스마트 MES: 제조업의 미래를 혁신

1. 요약

• 이 리포트는 제조업 디지털 혁신의 핵심인 스마트 MES(Smart Manufacturing Execution System)의 정의와 필요성을 분석합니다. 스마트 MES는 기존의 제조 실행 시스템(MES)과 달리 IoT, AI, 클라우드 기술을 활용하여 제조 현장의 데이터를 실시간으로 처리하고 분석하여 생산 효율성을 극대화합니다. 스마트팩토리와 AI 기반 솔루션 사례를 통해 효성, CJ올리브네트웍스, LG CNS 등의 기업이 스마트 MES를 어떻게 활용하고 있는지를 보여줍니다. 또한 스마트 MES의 경제적 효과는 운영 비용 절감, 생산성 증가, 중소기업을 위한 맞춤형 솔루션 제공 등의 측면에서 분석되고, 중소기업의 디지털 전환을 지원하는 데 필수적임을 강조합니다. 리포트는 스마트 MES가 제조업체에 어떻게 필수적인 도구가 되고 있는지 설명하며, 앞으로의 발전 방향과 보안 문제에 대한 해결책을 제시합니다.

2. 스마트 MES의 정의와 기존 MES와의 차이점

• 2-1. 스마트 MES 정의

• 스마트 MES(Smart Manufacturing Execution System)는 제조업체의 운영 및 생산 과정을 통합적으로 관리하고 최적화하는 디지털 시스템입니다. 이는 IoT, 클라우드 컴퓨팅, 데이터 분석 등의 최신 기술을 활용하여 제조 현장의 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하여 생산 효율성을 극대화하는 것을 목표로 합니다.

• 2-2. 기존 MES의 한계점

• 기존 MES는 주로 생산 과정의 기초 데이터를 수집하고 관리하는 시스템으로, 실시간 데이터 분석 및 통합 기능이 제한적입니다. 반면, 스마트 MES는 클라우드 기반으로 운영되며, AI와 데이터 분석 기술을 활용해 생산성 향상 및 효율적인 자원 관리를 지원합니다. 예를 들어, 미라콤아이앤씨의 'Nexplant MESplus Cloud Edition'은 클라우드 기반 통합 생산관리 서비스로, 중소기업의 생산 효율화를 위하여 설계되었습니다.

• 2-3. 스마트 MES의 장점과 기술적 요소

• 스마트 MES의 주요 장점으로는 초기 IT 투자 비용 최소화, 높은 유연성 및 확장성이 존재합니다. 클라우드 MES는 소규모 공장에서도 쉽게 도입할 수 있어 제조 기업들의 디지털 전환을 지원하는 중요한 역할을 합니다. AI의 도입으로 업무 방식이 변화되고, 클라우드 환경에서 언제 어디서든 제조 데이터를 관리하고 분석할 수 있는 혜택을 제공합니다.

3. 스마트 MES와 제조업 디지털 전환 사례

• 3-1. 스마트팩토리 도입 사례

• 효성은 2018년부터 국내 및 글로벌 생산현장에 스마트팩토리 시스템을 도입하여 원료 수입부터 생산, 출하에 이르는 제조 전 과정의 데이터를 수집하고 분석하고 있습니다. 특히, 효성티앤씨는 중국과 베트남의 스판덱스 공장을 스마트팩토리로 업그레이드하여 글로벌 공장을 실시간으로 모니터링하며 품질을 관리하고 있습니다.

• 3-2. AI 기반 솔루션 적용 사례

• 국내 제조 분야에서는 AI 기술의 적용이 대세로 자리잡고 있으며, AI는 실시간 분석과 수요 예측 및 공급망 관리에 필수적인 요소로 자리잡았습니다. AI 전문기업들은 기존 솔루션에 AI를 통합하는 기술 개발을 가속화하고 있으며, 다양한 AI 기반 솔루션이 제조업체들에게 제공되고 있습니다. 예를 들어, 한솔PNS의 AI 서비스 플랫폼은 제조업체에게 필요한 AI 기능을 선택하여 사용할 수 있도록 최적화된 AI 모델을 제공합니다.

