KR100775940B1 - 제조공정 데이터 송수신 장치 - Google Patents

제조공정 데이터 송수신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제조공정 자동화를 위해 사용되는 제조공정 관리 시스템(Manufacturing Execution System, 이하 MES)에 제조공정 데이터를 송신하며, 상기 MES로부터 작업명령을 수신 받는 제조공정 데이터 송수신 장치에 관한 것이다.
제조공정, 제조공정 관리 시스템(Manufacturing Execution System (MES)), 제조공정 송수신 장치, 제조공정 데이터, 운영 컴퓨터, 바코드, RFID

Description

제조공정 데이터 송수신 장치{The Manufacturing Execution Data Input Output Module To Manage Manufactuing Execution}
도1-1은 현재 대규모 생산공정에 수행되어 지고 있는 제조공정 관리 시스템(Manufacturing Execution System, 이하 MES)에 대한 전체적인 구성도이다.
도1-2는 현재의 제조공정 관리 시스템(Manufacturing Execution System, 이하 MES)의 문제점을 해결하기 위해서 제조공정 데이터를 취득하는 운영 컴퓨터를 본 발명인 제조공정 데이터 송수신 장치로 대체한 전체적인 구성도이다.
도2는 본 발명의 핵심인 제조공정 데이터 송수신 장치의 구성도이다.
도3은 본 발명에 대한 대략적인 순서도이다.
대규모의 제조업을 운영하고 있는 기업은 제조원가를 낮추고 제품의 품질 향상을 위한 불량률을 낮추며, 생산되어지는 제품의 수량을 실시간으로 집계하고, 또한 생산 공정의 진행사항을 관리하기 위해서 전사적 자원관리 시스템(Enterprise Resource Planning, 이하 ERP)에 제조공정관리 시스템(MES)(Manufacturing Execution System, 이하 MES)을 접목하여 운영하고 있다.
과거에 운영되었던 전사적 자원관리 시스템(ERP)은 제조공정 관리에 있어서 제조공정에 대한 자료를 자동으로 입력 받을 수 있는 수단이 없으므로 하루에 한번씩 모든 제조공정에 대한 데이터를 수작업으로 입력하여 관리해 왔으며, 상기의 문제점을 해결하기 위해서 제조공정에 대한 모든 데이터를 자동으로 입력 받고, 또한 필요한 제조공정을 관리 하는 제조공정관리 시스템(MES)을 개발하여 상기 전사적 자원관리 시스템(ERP)과 연동시킴으로써 실시간 생산되어지는 제품의 수량 및 현재 진행되는 생산 공정, 불량품의 수량 등을 모니터링 할 수 있도록 구축하고 있다.
제조공정 관리 시스템(MES)은 제조하는 제품에 따라 십여 과정의 적은 공정 관리부터 백여 과정이 넘은 많은 공정을 관리하도록 개발되었다.
제조공정 관리 시스템((MES)은 당일 제조할 제품의 품명 및 수량을 각각의 제조 공정 단계에 설치된 운영 컴퓨터에 전송하여 제조 공정의 관리를 시작하게 된다. 제조 공정의 첫 단계는 제조되는 제품을 추척 관리 할 수 있도록 각 제품의 고유 아이디를 부여하는 바코드의 발행부터 시작된다.
각 공정에 설치된 상기 운영 컴퓨터는 상기 바코드(또는 RFID 태그)를 읽어 현재 공정에 몇 번째 어떤 제품이 작업되는 지에 대한 정보를 제조공정 관리 시스템(MES)에 전송하며, 상기 작업 정보를 입력 받은 제조공정 관리 시스템(MES)은 전 공정에서 불량 판정이 있는지에 대한 정보를 검색하여 계속 다음 공정에 대한 작업을 수행할 지를 결정하여 현재 공정 단계의 운영 컴퓨터에 전송한다. 만일 상기 작업 공정에 이전 작업 공정에서 제거되지 않은 불량 제품이 전달되었으면, 여기서 불량처리 되어 수리 공정으로 전달되게 된다. 물론 상기 작업 공정 이전 즉 이전 작업 공정에서 불량품은 제거되어 수리 공정으로 보내지며, 상기 이전 작업 공정의 컴퓨터는 불량 제품에 대한 정보를 상기 제조공정 관리 시스템(MES)에 전송한다.
