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RFID 업종별 산업적용 가이드라인(2)

RFID(Radio Frequency Identification)는 무선 인식 기술로 기존의 바코드에 비해 판독거리, 내구성, 재사용성, 저장용량 등의 측면에서 장점이 있기 때문에 자동화가 용이하며 다양한 응용에 활용될 수 있다. RFID 기술은 제품흐름을 이력추적관리하고 관리체계, 재고연한 분석과 같은 가시성을 극대화하여 자동차, 식품, 유통, 물류, 가전, 섬유 다양한 산업 영역에서 막대한 경제적 파급효과를 창출 할 수 있는 핵심기술로 각광 받고 있다.

(2) RFID 소프트웨어

RFID 기술이 응용 분야에 효과적으로 활용되기 위해서는 각각의 사물을 식별하기 위해 부착되는 RFID 태그와 이를 인식하기 위한 RFID 리더 장치, 그리고 다수의 리더 장치로부터 수집된 RFID 태그의 정보를 처리하여 응용 시스템에게 유용한 정보 서비스를 제공할 수 있는 RFID 소프트웨어가 유기적으로 구축되어야 한다. 즉, RFID 기술 도입을 통해 자동 데이터 수집에 소요되는 비용을 줄이고, 기존 업무에 대한 프로세스 개선 및 신규 서비스 창출 등의 목적을 효과적으로 달성하기 위해서는, 단지 우수한 성능의 리더 장치 설치 도입이나, 기존 엔터프라이즈 시스템의 확장만으로 해결할 수 없다.

∙ RFID 미들웨어
RFID 하드웨어와 응용 소프트웨어를 연결해 줄 수 있는 미들웨어 기능, 즉 RFID 소프트웨어 기술을 필요로 한다. RFID 미들웨어는 내부 시스템과 외부 시스템의 중간에 위치하여 대량의 데이터를 효율적으로 처리하고, 서로 다른 애플리케이션에서 데이터 교환이 가능하도록 해 주는 소프트웨어로써 네트워크상에 연결된 다양한 하드웨어, 응용시스템, 통신망 환경, 운영체제 등의 특성에 관계없이 서로 통신이 가능하도록 소프트웨어적인 기능을 제공하며, 다양한 이기종 환경에서 응용 프로그램과 운영 환경 간에 원활한 통신을 가능하게 해 주는 역할 담당한다.

RFID 미들웨어는 RFID 리더와 외부 시스템(ERP, SCM, CRM 등)의 중간에 위치하여 다양한 RFID 시스템 환경에서 생성되는 대량의 정보를 수집하여 이를 분석한 후 의미 있는 정보만을 응용시스템에 전달하는 소프트웨어 플랫폼으로 응용 산업의 특성에 따라 다양한 목적과 구조를 기반으로 연구 개발되고 있다. 협의의 RFID 미들웨어는 RFID 리더 장치와 연동하여 명령/응답을 비롯한 데이터 통신을 수행하는 호스트 인터페이스 역할을 수행하는 단순한 기능을 제공하는 소프트웨어라 할 수 있다.

다른 한편으로, 광의의 RFID 미들웨어는 하나 이상의 서로 다른 타입의 RFID 리더 장치들을 관리하는 기능, 각 리더 장치로부터 전달받은 데이터로부터 이벤트 처리 및 리포트를 제공할 수 있는 기능, 패턴 분석 및 외부 데이터 연계를 통한 의미가 있는 정보의 생성 기능 및 비즈니스 프로세스와의 연계 기능까지 포괄하는 복합적인 소프트웨어를 의미할 수도 있다.

[그림 1-10]과 같이 RFID 미들웨어는 3개의 계층으로 구분할 수 있다.

• Reader Interface Layer: 다양한 종류의 리더와의 기본적인 인터페이스를 제공하며, 이는 데이터 수집과 관련된 기능을 포함하고 있다.

• Transaction Layer: Reader Interface Layer 에서 수집된 많은 원천 데이터를 필터링하여 전달하는 역할을 수행한다.

• Application Interface Layer : Application Interface Layer 는 ERP, SCM, WMS 등과 같은 다양한 응용 시스템에 데이터를 전달해 주는 역할을 담당한다.

(3) RFID 애플리케이션

넓은 의미의 애플리케이션은 태그, 리더, RFID 미들웨어 등 기본적인 구성 요소와 해당 분야에서의 응용 소프트웨어가 유기적으로 연계되어 운영되는 시스템이다.

RFID 시스템을 물리적인 형태에 따라 하드웨어 구성 요소와 소프트웨어 구성 요소 등으로 구분할 수 있으며 이러한 기본적인 구성 요소 이외에 시스템 개발의 적용 방안, 구축 방법론 등 여러 가지 요소들이 적용되어 하나의 RFID 시스템이 완성되는 것이다. 하지만, 일반적으로 RFID 애플리케이션은 미들웨어의 개념을 설명하면서 언급했던 것처럼 해당 시스템의 요구사항에 맞춰 미들웨어에서 필터링한 후 데이터를 분석․활용하여 구축․개발된 시스템 또는 솔루션을 의미한다. [그림 1-11]은 RFID 애플리케이션을 포함한 RFID 시스템 구성을 보여준다.

