4. ACS사의 생산정보화 아키텍처 및 구현 방법

4.1 ACS의 생산정보화 프레임워크

생산 정보화를 효과적 구축하기 위해서는 생산 정보화 솔루션의 선택이 중요하며 솔루션은 MES 영역에 대한 이론적 기반과 IT적인 기술요소, 그리고 구축경험에 따른 Best Practice를 제공할 수 있어야 한다.

ACS의 iVisualizer는 생산 정보화 솔루션이다. 초기 중소기업 생산 정보화 솔루션으로 생산관리 위주의 업무영역 구축에 활용되었으며 사업수행과정에서 구축한 경험을 IT 기술적 측면과 업무측면에서 지속적으로 보완하여 현재는 Ver3.0으로 업그레이드가 되었다.

ACS의 iVisualizer는 성공적인 생산 정보화 구축을 위하여 체계화된 접근방법으로서 생산정보화 프레임워크를 제공한다. 생산정보화 프레임워크는 △서비스 측면의 표준공정 모델과 △IT 측면의 재사용성 강조한 미들웨어 그리고 △산업별 개발 방법론으로 구성되어 다양한 관점과 주요 업무영역을 제공하여 효과적으로 생산 정보화를 수행할 수 있도록 한다.

[그림6]은 생산 정보화 프레임워크의 핵심부분인 미들웨어와 미들웨어를 플랫폼으로 활용하여 표준기반 공정 모델을 표현한 구성도이다. IT적인 기반 인프라를 미들웨어 형태(그림의 왼쪽 구조)로 제공하고 MESA-11, ISA-95등의 표준공정 모델들을 Application 형태(그림의 오른쪽 기능)로 제공하는 이원적인 구조를 갖는다. 미들웨어를 활용하여 Application을 구현하는 형태로 IT 요소와 Application의 업무영역이 분리된다.

기능별, 업무별, 관심사별 분리를 통해 개별 요소들의 모듈화가 향상되고 요소들의 변경에 대한 상호 독립성이 보장되어 유연한 대처가 가능해지고 재사용성이 향상되는 장점을 가질 수 있다.

[그림7] iVisualizer3.0 업무영역의 ISA95와의 Mapping 구성

[표3] iVisualizer3.0 업무영역

[그림8] 생산정보화 표준공정모델 기반 업무흐름도

4.2 iVisualizer의 생산정보화 표준 업무 영역

[그림7]은 ISA95 표준모델과 iVisualizer3.0 업무기능과의 연관 관계를 나타낸 그림으로 표준모델에 대한 적합성을 유지하면서 우리나라 산업특성을 고려하여 맞춤화된 업무 영역이 표현되어 있다.

iVisualizer3.0은 생산정보화 구현을 위한 솔루션 패키지 형태를 취하며 [표 3]에 나타나 있는 것과 같은 8개의 업무영역에 대한 지원 모듈로 구성된다.

개별 업무영역은 생산 정보화 사용자 관점에서 효율적인 서비스 제공이 가능하도록 연계된다. 그림 8은 주요 업무 흐름도로 크게 영업담당자, 생산관리자, 자재/구매 담당자 관점에서 업무처리를 수행할 수 있도록 구성된다.

영업담당자 입장에서 판매계획 또는 주문관리를 시작으로 생산 이후의 거래처 납품을 위한 출하요청, 거래처 검수 및 최종 매출마감의 업무처리를 지원하며 생산관리자 관점에서는 생산계획의 수립부터 생산지시 생성, 수행통제 및 공정관리, 품질관리 그리고 최종적인 제품 생산 입고의 업무처리를 지원한다.

자재/구매 담당자 관점에서는 판매계획으로부터의 조달품목 계산으로부터 외주, 구매 발주 프로세스를 수행하고 자재 입고 및 정산처리를 수행하는 프로세스를 지원한다.

iVisualizer3.0이 제공하는 표준모델과 산업특성에 적합하도록 최적화된 업무영역의 적용을 통해서 생산정보화 구축시 업무범위 선정 과정에서의 이견과 소요시간을 최소화 한다.

[그림9] Point Manager Tag 편집 기능

[그림11] Web Application Template Manager의 Template 폼과 조작화면

4.3 생산정보화 미들웨어 - 4가지 상세 기능

iVisualizer3.0는 생산정보화 표준공정 모델의 구현을 위해서 IT적인 플랫폼 기능으로 미들웨어를 제공한다. 미들웨어는 재사용 가능한 구성요소를 사용하고 환경변수 설정에 따라 변경요소를 제어함으로써 변경에 대한 강건성을 확보하여 다양한 생산제조 현장의 변화요인에 효과적인 대처가 가능하도록 한다. 이를 위해 기능별로 Point Manager, Real Time Data Manager, Application Template Manager, DBWizard Manager의 상호 연계 기능 블록의 아키텍처로 구성된다.

태그기반의 생산현장 정보 저장 토큰 관리를 위한 Point Manager, 실시간 정보의 이벤트 관리 및 정보가공을 위한 Real Time Data Manager,  최종 사용자 및 관리자에게 의사결정을 위한 정보제공 및 프로세스 진행을 위한 트랜잭션 처리를 위한 Application Template Manager,  다른 업무 도메인 Application과의 데이터 교환을 위한 DBWizard Manager의 구성요소가 독립적으로 상호 연계하여 생산정보화 기능을 지원하는 플랫폼 기능을 담당한다.

