 파라미터 입력만으로 프로그래밍할 수 있게 하는 계기창→메모창 명령어(433)를 포함하는 것을 특징으로 하는 범용 MES 구축 시스템.
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