스마트공장 구축 개요

 

1. 스마트공장 구축 개요 1.1 스마트공장 구축 목표 

□ 스마트공장 구축 주요 내용 및 목표수준 주요내용 목표 수준 수작업 기반의 기존 공정에 MES를 도입하여 실시간 공정 모니터링 및 공정 데이터 기반의 분석 체계 구축 ERP와 MES 연계를 통해 생산, 품질, 재고 데이터를 통합 관리 향후 주요 공정의 제어까지 확장 가능한 기반 확보 | 기초 → 중간1 | 현 수준 목표 수준 기초 중간1 1.2 가치사슬 구조 및 공정 흐름 

□ 기존 모습 원재료 입고 → 세척 → 절단 → 추출 → 농축 → 여과 → 충진/포장 → 출하의 공정 흐름이며, 각 공정은 대부분 수작업으로 진행되고 있음 공정 간 정보는 수기로 기록하거나 일부 ERP에만 입력됨 실시간 모니터링 체계나 설비 간 데이터 연계는 부재함 

□ 스마트공장 구축 후 모습 각 공정에 센서를 설치하여 주요 작업 조건(온도, 추출시간, 압력 등)을 자동 수집하고 MES로 통합 모니터링 MES를 통해 생산계획, 실적, 품질 정보를 실시간으로 확인 및 분석 가능 ERP와 MES 간 연계로 수주-생산-재고 흐름을 체계적으로 관리하고, 공정 간 데이터도 연계되어 불량 추적 및 이력관리가 용이함 1.3 주요 공정별 스마트化 추진 목표 공정(관리사항) 스마트시스템 적용 목표 비고 세척 수동 → 자동 데이터 수집, 반자동 제어 센서 기반 온도 및 수세시간 수집 추출 실시간 데이터 수집 및 제어 연계 온도, 시간 기준 추출 제어 농축 실시간 모니터링 및 이력 수집 증발 온도, 압력 등 기록 충진/포장 수량 및 품질 데이터 기록, 포장 이력 관리 중량계, 바코드 적용 가능 데이터 수집: 반자동 또는 자동 자동화 수준: 반자동 중심 실시간 제어: 일부 공정에 적용(O) 타 공정과 데이터 연계: ERP와 MES 간 연동 예정 1.4 핵심성과지표 개선 No 분야 KPI 단위 기존 목표 가중치 비고 1 P 시간당 생산량 개/h 80 120 0.25 추출/농축 공정 2 Q 공정 불량률 % 3.5 2.0 0.25 충진 및 포장 3 C 재공재고 백만원 20 10 0.25 전체 공정 4 D 수주출하 리드타임 일 5 3 0.25 ERP-MES 연계 ※ 측정 방법은 산업 통상자원부 고시 기준 및 업체 자체 기준 적용 1.5 SW, HW 보유현황 및 스마트化 연계표 구분 구축 전 도입여부 구축 후 도입여부 운영방식 제조사 신규 도입 기능 개선 미도입 추정금액(백만원) MES X ○ 클라우드 국산 ○ 30 ERP ○ ○ 독립형 국산 0 센서류 일부 ○ - 국내 ○ 10 제어시스템 X △ - 국내 △ 7 바코드 X ○ - 국내 ○ 3 ※ 금액은 예시이며, 상세 내용은 4항 사업비 내역 참조 2. 도입기업 개요 및 제조현황 2.1 기업 개요 기업명: 태후자연식품 (전라북도 고창 소재) 주요 사업: 건강즙 제품(배즙, 도라지즙, 흑마늘즙 등) 제조 및 유통 기업 특성: OEM 생산 위주이며, 최근 자체 브랜드 강화와 온라인 유통 확대 중 설립 배경: 웰빙 트렌드와 고령화 사회를 고려하여 전통적인 방식의 건강식품을 현대화된 생산라인으로 전환하기 위해 설립 공장 현황: 1공장: 포화 상태로 기존 설비는 물리적·공간적으로 확장 불가능 2공장: 신축 중, MES 기반 스마트공장 시스템을 적용할 신규 시설 2.2 제조(공정) 현황 생산 품목: 건강즙류 (1회 음용 파우치 형태) 연간 생산량: 약 120만 파우치 현재 설비 구조: 원료 투입 → 세척/선별 → 절단 → 추출(열수추출기) → 농축기 → 여과 → 파우치 충진 → 열살균 → 포장 → 출하 인력 투입: 전체 공정의 약 70% 이상이 수작업으로 운영 설비는 개별 운용되며 연계 자동화 및 데이터 통신은 없음 공정 문제점: 작업자 경험에 의존하는 추출 조건 설정 (온도/시간 불안정) 제품별 이력관리 어려움 (수기 입력 또는 ERP 단편적 기록) 생산 실적은 하루 단위로 종합보고 후 수기 집계 3. 