KR20160101415A - 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

클라우드 방식의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법이 개시된다. 이는 서비스 제공자 서버부와, 데이터 수집부를 포함하고, 서비스 제공자 서버부는 데이터 수집부로부터의 데이터를 처리하여 가입자에게 생산실행과 관련된 서비스를 제공한다. 다양한 서비스 제공 플랫폼을 구비하여 웹 또는 모바일 애플리케이션으로 서비스를 제공할 수 있다. 이러한 시스템 및 방법을 통해 저비용으로 생산실행 시스템을 구축과 운영이 가능하다.

Description

클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법{MANUFACTURING EXECUTION SERVICE SYSTEM AND METHOD BASED ON CLOUD}
본 발명은 생산 실행 시스템 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클라우드 방식의 생산 실행 시스템 및 서비스 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 제조업은 생산성, 원가, 기술, 품질에서 업체 간 경쟁이 치열하게 벌어지고 있는 분야이다. 생산성, 원가, 기술, 및 품질을 지속적으로 개선하고 발전시키기 위해서는 기본적으로 생산 현장의 상황을 정확이 파악할 수 있어야 하며, 제조 부문, 기술 부문 또는 품질 부문 인력들이 원하는 대로 현장이 움직일 수 있도록 현장의 생산과 설비 공정 및 품질관리 기준을 관리, 통제, 또는 제어할 수 있어야 한다.
생산, 설비, 공정, 또는 품질을 관리, 통제 또는 제어할 수 있기 위해서는 실시간 정보 처리가 되는 생산 관련 정보 시스템의 활용이 필요한데, 이러한 정보 시스템을 "생산 실행 시스템(MES; Manufacturing Execution System)"이라고 부른다.
대부분의 대규모 제조업체들은 생산실행시스템(MES)을 구축하여 활용 중이다. 이들 대규모 제조업체들은 자금력이 충분하기 때문에, 자체적인 생산실행시스템 소프트웨어를 개발하거나 라이센스를 구매 또는 리스하여 환경을 구축하고 있고, 각 제조업체별로 필요한 나름대로의 기능을 추가, 보완해가면서 활용을 하고 있는 상황이다.
반면에, 중규모나 소규모 제조기업에서는 자체적으로 생산실행시스템을 구축하여 운영하는데에는 고비용이 소요된다는 근본적인 문제점이 있다. 전산 공간, 서버, 및 스토리지와 같은 자체적인 장비와 설비를 확보하여야 하고 전담 개발 부서를 운영하여야 한다. 게다가 MES 소프트웨어를 개발하거나 라이센스를 구입하는데 드는 비용도 매우 높을 뿐만 아니라, 지속적으로 유지, 관리하면서 보완 및 개선되어야 하므로 지속적으로 비용이 들어가게 된다. 더구나, 생산실행시스템은 제조업체에 적용되기 때문에 소프트웨어 전문 인력을 확보하는 것조차도 쉽지 않다.
한국특허출원 10-2008-0048931
본 발명은 기존의 문제점을 감안하여 클라우드 방식의 생산 실행 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명은 클라우드 방식의 생산실행 서비스 방법을 제공한다.
본 발명은 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템을 제공하며, 이는: 데이터 저장유닛, 프로세싱 유닛, 및 구동가능하게 저장된 생산실행프로그램을 포함하고 인터넷에 연결된 서비스 제공자 서버부; 및 수집된 서비스 가입자의 생산과 관련된 데이터를 인터넷을 통해 상기 서비스 제공자 서버부로 전송하고, 상기 서비스 제공자 서버부로부터의 데이터를 수신하도록 설치된 데이터 수집부;를 포함하고, 상기 서비스 제공자 서버부는 상기 데이터 수집부로부터의 데이터를 처리하여 가입자에게 생산실행과 관련된 서비스를 제공한다.
상기 서비스 제공자 서버부는 다수개의 서비스 플랫폼을 포함하여, 모바일 기기를 포함하는 가입자의 인터넷 접속 기기에 서비스를 제공할 수 있다.
상기 서비스 제공자 서버부에 저장된 상기 생산실행프로그램은 다수개의 제조 업종에 대응하는 다수 개를 포함할 수 있다.