상기 각 작업 공정에는 제조공정 관리 시스템((MES) 서버와의 통신과 제조 공정을 통과하는 제품의 아이디를 인지하기 위한 바코드 리더기(RFID 리더기)와의 통신, 그리고 상기 각 제조 공정별로 각 제조 공정 완료 후 불량 및 통과에 대한 정보의 입력을 위한 운영 컴퓨터가 설치되어 있다.
상기 제조공정 관리 시스템(MES)은 하나 또는 그 이상의 제조공정 관리 서버에 각 제조 공정 단계별로 제조 공정 데이터를 수집하기 위해 설치된 운영 컴퓨터가 네트워크로 묶여 있는 형태이다.
상기의 제조공정 관리 시스템(MES)은 각각의 공정별로 운영 컴퓨터가 한 대씩 설치되어야 하기 때문에 전체 시스템 구축에 있어 비용이 많이 들며 또한 개발 기간이 길어지는 문제점이 있다.
또한 상기 제조공정 관리 시스템(MES)의 각 공정에 운영 컴퓨터가 설치됨으로써 사내 중요 서버 해킹의 문제점이 있으며, 불시의 네트워크의 사고 시 전 제조 공정이 멈쳐 버리는 문제점을 가지고 있다.
또한 상기 제조공정 관리 시스템(MES)은 제조 공정에 대한 정보를 입력 받고, 또한 제조공정을 관리하기 위한 최하위 수단으로 운영 컴퓨터를 사용함으로써 운영 OS 라이센스(Windows) 구매 및 운영 소프트웨어 프로그램을 별도로 제작하여 운영해야 하는 어려운 점이 상존한다.
본 발명의 목적은 상기 제조공정 관리 시스템(MES)의 문제점을 해결하기 위해 상기 각 제조 공정별로 설치되는 운영 컴퓨터를 대체하는 제조 공정 데이터 송수신 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 제조공정 관리 시스템(MES)에 설치되는 운영 컴퓨터를 제조 공정 데이터 송수신 장치로 대체하여 상기 제조공정 관리 시스템(MES) 구축에 소요되는 비용을 획기적으로 줄임으로써 소규모의 제조 공정에서도 적은 비용으로 효율적인 제조공정 관리를 구현할 수 있도록 하기 위함과 동시에 현재 상기 각 제조 공정별 운영 컴퓨터 설치를 위한 비용 부담을 줄이기 위해 여러 제조 공정을 통합하여 운영하고 있는 문제점을 해결하기 위해 상기 제조 공정을 저비용으로 세분화 하여 보다 효율적으로 제조 공정을 관리할 수 있게 함으로써 제조사의 품질 향상 및 수출 경쟁력 확보에 도움을 주기 위함에 있다.
세계 대부분의 전자제품 및 부품 수입국가에서는 수출 국가 제조사에 상기 수출되는 제품 및 부품의 제조 공정 관리에 대한 자료를 요구하며, 상기 제조 공정 관리 시스템(MES)이 갖추어지지 않은 제조사는 제품 수출 및 원청 업체로의 납품이 원천 봉쇄되고 있다. 이는 제조 공정 데이터를 관리하게 되면, 제품의 품질 뿐 아니라, 생산 단가에 대한 지속적인 관리와 불량률을 줄일 수 있으며, 또한 제품의 불량 발생 시 어느 공정에서 왜 발생했나에 대한 추적관리가 쉬워지며, 또한 상기 불량 발생환경에서 생산된 모든 제품 및 부품을 선별적으로 추적 환수하기 편하기 때문이다.
