중소 제조기업의 생산정보화(MES) 도입 전략에 관한 연구 (I) - 생산정보화 수준 진단 및 평가 A Study on the Production Informatization Strategy for Korean SMEs of Manufacturing Industries (I) - Evaluation of Production Informatization Level원문보기
In recent years, the main concerns of enterprise management activities is how to strengthen the competitiveness to quickly respond to changes and sustain the growth in business environment. In order to achieve competitiveness and sustainability, a large variety of production informatization systems,...
In recent years, the main concerns of enterprise management activities is how to strengthen the competitiveness to quickly respond to changes and sustain the growth in business environment. In order to achieve competitiveness and sustainability, a large variety of production informatization systems, such as MES (Manufacturing Execution System), ERP (Enterprise Resource Planning), have been introduced to manufacturing companies. However, there have been many problems owing to the reckless introduction of those systems. Therefore, it is necessary to evaluate the informatization level of the manufacturing company before introducing production informatization systems. This paper presents methodology and system to evaluate the informatization level of manufacturing company. The proposed evaluation method, based on the traditional questionnaire approaches, considers the various characteristics of the company. And then, we proposed models for calculation and production informatization level using 450 results of conducting a survey. Finally, a web-based system was developed for the evaluation of informatization level.
In recent years, the main concerns of enterprise management activities is how to strengthen the competitiveness to quickly respond to changes and sustain the growth in business environment. In order to achieve competitiveness and sustainability, a large variety of production informatization systems, such as MES (Manufacturing Execution System), ERP (Enterprise Resource Planning), have been introduced to manufacturing companies. However, there have been many problems owing to the reckless introduction of those systems. Therefore, it is necessary to evaluate the informatization level of the manufacturing company before introducing production informatization systems. This paper presents methodology and system to evaluate the informatization level of manufacturing company. The proposed evaluation method, based on the traditional questionnaire approaches, considers the various characteristics of the company. And then, we proposed models for calculation and production informatization level using 450 results of conducting a survey. Finally, a web-based system was developed for the evaluation of informatization level.
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문제 정의
위와 같이 기업의 획일적인 MES 구축으로 인한 문제를 해결하기 위해서는, MES 를 구축하기 전에 기업이 자사의 업종, 규모, 생산 유형 및 정보화 수준을 정확하게 파악하여 수준에 맞는 시스템을 구축할 수 있는 기반이 마련되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 기업의 업종, 기업 규모, 생산 환경 등의 요소를 고려하여 MES 를 구축할 수 있도록 구축 전 자사의 생산정보화 수준을 진단할 수 있는 방법론과 시스템을 제시하고자 한다.
정보화 수준을 평가하기 위하여 국내외의 학계, 연구소, 공공기관 및 기업체 등에서 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 기존 국내외의 정보화 수준 측정에 관한 주요 연구들을 국내, 국외연구로 구분하여 살펴보고, 이를 지표의 체계수립에 반영하고자 한다.
본 논문에서는 제조기업이 생산정보화시스템(MES)을 성공적으로 구축하고 운용하기 위하여, 구축 전 기업의 생산정보화 수준에 대한 진단/평가를 수행하기 위한 방법론과 시스템을 제시하였다. 먼저, 기존 연구와 문헌 조사를 기반으로 생산정보화 수준을 진단/평가할 수 있는 지표 항목을 정의하였다.
본 논문은 450 개 설문 결과의 분석을 통해 기본적인 수준의 맞춤형 전략을 제시하였다. 그러나 추후에는 생산정보화 수준 모델도 업종, 규모, 생산유형에 따라 다르게 제시될 수 있도록 설문 및 분석을 수행하고, 이에 따라 결과로 제시되는 전략의 가이드라인 역시 다양하고 구체적으로 제시할 수 있는 연구가 필요하다.
국내 중소 제조기업의 맞춤형 생산정보화 전략을 도출하기 위하여 앞서 설명한 생산정보화 수준 진단 시스템을 통한 국내 450 개 제조기업의 설문 결과를 기반으로 다양한 분석을 수행하였다. 전체 분석 결과가 매우 광범위하고 방대하기 때문에, 본 장에서는 기업 속성별 분석과 향후 지원 요청사항에 대한 분석 결과만을 대표적으로 정리하고자 한다.
