Keysights ad
Home » 이슈포커스 » 산업용IoT » RFID 업종별 산업적용 가이드라인(7) – 제2장 RFD 기반 정보시스템

RFID 업종별 산업적용 가이드라인(7) – 제2장 RFD 기반 정보시스템

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.

제1절 RFID 기반 정보시스템

1. RFID 시스템과 레거시 시스템과의 연계방안

RFID 시스템과 레거시 시스템은 현재 다양한 방법으로 연계를 하고 있다. 효율적인 연계방안을 위해 용량의 크기에 따라 다르게 진행이 될 수 있다. 또한 배치작업과 실시간작업에 따라서 다른 방식으로 연계해야 한다. RFID 시스템의 데이터는 많은 트랜젝션을 동반하기 때문에 레거시 시스템과의 연결에 많은 주의가 필요하다.
다음은 RFID 시스템과 레거시 시스템과의 다양한 연계 방안이다.

* SAM File 로 연계
– RFID 에서 연계를 하고자 하는 레거시 시스템으로 SAM 파일을 만들어서 보내는 형식이다. 배치작업일 경우 하루를 단위로 작업이 이루어진다.
RFID 에서 SAM 파일 작성시 시스템에서 보내지는 조건을 체크해서 파일로 변환하여 작성하며, 레거시 시스템에서는 전송된 SAM 파일을 받아서 실행시스템으로 데이터를 전송한다. 이 방법은 정형화가 되어 있는 방법이 아니며 서로간의 합의에 의해서 파일의 자리 수나 형식이 반영된다. DW 연계 방안으로 많이 이용된다.

* XML 로 연계
– RFID 시스템에서 전송 할 데이터를 조건 체크하여 XML 형식으로 만들어서 레거시 시스템으로 보내는 방법이다. XML 은 배치작업과 실시간으로 작업을 할 수 있으며 표준에 해당하기 때문에 따로 협의를 거치지 않고 데이터를 송수신 할 수 있는 방법이다. 그러나 XML 형태로 변환할 때와 전송 받고 난뒤 파일을 해석하고 실행 시스템에 보이는데 많은 시간이 소요된다. 또한 시스템의 성능과 네트워크의 상태에 따라서 성능이 차이가 생길 수 있다. 그러나 표준 연계방식임으로 앞으로 많은 연구가 이루어 질 것이고 성능이 개선될 수 있는 여지가 있다.

* ETL Tool 을 이용하여 연계
– ETL 은 Extract, Transform, Load 를 의미하며, 조직 내외부의 복수의 source 들로부터의 데이타를 데이타 분석을 위한 Data Warehouse, Data Mart 내로 이동시키는 프로세스로 추출, 재구성(reformatting), 정제, 통합, 변형 등을 포함한다. ETL Tool 을 이용한 방법은 SAM 파일로 연계하는 방식을 지원하는 제품도 있으나, 대부분 각각의 시스템의 DB 와 직접 연계하는 방식이다. RFID 시스템에서 조건에 맞는 데이터를 읽어 ETL Tool 에 보낸 후, ETL Tool 에서 레거시 시스템으로 전송 하여 저장한다.
ETL Tool 을 사용하여 작업을 정의 할 수 있으며, 기타 프로그램을 ETL Tool 에서 실행을 시켜 작업 스케줄을 생성시킬 수도 있다.

2. RFID 기반 솔루션

(1) 유통 솔루션
기존의 유통매장 등의 소매업계에서는 다양한 유통체인을 통해 상품들을 공급 받고 있다. 상품을 공급받는 시점에서 소매업계는 개별 수량파악을 위해서 일일이 상품을 확인해야 하는 번거로움과 상품의 입출고에 따른 인건비소요 및 입출고에 따른 재고파악 등 다양한 제반문제들이 뒤따른다. 또한, 상품 구매시 매장 선반에 구매하고자 하는 상품이 없는 경우 고객은 구매를 위한 적극적인 행동을 하지 않고 구매를 포기하는 경우가 많다. 엑센추어의 연구에 따르면 매장 내 선반의 상품이 부족하거나 상품 위치가 잘못 놓여 생기는 손실이 33%인 것으로 조사되었다. 상품부족은 고객이 구매기회를 포기해 매출감소 뿐만 아니라 고객 재방문에 치명적인 영향을 끼치고 있다. 매장 내 선반의 상품부족 원인은 다음과 같다.