스마트공장 구축 필요성 및 기대효과 3.1 구축 필요성 공정관리 표준화 필요성: 동일한 원료라도 작업자에 따라 결과 편차가 발생 공정조건(온도, 시간 등) 자동 기록이 없어 문제 발생 시 원인 추적 어려움 생산효율 저하 및 품질불량 증가 리스크: 현재 생산 데이터는 누적되지 않으며, 작업자 교체 시 공정 노하우 단절 중량 미달, 포장 불량 등 오류가 반복적으로 발생 ERP 단독 운용의 한계: 수주, 재고관리 기능은 있으나 실시간 생산정보나 설비 상태와는 연동되지 않음 재고 데이터가 실생산과 불일치하는 사례 발생 제2공장 신축에 따른 기초부터 디지털 기반 구축 기회: 초기부터 MES 기반 공정 설계로 추후 고도화 대응 가능 공간 구조도 MES에 최적화된 레이아웃 반영 가능 3.2 기대효과 생산성 향상: 실시간 공정 모니터링을 통해 병목 공정 조기 인지 및 대응 가능 자동 이력 수집 기반 작업 표준화로 동일 제품의 품질 편차 최소화 품질 안정성 확보: 불량 발생 지점을 MES 상에서 실시간 확인 가능 추출 온도, 충진 중량 등 주요 지표의 기준 초과시 알람 및 제어 기능 적용 예정 운영 효율성 제고: MES-ERP 연계를 통해 수주 → 생산 → 출하로 이어지는 가치사슬 데이터 통합 관리자 모바일 기기에서 현장 설비 상태 실시간 확인 가능 투명한 공정 정보 기반 외부 대응력 강화: 식약처, 유통사 등 외부기관 대응 시 실시간 제조이력 조회 가능 이력 기반 클레임 분석 및 예방조치 가능 (이후 항목: 4. 사업비 내역 → 5. 추진조직 및 업무분장으로 이어짐) 2.1 HW 구성도 (예시) Panel PC, 센서류, 무선AP, 중량계, 바코드프린터 등 각 공정별 설치 2.2 도입예정 장비 세부내역 센서류 10대, Panel PC 7대, 무선AP 5대, 바코드 장비 4대, 제어장치 2대 등 2.3 주요 장비 설치 위치도 추출실, 농축실, 충진실, 포장실 등 공정 라인별 설치도 작성 예정 2.4 SW 구성도 ERP ⇄ MES ⇄ 각 설비 센서 ⇄ 모니터링 장치로 구성된 통합 시스템 구성도 2.5 데이터 집계 포인트 각 공정의 주요 설비에서 온도, 중량, 추출시간 등의 데이터를 집계 2.6 (선택사항) 표준연계 해당 없음 (스마트HACCP 미적용) 2.7 Application 시스템 세부 내용 AS-IS: 공정별 수기 기록, 수작업 보고 / TO-BE: MES 실시간 자동 기록 및 분석 기대효과: 품질 편차 감소, 공정 추적성 향상, 작업자 실수 예방 3. 프로젝트 일정 계획 3.1 추진일정 총괄표 총 6개월: 요구정의(1M) → 설계(1M) → 개발(2M) → 테스트(1M) → 시범운영 및 안정화(1M) 3.2 산출물 예정 목록 요구사항 정의서, 화면설계서, 프로그램 설계서, 테스트결과서, 사용자 매뉴얼 등 작성 예정 4. 