제안 방법
8 이 사례집은 생산정보화를 추진하고자 하는 중소기업이 쉽게 벤치마킹 할 수 있도록 현장 사례를 중심으로 하여 생산정보화사업을 쉽게 이해할 수 있도록 생산정보화 참조모델 등을 수록 하였다.
국내 중소 제조기업의 맞춤형 생산정보화 전략을 도출하기 위하여 앞서 설명한 생산정보화 수준 진단 시스템을 통한 국내 450 개 제조기업의 설문 결과를 기반으로 다양한 분석을 수행하였다. 전체 분석 결과가 매우 광범위하고 방대하기 때문에, 본 장에서는 기업 속성별 분석과 향후 지원 요청사항에 대한 분석 결과만을 대표적으로 정리하고자 한다.
따라서 사용자 해당 문항의 객관식 답을 고르는 것에 따라 100 점 만점에서 점수가 배분되게 되며, 평가의 세부 분류 기준의 문항 수에 따라 총 만점이 달라진다. 그리고 주관식의 경우는 항목의 성격에 따라 100 점 만점을 일정 간격으로 나누어 점수를 배분하도록 하였다. 이렇게 모든 항목에 대한 점수가 합산된 후에는, 기존 연구의 방법론 15 에 따라 각 세부 분류기준 별 점수, 대 분류 기준 별 점수와 설문 최종점수가 계산된다.
기존의 다양한 연구 및 문헌조사, 그리고 생산정보화 우수 사례를 기반으로 본 논문의 목적과 특성에 맞게 생산정보화 수준의 진단/평가 지표 항목들을 크게 정보화 전략, 정보화 환경, 정보화 인프라, 정보 시스템의 4 가지 영역으로 정의하였다. Table 4 는 생산정보화 수준 진단/평가를 위한 진단 지표의 대 분류와 세부 분류를 정리한 것이다.
AHP 설문은 2010 년 3 월 12 일부터 2010 년 3 월 19 일까지의 기간 동안 직접 방문을 통해 수행되었으며, 총 45 명의 MES 개발 및 컨설팅의 전문 인력과 MES 사용자를 대상으로 하였으나 분석에 의미 있는 결과를 도출하기 위해서 사용된 자료는 25 명 응답자의 자료이다. 따라서 본 논문에서는 25 명의 응답 결과를 기반으로 기업의 생산정보화 수준을 평가하기 위한 항목들에 대한 가중치를 Satty 가 개발한 Expert Choice 프로그램을 이용하여 Table 5 와 같이 산출하였다.
일반적으로 기존 연구들에서 고려되는 정보화 활용/효과의 항목은 정보화 인프라의 세부적인 항목으로 포함하였다. 또한 설문 대상 기업에게 설문 결과를 기반으로 하여 생산정보화시스템(MES)을 보급/확산하기 위한 전략을 제시하기 위하여 보급/확산의 세부 항목을 추가하였다.
본 논문에서는 제조기업이 생산정보화시스템(MES)을 성공적으로 구축하고 운용하기 위하여, 구축 전 기업의 생산정보화 수준에 대한 진단/평가를 수행하기 위한 방법론과 시스템을 제시하였다. 먼저, 기존 연구와 문헌 조사를 기반으로 생산정보화 수준을 진단/평가할 수 있는 지표 항목을 정의하였다. 그리고 450 개 국내 제조기업을 대상으로 설문을 수행하였다.
본 논문에서 정의한 생산정보화 수준 진단/평가의 항목들을 기반으로 구성된 설문을 통해 해당 기업의 생산정보화 수준을 도출하기 위해서는 설문의 항목들에 대한 점수화 방식, 가중치 합산 방식 등의 점수화 모델을 정의하여야 한다. 위에서 정의한 평가 기준 별 항목들은 각각 한 문항으로 구현되었으며, 이렇게 구현된 한 문항에는 100 점이 만점으로 부여된다.