4.3.1 Point Manager

Point Manager는 설비 디바이스 컨트롤러와의 인터페이스를 담당하는 디바이스 드라이버를 포함하며 이를 통해 설비와 통신하고 데이터를 상위레벨로 전달하는 역할을 담당하고 다양한 설비의 접점, 메모리 정보를 Tag로 추상화하여 설비 별 위치 투명성을 제공한다.

4.3.2 Real Time Data Manager

[그림12] DBWizard 개념도

[그림13] ACS 생산정보화 구축 방법론

Real Time Data Manager는Finite State Controller의 역할을 수행한다. Point Manager에서 생성된 설비 정보로부터 특정 이벤트를 감지하고 그것을 트리거로 해서 데이터를 처리하여 정보를 만들어 내는 기능을 수행한다. 그리고 설비로부터의 Event에 지연 요소 없이 일정 시간 안에 반응하는 구조로서의 실시간 동작성을 지원한다.

Real Time Data Manager를 통해 설비로부터 자동화된 생산정보를 획득하고 정보화 처리를 수행하면서 최종 생산 현장의 작업자와의 사용자 인터페이스 모듈이 필요하며 이를 통해 해당공정 작업자가 작업 상황을 정확히 인지할 수 있으며 적절한 시점에 작업자가 개입하여 생산 공정을 정확하게 제어할 수 있게 된다.

4.3.3 Application Template Manager

Application Template Manager는 Template 형태의 폼을 통해서 특정 기능을 수행하는 화면을 동적으로 생성하는 구성요소이다. Template 폼을 선택하고 조작함수를 추가하여 실행(Runtime)중에 폼과 기능추가를 비교적 자유롭게 수행할 수 있다.

이번에 출시되는 iVisualizer Ver3.0에서는 사용자의 접근 편의성 향상과 시스템 관리자의 유지보수 향상을 위하여 웹 응용 프로그램이 추가되었다.

4.3.4 DB Wizard Manager

DB Wizard Manager는 데이터베이스 레벨에서의 데이터 통합 툴이다. MES와 ERP 등의 타 시스템 간 응용 Application 통합을 목적으로 하며 통합단계는 데이터베이스 레벨에서 수행된다. 시스템 간 데이터베이스의 테이블 사용권한을 획득한 후 데이터를 전송하고 수신하는 Agent을 활용하여 통합을 수행한다.

4.4 생산 정보화 구현방법론과 산업별 표준 탬플릿의 활용

4.4.1 생산 정보화 구현 방법론

ACS의 iVisualizer는 IT측면의 미들웨어와 MES 분야의 사실상 국제표준의 업무영역을 지원함과 동시에 실질적인 구축 방법론을 제공한다(그림13 참조)

중소기업청 생산정보화 시스템 개발 방법론(PSDM)을 근간으로 하여 주요 개발 공정들이 구성되며 표준모델과 탬플릿을 근간으로 Gap 분석을 통해 To-be 모델을 도출하고 이행할 수 있는 실질적인태스크 및 기법과 도구들을 제공한다.

그리고 프로세스의 품질확보를 위해 공정 내의 PDCA(Plan-Do-Check-Act) 활동 및 V&V(Validation & Verification) 및 형상관리와 변경관리의 지원 활동 등의 품질보증에 대한 체계도 함께 제공한다.

4.4.2 생산 정보화 산업별 표준 탬플릿의 활용

생산 정보화 추진단계에서 Gap 분석을 통해 표준 업무영역 이외의 구축범위가 결정되면 이에 대한 신속한 구축이 필요하게 되는 데 이때 iVisualizer는 산업별 표준 탬플릿을 최대한 다양하게 제공하여 신속성을 확보할 수 있다.

산업군별 탬플릿을 미리 제공함으로써 과업범위의 선정 가이드라인을 제시하고 추가적인 구축범위를 명확하게 함으로써 요구사항 분석에 대한 위험요소를 최소화할 수 있다.

[그림14]에서 주요 개념으로 표현된 것과 같이 미들웨어를 플랫폼으로 사용하고 여기에 산업별 맞춤형 애플리케이션 분석에 의해서 구분된 탬플릿을 적용하여 수직적, 수평적 결합을 통해서 최종 사용자에게 가치 서비스를 제공할 수 있는 메커니즘을 제공한다.

5, 예상되는 기대효과

ACS iVisualizer3.0을 생산정보화 솔루션으로 선택하면 비용측면에서는 초기투자 이후 시스템의 유지보수 시 미들웨어를 통한 효율적 변경을 통해 비용을 최소할 할 수 있고, 시스템 구축측면에서는 개발일정을 단축하고 개발공수를 줄여 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다.

iVisualizer가 제공하는 전체적인 관점에서의 생산정보화 프레임워크의 도입을 통해 요구 분석부터 구축 활용에 이르는 생산정보화 생명주기 전체 단계에서의 효과성과 효율성을 향상시킬 수 있다. 그밖에 정보 수집단계에서 무선센서 기술 등의 신기술의 적용, 정보가공단계에서 4M기반 실시간 데이터 생성 및 관리기술, 정보 활용 측면에서 산업별 중점관리 대상을 효과적으로 선별하고 KPI 형태로 제공하는 기술들을 적용함으로써 정보의 활용 선 순환 구조를 형성할 수 있다.

급변하는 시장상황에 신속한 생산 공정 프로세스 대응체계를 구축하여 기업의 핵심 경쟁력을 유지하는 것이 무엇보다 중요하며 ACS iVisualizer는 중요한 구축 솔루션의 고려대상이 될 수 있다.