* 매장 내 부정확한 재고파악
– 일반적으로 매장내 선반의 상품출하는 상품주문서나 판매데이터에 근거하여 재고현황이 업데이트 되고 있으나, 잘못된 데이터 오류로 인해 재고파악이 정확히 이루어 지지 않아 선반재고가 부족하게 되는 경우가 많다. 또는 손님이나 종업원이 가게물건을 훔치는 경우, 물리적으로 계산하거나 다음 출하시기가 될 때 까지는 재고부족을 파악하기 힘들다.

* 재고정보파악의 시간부족
– 계산대에서 상품을 계산할 때 이용되는 POS(Point-of Sale)시스템은 하루가 끝나기 전까지 판매 데이터를 확보할 수 없는 한계를 가지고 있다. 일반적인 상품의 경우 POS 시스템으로도 확인이 가능하지만 빠르게 판매되는 상품의 경우 수시로 확인하지 않은 한 다음 출하주문까지 재고파악을 하는데 어려움이 뒤따른다.

* 기타
– 고객이 상품을 들었다가 다른 위치에 놓는 경우 물건의 위치가 바뀌어 정확한 재고 파악이 어렵다.

– 매장 내에서 상품판매에 따른 도난분실이 1.69%으로 나타나 매장 내 상품의 재고 상태 파악이 힘들다.
식료품 매장의 경우, 유통기한이 잘못된 제품을 판매해 소비자에게 피해를 입혀 매출 감소 및 기업이미지에 큰 타격을 주는 경우가 많다. 이러한 원인은 제품을 공급하는 유통센터에서 제품을 납품할 때 모든 제품 상자에 제품 유통기한을 체크하지 않고 박스 중 일부 제품만 유통기한을 확인하여 모든 박스의 유통기한을 동일하게 표기하기 때문에 발생된다.

그리고 대부분의 고객들이 매장에서 구매상품을 찾지 못하거나 ,상품 결제 시 긴 줄을 통해 대기하는데 대부분의 시간을 소비하는 것으로 나타났다. 이외에도 원하는 상품을 찾기 위해 복잡한 매장을 돌아다녀야 하고, 구매를 강요하는 부담스러운 종업원 등 구매에 많은 불편함을 느끼고 있다. 결제 또한 개별상품을 하나하나 수작업으로 바코드로 인식하는 작업을 거쳐야 하기 때문에 많은 시간이 소요된다.

조사에 따르면 매장 내에서 결제하는데 소요되는 시간이 길게는 5 분에서 짧게는 30 초인정도 시간이 소요되는 것으로 조사되었다.

또한, 반품관리를 효율적으로 관리하지 못해 관리 비용의 과다 지출 및 전담인력투입, 고객불만처리 등의 많은 문제점들이 발생하고 있다. 그리고 교환에 따른 비용손실을 줄이려고 반품관리 정책을 엄격히 규정하여 고객들의 불만을 야기하고 있다.

유통 및 물류시스템의 비용절감과 효율성 제고측면에서 현재 글로벌 유통업체인 월마트, 질레트, P&G, 베네통 등의 글로벌 기업들은 유통 프로세스 개선을 위하여 RFID 기반의 유통 솔루션을 구축하고 있다. [그림 2-1]은 RFID 기반의 유통 프로세스 구조의 예시이다. 유통 프로세스 전반의 단계에서 RFID 도입에 따라 다음과 같은 기능을 구현할 수 있다.

hilscher

* 자산현황 파악

* 판매/재고 실시간 모니터링

* 실시간 캠페인

* 프라이버시 보호

* 이력정보 방지

* R-Location
RFID 기반의 유통 솔루션을 구축함으로써 기대되는 효과는 다음과 같다.

