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문제 정의
- 이를 통해 생산 과정에 있어서 신속한 의사 결정은 물론 품질 향상, 원가 절감, 가격 경쟁력 제고, 에너지 절감 등의 목표를 달성코자 한다. Industry 4.0을 구성하는 핵심 기술인 CPS이 적용된 Smart MES의 기능 구성 부분들을 시스템 엔지니어링을 통해 설계하고, 차세대 MES인 Smart MES를 위한 자력 엔지니어링 기술을 확보하여 관련 분야의 경쟁력을 갖추는 기반을 제공하는 데 그 의미가 있다.
- Smart MES는 일반적인 MES의 단점을 보완해 제어 시스템과 전사 시스템 사이의 정보 흐름을 중개하는 역할 뿐만 아니라 앞서 기술된 MES의 기능이 지능적으로 수행되고 이에 따라 최적화된 제조 운영활동이 이뤄질 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다. Smart MES는 Industry 4.
- Figure 12의 TO-BE MODEL은 본 논문에서 제안된 Smart MES의 모델을 나타낸다. 본 논문에서 제안된 Smart MES의 경우, 시스템 수준에서 통합된 정보를 받아 처리하여, 현장 및 전사 시스템에 유용한 정보를 획득하고 이를 전달하는 데 그 목적을 두고 있다. 이를 위해 제조현장과 Smart MES 사이, Smart MES와 Enterprise system사이에 각각 middleware, Smart MES-Enterprise information system bus를 배치함으로써 다양한 형태의 프로토 콜을 통합할 수 있도록 하였다.
- 본 논문에서는 2.2절에서 기술된 개발 프로세스에 따라 수행한 Smart MES 개념 설계의 결과들을 보여준다.
- 각 프로 세스 집합에는 프로세스들이 기술되어 있으며, 각프로세스마다 목적, 필요한 자료, 산출물, 수행하는 활동 및 방법 등을 정의한다. 본 논문에서는 ISO/IEC 15288의 기술 프로세스 그룹을 참고해 Smart MES를 위한 시스템 엔지니어링 활동을 진행하며, 이 중에서도 특히 설계 관련 활동을 중점적 으로 살펴볼 계획이다.
- 본 논문에서는 기존 MES에서 제기된 문제점으로 제조 현장의 상황에 신속하게 대응하기 위해선 운용 인력의 추가 증원이 수반된다는 점, 제조 프로세스가 계획 단계에서 한번 정해지면 급변하는 요구사항에 신속하고 유연하게 대응하기 어렵다는 점을 들었 다. 이를 해결하기 위해 Smart MES라는 대상 시스템을 정의하였으며 ISO/IEC 15288 기반으로 하는 수정된 시스템 엔지니어링 기술 프로세스의 바탕 위에서 설계 과정을 중점적으로 살펴보았다.
- 본 논문은 시스템 엔지니어링의 표준인 ISO/ IEC15288에 대한 개괄적인 설명을 한 후, 테일러링된 프로세스를 Smart MES의 설계에 반영하고자 한다. 이를 통해 생산 과정에 있어서 신속한 의사 결정은 물론 품질 향상, 원가 절감, 가격 경쟁력 제고, 에너지 절감 등의 목표를 달성코자 한다.
- 본 장에서는 현 제조 현장의 MES 수준을 정의하고 정의된 MES와 본 논문에서 제안한 Smart MES 가 제조현장 운용 관점에서 어떤 차이를 보이는지 파악하는 데 목적을 둔다. 기존 제조현장의 MES 모델과 본 논문에서 제안된 MES 모델은 Figure 12에 표시하였다.
- 본 절에서는 앞서 합의 과정을 거친 이해관계자 요구사항을 기술적 요구사항으로 변환하는 활동을 수행한 결과를 보여준다. 이 활동을 수행하는 데 QFD(Quality Function Deployment)를 활용하여 이해관계자 요구사항들을 기술적 요구사항으로 변환하였다.
- 본 절에서는 최종적으로 나온 시스템 요구사항과 앞서 나온 이해관계자 요구사항 사이의 추적성을 확보하는 활동을 수행한 것이다. 이는 추후 진행될 분해된 요구사항에서도 똑같이 수행을 하게 되며, 최종적으로는 요구사항에 계층 구조가 형성이 된다.
- 이를 정리한 결과는 Figure 4와 같다. 여기선 대상 시스템의 생명 주기에 따른 이해관계자를 소개하고 이들의 역할에 대해 기술하였다.
- 본 논문은 시스템 엔지니어링의 표준인 ISO/ IEC15288에 대한 개괄적인 설명을 한 후, 테일러링된 프로세스를 Smart MES의 설계에 반영하고자 한다. 이를 통해 생산 과정에 있어서 신속한 의사 결정은 물론 품질 향상, 원가 절감, 가격 경쟁력 제고, 에너지 절감 등의 목표를 달성코자 한다. Industry 4.
- 이를 해결하기 위해 Smart MES라는 대상 시스템을 정의하였으며 ISO/IEC 15288 기반으로 하는 수정된 시스템 엔지니어링 기술 프로세스의 바탕 위에서 설계 과정을 중점적으로 살펴보았다. 이를 통해 차세대 MES 시스템의 설계에 있어 시스템 엔지니어링 기법이 어떻게 접목될 수 있는지 보여주었다. 기존 문제점을 요구사항 형태로 바꾸어 이해관 계자 요구사항에 반영하였으며, SE 프로세스를 통해 이러한 요구사항들이 어떻게 시스템 수준에서의 논리 솔루션으로 반영이 되는지 살펴보았다.
가설 설정
- 본 절에서는 대상 시스템과 상호작용하는 외부 시스템들을 식별하고 이들 사이에 주고받는 것들을 규정한다. 여기서는 ERP와 PLC, Smart Sensor, Machine controller로 놓았고, 기타 여러 다른 전사시스템과의 상호 소통은 ERP를 경유해서 이뤄진다고 가정을 하였으며, Figure 7에 표현하였다. PLC도 센서 정보를 수집하는 기능이 있긴 하지만, 벤더에 따라 받을 수 있는 센서 종류도 다르고, machine controller의 경우 PLC와 직접적인 연동이 안되는 경우도 많아 sensor와 machine controller 를 따로 분리하였다.
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