또한 본 발명의 목적은 상기 운영 컴퓨터를 공정 데이터 송수신 장치로 대체 함으로써 상기의 제조 공정 관리를 하지 못하는 제조 공정들을 저 비용으로 상기 제조공정 관리에 포함 시켜 제조사들의 품질 향상 및 관리에 도움을 주기 위함이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조공정 관리 시스템(MES)에 설치되는 운영 컴퓨터를 제조 공정 데이터 송수신 장치로 대체하여 상기 제조공정 관리 시스템(MES) 구축에 필수적인 Windows OS 라이센스 비용을 획기적으로 줄이며, 또한 각 공정별로 설치된 운영 컴퓨터에 개별적으로 제작되는 프로그램 소프트웨어를 없앰으로써 상기 제조공정 관리 시스템(MES) 구축 기간을 획기적으로 줄여, 전체 개발 비용을 줄이는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전사적 자원관리 시스템(ERP)과 제조공정 관리 시스템(MES)의 통합과 실시간 관리라는 편리성 및 효율성에 반한 바이러스 감염 및 해킹의 문제점을 줄이는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 사내 네트워크의 이상으로 인한 제조 공정의 손실을 없애기 위해 자체 공정 데이터 저장 및 일괄 송수신 기능을 더 구비하여 이루어진 제조공정 데이터 관리 장치의 구현에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제조 설비의 증설 및 이설에 대해서 적은 비용 및 빠른 설치를 위한 제조공정 데이터 관리 장치 구현에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조공정 관리 시스템 서버와 각 제조 공정 단계에 설치된 상기 제조 공정 데이터 관리 장치 간 무선 통신을 구현함으로써 현재 제조 현장에 설치된 통신 케이블 포설 등의 부수적인 공사를 없앰으로써 상기 제조공정 관리 시스템(MES) 구현 비용을 획기적으로 줄이고, 설비의 증설, 이설의 편리성을 제공함에 있다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져 할 것이다.
[도 1-1] 도 1은 현재 사용되고 있는 운영 컴퓨터 기반의 제조공정 관리 시스템(MES)에 대한 예시도이다.
생산 공정 1단계(115)에서 생산할 제품의 고유 아이디를 부여하고 부여된 생산할 제품의 고유 아이디에 해당하는 정보를 바코드 프린터(RFID 생성기(110))에서 프린트(생산)하여 상기 제품에 부여한다. 상기 아이디가 부여된 제품은 제조 공정 1단계(115)에 해당하는 제조 공정을 수행하고 불량 여부를 판정 한 후 공정완료 정보와 불량 판정 정보를 상기운영 컴퓨터(145)를 통하여 상기 제조공정 관리 서버 (105)로 송신한다. 만일 상기 제조 공정(135)에서 이상이 없다고 판정된 제품은 다음 2단계 제조 공정(120)으로 이동하게 되며, 불량으로 판정된 제품은 수리 공정(140)으로 이동하여 수리 후 다시 해당 공정(1단계 제조 공정, 115)에서 불량 여부를 판정 받는다. 상기 1단계 제조 공정(115)에서 공정완료 정보와 제품 이상무 판정 정보를 송신 받은 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)는 상기 송신 받은 정보를 제품 아이디별로 관리하며, 전사적 자원관리 시스템(ERP)에 실시간 제공한다.
다음 제조 공정 단계인 2단계 제조 공정(120)에서 상기 1단계 제조 공정(115)으로부터 전달 받은 제품(135-2)의 아이디를 바코드 리더(RFID 리더(145))로 읽어 2단계 운영 컴퓨터(145)로 전송한다. 상기 2단계 제조 공정(120)에서 전달 받은 제품(135-2)의 아이디를 수신한 상기 2단계 제조 공정 운영 컴퓨터(145)는 상기 아이디를 제조공정 관리 시스템 서버(105)로 송신하여, 전 단계 제조 공정(115)에서 이상이 없는 제품인지를 확인 받고 또한 현재 상기 1단계 제조 공정(115)을 마친 제품(135-1)이 2단계에서 공정(120) 수행 중임을 실시간 전송한다. 물론 상기 2단계 제조 공정(120) 완료 후 불량 여부를 판정하여 이상이 없으면 다음 제조 공정으로 이동하며, 만일 불량이 발생하면 수리공정(140)으로 전달되어 수리 후 해당 공정(120)으로 다시 전달된다.
상기와 같은 방식으로 제조공정 관리 시스템(100)은 제품의 특성에 맞는 모든 공정(135) 수행에 대한 정보와 제품 생산 재고량을 실시간 전송 받아 전사적 자원관리 시스템(ERP)에 전송한다.