* 상품의 입출고 개선
RFID 시스템의 도입으로 제품공급시점부터 매장내에 유입되어 재고창고에 쌓이는 과정을 자동화된다. 유통체인들이 공급하는 개별상품 및 상품의 컨테이너, 운반팔레트, 상품박스 등에 RFID 를 부착하여 상품입고시 매장에 설치된 RFID 리더를 통해 개별 품목 ID 와 수량을 확인하여 상품 납품 내역을 자동으로 수신할 수 있다. 상품 납품 내역은 자동적으로 유통매장의 재고시스템과 연동해 실시간으로 재고데이터에 반영된다. 기존 입출고 파악시 수작업에 따라 발생하는 재고데이터의 오류를 개선할 수 있으며, 입출고 프로세스 개선을 통한 선적인건비 절감등의 효과를 얻을 수 있다.

* 매장선반 재고의 개선
매장 선반내 제품을 실시간 상황을 파악해 재고를 통제하여 관리가능하다. RFID를 매장내 상품에 부착하게 되면 안테나를 통해 태그가 부착된 모든 상품들의 위치를 모니터링 하여 실시간으로 매장내 제품상황을 파악해 재고를 업데이트 할 수 있다.

또한, 매장 선반에 상품을 배치할 때 총계에서 부족한 경우 시스템은 자동적으로 점원의 모바일 단말기로 메시지를 발송해 재고부족을 통지해 주며 재고창고의 판매위치에 재공급이 필요함을 알려준다. 미리 재고창고 수신기에 재고부족의 신호를 보냈기 때문에 손쉽게 상품을 찾을 수 있어 신속하게 매장내에 상품을 채워놓을 수 있다. 이외에도 RF-ID 를 기반한 상품운반카트를 이용하여 선반상품 배치의 에러를 줄일 수 있다. 상품운반카트에 포장박스나 운반짐을 실으면 판독기가 자동적으로 카트의 상품 아이템을 센싱(Senseing)해 상품이 배치되어야 할 선반위치를 자동적으로 알려준다. 점원이 매장내 통로를 지날 때 제품이 다른곳에 잘못 배치되어 있는 경우 이를 통보해 제품의 재배치를 용이하게 할 수 있다.

* 제품의 신선함 유지
바코드보다 월등하게 RFID 태그에 많은 정보를 담을 수 있기 때문에 상품의 신선도를 파악할 수 있는 원산지, 제조년월일, 보존기한, 유통과정, 출하일 등의 데이터를 기반으로 매일 매장내에 리더기를 통해 매장선반에 배치된 제품들의 제품상태를 파악해 유통기한이 지난 제품들을 회수하여 제품의 신선함을 유지할 수 있도록 할 수 있다. 유통센터에서 유통기한의 에러를 줄인다면 잘못된 유통기한에 따른 제품반품 및 재고를 효율적으로 줄 일 수 있다. 이와 더불어 고객들에게 매일매일 신선도 있는 제품들을 제공해 지속적인 매장방문을 높일 수 있을 것이다.

* 구매 및 결제의 효율화
매장을 방문한 고객이 매장내 에서 물건을 찾아 헤매거나 결제를 위해서 긴 줄에 서서 오랜 시간을 소비하지 않아도 된다. 매장에 도착하여 RFID 가 장착된 쇼핑카트를 이용하면 자신이 선호하는 상품이 어디에 진열되었는지를 손쉽게 파악할 수 있으며, RFID 에 저장된 다양한 정보를 통해 상품 구매여부를 결정 한 후 쇼핑카트에 상품을 담는 순간 자동으로 결제까지 이루어져 상품 결제를 위해 계산대에서 기다리지 않아도 된다.

* 도난분실 방지
매장 내 도난분실을 방지하기 위해 RFID 태그를 부착하여 상품의 도난이나 분실 등에 의해 다른곳으로 위치가 옮겨졌을 때 직원에게 알려준다. 상품에 부착된 주파수를 통해 제품을 감지하는 기능을 가지고 있으며, 추가적으로 매장선반에서 의심 가는 행동을 하는 경우를 파악할 수 있다. 고가품의 경우 자동적으로 매장경비에게 통지해 체포 할 수도 있으며, 의심 가는 행동이 일어난 지역에 카메라를 작동시켜 매장을 감시할 수 도 있다.

