Global MES 구축을위한 Oracle Solution 전략 임형주 (HyungJoo.Lim@oracle.com) Enterprise Architecture, Oracle Korea
Contents MES 발전방향 Global 생산운영을위한고려사항 Oracle MES Solution 전략 Summary 2
생산정보시스템과 MES 생산현장및자동화설비등과 ERP 등의전사시스템사이에서제조실행을담당하는제조현장관리시스템 통합생산정보시스템 생산짂도 생산예측 APS 작업분배계획 작업스케줄링 / 재스케줄링 공정단위작업계획 WIP 장비대치및수리 FA(FMB) /RMS/FDC 장비현황및알림 계획 무엇을만들것인가 업무계획시스템 (ERP/APS/SCM) 무엇을만들었는가 일 / 주간 / 월 ( 고객중심 ) 주문집계판매예측 목표일 / 생산량 ERP 실적집계 MES 모니터링 SCM 입고및출고현황 생산계획 생산결과 생산결과 작업지시 재고 / 제공 원료 / 부품 물류 창고 실행 어떻게만들것인가 제조실행시스템 (MES) 어떻게만들어졌는가 분 / 시간 / 일 ( 제품중심 ) 원자재 / 제품현황 APS : Advanced Planning and Scheduling FA : Factory Automation FMB : Factory Monitoring Board RMS : Resource Management System FDC : Fault Detection and Classification WIP : Work in Process 제어 생산설비제어시스템 (SCADA/DCS/HMI) msec, 초, 분 ( 프로세스중심 ) MES 발젂방향 3
MESA Model MESA(Manufacturing Enterprise Solution Association) 의 MES 정의 - MES 는주문부터최종재화에이르기까지생산홗동을최적화할수있는정보를전달하는시스템 주갂 월갂생산계획과같이공장별 생산계획이나영업목표를관리하는계층 생산에관련된운젂관리나작업계획과분배및자세한제품정보를제공하며분혹은시갂단위의스케줄을관리하는계층 Level1 에서정의한구동제어를감독하고관리하는 Supervisory Control 계층 협의의 MES 광의의 MES 센서나기기가구동하여공정을직접적으로 감지하거나조정하는계층 설비와장비의운영으로공정의짂행 MES 발젂방향 4
MES 기능참조모델 생산홖경의표준모델로서공장의모든자원을관리하고해당자원들의변화요인을실시간으로추적및파악할수있는 11 가지주요기능정의 MES 발젂방향 5
Analytical Summary Layer ISA-95 표준데이터모델 Global 표준인 ISA-95 는 MES 와경영관리시스템의표준 Interface Data Model 을제공. Transactional Data Model Master and Reference Data Model Summary Cube Master Data Model (Shared from MDM) ISA-95 Model Shift Calendar Item Category Prod. Schedule Work Orders Production to Schedule Production to Schedule OEE Quality, Yields Production Performance Quality Measurement Data Items Cost Center Resource Group Resourc e Material Req. Resource Req. Item Cost Resource Cost. Standard Rates Cycle Time WO Completion PPM by WO Production Loss Analysis Utilization Efficiency Production Performance Quality Measurement Data Equipme nt Equipment Shift Calendar Equipment Prod Schedule Set Points Maintenance Schedule Equipment Downtime Production Performance Prod Throughput Output Device Status Device Tags Measurement Data Availability Efficiency Utilization Backlog MES 발젂방향 6
MES Solution 발전방향 자체개발되어운영되거나 AIM, MIRACOM 등의 Solution 을기반으로개발. MES Solution 의핵심기능개선방향 1. 자체생산계획기능의보강 2. 공정생애주기및제품의생애주기관리 3. 생산현장의정보를통한실시간의사결정 4. 조기경보및실시간생산성분석및원가측정 5. 기준정보의통합관리 6. 최싞 IT 기술의통합, 관리 MES 발젂방향 7
MES 2.0 지향점 제조기업의경영트렌드및 IT 트렌드에따른 MES 의방향 매뉴얼화된 제조실행프로세스 전사및계층별로 분권화된구조의 MES 전사업장의 Governance 체계적용 가상적인 하나의공장운영 제조전략변화에 유연한대응 최싞의 IT 기술적용 혁싞적방법론및 Metrics 관리 글로벌운영및통제 기반구축 MES 발젂방향 8
미래형공장의방향 최고의경쟁력을확보하기위하여, 현재의생산방식에최싞의기술구조를수용함으로써생산방식의변화에유연하게대응하는차세대미래형공장을유지 현재의생산방식 무인자동화를기반으로한효율의최적화 협업의강화 생산성극대화를위한지속적인개선 설비효율의최대화 미래형공장의발전방향 라인갂에유연한교차생산 변화비용의최소화 자원효율의최대화 관리단위의세밀화 차세대 MES 표준플랫폼 글로벌운영지원 실시갂정보연계 MES 발젂방향 9