생산정보화 보급/확산 및 도입 시 기업에 대한 지원 요청사항을 총 8 개로 분류하였다. 이를 기반으로 생산정보화 수준별로 설문 각 영역에서의 지원 요청사항에 대한 분석을 수행하였다.
앞서 설명한 생산정보화 수준 진단/평가의 지표 항목들과 항목들을 포함하고 있는 설문지, 그리고 설문 결과를 분석하기 위해 AHP 방법론을 통해 도출된 가중치와 가중치 기반의 설문에 대한 점수화 모델, 마지막으로 450 개 제조기업의 실제 설문 결과 데이터를 기반으로 정의된 생산정보화 수준 5 단계 모델의 모든 방법론은 웹 운용 플랫폼 내에 생산정보화 수준 진단/평가 시스템으로 반영되도록 구현하였다. 따라서 자사의 생산정보화 수준을 진단/평가하기를 원하는 사용자들은 웹 시스템에 접속하여 웹 상에서 설문을 수행한 뒤, 해당 설문 점수 및 생산정보화 수준 모델에서의 자사의 위치와 구체적인 평가 항목 별 점수와 맞춤형 가이드라인을 제공받을 수 있다.
위에서 도출된 계층도에 따라 MES 개발 및 컨설팅 전문 인력과 실제 기업의 사용자를 대상으로 하여 AHP 설문을 하고 쌍대비교를 수행하였다. AHP 설문은 2010 년 3 월 12 일부터 2010 년 3 월 19 일까지의 기간 동안 직접 방문을 통해 수행되었으며, 총 45 명의 MES 개발 및 컨설팅의 전문 인력과 MES 사용자를 대상으로 하였으나 분석에 의미 있는 결과를 도출하기 위해서 사용된 자료는 25 명 응답자의 자료이다.
위에서 정의된 생산정보화 수준 진단/평가를 위한 지표항목들을 기반으로 설문을 작성하여 수행하였다. 설문 대상의 업종 리스트는 앞서 분류한 업종에 기타 항목을 추가하여 총 7 개로 분류하였으며, 그에 따른 우리나라 전체 제조업의 분류와 해당 사업체의 개수를 Fig.
생산정보화 보급/확산 및 도입 시 기업에 대한 지원 요청사항을 총 8 개로 분류하였다. 이를 기반으로 생산정보화 수준별로 설문 각 영역에서의 지원 요청사항에 대한 분석을 수행하였다.
2 는 제조기업의 생산정보화 수준을 진단/평가하기 위한 지표들의 대 분류와 세부 분류 항목들의 가중치를 구하기 위하여 구성된 AHP 계층모형이다. 표준적인 AHP 계층모형은 의사결정 목적과 평가기준, 평가대안의 3 개 계층으로 구성되나, 본 논문에서는 대안이 별도로 존재하지 않기 때문에, 의사결정 목적, 대 분류와 세부 분류의 평가기준으로 구분된 모형으로 계층을 구성하였다.
대상 데이터
위에서 도출된 계층도에 따라 MES 개발 및 컨설팅 전문 인력과 실제 기업의 사용자를 대상으로 하여 AHP 설문을 하고 쌍대비교를 수행하였다. AHP 설문은 2010 년 3 월 12 일부터 2010 년 3 월 19 일까지의 기간 동안 직접 방문을 통해 수행되었으며, 총 45 명의 MES 개발 및 컨설팅의 전문 인력과 MES 사용자를 대상으로 하였으나 분석에 의미 있는 결과를 도출하기 위해서 사용된 자료는 25 명 응답자의 자료이다. 따라서 본 논문에서는 25 명의 응답 결과를 기반으로 기업의 생산정보화 수준을 평가하기 위한 항목들에 대한 가중치를 Satty 가 개발한 Expert Choice 프로그램을 이용하여 Table 5 와 같이 산출하였다.