1) WMS
WMS(Warehouse Management System)는 “물류센터에 작업을 해야 할 각종 예정정보(ASN: Advanced Shipping Notice)를 바탕으로 창고 안의 입고부터 출하까지의 모든 개별단위작업을 컨트롤하고, 재고 및 관련정보에 대한 가시성을 제공하는 시스템”으로 정의할 수 있다. 또한 광의적인 개념은 물류센터의 업무 생산성과 정확성을 향상시키는 시스템이자, 위에서 언급한 Value Center Model 을 지원하는 툴(tool)이라고도 할 수 있다.

WMS는 통상적으로 기본기능과 확장기능으로 나누어지는 것이 일반적이다.

기본기능이라고 하는 것은 물류센터의 업무를 지원하기 위해 필수적인 요소를 구현한 것으로써, 일반적인 입고부터 출고까지의 업무모듈이 이에 해당된다. 후자는 통상 필수적인 요구기능은 아니지만, 물류센터의 운영패턴이나 물리적인 속성, 혹은 생산성을 고도화하기 위해 추가적으로 모듈화를 통해 기본기능과 조립되어 운영되는 기능을 지칭한다. 예컨대 하역생산성, RFID, 시뮬레이션 등이 여기에 해당된다.

물류센터의 업무를 관리하기 위해서는 상품, 체적, 중량, 화주, 로케이션, 전략구성과 같은 기준정보(Master)관리와 다수의 거점을 1개의 WMS 에서 관리할 수 있도록 하여주는 다중센터관리 모듈을 비롯한 수많은 모듈로 구성 되어 있다.

WMS 의 핵심은 입고예정정보를 통한 정보의 공유로 물류센터내의 재고보관 Capacity, 예상물량을 고려하여 제약조건하에서 작업자를 배치시키고, 입고부터 출하까지의 각 단계별 작업현황을 실시간 모니터링 하여 결과 값을 KPI로 관리하여야 한다는 것이다. 이를 위해서는 시스템에서 미리 최적의 작업량이 나올 수 있도록 입하부터 출하까지의 작업지시를 각 개별 작업자들에게 내려 보낼 때 사전에 셋팅 된 전략(Rule)에 의해서 이행할 수 있도록 하고 있다.

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WMS 애플리케이션은 RFID 시스템을 적용함으로 태그가 부착된 제품들의 실시간으로 추적이 가능하며, 물류 처리의 정확성을 높이고 작업시간을 단축할 수 있도록 한다. 그리고 제품의 보관 및 입고와 관련된 사항을 지속적으로 파악하여 제품의 재고상태를 최소화하고 배송에서 발생할 수 있는 오류를 제거하여 반품으로 인해 발생하는 비용을 최소화시킨다.

2) SCM
SCM 은 제품생산/운송/유통단계를 거쳐 소매상에 이르는 전 과정을 직선적 관계로 연결한 기간 네트워킹(networking) 시스템이다. SCM 에 관한 정의를 살펴보면 “고객의 수주부터 대금 지불에 이르기까지 설비, 부품, 완제품까지 물류를 취급하는 공급업체, 제조, 판매, 분배기능과 고객과 관련된 활동 프로세스 모두를 의미하는 것”으로 Supply Chain Council 은 정의하고 있으며 “최초의 공급업자로부터 최종 고객에 이르는 제품, 서비스의 정보 흐름을 향상시키기 위해 상호독립적인 공급업자, 제조업자, 유통센터, 소매업자로 구성되는 기업 간의 핵심 업무 프로세서를 통합하는 것”으로 정의하고 있다.

SCM 애플리케이션은 RFID 시스템을 기반으로 기존의 수작업, 일괄처리 제품 입•출하 관리 프로세스를 자동화 기능을 제공한다. SCM 애플리케이션의 예로 u-SCM 입•출하 관리 시스템은 입고관리 프로세스, 재고관리 프로세스 그리고 출고관리 프로세스로 구성이 된다. 입고관리 프로세스는 제품이 입고될 때 RFID 태그가 부착된(생산단계에서 부착)제품이 입고 계획에 따른 제품인지를 검증을 하며, 검증된 입고 제품의 정보를 등록 및 관리를 한다.