* 반품 및 물품보증개선
반품관리의 개선은 비용절감측면에서 볼 때 효율적인 반품관리를 통해 매출 기회를 늘리고 재고 순환시간과 처리비용을 줄일 수 있다. 고객과의 관계측면에서는 고객충성도 제고와 판매증진에 기여하는 역할을 한다. 반품프로세스의 개선은 상품이 판매 되었을 경우 RFID 에 제품구매이력이 상세히 기록되어있다.

구매이력정보는 판매한 제품상태, 판매종업원, 상품위치, 판매가격, 결제지불형태 등의 다양한 정보를 파악해 물품보증서의 역할을 수행해 반품시 타당하지 않은 반품의 손실을 줄일 수 있다. 반품처리프로세스 또한 판독기를 통해 자동으로 진행하기 때문에 늦장처리로 인한 고객 불만을 줄 일 수 있다.

(2) 물류/추적 솔루션
1) 창고 관리 시스템 시스템(Warehouse Management (System: WMS)
물류센터에서 발생하는 작업 관리 및 재고 관리 등을 위한 시스템으로 발주정보를 토대로 입출고 및 재고관리를 위한 단계별 작업계획을 생성하고 지시한다. 입/출고, 피킹, 재고실사, 반품 관리 등의 작업관리, 물류센터, 물류기기 및 자원 관리, 작업실적 및 생산성 관리까지 물류센터 운영을 위한 전반적인 계획을 담당한다. [그림 2-2]은 기존의 WMS 의 전반적인 운영계획을 나타낸다.

기존의 WMS 운영과는 달리 RFID 기반의 WMS 는 상품 입출고시 물류용기 적재형태로의 상품이동을 RFID 기술을 이용하여 입출고 자동인식, 이상발생 Notify, Alert Notice, ASN 정보 송신, 원격 재고관리 기술의 구현이 가능하다. [그림 2-3]은 RFID 기반의 WMS 구조 예시이다.

RFID 기반의 WMS 를 구축함으로써 기대되는 효과는 다음과 같다.

* 실시간 재고 Visibility 확보를 통한 재고 정확성 확보

* 창고업무의 정확한 Tracking 및 Verifying 을 통한 지능형 입출고 관리 구현

* 포장구성정보 자동생성, Alert Notice 등의 자동화 정보 제공

* 정시 오더 충족과 Lead Time 최소화

* 물류센터 내 Process, Labor, Inventory, Space 이 최적화

* 재고조사비용 및 직/간접 물류비 절감

* 원격재고 관리/ 후보층 관리

* 공급망의 통합관리

2) 수배송 관리 시스템 시스템(Transportation Management System : TMS)
수배송 관리 시스템은 운송의뢰, 배차, 운송, 화물/차량관제(위치추적 및 경로관리 물류), 운송실적/정산관리까지의 수송 프로세스의 전 과정을 통합적으로 관리하는 물류 솔루션으로 전문적으로 수배송관리를 하여 물류의 저비용, 고품질 서비스 제공을 목적으로 한다. [그림 2-4]은 TMS 의 운영 계획을 나타낸 것이다.

RFID 기반의 TMS 의 경우, 유통물류상에서의 상품의 수배송 시스템을 넘어서 SCM 전체의 물류 프로세스의 TMS 가 가능하다. 주문에서 최종 고객 도착까지의 계획과 실행에 대한 모든 정보를 실시간으로 관리하며 모든 예외사항을 사전 감지, 해결할 수 있는 End-to-End Supply Chain 의 가시성과 통제력을 확보한다. 즉, 물류의 Inbound 및 Outbound 영역 전체의 EPCIS 기반 PLC 실시간 추적 시스템을 구축할 수 있다. 다음 [그림 2-5]은 RFID 기반의 물류프로세스 추적 시스템이다.

RFID 기반의 물류프로세스 추적 시스템을 구축함으로써 기대되는 효과는 다음과 같다.

