IIoT(산업용사물인터넷), 인공지능(AI), 증강현실(AR), 가상현실(VR), MES(제조실행시스템) 등 스마트 기술로 제품 품질 확보 보장

로크웰 오토메이션의 MES 솔루션 컨설턴트인 존 클레몬스(John Clemons)는 최근 포브스지(forbes) 기고문을 통해 스마트 제조가 어떻게 제품의 품질 확보와 까다롭고 다양한 관련 규정 준수 확보에 기여할 수 있는지에 대해 밝혔다. 존 클레몬스(John Clemons)는 “스마트 제조는 제조 운영이 일차 합격 품질을 달성하는데 도움이 되는 강력한 도구다. IIoT, AI, AR/VR과 같은 기술을 사용하여 제조업체는 생산 중단을 줄이고, 브랜드 가치를 보호하고, 재고를 줄이고, 비용을 절감할 수 있다.”고 말했다.

산업혁명 이후 처음으로 제조 공장이 문을 연 이래, 흠이 없는 양질의 제품을 생산하는 것이 제조 운영의 가장 중요한 목표로 이어져 왔다. 이제 우리는 제4차 산업혁명 시대에 이미 들어섰으며, 우리 개개인이 큰 변화를 느끼지 못하는 동안에도 여전히 양질의 최고 제품 제조는 제조 운영에서 주요한 목표이다.

스마트 제조 덕분에 이러한 비즈니스 목표를 달성하고 양질의 제품 생산을 보장하는 데 도움이 되는 도구와 기술이 그 어느 때보다 많아졌다. IIoT(산업용사물인터넷), 인공지능(AI), 증강현실(AR), 가상현실(VR), MES(제조실행시스템) 등 스마트 기술은 모두 일차 합격 제조 품질을 보장하는데 도움이 된다.

스마트 제조는 미흡한 품질 검사, 품질 테스트, 분실이나 완전한 문서 또는 단순히 부정확하고 불완전하며 판독할 수 없는 테스트 결과 번호로 인해 발생하는 자체 유발 생산 중단을 비롯해 폐기 및 재작업 필요성을 줄여 준다. 산업용사물인터넷(IIoT)은 다양한 장비와 기기에서 발생되는 데이터를 자동으로 수집하여 기록함으로써, 서류나 서면 기록, 또는 수동 데이터 입력에 대한 번거로움을 없애준다. 제조실행시스템(MES)은 테스트 방법 및 절차, 테스트 및 작업 지침, 테스트 일정 및 통지를 제공한다. 또한 MES는 수집된 데이터에 대한 데이터베이스와 컨텍스트를 제공한다. 증강현실/가상현실(AR/VR) 도구는 테스트 및 검사가 올바르게 수행되도록 돕는다.

브랜드 가치 확보와 재고 감소

낮은 품질의 제품이 제조사의 의도와 관계없이 시중에 유통되어 제품 리콜이 이어져 주요 언론 보도에 등장하는 것보다 브랜드 가치를 더 빨리 잃는 방법은 없을 것이다. 대부분의 제조 운영에서 브랜드 가치는 매우 중요하다. 브랜드 가치를 구축하는 데는 수 년에서 수 십 년까지도 걸릴 수 있지만, 제품 품질이 좋지 않거나 리콜로 인해 모든 것을 파괴하는 데는 단 하루만에도 가능하다.

MES는 모든 테스트, 검사 및 양성 릴리스에 대한 워크플로우가 확인될 때까지 제품이 도크를 떠나지 않도록 한다. 이 프로세스가 동작하는 동안 제품이 만들어지면 이단 보류로 이동된다. 모든 테스트를 수행하고 성공적인 결과를 확인하고 모든 서류를 완성하고 필요한 모든 승인과 서명을 얻은 후에야 제품 출하로 이동하게 된다.

예측할 수 없는 제조 공정은 QC 합격 품질에 위협을 던진다. 공정이 예측할 수 없으면 일반적으로 추가 재고와 더 많은 테스트가 필요하며 더 많은 제품이 출하되기 전에 보류 기간이 길어질 수 밖에 없다. 스마트 제조는 보류 시간을 줄이고 안전 재고를 줄임으로써 공급망 재고를 줄이는 데 도움이 되어 더 안정적이고 예측 가능한 제조 공정을 구축하도록 한다.

IIoT는 실시간으로 데이터를 수집하므로 운영자는 상황이 발생되기 전에 무엇이 일어나고 있는지 확인하고 시정 조치를 취할 수 있다. 인공지능(AI)은 대량의 데이터를 분석해 문제가 실제로 발생하기 전에 해결 방안을 도출한다. AR/VR 도구는 실제 세계 관점과 디지털 컴퓨터 생성 관점을 결합하여 운영자가 문제의 핵심에 도달하여 즉시 진단 및 문제 해결을 수행할 수 있도록 객관적인 인사이트 데이터를 제공한다. 이러한 도구를 통해 운영자는 프로세스의 신뢰성과 예측 가능성을 향상시킬 수 있다.