상기 다수개의 생산실행프로그램은, 각 가입자의 해당 업종에 대응하는 기본 템플릿과, 상기 기본 템플릿에 삽입 가능한 생산실행에 포함되는 복수개의 개별 항목 모듈에 의해 맞춤형(customized)으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한 클라우드 방식의 생산실행 서비스 방법을 제공하며, 이는: 인터넷을 통해 다수개의 제조 업종에 대응하는 다수개의 생산실행 애플리케이션을 제공하는 단계; 인터넷을 통해 데이터 수집부로부터 수집된 서비스 가입자의 생산과 관련된 데이터를 수신하는 단계; 수신된 데이터를 해당 가입자의 생산실행프로그램을 통해 처리하는 단계; 및 처리된 데이터를 가입자 인터넷 접속 기기로 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 다수개의 생산실행 어플리케이션은 다수개의 업종 각각의 기본 템플릿과, 상기 기본 템플릿에 삽입 가능한 다수개의 생산실행 개별 항목 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 클라우드 방식 또는 어플리케이션 제공 방식의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법이 제공된다. 이러한 시스템 및 방법은 특히 중규모 이하의 제조 업체가 생산실행시스템을 저비용으로 구축 및 운영할 수 있도록 한다. 다양한 업종과 다수의 제조 업체의 생산실행시스템에 대한 구축 및 운영 경험이 축적될 수 있기 때문에 개별 업체가 구축 및 운영하는 시스템에 비해 훨씬 향상된 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법의 컨셉을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템에 적용되는 하드웨어 구성의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템에 적용되는 소프트웨어 구성의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 인터넷을 통한 클라우드 방식 또는 애플리케이션 서비스 제공 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이는 생산 또는 제조 업체들이 독자적인 생산실행 시스템을 구축/운영하는 것을 탈피하여, 인터넷을 통한 클라우드 방식 또는 애플리케이션 서비스 제공 방식으로 생산실행에 관련된 서비스를 제공한다. 서비스 제공자와 제조업체(또는 가입자)는 서비스 제공/사용 계약을 체결하여 가입자의 생산실행에 관련된 서비스를 제공한다. 서비스 사용에 따른 요금은 일정액, 사용자 수에 따른 산정액, 트랜잭션 처리량에 따른 산정액, 데이터양에 따른 산정액, 광고 기반의 무료 또는 할인 적용 등 다양한 산정방식이 적용될 수 있다.
국제기관인 MESA(Manufacturing enterprise solution association)의 정의에 따르면, 생산 실행 시스템은 자원할당 및 상태관리(Resource allocation and status), 운영과 상세 계획(Operations/detail scheduling), 생산 단위의 분산 (Dispatching production unit), 문서 관리(Document control), 데이터 집계 및 취득(data collection/acquisition), 노무 관리(Labor management), 품질 관리(Quality management), 공정 관리(Process management), 유지보수 관리(maintenance management), 생산 추적과 이력(product tracking and genealogy), 성과 분석(Performance analysis) 기능을 포함하는 정보 시스템이다. 그러나, 본 발명에서 말하는 생산실행시스템 또는 서비스는 이에 한정되는 것이 아니며, 생산 및 제조와 관련된 모든 개별 서비스 항목을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법의 컨셉을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템에 적용되는 하드웨어 구성의 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템에 적용되는 소프트웨어 구성의 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법은, 도 1에 도시한 바와 같이, 생산실행서비스를 제공하는 서비스 제공자가 인터넷을 통해 다수의 생산/제조 업체의 생산실행 서비스를 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 클라우드 방식의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템의 바람직한 실시예는, 도 2에 도시한 바와 같이, 인터넷에 연결된 서비스 제공자 서버부(1), 수집된 서비스 가입자의 생산과 관련된 데이터를 인터넷을 통해 상기 서비스 제공자 서버부로 전송하고, 상기 서비스 제공자 서버부로부터의 데이터를 수신하도록 설치된 데이터 수집부(2)를 포함한다.
서비스 제공자 서버부(1)는 하나 이상의 메인 서버를 포함하며, 인터넷에 연결된 클라우드를 의미한다. 서비스 제공자 서버부(1)는 하나 이상의 데이터 저장유닛, 프로세싱 유닛, 및 구동가능하게 저장된 생산실행 프로그램을 포함한다.
데이터 수집부(2)는 생산 설비, 생산 시설의 각종 센서(4)들, 기타 데이터 입출력장치로부터 수집된 생산과 관련된 각종 데이터를 인터넷을 통해 서비스 제공자 서버부(1)로 전송한다. 또한 데이터 수집부(2)는 서비스 제공자 서버부(1)로부터의 데이터를 수신하여, 저장하거나 생산 설비등으로 데이터를 전달할 수 있다.