그러나 현재의 제조공정 관리 시스템(100)은 각 제조 공정별(135)로 각각의 운영 컴퓨터(145)를 설치해야 함으로 개발 비용이 높으며, 운영 컴퓨터(145)에 사용되는 운영체계인 Windows OS의 라이센스 비용이 발생한다. 또한 사내 네트워크 고장 시 전 제조 공정이 멈추게 되며, 바이러스 및 해킹의 문제점을 안고 있다. 생산 설비의 이설 및 증설 시 비용이 많이 소요되는 문제점도 있다.
[도 1-2] 도 1-2는 상기의 제조공정 관리 시스템(100)에서 운영 컴퓨터(145)를 제조공정 데이터 송수신 장치(200)로 대체한 시스템에 대한 예시도이다.
상기의 제조공정 데이터 송수신 장치(200)는 상기 운영 컴퓨터(145)와는 달리 Windows OS 운영 체계 없이 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와 TCP/IP 통신 등의 네트웍 통신 수단을 통해 제조 공정에서 취득한 데이터를 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)에 전송하며 또한 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)의 제조 공정에 대한 데이터를 수신하는 역할을 수행한다.
상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)는 제조 공정 데이터 취득을 위해 바코드 리더기(RFID 리더기(145)), 프린터(110) 및 상기 제조 공정에서의 불량을 판정하기 위해 사용되어 지는 여러 종류의 계측기(235)의 제어 및 통신을 위한 통신부(215), 상기 제조공정 데이터 송수신 장치의 기능 선택 및 환경 설정을 수행하며, 생산 제품의 정부 판정 데이터를 입력하는 외부 입력부(220), 또한 외부 입력부(220)와 연동하여 상기 제조 공정에 맞게 운영 절차 및 외부 주변기기에 대한 정보(제어부와의 통신 및 제어를 위한 통신 프로토콜 등록)를 제어부에 설정하며, 현재 공정 진행 상태 등의 운전 정보를 표시하는 디스플레이부(225), 사내의 네트워크망의 고장으로 인해 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와의 통신이 끊겼을 경 우에도 계속적인 제조 공정이 수행될 수 있도록 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와의 통신 및 이상 유무를 모니터링 하는 송수신부(210), 만일 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와의 통신이 끊겼을 경우 각 공정별 제조공정 데이터를 별도의 메모리에 저장하고 있다가 상기 제조공정 관리시스템(100)과의 통신이 복구되면 일괄 전송하는 기능을 구현하기 위한 메모리부(230), 제조 공정에 맞게 순차적으로 상기 통신부(215), 디스플레이부(225), 송수신(210)부, 메모리부(230), 외부 입력부(220)를 제어하기 위한 제어 명령 규약 및 통신 명령 규약을 프로그램하여 기 저장하고 있는 제어부(205)로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 제어 명령 및 통신 명령 규약을 프로그램 한다는 것은 상기 제조 공정 데이터 취득 및 관리를 위해 사용되어지는 주변기기(235)에 대한 통신 규약 및 명령 함수를 상기 제조 공정에 맞게 기 설계된 공정에서 순차적으로 사용할 수 있도록 제어부(205)에 프로그램 하는 것을 말하며, 또한 상기 제조 공정 수행에 있어 확인이 필요한 데이터를 상기 디스플레이부(225)에 규칙적으로 표시할 수 있도록 하고 또한 제어부(205)에 사용자가 설정 가능한 옵션 항목을 디스플레이 하여 이를 사용자가 선택하여 설정할 수 있도록 하는 기능을 제어부의 CPU에 기 프로그램 한다는 것을 의미한다
[도1-3] 도 1-3는 제조공정 관리 시스템(MES, 100)의 신설, 증설, 이설시 통신 케이블 포설 과정(130)을 없앰으로써 전체 제조공정 관리 시스템(MES, 100)의 설치 비용을 획기적으로 줄이며, 상기 제조공정 관리 시스템(MES, 100)의 증설과 이설시 발생하는 설비 가동 중단 기간을 줄이고, 또한 향후 유지보수에 있어 편리성 및 경제성을 구현하기 위한 무선 중계기150)를 이용한 제조공정 데이터 송수신 장치(200)에 관한 예시도이다.
