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연속공정, 배치공정, 이산공정은 각기 다른 흐름 구조를 갖고 있으며, 이에 따라 MES 시스템의 설계 전략도 완전히 달라진다. ISA-95, MESA 표준에 기반해 각 공정 유형에 맞춘 MES 아키텍처와 기능 설계를 정리한다.

MES는 공정 흐름 위에 설계되어야 한다

MES(Manufacturing Execution System)는 단순한 생산관리 시스템이 아니다.
MES는 제조 공정의 흐름을 디지털화하고, 실시간 제어 가능하게 만드는 시스템 플랫폼이다.
하지만 MES는 모든 제조업에 동일하게 적용될 수 없다.
공정의 속성에 따라, 필요한 기능과 데이터 흐름 구조, 통합해야 할 설비와 정보 시스템이 전혀 다르기 때문이다.
따라서 MES 설계는 반드시 **공정 분류(연속, 배치, 이산)**를 기반으로 해야 하며, 각 공정에 특화된 아키텍처와 모듈 구성이 요구된다.

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1. 연속공정용 MES – 실시간 제어와 안정성 중심

설계 목표

• 공정 흐름의 중단 없는 운영
• 품질 예측 및 공정 조건 자동 보정
• DCS, SCADA와의 밀접한 연동

핵심 기능

• 공정 변수 모니터링 대시보드 (온도, 압력, 유량 등)
• 트렌드 기반 품질 예측 알고리즘 연동
• 이상 상태 자동 감지 및 알람 시스템
• 실시간 생산량 수집 (ton/hour 기준)

시스템 연동 구조

• DCS/PLC → PI Server → MES → ERP
• 실시간 제어 루프와 데이터 수집 구조 병렬화

주의점

• 센서 노이즈/오차 처리 로직 포함 필수
• 품질 결과가 누적치가 아닌 연속치라는 점 고려

스마트팩토리 전략 연계

• 디지털 트윈 기반 공정 시뮬레이션
• AI 기반 예지 품질 제어
• 에너지 흐름 최적화

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2. 배치공정용 MES – 레시피 관리와 이력 기반 제어 중심

설계 목표

• 배치 단위 품질 일관성 확보
• GMP 등 규제 대응을 위한 데이터 정합성
• 배치 조건 변경 이력 및 승인 프로세스 확보

핵심 기능

• 전자 레시피 관리 (버전 관리 포함)
• 배치 승인 워크플로우 (e-Signature 포함)
• 배치 기록 자동 생성 (eBR, Electronic Batch Record)
• 품질 이슈 발생 시 배치 추적 기능

시스템 연동 구조

• MES ↔ LIMS, QMS, SCADA ↔ ERP
• 품질 모듈과 레시피/배치 스케줄링 간 연계 강조

주의점

• 이력 보존 주기, 변경통제, 승인 이슈 대응 프로세스 필요
• 레시피 관리 기준(GxP, 21 CFR Part 11 등) 내재화 필요

스마트 제조 연계 전략

• AI 기반 배치 편차 분석
• 전자식 배치 승인 자동화
• 규제 대응 문서 자동 생성 (Audit Trail 포함)

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3. 이산공정용 MES – 유연한 작업지시와 공정 경로 중심

설계 목표

• 작업 지시 기반 납기 중심 운영
• 부품 추적성과 생산 실적 통합 관리
• 유연한 조립 공정 흐름 지원

핵심 기능

• 작업지시 생성 및 공정 라우팅 관리
• BOM 기준 자재 사용 이력 추적
• 공정별 실적 수집 (조립 수량, 검사 결과 등)
• 품질 이상 자동 등록, 실시간 피드백

시스템 연동 구조

• MES ↔ ERP ↔ WMS ↔ 품질 시스템
• 공정 간 설비와의 IoT 센서 통합 구조 필요

주의점

• 혼류 생산 시, 공정 라우팅의 자동 변경 로직 필요
• 재작업, 검사 누락 등 예외 처리 흐름 설계 필수

스마트팩토리 전략 연계

• AGV, 로봇 셀 자동 작업 지시 연동
• AR 기반 작업자 가이드 시스템
• OEE 실시간 집계와 AI 기반 병목 해석

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4. 구조적 비교표 – MES 기능과 구조의 차이

항목 연속공정 MES 배치공정 MES 이산공정 MES

설계 초점	실시간 변수 제어	레시피/이력 중심	작업지시/실적 중심
주요 기능	트렌드 분석, 알람, 예측 품질	eBR, 승인 절차, 편차 분석	WO, 공정경로, BOM 추적
연동 시스템	DCS, SCADA, PI	LIMS, QMS, QRM	ERP, WMS, IoT 설비
대표 산업	석유, 제지, 철강	제약, 화장품, 식품	자동차, 전자, 기계

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MES는 공정을 이해한 뒤 설계하라

MES는 단일 솔루션이 아닙니다.
공정 유형을 이해하지 않고 MES를 구축하면, 많은 비용과 시간이 들어가고도 원하는 효과를 얻기 어렵습니다.
연속공정에는 실시간 공정 변수의 정확한 제어가,
배치공정에는 조건 재현성과 규제 이력 관리가,
이산공정에는 납기와 유연성 중심의 작업 흐름 관리가 요구됩니다.
따라서 MES는 반드시 해당 산업군의 공정 특성과 흐름을 반영하여 설계되어야 하며,
디지털 전환 전략의 중심축으로 기능하도록 구조화되어야 합니다.