* SCM 전체 프로세스에서 상품을 수배송하는 화물과 차량의 실시간 Tracking 및 Verifying

* 공급망 내의 고객기업별 물류진행사항에 대한 사전정보 실시간 제공

* 물류계획/실적 누적/연계 분석/납기, 일정 실시간 정보를 제공하여 의사결정 지원

* 상황별 자동 조치를 통한 자동 통제 관리

* 자동 Re-Schedule 및 자동 Notification

* 수배송 상태 및 예정 정보의 실시간 Feedback 으로 고객 서비스 향상

(3) 제조 솔루션
제조 프로세스의 경우 공정 과정과 공정에 필요한 작업시스템 및 모니터링 시스템이 연계되어 있다. 현재 제조 프로세스에서 사용되는 대표적인 생산공정관리 시스템은 MES(제조실행시스템), CIM, POP(생산시점관리), SPM, PDA 등이다.

생산공정관리 시스템은 자재 및 완제품의 입/출고, 생산, 품질, 출하 관리에 이르는 모든 현장의 정보를 계획, 실행, 분석을 제공한다. [그림 2-6]은 현행 자동차 부품 제조 프로세스 및 시스템이다.

현행 제조공정관리 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

* 원재료 관리(잔량관리) 부분
– 원재료 투입시 원재료 투입량 및 잔량관리가 이루어지지 않고 있다.
– 원재료 Lot 관리 체계가 정립되어 있지 않다.

* 공정별 재공 관리 부분
– 빈번한 작업지시분할에로 재공 정보가 불확실하다.
– 공정별 재공 파악에 많은 시간이 소요된다.
– 제품의 생산과정 추적이 불가능하다.
– 실적 입력시 작업자의 입력 누락으로 인하여 Data 의 정확성의 문제가 발생한다.

* 작업 지시 부분
– 빈번한 작업 지시에 따른 시간/인력 관리가 어렵다.
– 작업지시 발생시 작업지시번호로 구분하여 Lot 분할 시 추적이 어렵다.
– 효율적인 생산실적 관리가 어렵다.
RFID 기반의 제조 솔루션을 구축함으로써 기대되는 효과는 다음과 같다.

* 정보활용 부분
– 실시간 생산 정보의 공유 : 생산/품질/불량 정보 및 설비가동정보
– 작업의 투명성 및 신뢰성
– 생산성분석 및 가동율 분석
– 현장상황이 반영된 의사 결정 지원

* 생산 및 관리 부분
– 재고관리 원가 절감 : 재고가용성 향상, 재공/생산재고 관리시간 감소
– 관리비용감소 : Paper work 감소, 정보공유비용 감소, 합리적인 관리
– 프로세스 개선으로 인한 효율적인 인적/물적 자원 관리향상

* 비용 부분
– 생산현장 정보 인프라 기반 구축
– 신기술 따른 작업의 효율성 증대
– 실시간 작업자 실적 처리
– 생산 Lead Time/Cycle Time 감소
– 공정별 원부자재 투입과 생산 실적 관리
– 문서관련 작업의 제거로 인한 작업자의 생산성 증가
– 메시지. 경보 알람 기능으로 인한 이종방지

* 고객 서비스 부분
– 고객 서비스 지원 강화 : 고객 문의 및 불만 처리 감소
– 품질개선 효과
– 납기율 개선으로 투명한 생산정보 제공
– 대 고객 정보제공 채널 확대
– 제품에 대한 정보 Tracking

3. RFID 기반 정보시스템의 효과

RFID 시스템이 비즈니스 프로세스에 도입되면 RFID 기반의 응용 즉, RFID 시스템 기반의 유통/물류/추적/제조 솔루션의 새로운 비즈니스 모델(BM)을 구축할 수 있다.