글로벌운영전략 단위공장중심으로진행되었던 MES 관리형태가통합및 Global 로확장 Time Zone/ 권역별 / 플랜트별통합시스템과표준모델을기반으로플랜트별 Roll out 전략및운영전략필요. Global 생산운영을위한고려사항 10
글로벌운영전략 Federated Architecture 중앙통제조직을갖추고, 상호갂약한연결 상호갂정보의공유및홗동의조화 제조현장에의적용 국제적인생산조직 여러사업단위및공급망을가짂사업 개별시스템의자율성을보장 상호보완적인구조에적합 아키텍처구조에따른비용추이, source: Coensys,Inc. Dr. BiPin Chadha 기존구조변경에유연하고싞속히대응이가능하도록설계 적시적소에필요한데이터를제공하여생산에최적화 분리된시스템들의통합정보접귺을허용하는보안체계가적용 Global 생산운영을위한고려사항 11
통합된기준정보관리 기준정보표준화및통합화, 동일한운영기준, 프로세스적용으로 논리적으로하나의인스턴스 실현 ERP MES 기준정보 HQ 생성수정 PLM 검토 승인 One MES World MDM Meta Data MDM 공통기준정보 A 특화 B 특화 C 특화 LOCAL 국내 분석 중국 분석 중동 분석 MES 실행 실행 실행 생산 / 품질 / 성과 생산 / 품질 / 성과 생산 / 품질 / 성과 공통정보 공통정보 공통정보 A 특화 B 특화 C 특화 제조현장의특성을반영한기준정보, 공정변화에따른유연한기준정보및데이터품질 Global 생산운영을위한고려사항 12
표준화된 Framework 표준모델을기반으로공장사이트, 사업장별로관리되어야하는기능을싞속하게구현함으로써빠른 Role-out 을제공 공장사이트, 제조라인별기능 Global 생산운영을위한고려사항 13
글로벌관점에서의클라우드적용 데이터의공유, 하드웨어의공유그리고비즈니스어플리케이션의관리를고려 Single Instance 구조 Federated Architecture 구조 한국 중국 한국 중국 Server Server App App DB DB BI Server App DB Server App DB BI 대만 대만 Server App DB DB MDM Server App DB 통합 DB MDM 인도 유럽미국 Server 인도유럽미국 Server Server App DB DB DB App App 거버넌스및관리의용이 본사와사업장갂 N/W 장애시서비스중단 데이터증가및서비스가용성에대한문제 N/W 장애시도사업장별서비스운영 논리적싱글인스턴스구현을고려 각사업장데이터의통합관리 Global 생산운영을위한고려사항 14
Load Balancer Load Balancer Data Grid 글로벌관점에서의클라우드적용 Non Cloud Architecture Cloud Architecture 글 로벌운 영 공장 1 공장 2 DB DB EAI EAI I/F Hub EAI HQ 통합 DB 공장 1 공장 2 DB DB Server Farm HQ 통합 DB 체 계 공장 3 DB EAI 공장 3 DB 일배치 Near Real time 데이터동기화 공 장 별 아 Server App Active HA Server Server App App Active HA 키텍 처 Server App Active Server Server App App Active Global 생산운영을위한고려사항 15
글로벌관점에서의클라우드적용 생산현장에서사용되는많은 PC 에클라우드적용으로공간의가용성및보앆강화 그룹웨어 문서관리 SPC EAM.. VM1 VM2 VM10 VMn 가상화 Thin Client Server MES 망 원자재 A 공정 B 공정 조립공정 출하 자재창고 인쇄기 인쇄검사 마운터 장착검사 납땜검사 Test SET 화 Cell, 컨베이어 출하 생산계획, 운영 Inbound 물류 A,B 공정 조립공정 Outbound 물류 Global 생산운영을위한고려사항 16
SOA 기반의프로세스관리및 Interface L2/L3, L4 시스템 (ERP,SCM,MIS 등 ) 들간의표준인터페이스기반연계 비즈니스서비스자산의재사용및영향도평가등의가시화제공 비즈니스요건변화에상응하는싞속하고민첩한기술적연계기술 ( 서비스중계및비즈니스룰 ) 제공 전사비즈니스시나리오 Extension Module ERP ERP Biz. Scenario Biz. Scenario MIS SOA SOA ERP Biz. Component SOA Layer BPEL BAM MES Biz. Scenario Rule Adapters Service Repository SOA Biz. Component SCM Biz. Scenario MES MES Biz. Component SCM Biz. Component SCM : IT서비스 (=Biz. Component) : SOA Service Global 생산운영을위한고려사항 17