상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와 실제 제조설비가 설치된 장소(115～125) 와의 거리는 공장의 종류에 따라 다르나 보통은 단일 무선 통신으로 서로 통신하기 어려울 만큼의 거리에 존재 하는 것이 일반적이다. 이를 해결하기 위해서 상기 제조설비가 설치된 장소(115～125)에 무선 중계기(150)를 설치하여, 상기 무선 중계기(145)는 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)로부터의 제조공정 데이터들을 무선(155)으로 수신 받으며, 상기 무선(155)으로 수신 받은 상기 제조공정 데이터들을 유선(160) 또는 무선(155)으로 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)로 송신 한다, 또한 상기 무선 중계기(150)는 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)로 부터의 제조공정에 대한 정보 및 명령을 무선(155) 또는 유선(160)으로 수신하여 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)로 무선 송신한다.
[도 2] 도 2는 제조공정 데이터 송수신 장치(200)의 구성에 대한 대략적인 블록도이다.
제어부는 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와 통신을 위해 통신 규약 설정 및 변경 기능이 있으며, 상기 통신규약 설정 및 변경은 외부입력부(220)를 통해서 구현된다.
또한 상기 제어부(205)는 상기 통신부(215)를 통해 외부 주변기기 제어 및 통신을 위한 프로그램을 사용 환경에 맞게 사용자가 임의로 프로그램하여 외부 입력부를 통해 다운로드 할 수 있도록 구현된다. 상기 제어부(205)는 Microprocessor를 내장하여 상기 운영 컴퓨터의 Windows OS 운영 체계 없이 주변기기(235) 제어 및 통신과 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와의 유무선 TCP/IP 통신을 구현하며, 내부 디스플레이 기능과 메모리 관리 기능을 수행하는 펌웨어 프로그램을 내장하고 있다. 상기 제어부(205)의 기능 및 운영 환경 설정을 위한 외부 입력부(220)는 간단한 숫자 및 방향키를 기본으로 필요시 키보드를 연결하여 입력을 할 수 있는 기능을 구현한다.
제어부(205)는 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)가 적용되어질 제조 공정별 운영 환경( 바코드 리더기, RFID 리더기, 프린터, 계측기 등 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)와 연결되어지는 주변기기와의 통신 규약 및 제조공정 관리 시스템과의 통신 환경 등)에 대한 정보를 외부 입력부(220)를 통해 입력 받아 저장하며, 또한 각각의 제조 공정이 완료된 제품의 불량 판정에 대한 정보를 상기 외부 입력부(220)를 통해 입력 받는다. 또한 상기 제어부(205)에 상기의 제조 공정별 운영 환경에 대한 정보 및 사용할 기능을 입력 할 시 디스플레이부(225)는 상기 제어부(205)에 설정 가능한 기능 및 옵션 항목을 표시하여 사용자가 필요시 상기 제어부(205) 기능 및 옵션을 선택 설정할 수 있는 편리성을 제공한다. 또한 상기 디스플레이부(225)는 운영자가 상기 외부 입력부(220)를 통해 제어부(205)의 기능 설정 및 운영 환경 설정시 각각의 기능 및 운영 환경에 대한 항목을 매뉴얼 방식으로 표시하여 사용자가 쉽게 선택할 수 있는 기능 및 운영 환경에 대한 항목 리스트를 디스플레이 한다. 상기 디스플레이부(225)는 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)간의 통신 상태 및 제어부(205)의 전반적인 운영정보(제조 공정 데이터 송수신 상태 표시 및 네트워크 통신 이상 유 무 상태 등)를 표시하며, 이상 발생 시에는 경보와 에러 메시지를 표시하여 운영자가 쉽게 이상 유.무를 판단하여 조치할 수 있는 기능을 수행한다. 송.수신부(210)는 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)와 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)간의 통신 기능을 수행한다. 