• 3-3. 디지털 전환의 효율성

• 효성화학은 제조 관련 자원을 실시간으로 연결하고, 수집된 데이터 기반의 의사결정이 가능하도록 공정 모니터링 시스템과 품질 경영 시스템을 구축하였습니다. 이를 통해 생산 수율을 향상시키고 에너지 사용량을 절감하고 있습니다. 또한, CJ올리브네트웍스는 하이트진로의 베트남 첫 해외 생산 공장 스마트팩토리 구축 사업을 수주하여, 공장의 생산 전 과정을 설계, 조달, 시공까지 책임지는 일괄 수주로 진행하고 있습니다.

4. 스마트 MES의 경제적 영향

• 4-1. 비용 절감 효과

• 스마트 MES의 도입을 통해 기업들은 운영 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다. 특히, 클라우드 시스템을 통해 생산 자산을 관리함으로써 중소기업은 비용 효율성을 극대화할 수 있으며, 최종 사용자별로 세분화된 솔루션을 통해 더욱 비용 절감의 효과를 볼 수 있습니다.

• 4-2. 생산성 향상

• 스마트 MES는 제조 공정의 자동화와 디지털화를 통해 생산성을 크게 향상시킵니다. AI 및 머신러닝 기술을 활용한 스케줄링 최적화가 이를 지원하며, 이를 통해 빠르고 유연한 생산이 가능해집니다. 웰스테크의 경우 다품종 소량 생산 환경에서 신속한 대응이 가능한 스케줄링 AI 기술을 개발하고 있습니다.

• 4-3. 투자 대비 수익 분석

• 스마트 MES 솔루션에 대한 투자는 단기적으로는 높은 비용을 수반할 수 있지만, 장기적으로는 운영 효율성 향상 및 비용 절감 효과를 가져옵니다. 특히, 대기업뿐만 아니라 중소기업에서도 효과적으로 자산과 프로세스를 관리하기 위한 필요성이 증가하고 있습니다. 이는 예측 유지 관리 및 실시간 모니터링을 통해 이루어집니다.

• 4-4. 중소기업에 미치는 영향

• 중소기업은 제조 자산 관리 시스템(MAMS)의 활용을 통해 자원의 효율적인 관리와 프로세스 간소화에 대한 필요성을 느끼고 있습니다. 특히 중소기업이 적은 인력으로도 생산성을 높일 수 있도록 돕는 스마트 MES의 도입은 필수적인 요소가 되어가고 있습니다. 피에로컴퍼니처럼 중소기업의 경우, AI 기술을 활용하여 시장의 변화에 더욱 민첩하게 대응할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.

5. 스마트 MES의 향후 발전 방향

• 5-1. 기술 진화 트렌드

• IBM의 2024 X-포스 위협 정보 지수에 따르면, 아시아 태평양(APAC) 지역의 제조업체는 사이버 범죄자들의 주요 표적이며, 이러한 사이버 공격은 보고된 모든 사건의 46%를 차지하고 있습니다. 이에 따라 APAC 제조업체들은 기술 발전이 그들의 약점이 되지 않도록 포괄적인 사이버 보안 조치의 채택을 우선시해야 하며, 스마트 제조 기술과 IT와 운영기술(OT) 네트워크의 통합이 가속화되는 상황에서 보안의 중요성이 더욱 강조되고 있습니다.

• 5-2. 스마트 제조의 확장성

• 많은 제조업체가 제조 실행 시스템(MES) 및 품질 관리 시스템(QMS) 등 다양한 핵심 비즈니스 시스템을 도입하여 생산성을 향상시키고 있습니다. IT와 OT 네트워크의 통합으로 시스템 간 정보 교환이 촉진되고, 이에 따라 더 나은 비즈니스 결정을 내리며 효율성을 높이고 지속가능성을 강화하는 데 기여하고 있습니다. 예를 들어, 일본의 한 자동차 제조업체는 14개 공장과 28개 생산라인의 운영을 최소 하루 동안 중단한 바 있습니다.

