Hydra MES(생산관리시스템)

자동차 산업이나 자동차 부품업체들은 라인 생산에서 복잡한 조립 프로세스를 모니터링하고 제어하기 위한 소프트웨어 시스템에 대해 요건이 상당히 많다. Hydra DMC(Dynamic Manufacturing Control)를 이용하면 이러한 요건을 기존보다 유연하게 통제할 수 있다.

 

공학박사 위르겐 클레티(Jürgen Kletti): MPDV Mikrolab GmbH 매니징 파트너

 

제품의 다양한 변종을 생산 라인에서 효율적으로 생산하기 위해서는 여러 단계로 가변적인 작업 절차가 가히 필수적이다. MPDV의 Hydra MES(생산관리시스템) 사용자는 제품 변종이 생산되는 방식을 DMC(Dynamic Manufacturing Control)로 유연하게 매핑할 수 있다. 새로운 DMC 기능으로 제품 특징의 기존 정보를 고려하여 각각의 작업 단계에서 생성되는 프로세스 디지털 이미지를 MES에 저장할 수 있다.

 

분산 아키텍처

이른바 DMW(Dynamic MES Weaver) 기반의 강력한 서브 시스템을 이용하여 Hydra DMC는 모든 필요한 정보를 택트 타임으로 각 워크 스테이션에 제공하고, 적시에 프로세스에 개입할 수 있다. 이를 위해 개별적으로 설계된 DLP(Dynamic Line Panels)가 작업자에게 정해진 공정을 안내한다. 분산 방식으로 제공되는 이 프로세스 로직은 네트워크에 문제가 있을 경우에도 해당 생산 라인은 계속 생산할 수 있도록 보장한다. MES Hydra에 완벽하게 통합함으로써 생산 라인에서 수집된 데이터는 인터페이스 없이 획득한 다른 정보들과 조합할 수 있고, 포괄적으로 평가할 수 있다. 

Hydra DMC은 Hydra 베이시스를 확장하기 위한 새로운 구조적 구성 요소뿐만 아니라 앱 모듈 및 주변 장치에 대한 인터페이스를 포함한다.

 

자동차 산업에서 DMC

요즘은 고객들도 자기가 원하는 맞춤형 자동차를 소유하고 싶어하기 때문에, 자동차 업계에서는 다양한 변종 모델을 연속 생산하는 것이 일상적인 생산 현장의 모습이다. 자세히 들여다보면, 이러한 요건들로 인해 자동차 부품업체들은 제품의 다양한 변종들을 정해진 시간에 맞추어(저스트 인 타임) 그리고 정해진 순서대로(저스트 인 시퀀스) 대형 자동차 메이커들에 공급하고, 보다 저렴하게 부품을 제조할 수 있어야 한다. 부품업체들은 이러한 과제를 위해 자체 조립 라인을 제어하고 모니터링하기 위해 유연한 소프트웨어가 필요하다. 그리고 이 목적을 위해 복잡한 생산 프로세스를 모델링, 제어, 모니터링하기 위한 MES 어플리케이션인 Hydra DMC가 있다.

Hydar DMC 기능 방식의 생산라인에서 MES Hydra를 이용한 개별모델의 연속생산이 진행되고 있다.

익명을 요청한 한 부품 제조업체는 최근 총 50개 스테이션을 포함하는 새로운 조립 라인을 계획하고 모델링 중에 있다. 이는 또 다른 의미에서 라인을 완전히 새롭게 구성하는 그린필드 프로젝트이기 때문에, 스테이션을 포함하는 라인과 제어 및 모니터링을 위한 소프트웨어가 적합하게 잘 맞물리게 연결해야 한다. 또한 제조 프로세스 외에 모든 제품, 자재 및 프로세스에 관련된 자원의 추적성도 보장해야 한다. 사용자는 공정을 지속적으로 최적화하기 위해 (예를 들어 개별 스테이션의 클로킹 개선) OEE(Overall Equipment Effectiveness) 및 FPY(First Pass Yield)와 같은 신빙성 있는 지수를 이용하기를 원했다. 자동차 제조업체가 원하는 변종 다양성으로 인해 이 사용자가 생산하는 부품 개수는 기본적으로 한 개부터 이다.

Hydra DMC를 이용한 통합 품질 점검 DLP(Dynamic Line Panel).

앞서 언급한 스테이션이 50개인 라인은 대시보드라고 부르는 계기반 생산라인이다. 주문하는 차량의 사양에 따라 계기반은 다양한 구성 요소를 장착하며, 이 구성 요소들은 부분적으로 연결되는 허브 라인에서 사전 조립된다. 그로 인해 조립 라인의 아키텍처가 복잡하고 여러 갈래로 나뉘게 된다. 스테이션 가운데 10개 스테이션에는 DLP(Dynamic Line Panels)가 부착되어 있다. 이 DLP는 작업자에게 현재 작업 단계에 대한 정보나 공작물에 대한 정보를 보여주고, 그 다음 해야 할 일에 대한 지침을 제공한다. DLP는 품질 점검 공정을 지원한다.

 

효용 및 기능 범위

Hydra DMC는 전체적으로 올바른 작업 단계가 수행되고, 각 품질 요건에 맞는 제품만 가공되도록 관리한다. 이때 통합 프로세스 인터록은 모든 것이 정상적으로 제조되었는지 실시간으로 점검하고, 경우에 따라 시퀀스를 중단한다. 이렇게 해야만 사용자들은 제로 오류 생산을 유지하고 비용과 납기에 대한 자동차 제조업체의 요구 사항에 버틸 수 있다.

             부품업체는 생산하는 변형 모델의 순서를 정하고 자동차 제조업체와 통신하기 위해, 양방향 인터페이스를 통해 Hydra DMC와 연결되어 있는 외부 시퀀싱 소프트웨어를 사용한다. 일부 워크 스테이션에는 OPC-UA를 통해 기계가 연결되어 있으며, 자체 드라이버 모듈을 통해 공구(예를 들면 스크류 드라이버)가 연결되어 있다. 수집된 모든 데이터는 중앙에 저장되고, 제조 공정을 빈틈 없이 기록하고, 요청되는 포괄적인 추적성에 대한 토대가 만들어진다. Hydra는 조립 라인에서 수집한 데이터를 로트 별 사전 제조 데이터와 후단 포장 공정과도 조합한다.