먼저, 기존 연구와 문헌 조사를 기반으로 생산정보화 수준을 진단/평가할 수 있는 지표 항목을 정의하였다. 그리고 450 개 국내 제조기업을 대상으로 설문을 수행하였다. 설문 결과를 분석하기 위하여 AHP를 통해 도출된 가중치와 가중치 기반의 점수화 모델을 정의하였고, 마지막으로 450 개 제조기업의 실제 설문 결과 데이터를 기반으로 생산정보화 수준 5 단계 모델을 정립하였다.
위에서 정의된 생산정보화 수준 진단/평가를 위한 지표항목들을 기반으로 설문을 작성하여 수행하였다. 설문 대상의 업종 리스트는 앞서 분류한 업종에 기타 항목을 추가하여 총 7 개로 분류하였으며, 그에 따른 우리나라 전체 제조업의 분류와 해당 사업체의 개수를 Fig. 1 과 같이 정리하였다. Fig.
데이터처리
여기서 군집화 방법이란 유사성(similarity)을 기준으로 한다는 의미이며, 이를 통계학이나 수학에서는 바로 거리(distance)를 기준으로 유사성을 인정한다는 것이다.18 본 논문에서는 통계 프로그램인 SPSS 를 사용하여 450 개 기업의 생산정보화 수준 설문결과 데이터를 입력 값으로 하고 위에서 설명된 군집분석을 수행한 후, 의미 있는 생산정보화의 5 단계 수준 모델을 정립하였다. 위의 군집분석을 수행하여 얻은 결과를 논문에서 활용할 수 있도록 450 개 기업의 설문 점수를 기반으로 정리하면 아래 Table 7 과 같다.
본 논문에서는 450 개 제조업체들을 대상으로 설문을 수행하였기 때문에, 이미 설명한 바와 같이 다양한 업종에 대한 생산정보화 수준을 분석할 수 있는 기반 데이터가 마련되었다고 할 수 있다. 위와 같이 수집된 설문결과 데이터를 기반으로 생산정보화 수준 모델을 정립하기 위하여 군집분석을 사용하였다. 군집분석이란, 말 그래도 x 변수들이 어느 일정한 패턴을 갖고 군집화 될 수 있다는 가정 하에 이들을 군집화 하는 분석방법을 의미한다.
이론/모형
본 논문에서는 위에서 정의한 생산정보화 수준 진단/평가의 지표들에 대한 항목별 가중치를 구하기 위하여 AHP(Analytic Hierarchy Process) 방법론을 사용하였다. AHP 란, 의사결정의 목표 또는 평가기준이 다수이며 복합적인 경우, 이를 계층(Hierarchy)화하여, 주요 요인과 그 주요 요인을 이루는 세부 요인들로 분해하고, 이러한 요인들을 쌍대 비교(Pairwise Comparison)를 통해 중요도를 산출하는 분석 방법이다.
성능/효과
규모별 분포에서는 일반적으로 예상하는 결과대로 소기업이 Level 1 에 가장 많이 위치하여 상대적으로 매우 낮은 생산정보화 수준을 나타냈다. 중견기업과 대기업은 Level 3 과 Level 4 에 집중적으로 분포하여 상대적으로 높은 생산정보화 수준을 기록하였고, 특히 대기업은 Level 3 이상의 수준에서 위치하는 것으로 나타났다.
따라서 생산정보화의 도입 시 중요한 요인들은 기업의 전략이나 제도적인 측면보다 우선은 기업에 속한 사람들의 마인드, 즉 인식이라고 할 수 있다. 그리고 나머지 정보화 인프라에서는 활용/효과 측면, 정보 시스템에서는 생산관리, 품질관리, 공정지원 등이 상대적 우선순위가 높은 기준으로 나타났다.
반면에 1 차금속/기계/금형/기계부품, 전기/전자부품과 자동차부품 산업은 생산정보화 수준이 상대적으로 높은 Level 3 과 Level 4 에 집중적으로 위치하였다. 따라서, 향후 정부 차원에서 국내 제조기업의 생산정보화 전략을 수립할 시에는 1 차금속/기계/금형/기계부품, 전기/전자부품과 자동차부품 산업보다는 화학/철강/제지/섬유, 식품/제약/의약과 건설/조선/운송장비 산업에 우선적인 지원을 하는 것이 효율적일 것으로 나타났다.