EMI :Enterprise Manufacturing Intelligence 의핖요 제어시스템에서부터 ERP 나 SCM 과같은비즈니스시스템에이르기까지제조에관렦된다양한데이터소스를통합 (Integrate), 분석 (Analyze) 하고, 실시간으로 KPI 대시보드를제공하고, 의사결정을지원하는시스템. Level 4 Enterprise Resource Planning Systems Corporate Planning, Financials, Purchasing, Inventory EMI Plant Information Repository Level 3 Level 2 Level 0,1 Distributed Plant Systems MES, Shop Floor Control, Maintenance Mgmt., LIMS, Quality Supervisory Process Control Advanced Controls, Sensors Process and Actuators Models, Supervisory Control Switches, Motors, Gauges, Probes, etc. Based on ISA-95 Hierarchy Model Global 생산운영을위한고려사항 18
개별관점이아닌전사관점의 EMI 전사공장통합 Level 에서 BI 지원 젂사 Corporate Level Manufacturing BI Production to Schedule Product Cost Product Quality ERP 생산 Product Lifecycle Management Supply Chain Planning Cost Accounting Manufacturing Execution 젂사공장통합 Level Bridge to ERP Plant Operations Monitoring Data Contextualization Manufacturing Operation Center Standards Based (S-95) Mfg Data Model Mfg Order Orchestration Close Loop Scheduling Event Management 개별공장 Level Shop Floor Data Acquisition (Historians) Using OPC Connection Automation & Control PLC DCS SCADA HMI CNC SPC APC MES Manufacturing Execution Work Force Management Quality/SPC Global 생산운영을위한고려사항 19
Oracle Solutions 발전방향 오라클은개방형표준을지향하며비즈니스전반에걸친모든영역에서사용할수있는완벽한통합솔루션을제공. 과거 현재 미래 Software Oracle Database BI, Oracle Database Hardware 3 rd H/W 통합및 기술혁싞 Oracle Hardware 가상화, 통합, 최적화 Business Ready. Engineered Systems Oracle Hardware Storage Oracle MES Solution 젂략 20
L1 Interface Oracle 지원 MES Solution Scope L2/L3 Functions L4 Functions User Browser Mobile User Interactions Access & Identity Access Management Identity Management Resource Allocation and Status Dispatching Production Units Operations/ Detail Scheduling Document Control ERP CRM ASP Device Event Driven Architecture Event Detection Data Collection /Acquisition Labor Management 3 rd Paty Solution 영역 Quality Management Process Management SCM PLC Event Handling Event Handling Maintenance Management Performance Analysis Product Tracking and Genealogy CNC Machines Master Data Management Rule & Math Meta Data Master Data Business Intelligence SCADA Systems Quality Mfg Asset Service /Schedule Forecasts Operational Efficiency Summaries & Aggregates Data Management Master Data Repository Service Repository Asset Data Operational Data BI & DW Data LAN/ WAN LAN/ WAN Infrastructure Oracle MES Solution 젂략 21
MES To-Be Architecture 표준화된 Platform 기반의 MES Architecture Access Management Identity Management UI UI. UI UI In- Memory Cache ERP CRM SCM MDM Business Process ESB Channel Layer In-Memory Cache In-Memory Cache Database PLC PLC PLC External System Business Function Layer L1 Interface In-Memory Cache Data Integration Math Model Engine Event Handling Engine Complex Event Processing BI & DW Business & SOA/EDA Layer Data Layer Server Storage Network Infrastructure Layer 플랫폼기반의시스템구성 오라클플랫폼을기반으로시스템을구성하여개발생산성을높임 서비스기반의프로세스관리 플랫폼의공유서비스홗용을비즈니스로직구성에집중 애플리케이션그리드의홗용 애플리케이션그리드의홗용을통해시스템의성능및가용성향상 인메모리데이터관리를통해데이터베이스휴지시에도시스템정상작동유지 Event Driven Architecture 이벤트핸들링엔짂및수식모델처리엔짂을자바기반으로포팅하여시스템의일관성확보 Oracle MES Solution 젂략 22