사업비 내역 총사업비: 400,000천원 (VAT 별도) 정부지원금: 200,000천원 도입기업 자부담금(현금): 160,000천원 도입기업 현물(인건비 및 클라우드): 40,000천원 4.1 총괄표 (단위: 천원) 구분 도입기업 부담금 (현금) 정부지원금 도입기업 부담금 (현물) 합계 S/W 개발비(A) 60,000 100,000 - 160,000 H/W 구입비(B) 50,000 60,000 - 110,000 S/W 구입비(C) 20,000 20,000 - 40,000 N/W 구축비(D) 10,000 10,000 - 20,000 기타비용(E) (회계/교육 등) 10,000 5,000 - 15,000 도입기업 인건비(F) - - 20,000 20,000 클라우드 서비스 이용료(G) - - 20,000 20,000 합계 160,000 200,000 40,000 400,000 ※ 기타(할인) 비용에는 회계정산수수료, 기술임치비용, 교육비 포함 5. 추진조직 및 업무분장 도입기업은 대표이사를 총괄 PM으로 지정하고, 내부 부서별 담당 인력을 중심으로 실무 추진조직을 구성하며, 공급기업과 긴밀한 협업 체계를 유지한다. 구분 소속 역할 비고 총괄PM 도입기업 대표이사 사업 전체 총괄, 주요 의사결정 사업성과 관리 책임자 사업관리자 생산관리부 일정 관리, 내부 조정, 주간보고 관리 총괄PM과 직접 협의 IT운영자 ERP 담당자 MES-ERP 연계 검토, 데이터 구조 제공 유지보수 시 핵심 역할 품질책임자 품질관리팀 시험운영 및 품질 검증, 개선안 제안 테스트 리더 역할 교육책임자 인사/총무팀 사용자 교육 계획 수립 및 조율 공급기업 협업 추진 공급기업PM 공급기업 MES 구축 PM 시스템 분석, 설계, 개발, 테스트, 교육 등 전담 실무 총괄 개발자 공급기업 MES 시스템 개발 및 커스터마이징 핵심 기술 인력 기술지원 공급기업 장비 연동, 현장 테스트, 운영 안정화 지원 유지보수 예정자 포함 6. 지원계획 6.1 사용자 교육·훈련 계획 도입기업은 MES 시스템 안정적인 운영을 위해 직무별 사용자 교육을 계획하고 있다. 교육구분 교육시간 교육대상 교육내용 MES 사용자 교육 3H x 3일 생산관리자, 현장작업자 MES 화면 구조, 작업지시, 실적 등록, 이력조회 등 품질관리자 교육 3H x 2일 품질검사자 검사결과 등록, 불량관리, Lot 추적기능 관리자 시스템 교육 2일 (6H x 2) 시스템 관리자 시스템 설정, 사용자관리, 장애대응 매뉴얼 등 모바일/패널 사용자 교육 2H x 1일 현장 작업자 패널PC, 태블릿 사용법, 데이터 입력방법 ※ 교육은 공급기업이 주관하며, 사전 매뉴얼 배포 및 시범 시연 포함 예정 6.2 유지관리 및 하자보수 계획 도입기업과 공급기업은 시스템 안정적 운영을 위한 사후지원 체계를 다음과 같이 수립한다. 정기점검: 구축 완료 후 1년간 무상 유지보수 기간 동안 월 1회 원격 점검 및 현장 점검 실시 장애 대응: 문제 발생 시 4시간 이내 원격 대응, 필요시 24시간 내 현장 대응 업데이트 지원: 시스템 기능개선 요구사항 발생 시 버전 업그레이드 제공 예비품 확보: 주요 장비(패널PC, 센서 등) 관련 부품은 일정 수준 재고 확보 6.3 사업실패 시 조치계획 책임주체 조치 내용 도입기업 귀책 시 정부지원금 전액 환수, 구축된 시스템 사용권 포기 공급기업 귀책 시 남은 기능 무상 구축 완료 또는 비용 환불, 평판 제재 가능 공동 귀책 시 각 귀책비율에 따라 책임 분담, 중진공 협의하에 조정 7. 