즉, 자동차부품 산업은 정보 시스템 관련 인력/교육에 대한 관심과 필요가 타 산업에 비해 높은 것으로 판단된다. 또한, 전기/전자부품 산업은 산학연과 지역 네트워크의 기술개발 지원에서 가장 높은 요청 수준을 나타냈다. 다시 말하면, 전기/전자부품 산업은 정보 시스템을 위한 기술개발 지원의 필요가 높다고 할 수 있다.
그리고 450 개 국내 제조기업을 대상으로 설문을 수행하였다. 설문 결과를 분석하기 위하여 AHP를 통해 도출된 가중치와 가중치 기반의 점수화 모델을 정의하였고, 마지막으로 450 개 제조기업의 실제 설문 결과 데이터를 기반으로 생산정보화 수준 5 단계 모델을 정립하였다. 웹 운용 플랫폼 내에 생산정보화 수준 진단/평가 시스템은 위에서 제시된 설문문항, 평가모형, 생산정보화 수준 모델의 개념들이 모두 반영되도록 구현하였다.
위와 같이 산출된 상대적 가중치와 그에 따른 순위를 살펴보면, 대 분류 평가 기준에서는 정보 시스템이 가장 중요한 요인으로 고려되었고, 세부 분류 평가 기준에서는 정보화 전략과 정보화 환경에서 각각 경영진과 조직원의 마인드가 큰 격차를 가지고 가장 중요한 요인으로 고려되었다. 따라서 생산정보화의 도입 시 중요한 요인들은 기업의 전략이나 제도적인 측면보다 우선은 기업에 속한 사람들의 마인드, 즉 인식이라고 할 수 있다.
다시 말하면, 전기/전자부품 산업은 정보 시스템을 위한 기술개발 지원의 필요가 높다고 할 수 있다. 위의 결과를 살펴보면, 상대적으로 생산정보화 수준이 높은 전기/전자부품과 자동차부품 산업은 예산 지원보다 인력/교육과 기술개발 지원의 필요성이 높고, 생산정보화 수준이 낮은 산업들은 정부의 예산 지원에 대한 필요성이 매우 높다고 할 수 있다.19
생산정보화 수준이 높은 Level 4 의 기업들은 법률 및 제도, 산학연의 기술개발 및 지역네트워크의 기술개발 지원을 타 수준 단계의 기업들보다 상대적으로 많이 요청하였다. 전체적인 분포를 비교하면, 대부분의 기업들이 행정, 예산과 인력/교육에 대한 정부의 지원을 가장 필요로 하는 것으로 나타났다.
10 은 업종별 정보 시스템 영역에서의 지원 요청사항 분석 결과를 나타내고 있다. 정보 시스템 관련 정부의 예산 지원에 대한 필요성은 화학/철강/제지/섬유 산업이 가장 높고, 다음으로 건설/조선/운송장비 산업이 높게 나타났다. 자동차부품 산업은 정부, 산학연과 지역 네트워크의 인력/교육 지원에 대한 요청이 상대적으로 높게 나타났다.
규모별 분포에서는 일반적으로 예상하는 결과대로 소기업이 Level 1 에 가장 많이 위치하여 상대적으로 매우 낮은 생산정보화 수준을 나타냈다. 중견기업과 대기업은 Level 3 과 Level 4 에 집중적으로 분포하여 상대적으로 높은 생산정보화 수준을 기록하였고, 특히 대기업은 Level 3 이상의 수준에서 위치하는 것으로 나타났다. 즉, 향후 소기업의 생산정보화 수준 향상에 많은 관심과 지원이 필요한 것으로 생각된다.
후속연구
본 논문은 450 개 설문 결과의 분석을 통해 기본적인 수준의 맞춤형 전략을 제시하였다. 그러나 추후에는 생산정보화 수준 모델도 업종, 규모, 생산유형에 따라 다르게 제시될 수 있도록 설문 및 분석을 수행하고, 이에 따라 결과로 제시되는 전략의 가이드라인 역시 다양하고 구체적으로 제시할 수 있는 연구가 필요하다.