비용 절감 및 자동화된 이벤트 대응

품질이 낮은 제품은 보험료, 법률 비용, 리콜 비용, 브랜드 평판 복구 비용, 자재 낭비, 제품 폐기, 다운타임 비용, 인건비, 재작업 비용 등의 유형 비용을 초래한다. MES, AR/VR, IIoT, AI 등의 스마트 제조 도구는 제조 작업에서 품질을 개선하고 생산성을 높이는 동시에 비용을 절감하는데 도움을 준다. 1차 통과 품질이 향상되면 이러한 비용은 점차 낮아진다. 스마트 제조는 제조 작업에서 더 높은 1차 통과 품질을 달성하는데 도움이 되며, 결과적으로 낮은 품질의 생산과 관련된 모든 비용을 줄이도록 한다.

한편, 수동으로 정보를 수집하는 것은 오히려 많은 비용을 초래한다. 일반적으로 사람들이 생각하는 것보다 더 많은 비용을 들여야 한다. 대부분의 제조 공정에서 데이터 수집, 평가 및 응답을 자동화할 수 있다. 이는 전체 품질 보증 모니터링 프로세스에서 상당한 비용 절감과 상당한 개선을 제공한다.

완전히 통합된 스마트 제조 환경에서 제조업체는 IIoT와 같은 도구를 사용하여 데이터 수집을 자동화할 수 있다. MES와 함께 폐루프 및 개루프 통계 품질 관리(SQC)를 사용하여 실시간 분석 및 응답을 자동화하는데 도움이 된다. 또한 근본 원인 분석을 포함한 심층 분석을 자동화하고 데이터에 대한 자동 응답을 활성화하는데 설명적 분석 도구를 사용할 수 있다.

품질 이벤트의 비용이 얼마나 많이 드는지는 이벤트가 프로세스에서 어디서 발생했는지와 이벤트의 근본 원인을 얼마나 빨리 찾아서 수정할 수 있는지에 직접적으로 관련된다. 스마트 제조 도구를 사용하여 문제 해결을 위해 대기중인 적절한 관리자 및 엔지니어에게 즉시 알람을 보내 최단 응답 시간을 얻을 수 있다.

IIoT는 실시간으로 데이터를 수집하고 전파할 수 있다. MES와 같은 솔루션은 Andon 알림, 이메일 및 문자 메시지와 같은 다양한 알림을 제공한다. 이러한 알림은 스마트폰, 패드 및 태블릿 뿐만 아니라 대시보드 및 작업장 사용자 인터페이스를 통해 다양한 방식으로 표시된다. 적절한 사람이 즉시 알림을 받으므로 품질 이벤트를 신속하게 처리하고 근본 원인을 파악하고 상황을 수정하고 제조 프로세스를 정상으로 되돌릴 수 있도록 하는 것이다.

종이 기반 시스템의 단점 중 하나는 종이에 기록된 정보가 다른 사람에게 쉽게 액세스할 수 없다는 것이다. 그렇다고 무조건 종이를 없애는 것만으로는 이 문제를 완전히 해결할 수 없다. 적절한 정보가 적절한 시간에 적절한 사람에게 전달되도록 미리 미리 조치를 취하지 않는 한, 종이에 있는 정보는 해당 정보의 발생과 관련된 데이터를 분석할 수 있는 능력을 제한한다. IIoT, MES 및 데이터 분석과 같은 스마트 제조 도구를 사용하면 원시 데이터를 실행 가능한 정보로 변환하기 위한 모든 종류의 분석을 수행할 수 있다. 이를 통해 적절한 사람들이 올바른 결정을 내리고 문제가 발생할 때 문제를 해결하기 위한 올바른 조치를 취할 수 있는 것이다.

스마트 제조 도구와 기술을 통한 보증된 제품 생산

스마트 제조 도구와 기술은 양질의 제품 생산을 보장하는데 도움이 된다. IIoT, AI, MES 및 AR/VR과 같은 기술은 모두 일차 합격 제조 품질을 보장하는데 도움이 된다. 산업혁명 이후 처음으로 제조 공장이 문을 연 이래, 에러없이 보증된 제품 생산은 제조 운영의 주요 목표 중 하나였다. 오늘날 스마트 제조는 제조 운영이 이러한 비즈니스 목표를 달성하도록 도울 수 있을 것이다.