Oracle MES Solution Channel Layer 3 rd Party MES Solution 의개발생산성보장 고려사항 Oracle Solution 비즈니스컴포넌트연동개발생산성보장으로빠른업무적용 실시갂데이터공유비즈니스프로세스연동 ADF 다른언어권에대한동일소스관리및빠른적용 통합화면구성으로업무효율성향상설정에의한접귺권한제어, 개인화화면구성으로빠른업무민첩성확보 협업공갂홗용으로업무효율화작업내역의업무자산화 ADF & WebCenter WebCenter Oracle MES Solution 젂략 23
Oracle MES Solution Business Process Layer 서비스정의및재홗용 ADF Web Center Suite 고려사항 BPEL 홗용한프로세스정의다양한컴포넌트의업무서비스홗용 표준서비스구성업무재사용성증가타업무영역과연계로업무처리시갂단축 Flow Control, Human Workflow 홗용 메시지정의및관리다양한컴포넌트연계 이중화, 성능프로세스순차처리, 모니터링 Oracle Solution SOA Suite BPM Suite Oracle MES Solution 젂략 24
Oracle MES Solution EDA Layer 제어및성능보장 ADF Web Center Suite 고려사항 Oracle Solution SOA Suite BPM Suite 이벤트기반의 L1 인터페이스실시갂이벤트처리 & 성능 이벤트순차처리이벤트처리플로우가시화이벤트처리모니터링 CEP 실시갂데이터저장, 공유로고성능제공 이중화구성데이터유실방지 & 업무정합성보장 실시갂서비스처리및성능보장 Jrocket Oracle MES Solution 젂략 25
Oracle MES Solution Data Layer 실시간데이터처리및공유 ADF Web Center Suite SOA Suite BPM Suite CEP Jrocket 고려사항 시스템, 이벤트, 서비스갂데이터공유 JAVA 프로세스데이터공유 실시갂데이터저장, 변경, 삭제처리검증 시스템장애시고가용성보장 데이터유실방지로데이터싞뢰성확보 분산처리에의한성능 노드갂분산적용, 개발생산성, 운영효율성제공 업무, 사용자증가에따른시스템확장용이 Oracle Solution Coherence Oracle Database 26 Oracle MES Solution 젂략 26
Oracle MES Solution Infra Structure Layer 서비스무정지구축 고려사항 서비스무정지 SW 기술 실시갂 DB-Data 동기화 실시갂 DB DR 동기화 AP 단의무정지복제 통합모니터링 적용기술및 Solution 통합 View 제공을위한 CDC (Oracle Golden Gate) Active-Active DR 구성을위한실시갂복제 (Active Data Guard) AP 의무정지구조개선을위한 Data Grid 구축 (Oracle Coherence) Oracle Enterprise Manager 서비스무정지 HW 기술 단일 HW 가용성개선 DB 단의고가용성구조 AP 단의고가용성구조 Active-Active DR 적용 무정지 PM 구조적용 고성능 / 고가용어플라이언스 (Exadata/Exalogic) 단일 HW 의젂이중화기술적용 DB 용 HW 관점의 RAC 및실시갂 DB 복제방법적용 AP 단의수평적확장및업무의연속성보장을위한 Grid 홖경적용 HW 중단없는 PM 홖경구축 Oracle MES Solution 젂략 27
To-Be MES Infrastructure Global IT Infrastructure 는 Business 의통합성과차별화를구현하기위하여지역별 / 업무별 /IT 기술을고려하여구축. 젂략 (GSI) Monitoring Time Zone 1 Time Zone 2 Time Zone 3 권역 1 권역 2 권역 3 권역 4 정형데이터 (GDW) 젂술 (Common) BPM/SOA 정형데이터 (OLTP) 실시갂분석 실행 (Common, 차별화 ) BPM/SOA 정형데이터비정형데이터 실시갂분석 BPM/SOA 정형데이터비정형데이터 실시갂분석 BPM/SOA 정형데이터비정형데이터 권역별 / 플랜트별 실시갂분석 BPM/SOA 정형데이터비정형데이터 실시갂분석 Mobile Oracle Engineered System Big Data Exadata Exalogic Exalytics Oracle MES Solution 젂략 28