RFID 시스템은 비즈니스 프로세스 상에서 발생되는 모든 이벤트를 실시간으로 제공할 수 있으며, RFID 기반의 응용은 발생되는 메타 데이터를 수집 및 분석을 목표로 하고 있다. 기존 기업의 정보시스템 역시 새로운 BM 에 맞게 변화되어 실시간 분석화면(View)을 제시 하여 기업의 의사결정 근거로 활용될 것이다. 실시간 분석 화면의 예로 최근 각광받고 있는 Dash Board 등이 있다. Dash Board 는 웹 서비스 기반의 다양한 정보를 한 화면에서 분석 및 관리가 가능하게 진행 상황은 제공하는 사용자 인터페이스(UI)이다. BM 전체 프로세스 진행 상황을 실시간 모니터링, 공급망의 이해관계자들과의 효과적인 정보 공유로 커뮤니케이션 향상, 실시간 이상현상 알림 등의 효과가 있다.

4. 도입 시 유의사항

RFID 시스템은 일반적인 정보시스템과는 많은 차이가 있다. RFID 시스템 도입시 유의사항은 설계 및 구축전 장비의 선정, 외부환경의 영향, 지속적 발전이 이루어지는 신기술 도입 측면으로 나뉜다.

(1) 설계 및 구축 전 장비 선정의 순위
일반적인 정보시스템은 설계 및 구축 전에 장비의 사양을 결정하고 개발이 거의 완료되어갈 즘 장비를 들여오게 된다. 그러나 RFID 시스템은 장비가 먼저 선정되고 도입되어야 하며 장비도입 완료 후에 개발을 진행하게 되는 차이점이 있다. 이는 RFID 하드웨어 즉, 태그, 리더, 안테나 등을 사전에 먼저 선정한 후 거기에 맞게 개발하고 설치해야 하기 때문이다.

(2) 외부 환경의 영향을 많이 받는 장소에 설치
일반 정보시스템은 시스템 상에서 테스트 할 상황이 한정되어 있지만 RFID 시스템은 실제 환경에 영향을 많이 받기 때문에 하드웨어 테스트와 함께 수행해야 한다. 일반 정보시스템 테스트의 경우 몇가지 예외사항이나 데이터의 처리량 등을 조정하면서 시스템을 개발한 개발자가 바로 테스트 할 수 있으며 실제 환경과 연결은 시스템이 가동되지 않은 밤 시간이나 주말 등에 연동하여 테스트 할 수 있다.

그러나 RFID 시스템은 실제 환경을 가정하여 랩 테스트를 실시하고 이후 설치를 위해 실제 환경에서 필드 테스트를 거쳐야 한다. 필드테스트는 실제 온도나 습도, 주위 설치물 등에도 영향을 받기 때문에 랩 테스트와는 매우 다른 결과를 나타내기도 하며 최적의 환경을 찾기 위해 다양한 테스트를 반복해야 한다.

(3) 지속적으로 발전하는 신기술
RFID 시스템의 정보시스템 부분은 현재까지도 표준화된 기술 문서 및 보고서 등이 발표되고 있으며, 연계되는 레거시 시스템도 비약적으로 발전하고 있다. 기존의 프로세스에 RFID 시스템을 도입하기 전에는 충분한 자료 조사와 더불어 개발기간을 단계화 하여 검증된 새로운 정보 시스템을 유연히 적용하게 도입 계획을 구성한다.

아이씨엔 매거진 2009년 02월호

Keysights ad


추천 뉴스

국회융합혁신 경제포럼 김정태의원(왼쪽)과 슈나이더 일렉트릭 코리아 김경록대표(오른쪽)가 수상 후 사진촬영을 하고 있다

슈나이더 일렉트릭 김경록 대표, 2017 4차 산업혁명 경영대상 수상

김경록 대표, 에코스트럭처 성공적 도입을 통한 4차 산업혁명의 새로운 비전 제시 인정 받아 슈나이더 일렉트릭 ...

사물인터넷 이미지 internet of things

세계 사물인터넷(IoT) 시장, 2021년 1조 4천억 달러 전망

IDC의 최근 연구보고서(Worldwide Semiannual Internet of Things Spending Guide)에 따르면, 올해 전세계 사물인터넷(IoT) 지출 규모가 ...

답글 남기기

이메일은 공개되지 않습니다. 필수 입력창은 * 로 표시되어 있습니다.

hilscher