송수신부는 기존의 유선 TCP/IP통신뿐만 아니라 무선 TCP/IP 통신 등의 네트웍 통신을 수행하여 신규 제조공정 관리 시스템 개발 시 네트워크 통신 라인 포설 공사를 없애며, 증설 및 이설에 편리성을 제공하도록 한다. 또한 상기 송수신부(210)는 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신 상태를 계속적으로 체크하여 만일 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신이 끊기게 되면, 전 제조 공정이 멈치는 것을 방지하기 위해 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신이 끊겼음을 제어부(205)로 송신하며, 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신이 끊겼음을 전송 받은 상기 제어부(205)는 이후 생산되는 제조공정 데이터를 자체 메모리부(230)에 자동으로 저장하도록 명령한다, 또한 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신이 복구되면 상기 송수신부(210)는 상기 제조공정 관리 시스템 서버와의 통신이 복구되었음을 상기 제어부(205)에 전송하며, 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신이 복구되었다는 신호를 수신한 제어부(205)는 상기 제조공정 관리 시스템과(100)의 통신이 끊겼던 동안 취득하여 상기 메모리부(230)에 저장하고 있던 제조공정 데이터를 일괄로 상기 제조공정 관리 시스템(100)에 전송하도록 명령한다. 통신부(215)는 해당되는 제조 공정에 있어 상기 제어부(205)의 명령을 수신하여 상기 제조공정 데이터 취득을 위해 설치된 바코드 리더(RFID 리더 (145)) 및 여러 가지 계측기(235)와 자동으로 통신하며, 취득된 데이터를 상기 제어부(205)를 통해 제조공정 관리 시스템 서버(105)로 전송하는 기능을 수행한다. 사내 네트워크망 고장시 전 제조 공정이 멈치는 것을 방지하기 위해서, 상기 제어부(205)는 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)와의 통신이 끈어질 경우 상기 송수신부(210)를 통해 계속적인 통신 시도를 함과 동시에 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)의 운영 모드를 로컬 모드로 전환하는 기능을 수행한다. 이때 각각의 제조 공정 수행에 대한 제조공정 데이터와 불량 판정 데이터는 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)의 메모리부(230)에 저장되며 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)와 상기 제조공정 관리 시스템 서버(105)간의 통신이 복구될시 일괄 전송하는 기능을 포함한다.
[도 3] 도 3은 제조공정 데이터 송수신 장치(200)를 사용한 제조 공정관리에 대한 대략적인 순서도이다.
각 제조 공정마다 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)에 사용자의 아이디/암호를 입력하여(305) 사용자 확(310)인을 받는다. 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)는 사용자가 입력한 아이디/암호를 제조공정 관리 시스템(100)으로 전송하여 사용자 확인을 요청하게 된다(310). 만일 사용자의 아이디/암호가 일치하지 않으면 재입력을 요구하게 되며 일치하는 경우(315)는 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)에 승인 명령을 송신한다.
