제조 방식별 MES · 배치(로트) 생산

배치·배합형 생산관리 · MES 구축

레시피 한 벌로 여러 설비를 돌리고, 같은 제품이라도 배치마다 결과가 조금씩 다른 공장. 제품 구성과 설비 배치에 맞춰 처음부터 설계하고 구축합니다.

레시피를 설비마다 복제해 두면 몇 해 뒤에는 관리할 수 없게 됩니다

배치 생산은 같은 설비에서 다음 배치에 다른 제품을 만듭니다. 그래서 레시피와 설비를 붙여 만들어 두면 반응기를 한 대 늘릴 때마다 레시피를 통째로 복제하게 되고, 몇 해 지나면 어느 것이 최신인지 아무도 확신하지 못합니다.

배치 제어 표준인 ISA-88 은 무엇을 만드는가(레시피)와 어디서 만드는가(설비)를 분리합니다. 같은 구조로 설계합니다. 제품마다 레시피 한 벌을 두고 개정 이력을 남기며, 배치가 시작될 때 그때 비어 있는 설비를 배정합니다. 세척과 설비 전환처럼 가동률을 실제로 좌우하는 구간도 공정으로 기록합니다.

29개 생산 현장에서 이렇게 구축해 왔습니다. 식품 공장에서는 절임에서 숙성까지 공정에 HACCP 위생점검과 출고를 묶었고, 도료 배합 현장에서는 원료 불출·회수와 통계적 공정관리(SPC)를 함께 붙였습니다.

배치·배합형 공정 흐름

마스터 레시피에서 배치별 제어 레시피가 떨어져 나오고, 그것이 설비 위에서 단계로 실행됩니다. ISA-88 의 레시피·절차 모델을 따른 구조입니다.

마스터 레시피 헤더, 포뮬러(배합비), 설비 요구사항, 절차. 제품마다 한 벌만 두고 개정 이력을 남깁니다.

제어 레시피 배치가 시작될 때 마스터를 참조해 생성됩니다. 배치번호를 채번하고 그때 비어 있는 설비를 배정합니다. 복사본이 아니라 참조라서, 마스터를 고쳐도 진행 중인 배치는 당시 판으로 남습니다.

칭량 · 불출

  • 원료 Lot 지정
  • 목표 대 실칭량
  • 허용 편차 판정
  • 잔량 회수

투입

  • 투입 순서 강제
  • 스캔으로 투입 확인
  • 미투입 인터록

혼합 · 반응

  • 교반 RPM · 시간
  • 온도 프로파일
  • 설정값 대 실측 편차
  • 이탈 시 경보 · 기록

유지 · 공정검사

  • 유지 조건 · 시간
  • 공정 중 시료 채취
  • 판정 전 다음 단계 차단

이송 · 충전

  • 다음 유닛 또는 충전기
  • 충전량 · 용기 단위
  • 제품 Lot 채번

배치 사이 세척(CIP)과 설비 전환은 비생산 구간이지만 공정으로 취급합니다. 다음 배치가 다른 제품이면 세척 검증이 끝나야 시작할 수 있고, 이 시간이 실제 가동률을 좌우합니다.

전자배치기록 원료 Lot, 배정 설비, 작업자, 설정값, 실측값이 배치번호 하나로 묶여 배치가 끝날 때 한 건으로 닫힙니다. 심사 때 배치번호 하나로 전 기록을 꺼냅니다.

수율과 편차 투입 대비 산출을 배치마다 정산하고 같은 레시피의 배치들을 나란히 놓습니다. 어느 설비, 어느 교대에서 편차가 벌어지는지 드러납니다.

칭량 · 불출

저울 값을 사람이 옮겨 적지 않습니다

칭량은 배치 품질이 갈리는 첫 지점입니다. 저울 표시값을 종이에 적고 다시 입력하면 오기가 섞이고, 허용 편차를 넘겼다는 사실은 한참 뒤에 드러납니다. 시리얼 저울을 시스템에 직접 연결해 실칭량을 받고, 원료별 허용 편차를 그 자리에서 판정합니다.

지시량에서 원료별 소요량을 산출해 불출 지시를 내리고, 원료 Lot 지정과 대체 원료 처리, 쓰고 남은 잔량 회수까지 한 흐름으로 이어집니다. 칭량장 단말과 관리자 화면, 창고 재고가 같은 데이터를 봅니다.

투입

오투입 한 번에 배치 하나가 통째로 폐기됩니다

배합은 되돌릴 수 없습니다. 원료를 잘못 넣거나 순서를 건너뛰면 그 배치는 폐기입니다. 레시피가 정한 순서대로 지시를 띄우고, 원료 바코드를 스캔해 품목과 Lot 을 확인한 뒤에야 투입이 등록되게 합니다.

투입량과 시각, 작업자는 자동으로 남습니다. 자동 투입 설비를 쓰는 공장은 설비로 지시값을 내려보내고 실투입값을 회수하는 구간까지 연결합니다. 수기 투입과 자동 투입이 한 배치에 섞여도 기록은 한곳에 모입니다.

혼합 · 반응

품온을 한 시간마다 순회 기록할 필요가 없습니다

교반 RPM 과 품온, 압력, 경과 시간을 설비에서 받아 그대로 남깁니다. 순회하며 계기판을 읽고 기록지에 옮겨 적던 일이 없어지고, 설정 범위를 벗어난 구간은 그 자리에서 경보와 함께 남습니다. 현장 대형 모니터용 화면도 함께 만듭니다.

쌓인 값은 그대로 배치 기록이 됩니다. 같은 레시피의 배치를 나란히 놓으면 어느 설비, 어느 교대에서 편차가 벌어지는지 드러납니다. 통계적 공정관리(SPC) 관리도까지 붙인 현장도 있습니다.

유지 · 공정검사

합격 판정 전에는 다음 공정으로 넘어가지 못하게 잠급니다

제품별 검사 항목과 규격을 등록해 두면 시료 채취 시점에 검사표가 뜹니다. 실측값 입력과 합부 판정, 불합격 시 재작업 지시와 재검사 이력이 한 흐름으로 이어지고, 판정이 나기 전에는 이송을 막아 둘 수 있습니다. 검사 주기와 항목은 제품마다 다르게 잡습니다.

판정 결과는 시험성적서(COA)로 출력해 출하 서류에 붙입니다. 식품 공장은 HACCP 위생·안전 점검과 금속검출 기록을 같은 시스템에 담아 왔습니다.

이송 · 충전

회수 요청이 오면 원료 Lot 까지 거슬러 올라갑니다

충전 수량과 용기 단위를 등록하면 제품 Lot 이 발번되고 라벨이 현장 프린터로 나갑니다. 이 Lot 에는 배치번호와 원료 Lot 이 달려 있어, 제품에서 원료로도 원료에서 제품으로도 추적이 됩니다.

투입 대비 산출 수율은 배치마다 정산되고 잔량은 재고로 돌아갑니다. 완제품 창고 입고와 출하 지시까지 이어 붙이면 생산과 물류가 한 흐름이 됩니다. 창고 업무를 함께 구축한 현장이 많습니다.

레시피 단위로 만드는 공장이라면

레시피가 몇 종인지, 설비를 어떻게 나눠 쓰시는지부터 듣습니다. 현장 방문과 상담에는 비용이 없습니다.