생산 설비, 각종 센서(4), 기타 데이터 입출력장치들로부터 아날로그 또는 디지털 데이터를 수집하고 데이터 수집부(2)로부터의 데이터를 생산 설비, 각종 센서(4), 기타 데이터 입출력장치로 전달하기 위해, 하나 이상의 인터페이스부(3)이 구비될 수 있다. 이러한 인터페이스부(3)는 인터페이스 보드 형태로 제공될 수 있으며, A/D 컨버터, I/O, 통신모듈을 기능을 포함할 수 있다.
서비스 제공자 서버부(1)는 데이터 수집부로부터 수신된 데이터를 처리하여 생산실행과 관련된 서비스를 제공한다. 생산실행과 관련된 서비스는 수신된 데이터의 분석, 연산, 가공, 저장 등의 처리와, 처리가 이루어진 결과물을 가입자에게 제공하는 것을 포함한다.
이와 같은 데이터의 처리와 결과물 제공을 포함하는 생산실행과 관련된 서비스의 예시적인 콘텐츠는 다음을 포함할 수 있다.
(1) 리소스 모델링 콘텐츠(Resource Modeling Contents) :
-팩토리 모델링(Factory Modeling) : 공장, 라인, Area 등 물리적 영역 정의
-설비 모델링: 단위 설비 및 설비의 상태, 진행 조건 등 정의
-자재 모델링 : 제품 및 Lot, 영속성 및 소모성 자재 정의
-공정 흐름 모델링 : 단위 공정 및 공정 간 연결 정의
(2) 기준정보 관리 콘텐츠 : 제품/공정/설비/자재/작업자 등 정보 관리
(3) 설비 예지보전 콘텐츠 : 설비의 운전 상태와 센서 값을 실시간 수집 및 수집된 데이터의 로직 처리 후, Time Based Maintenance, Condition Based Maintenance를 통해 설비 예지보전 실시, Critical Alarm 감지 통해 공정변수의 상황을 실시간으로 파악 기능 제공하여, 설비의 고장율 감소, 설비성능 향상을 통하여 생산종합효율 극대화 도모.
(4) 제품 작업관리 콘텐츠 : 공정별 작업순서 및 방법을 규정하여 규정대로 이행하는 관리이며, 정확한 작업지시(Recipe) 제공, 실시간 트랙킹 관리
(5) 제품 품질향상 콘텐츠 : 통계적 공정관리 기법 SPC(Statistical Process Control)을 이용해서 UCL(Upper Control Limit)/LCL(Lower Control Limit) 관리
(6) 생산 문제점 진단 콘텐츠 : 생산계획 대비 진도가 느리게 진행될 경우, 생산관리자에게 생산현황 및 문제점을 자동으로 알리고, 생산관리자는 모바일 등으로 현황을 파악한 후 현장관리자에게 작업지시를 내림
(7) 생산 개선방안 콘텐츠 :
-동종 설비 간의 공정능력을 자동 비교해서 우수 설비를 모델로 추천하고, 공정능력이 차이나는 변수를 제시하고, 엔지니어로 하여금 해당 변수들을 우수설비 수준으로 올리도록 기능 제공하며, 동종 설비 간의 각종 변수들의 차이나는 부분을 분석 정리해서 해당 설비 담당 엔지니어에게 제공해서 엔지니어링 활동을 지원
-설비종합효율 분석 : 시간 가동율, 성능가동율
-인당 작업효율 분석 : 실제 생산량/표준생산량
-설비이력 분석 : 설비 Down 이력, 설비 진행제품 이력
-설비성능 Loss 분석 : 설비 TAT(Turn Around Time) 분석, Run　Down Time, 설비 Down Time 등 가공을 제외한 대기, 운반, 정지 등 비 부가가치 행위 제거 활동 지원 등
-설비신뢰성 분석 : 고장간 평균시간(Mean Time Between Failure) 등
(8) 생산현장 실시간 모니터링 콘텐츠 :
-현장 시각화(Visualization) : 설비 상태(Run/Down 등), 제품 생산 계획 및 현황, 설비별/작업자별 생산현황, 라인 환경 현황 등 공정작업자, 현장 관리자 등에게 실시간 현황을 모니터링 할 수 있는 화면 제공
-생산현황 및 계획을 모바일 또는 단말기를 통해 입력하면 현장까지 바로 작업지시가 시스템으로 반영되어 부품 투입 및 제품을 생산할 수 있게 함
(9) 자재관리 콘텐츠 : 생산량을 안전하게 유지하기 위한 자재의 안전재고 및 불용재고 관리 기능 제공하며, 자재의 반입, 반출 및 식별, 추적 관리하고, 제품별 사용된 자재 트레이서빌러티(Traceability) 확보
(10) 설비 생애 관리 콘텐츠 : 설비 발주/입고/Set Up/시양산/양산/폐기 등 설비의 생애 관리 기능 제공
본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템은 다수의 운영 체제 플랫폼 및 각 운영 체제에서 구동되는 서비스 플랫폼을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템은 유선 또는 무선을 통해 인터넷 접속 가능한 사용자 기기에 서비스를 제공할 수 있다.