3 은 Table 7 의 최소값과 최대값을 기반으로 제조기업의 생산정보화 수준 모델을 가시적으로 그래프화 한 자료이다. 또한, 각 수준 단계 별로 생산정보화 수준 진단/평가 항목들의 평균점을 제시해 줌으로써, 현 수준에서 정보화 전략, 정보화 환경, 정보화 인프라, 정보 시스템의 4개 항목들의 일반적인 다른 기업과의 상대적인 수준 또한 확인할 수 있도록 한다. 이는 단순 생산정보화 수준의 제시가 아니라, 현실적인 측면에서 그 수준에서도 다른 기업들에 비해 높은 수준의 항목과 낮은 수준의 항목을 구분할 수 있게 함으로써, 다음 단계로 진입하는 것을 목표로 전략적으로 수준을 향상시키기 위해 노력해야 하는 부분을 기업 스스로가 인식할 수 있도록 할 수 있다.
중견기업과 대기업은 Level 3 과 Level 4 에 집중적으로 분포하여 상대적으로 높은 생산정보화 수준을 기록하였고, 특히 대기업은 Level 3 이상의 수준에서 위치하는 것으로 나타났다. 즉, 향후 소기업의 생산정보화 수준 향상에 많은 관심과 지원이 필요한 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
전사적 자원관리 시스템의 도입의 문제점은?
이에 1990 년 이후 많은 기업들이 새로운 정보기술 환경으로 제시하고 도입한 것이 전사적 자원관리(Enterprise Resource Planning) 시스템이다. 이와 같이 기업들의 ERP 도입이 많이 추진되어 왔으나 수시로 변화하는 생산 공정의 정보를 실시간으로 확인하거나 이를 근거로 민첩하고 유연하게 대처할 수 없는 구조로 인하여 최고경영자의 의사결정 도구 및 고객 만족도의 개선에는 문제점을 가지고 있다. 제조실행시스템(Manufacturing Execution System, MES)은 ERP 가 상용화되는 시점에서 생산현장과 ERP 간에 정보시스템의 연결을 위한 방안으로 소개되었고, ERP 도입 시 문제되는 부분의 대안으로 인식되어 많은 기업에서 성공적인 ERP의 도입을 위해 MES 를 구축하고 있다.
ERP 도입 시 문제되는 부분의 대안 시스템은?
이와 같이 기업들의 ERP 도입이 많이 추진되어 왔으나 수시로 변화하는 생산 공정의 정보를 실시간으로 확인하거나 이를 근거로 민첩하고 유연하게 대처할 수 없는 구조로 인하여 최고경영자의 의사결정 도구 및 고객 만족도의 개선에는 문제점을 가지고 있다. 제조실행시스템(Manufacturing Execution System, MES)은 ERP 가 상용화되는 시점에서 생산현장과 ERP 간에 정보시스템의 연결을 위한 방안으로 소개되었고, ERP 도입 시 문제되는 부분의 대안으로 인식되어 많은 기업에서 성공적인 ERP의 도입을 위해 MES 를 구축하고 있다.1,2 그럼에도 불구하고 ERP 와 마찬가지로 MES 구축에도 많은 문제와 오류가 존재하기 때문에, 기업이 성공적으로 MES 을 구축하여 운영하기 위해서는 기업의 특성이나 수준에 대한 요소가 고려되어야 한다.
EIII는 무엇인가?
국내에서 처음으로 시도된 EIII(Evaluation Indices of Industrial Informatization)는 1997 년부터 정보통신부와 기업정보화지원센터에서 시행한 대표적인 정보화 수준 평가지수이다. EIII 는 2005 년부터 정보사회진흥원으로 이관되어 수행되면서, 정보화 전략, 정보화 환경, 정보화 인프라, 정보시스템, 정보화성과의 5 대 영역의 관점에서 재구성되어, 정량적 통계자료를 확보하고, 그 결과를 기업들의 벤치마크 및 정책과제 도출에 활용하고 있다.
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