• 5-3. 미래의 스마트 팩토리 전망

• 제조업체들은 강력한 사이버 보안 프로그램을 구축하는 것이 여전히 어려운 과제라는 점을 인식해야 하며, 따라서 스마트 제조 투자를 보호하기 위해 강력한 OT 사이버 보안 관행을 도입할 것을 권장하고 있습니다. 제로 트러스트 접근법을 채택하는 것이 중요하며, 이는 네트워크 내외부의 사용자나 장치를 기본적으로 신뢰하지 않는 원칙에 기반하고, 이를 통해 사이버 공격의 가능성과 영향을 줄일 수 있습니다.

6. 스마트 MES의 보안 문제와 해결책

• 6-1. 사이버 보안 위협

• APAC 지역의 제조업체들은 사이버 범죄자들의 주요 표적이 되고 있으며, 사이버 공격은 보고된 모든 사건의 46%를 차지하고 있습니다. 이는 스마트 제조 시스템을 운영하는 기업들에게 심각한 위협 요소로 작용하고 있습니다.

• 6-2. 제로 트러스트 접근법

• 제조업체들은 IT와 운영 기술(OT) 통합 과정에서 발생할 수 있는 보안 위험을 인식하여 제로 트러스트 접근법을 채택해야 합니다. 이는 네트워크 내외부의 사용자나 장치를 기본적으로 신뢰하지 않는 원칙에 기반하고 있으며, 지속적인 모니터링을 통해 실시간으로 위협을 식별하고 대응할 필요가 있습니다.

• 6-3. 산업 현장의 안전성 향상

• 에이치에스소프트㈜는 AI 영상관제를 통한 자동 위험성 평가 기반의 안전 관리 솔루션을 통해 산업 현장의 안전성을 크게 향상시키고 있습니다. 이러한 기술들은 제조업체들이 사이버 보안 위협에 적절히 대응할 수 있도록 지원하며, 운영의 안전성을 강화하는 데 기여하고 있습니다.

결론

• 스마트 MES는 효율성과 유연성을 제공하는 제조업 혁신의 주축입니다. 이 기술은 CJ올리브네트웍스와 같은 기업이 글로벌로 사업을 확장할 수 있도록 돕고, LG CNS의 클라우드 전문성을 기반으로 스마트 제조에 대한 디지털 전환을 가속화하는 중요한 역할을 합니다. 스마트 MES의 도입은 제조업체의 비용을 절감하고 생산성을 높이는 동시에, 중소기업이 제한된 자원으로 경쟁력을 확보할 수 있는 길을 열어줍니다. 그러나 이러한 기술 발전을 지원하려면 사이버 보안의 중요성을 간과해서는 안 됩니다. APAC 지역의 사례에서 보듯, 사이버 보안 위협은 제조업체에게 주요한 도전 과제이며, 제로 트러스트 접근법 등의 전략이 필요합니다. 앞으로 제조업체들은 스마트 팩토리의 확장과 함께 강력한 보안 조치를 통해 지속 가능한 성장을 추구해야 합니다. 이로써 스마트 MES는 변화하는 제조업 환경에 적합한 미래지향적 솔루션으로 자리매김할 것이라 기대됩니다.

용어집

• 스마트 MES [기술]: 스마트 Manufacturing Execution System으로, 클라우드 기반의 유연성과 실시간 데이터 통합, AI 적용 등의 혁신 기술을 통해 기존 MES보다 뛰어난 효율성과 확장성을 제공하는 기술입니다.

• CJ올리브네트웍스 [회사]: 스마트 제조 솔루션을 제공하는 기업으로, 하이트진로의 스마트팩토리 구축 사업을 수주하여 글로벌 사업을 확대하고 있습니다.

• LG CNS [회사]: 디지털 전환 전문기업으로, 생성형 AI 기술력을 인정받아 구글 클라우드의 전문기업 인증을 아시아 최초로 획득하였습니다.

출처 문서

• 스마트 MES와 기존 MES의 차이점과 제조업에서의 혁신적 적용 사례go-public-report-ko-a572b8a6-8a70-49f1-88de-7171585aa0a4-0-0
• CJ올리브네트웍스, 하이트진로 베트남 공장 수주https://www.fnnews.com/news/202410171820543395
• CJ올리브네트웍스, 하이트진로 베트남 신규 공장에 스마트팩토리 구축한다http://www.itdaily.kr/news/articleView.html?idxno=227837