사용자 승인과정 후 제조공정 데이터 송수신 장치(200)는 제조하고자 하는 제품의 고유 아이디를 바코드 또는 RFID 태크로 생성한 후 상기 제조할 제품에 인가하고, 상기 제조할 제품의 아이디를 바코드 또는 RFID 리더로 입력 받아(320) 상 기 제조공정관리 시스템(MES)(100)에 전송하여 작업 승인을 요청한다.(325) 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)로부터 제조할 제품의 고유 아이디를 수신 받은 상기 제조공정 관리 시스템(100)은 수신된 아이디가 해당 공정에서 작업 가능한 아이디인가를 판정하여 판정(325), 결과를 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)에 송신한다. 상기 제조공정관리 시스템(MES)(100)으로 전송된 상기 제조할 제품의 고유 아이디가 해당 공정에서 작업 가능한 아이디면(330) 작업자는 해당 공정별 작업을 실시한 후 불량 여부를 판정하여(335) 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)의 외부입력부(220)를 통해 입력하며 상기 작업 공정 데이터 및 불량 판정 데이터를 입력 받은 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(100)의 제어부(205)는 입력 받은 데이터를 상기 송수신부(210)를 통해 상기 제조공정관리 시스템(MES)(100)에 전송한다. 상기 제조공정 데이터를 수신 받은 상기 제조공정 관리 시스템(100)은 상기 수신 받은 제조공정 데이터가 합격품일 경우는 다음공정으로 전달 명령을 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(100)에 송신하고 불량인 경우는 수리공정(140)으로의 전달을 송신한다.(340) 만일 상기 제조공정관리 시스템(MES)(100)으로 전송된 상기 제조할 제품의 고유 아이디가 해당 공정에서 작업 가능한 아이디가 아니면(325) 상기 제조 공정관리 시스템(MES)(100)은 해당 아이디가 해당 공정에서 작업 가능한 아이디가 아님을 상기 제조공정 데이터 송수신장치(100)로 송신하며, 상기 해당 공정 불가를 통보 받은 상기 제조공정 데이터 송수신장치(200)는 디스플레이부(225)에 작업 불가를 표시하여 해당 공정 제품의 아이디를 재입력하거나(320) 다른 제품으로 공정을 수행하도록 한다. 작업자가 해당 공정별 작업 실시후 불량 판정 결과 까지를 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(100)에 입력 완료하면(335) 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(100)는 해당 공정의 제조공정 데이터를 제조공정 관리 시스템(100)으로 전송하며, 상기 제조공정 데이터를 수신한 상기 제조공정 관리 시스템(100)은 작업자별 작업수량 합계를 상기 제조공정 데이터 송수신 장치(200)로 전송하여 준다.(355) 해당 공정 작업자는 상기 제조공정 데이터 송수신장치(100)의 디스플레이부(225)에 표시된 작업자별 작업수량을(355) 보면서 목표 수량까지의 작업을 계속적으로 반복한다. 만일 상기 과정에서 작업자가 해당 공정별 작업 수행 및 불량 판정까지 완료한 후(335) 해당 제조 공정 데이터를 제조공정 관리 시스템(100)으로 전송할 시 사내 네트워크망의 고장으로 통신이 끊겼을 경우(345) 상시 제조공정 데이터 송수신장치(100)의 송수신부(210)는 상기 제조공정 관리 시스템과(100)의 통신 불가 사항을 제어부(205)로 송신하며, 상기 통신 불가(345) 사항을 입력 받은 제어부(205)는 이 후 제조 공정 데이터를 자체 메모리부(230)에 저장하도록 명령하여(350) 상기 제조공정 관리 시스템(100)과의 통신 고장으로 인한 제품 생산의 중단을 미연에 방지한다.
본 발명은 제조공정 관리 시스템에 사용되고 있는 운영 컴퓨터의 제조공정 데이터 입력 기능을 제조공정 데이터 송수신 장치로 대체함으로써,
제조 공장에서 사용되어 지고 있는 제조공정 관리 시스템의 개발 비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 비용에 구애 받지 않고 더 많은 공정을 세분화 하여 제조공정 관리를 통한 제품 불량률을 줄일 수 있다. 또한 영세한 소규모 제조업에서 도 상기 제조공정 관리 시스템을 도입하여 품질의 향상 및 제품 제고 및 추적관리에 적용할 수 있어, 기업 경쟁력 향상과 수출에 도움이 될 것이다.
상기 운영 컴퓨터에 구현해야 하는 운영 소프트웨어 개발이 필요 없으므로 상기 제조공정 관리 시스템 개발기간과 비용을 크게 줄일 수 있다.
상기 제조공정 관리 시스템에 필수적으로 사용되어 지는 운영 컴퓨터로 인한 Windows OS 운영 체제를 사용하지 않으므로 막대한 외자 낭비를 줄일 수 있다.