그리고 입고된 제품이 적절한 창고, 랙, 선반 등에 적치될 수 있도록 적치 위치 정보 확인 후 재고 관리 프로세스 연동하여 제품의 입•출고 이력 정보 및 재고 정보 모니터링 및 검증을 하며, 출고 관리 프로세스 연동하여 적치 제품에 대한 출고 계획에 따라 출고 대상 제품을 선별하고 출고를 위한 작업을 수행하여 출고 제품이 출고 계획에 따른 제품인지를 검증한다. 검증된 출고 제품의 정보를 등록 및 관리 후 통합 자원 관리 시스템과 연계하여 출고 계획 정보를 수집하며, 출고될 제품을 적절한 창고, 랙, 선반 등에서 가져올 수 있도록 적치 위치 정보를 확인하여 출고된 제품과 상차정보 연계를 위한 인터페이스 지원한다. [그림 1-12]는 u-SCM 입•출하 관리 시스템의 구조를 보여준다.

3) CRM
CRM(Customer Relationship Management)은 고객의 행동양식에 대한 깊은 이해를 바탕으로 기업경영의 질을 높이기 위한 전략 조기 프로세스 및 기술상의 변화과정을 의미하는 것으로 여기에는 마케팅, 판매, 고객 서비스 등이 포함된다. 따라서 CRM의 구현은 바로 이들 대 고객 관련 활동들과 관련된 조직과 업무 프로세스 및 정보 기술 인프라의 고객가치 위주로의 재편을 의미한다.

CRM은 고객에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 효과적으로 활용해 “신규고객 획득 => 우수고객 유지 => 고객가치 증진 => 잠재고객 활성화 => 평생고객화”와 같은 사이클을 통하여 고객을 적극적으로 관리하고 유지하며 고객의 가치를 극대화시키기 위한 기업 마케팅 전략의 일환이다.

CRM 애플리케이션은 기존 CRM에 RFID 시스템을 응용하여 IT컨버젼스에 맞게 맞춤형 고객 서비스를 제공할 수 있다. [그림 1-13]은 CRM 애플리케이션의 적용 예를 보여준다. 한 고객이 소지한 RFID태그를 Reader에 대었을 때, 고객이 주문한 제품의 칼로리 및 나의 CRM정보와 대조 분석하여 제품 정보가 LCD모니터에 자동으로 보여 지는 것을 나타낸다.

4) MES
MES(Manufacturing Execution System, 제조실행시스템)는 제품 주문을 받은 후부터 제품의 완성까지 생산의 최적화 을 위한 정보를 제공하며 생산 현장에서 발행하고 있는 최신의 정보를 현장 실무자나 관리자에게 보고하며, 신속한 응답을 통해 생산 조건을 변화시키고, 가치 없는 요소를 감소 시켜줌으로써 생산 공정과 기능을 개선하도록 유도하는 시스템이다. MES는 자동차, 반도체, 전자, 식품, 제조, 항공, 의료기기, 타이어 및 철강 등과 같은 제조 산업에 사용되고 있고 MES의 범위에 속하는 Local Scheduling, Maintenance Management, Quality Management 등의 기능을 통해 전 산업에 광범위하게 적용 될 수 있다.

MES의 주요 기능으로는 관리자 중심의 다 공장 통합 관리로 실시간 생산 진척 현황, 설비 가동 정보, 불량 발생 현황, 반제품 및 완제품 재고 현황, 전일 생산 종합 현황이 있다. 그리고 공장 관리 중심의 제조 관리 기능으로 기준 정보 관리, 공정 생산 계획 관리, 작업 공정 관리, 완제품 품질 관리, 데이터 집계, 수집 관리, 작업자 관리, 설비 관리 등이 있으며, 작업 설비 중심의 설비 관제 기능으로 설비별 작업사양 및 설비 동작 데이터의 Recipe 관리, 공정 컴퓨터와 설비 간 통신 관리, 공정간 Data 흐름 감시 등의 기능으로 구성되어 있다.

RFID 시스템을 이용한 MES는 RFID 서버, RFID Control PC 그리고 RFID 리더로 그 구성이 이루어진다. RFID 서버는 MES의 정보를 기초로 하여 RFID 생산계획 생성하고 RFID 생산실적을 관리하며, RFID Control PC는 제품에 부착된 태그의 정보를 읽어 들인 RFID 리더로부터 제품 정보와 RFID 서버로부터 생산계획에 대한 정보들을 전달받아서 RFID 정보를 관리하는 역할을 한다. [그림 1-14]는 RFID 시스템 기반의 MES를 구성을 보여준다.

RFID 시스템 기반의 MES는 기존 시스템의 변경이 필요 없는 모듈 형태로 시스템을 구현하여 바코드 시스템과 RFID 시스템을 병행 가동하며, MES와 RFID 서버의 자동적인 동기화로 생산 정보의 정확성을 확보 할 수 있다. 독자적인 네트워크 구성을 통한 시스템 외부로부터의 영향을 최소하여 라인의 독립적인 생산체제 확보와 부품수급 부족 등으로 발생하는 예외사항에 대응할 수 있는 유연한 기능을 제공한다. (다음호에 계속)

자료제공_ 지식경제부, 대한상공회의소

아이씨엔 매거진 2008년 09월호

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