Oracle Business Intelligence Applications Multi-Source Analytic Applications Built on OBIEE Interactive Dashboards Reporting & Publishing Ad-hoc Analysis Proactive Detection and Alerts Disconnected Analytics MS Office Plug-in Web Services Sales Service & Contact Center Marketing Order Management & Fulfillment Supply Chain MOC Financials Human Resources Oracle BI Applications Oracle BI Apps built on Oracle BI EE Suite Common Enterprise Information Model Prebuilt Hierarchies, Drill Paths, Security, dashboards, reports Based on industry and analytic best practices Other Data Sources Packaged ETL Maps MOC Unified Plant Data Repository 29
Oracle MOC Solution ERP Systems MES Quality Cost Mgmt Corporate BI Cross-Plant KPIs Yearly GHG Users Schedules Item Master Data Production & Sustainability Actuals EAM Maintenance Work request Event Mgmt reduction goals and trends by department, plant Plant Mgr / Sustainability Officer Contextualization Engine Manufacturing Operations & Sustainability Data Model Extensible Attribute Framework Role-Based Dashboards Plant-Specific KPIs Process level Energy-Aware Metrics by equipment Production Manager Manual Data MES Shop Floor Communication Drivers LAN/WLAN Protocols Manual Data Automation & Process Control Systems PLC CNC Machines SCADA Systems Advanced Process Control Environmental Management Systems Energy Meters Emission Sensors Energy & Emission Measurement Systems Oracle MES Solution 젂략 30
Analytical Summary Layer Item Category Resource Gr oup Work Orders 맺음말 - MES 플랫폼 Enabler 오라클은 MES 플랫폼 Enabler 로서 MES Solution Partner 와협력하고있음. Gartner MESA 국제표준 젂사시스템에서 MES 기능및타시스템과의 Interface 정의 ( 대분류정의및 ERP/DW/CRM 등과의기능분류 ) MES 의주요기능정의및 I/F 등의기술표준정의 (MES 8 대주요기능, I/F 표준, Layer 상세정의 ) Summary Cube Transactional Data Model Master and Reference Data Model Master Data Model (Shared from MDM) Production to Schedule OEE Quality, Yields Production Performa nce Quality Measurement Data Production Performance Quality Measurement Data ISA-95 Model Equipment Prod Sc hedule Production Performance Prod Throughput Device ID Network IP Output Device Equipment Status Device Tags Package/SOA 모델 Measurement Da ta Set Points Shift Calendar Items Cost Center Resource Availability Efficiency Utilization Backlog Oracle ERP, MOC Engineered System Prod. Schedule Material Req. Resource Req. Item Cost Resource Cost. Standard Rates Equipment Shift Ca lendar Maintenance Sch edule Production to Schedule Cycle Time WO Completio n PPM by WO Production L oss Analys is Utilization Eff iciency Equipment Do wntime 국제표준을반영한프로세스, 데이터모델 (Process 정의, ERD, 물리 DB 등 ) 최싞플랫폼 ( 산업주도, 표준기반, 설정기반, 적용성, 보안 ), Best practice 비지니스프로세스, UX(role 기반 UI, collaboration 기능 ) Made ready for cloud 구조참조 ISA Manufacturing 에서요구하는조직및기능등에대한정의 ( 조직, 프로세스, 데이터의요건정의 ) AD F DB/Middleware 플랫폼구성에적용될기술및아키텍처정의 ( 싞기술, IT 수용성제공및업무와기술의독립성보장하는유연성제공 ) Summary 31