Claims (10)

  1. 제조 공정 데이터를 취득하여 제조공정 관리 시스템으로 송신하며, 또한 제조공정 관리 시스템 서버로 부터의 명령을 수신하여 제조공정 데이터 취득을 수행하는 상기 제조공정 관리 시스템의 운영 컴퓨터를 대체하는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    상기 제조공정 데이터 취득을 위해 바코드 리더기(RFID 리더기), 프린터, PLC(Program Logic Control) 및 상기 제조 공정에서의 불량을 판정하기 위해 사용되어 지는 여러 종류의 계측기의 제어 및 통신을 위한 통신부;
    생산 제품의 정부 판정 데이터와 제어부의 기능 설정 및 운영 환경 설정에 필요한 파라메터 입력 그리고 상기 제조공정 데이터 송수신 장치의 운전 상태 및 설정 상태 표시를 선택할 수 있는 외부 입력부;
    상기 제조 공정에 맞게 운영 절차 및 외부 주변기기에 대한 정보(제어부와의 통신 및 제어를 위한 통신 프로토콜 등록)를 제어부에 설정하기위한 디스플레이부;
    사내 네트워크망의 고장으로 인해 상기 제조공정 관리시스템 서버와의 통신이 끊겼을 경우에도 계속적인 제조 공정이 수행될 수 있도록 상기 제조공정 관리시스템 서버와의 통신 및 이상 유무를 모니터링 하는 송수신부;
    만일 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와의 통신이 끊겼을 경우 각 공정별 제조공정 데이터를 별도의 메모리에 저장하고 있다가 상기 제조공정 관리시스템 서버(105)와의 통신이 복구되면 일괄 전송하는 기능을 구현하기 위한 메모리부;
    제조 공정에 맞게 순차적으로 상기 통신부, 디스플레이부, 송수신부, 메모리부, 외부 입력부를 제어하기 위한 제어 명령 규약 및 통신 명령 규약을 프로그램하여 기 저장하고 있으며, 제조공정 관리 시스템 서버와의 유무선 통신을 구현하며, 별도의 OS(Operating System)없이 상기 디스플래이부를 제어하며, 또한 사내 네트워크망의 고장으로 인해 상기 제조공정 관리시스템 서버와의 통신이 끊겼을 경우에도 계속적인 제조 공정이 수행될 수 있도록 메모리부의 메모리 관리 기능을 수행하는 기록매체를 내장하고 있는 제어부;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    다양한 운영환경에서 사용하기 위해 여러 가지 외부기기들과의 통신(Serial, GPIB(General Purpose Interface Bus, 컴퓨터와 주변기기를 연결하기 위한 버스의 일종, 국제전기표준회의에서 IEC 625로 표준화한 통신 버스), Ethernet, 유.무선 통신)을 할 수 있는 여러 가지 입출력 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  3. 제 1항 및 제 2항에 있어서 상기 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    별도로 고가의 운영 OS(Operating System)를 사용하지 않고 사용할 수 있도록 주변기기에 대한 인터페이스 드라이브 프로그램을 제어부에 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  4. 제 1항에 있어서 상기 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    제조공정 데이터 관리를 위해 상기 제조공정 관리 시스템 서버와의 통신을 위해 유.무선을 동시에 사용할 수 있게 함으로써 초기 설치 및 이설, 증설에 있어서 통신 케이블 포설에 따른 비용 부담을 줄이며 제조 설비 확장에 따른 유연성을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  5. 제 1항과 제 3항에 있어서 상기 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    제조공정 데이터 취득을 위해 사용되는 상기 운영 컴퓨터로 인해 제조공정 관리 시스템 서버 및 상위 전사적 자원관리 시스템 서버의 해킹 및 바이러스 감염을 원천 차단해주는 기능을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  6. 제 1항과 제 3항에 있어서 상기 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    상기 운영 컴퓨터 사용시 부과되는 고가의 Windows OS 비용을 없앰으로써 상기 제조공정 관리 시스템 구축에 있어서 비용을 줄이는 특징을 더 구비하여 이루어지는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  7. 제 1항에 있어서 상기 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    상기 제조공정 관리 시스템 서버와의 통신 이상 시에도 지속적으로 제조공정을 수행하고 상기 수행한 제조 공정 데이터를 자체 메모리부에 별도 저장하여 상기 제조공정 관리 시스템과의 통신 이상이 복구된 후 상기 메모리부에 저장된 제조 공 정 데이터를 일괄로 상기 제조공정 관리 시스템으로 전송하는 기능을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
  8. 제 1항에 있어서 상기 제조공정 데이터 송수신 장치는,
    상기 제조공정 관리를 위해 사용되어지는 운영 컴퓨터에서는 관리할 수 없는 공정별로 제품을 만드는데 소요되는 시간(장비 가동 시간, 전기사용량 산출 가능) 데이터와 제조 설비 가동 상태 데이터를 취득하여 관리하는 기능을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 제조공정 데이터 송수신 장치.
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