이를테면 본 발명의 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템 및 방법은 웹 또는 모바일 애플리케이션으로 제공될 수 있다.
또한, 서비스 제공자 서버부(1)에 저장된 생산실행프로그램은 다수개의 업종에 대응하는 다수개가 포함될 수 있다. 이와 같은 각 업종에 상응하는 생산실행프로그램들은 업종 템플릿 및, 상술한 바와 같은 서비스 콘텐츠를 포함하는, 템플릿에 삽입가능한 복수개의 개별 항목 모듈을 포함할 수 있다. 따라서, 가입자는 웹 또는 모바일 애플리케이션에서 서비스 콘텐츠를 맞춤형(customized)으로 제작할 수 있다.
웹/모바일 애플리케이션에서 템플릿과 모듈로 제공되는 경우에는 드레그 앤 드롭 방식으로 가입자가 제작할 수 있을 것이다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

Claims (6)

  1. 데이터 저장유닛, 프로세싱 유닛, 및 구동가능하게 저장된 생산실행프로그램을 포함하고 인터넷에 연결된 서비스 제공자 서버부; 및
    수집된 서비스 가입자의 생산과 관련된 데이터를 인터넷을 통해 상기 서비스 제공자 서버부로 전송하고, 상기 서비스 제공자 서버부로부터의 데이터를 수신하도록 설치된 데이터 수집부;를 포함하고,
    상기 서비스 제공자 서버부는 상기 데이터 수집부로부터의 데이터를 처리하여 가입자에게 생산실행과 관련된 서비스를 제공하는 것인, 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 서비스 제공자 서버부는 다수개의 서비스 플랫폼을 포함하여,
    모바일 기기를 포함하는 가입자의 인터넷 접속 기기에 서비스를 제공하는 것인, 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 서비스 제공자 서버부에 저장된 상기 생산실행프로그램은 다수개의 제조 업종에 대응하는 다수 개를 포함하는 것인, 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 다수개의 생산실행프로그램은, 각 가입자의 해당 업종에 대응하는 기본 템플릿과, 상기 기본 템플릿에 삽입 가능한 생산실행에 포함되는 복수개의 개별 항목 모듈에 의해 맞춤형(customized)으로 이루어질 수 있는 것인, 클라우드 방식의 생산실행 서비스 시스템.
  5. 클라우드 방식의 생산실행 서비스 방법으로서:
    인터넷을 통해 다수개의 제조 업종에 대응하는 다수개의 생산실행 애플리케이션을 제공하는 단계;
    인터넷을 통해 데이터 수집부로부터 수집된 서비스 가입자의 생산과 관련된 데이터를 수신하는 단계;
    수신된 데이터를 해당 가입자의 생산실행프로그램을 통해 처리하는 단계; 및
    처리된 데이터를 가입자 인터넷 접속 기기로 전송하는 단계;를 포함하는 클라우드 방식의 생산실행 서비스 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 다수개의 생산실행 어플리케이션은 다수개의 업종 각각의 기본 템플릿과, 상기 기본 템플릿에 삽입 가능한 다수개의 생산실행 개별 항목 모듈을 포함하는 것인, 클라우드 방식의 생산실행 서비스 방법.
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배성민 외 3인. 국내 중소제조기업을 대상으로 한 업종별 c-MES 모듈 도입전략 분석. 대한기계학회 춘계학술대회 논문집. 2010년 4월, pp.378-379 (2010.04.) 1부. *
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