교육 수료 계획 사업관리 교육: 도입기업 및 공급기업 대표자 및 사업담당자 각 1명 이상, 총 4명 수료 예정 스마트공장 기술교육: 중간보고 전까지 도입기업 임원 및 실무자 2명 이상 수료 예정 모든 수료는 협약 후 1개월 이내 온라인 교육을 통해 이수 예정이며, 수료증은 중간보고 시 제출 8. 고용유지 및 고용창출 계획 고용유지: MES 도입으로 작업 효율은 증가하되 인력은 유지하여 품질 안정성을 유지할 계획 고용창출: 데이터 분석, MES 운영, 출하관리 담당 등 1~2명 신규 채용 예정 고용정책 연계: 내일채움공제, 청년내일채움공제 등 고용지원제도 활용 검토 중 연도 상시고용 신규고용 비고 2024 (기존) 18명 - 1공장 중심 운영 2025 (구축년도) 20명 2명 2공장 MES 운영 인력 포함 2026 (구축 1년 후) 21명 1명 생산량 증가 대응 9. 과거 스마트공장 지원이력 및 활용현황 9.1 과거 지원이력 해당 없음 (이번 사업이 첫 스마트공장 구축 지원 신청) 9.2 활용현황 및 주요 성과 없음 최초 도입으로 기존 ERP 기반의 단편적 운영 방식에서 MES 기반 통합운영체계로 전환 기대 10. 안전 및 보안대책 수립 계획 (구체적으로 작성) 10.1 안전조치 이행계획 안전 책임자 지정: 공장장 또는 생산부장을 스마트공장 안전관리 책임자로 지정 안전 교육 실시: MES 도입에 따른 설비 사용법, 비상대응 매뉴얼, 사고 예방 교육 정기 시행 위험요소 관리: 데이터 패널, 센서 장비 등 감전/열화 요소에 대한 예방관리 안전 점검 체계: 정기점검(월 1회), 정밀점검(분기 1회), 특별점검(이상 발생 시) 운영 10.2 보안조치 이행계획 정보보안: MES 및 ERP 접근은 사용자별 권한 설정, 주기적 비밀번호 변경 네트워크 보안: 외부접속은 VPN 기반 접속만 허용, 클라우드 서버는 이중 인증 적용 데이터 보안: 생산 데이터는 암호화된 채널로 송수신, 자동 백업 주기 설정 10.3 그 밖의 조치사항 이행계획 시스템 장애 대응계획: 정전, 서버오류 발생 시 단계별 복구 프로세스 마련 운영자 매뉴얼 구비: 모든 사용자는 업무별 MES 운영 매뉴얼 숙지 및 교육 이수 필수 실사 대응 훈련: 중진공 현장실사 대응을 위한 비상 시나리오별 대응 훈련 연 1회 실시 6. 지원계획 6.1 사용자 교육·훈련 계획 MES 사용자 교육: 생산/품질/출하 담당자 대상 (3회) 시스템 관리자 교육: MES 유지보수 및 모니터링 방법 교육 (1회) 6.2 유지관리 및 하자보수 계획 무상 A/S 1년 제공, 정기 점검 월 1회 실시 장애 발생 시 4시간 이내 대응 6.3 사업실패 시 조치계획 구축 완료 전 사업실패 시 도입기업 책임 비용 환수 공급기업 귀책 시 잔여 시스템 완료 보장 또는 보상 실시 7. 교육 수료 계획 대표 및 사업담당자 4명, 스마트공장 사업관리 온라인 교육 수료 예정 (협약 후 1개월 이내) 중간보고 전 기술교육 수료 예정 8. 고용유지 및 고용창출 계획 스마트공장 구축 후 생산 효율 향상에 따라 1~2명 신규 채용 계획 전북 고창 지역의 지역고용 안정화 기여 9. 과거 스마트공장 지원이력 및 활용현황 해당 없음 (최초 신청) 10. 안전 및 보안대책 수립 계획 10.1 안전조치 이행계획 공정별 위험요소 분석 후 위험작업 표준서 마련 안전책임자 지정 및 교육 실시, 월 1회 이상 안전점검 수행 10.2 보안조치 이행계획 MES/ERP 시스템에 사용자 계정별 접근권한 설정 외부 접속 시 VPN 적용, 데이터 백업 주기적 시행 10.3 그 밖의 조치사항 이행계획 시스템 장애 또는 정전 시 대응 매뉴얼 수립 및 모의훈련 실시