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스마트공장

같은 설비, 같은 자재인데 품질이 다르다: 공정 레시피·파라미터 관리 체계와 MES 연동 가이드

같은 설비와 자재에서도 품질이 달라지는 원인은 작업자마다 다른 설정값인 경우가 많습니다. 레시피를 마스터 데이터로 만들고 MES와 설비를 연동해 다운로드·이탈 감지·골든 배치까지 운영하는 방법을 정리했습니다.

POLYGLOTSOFT 기술팀2026-10-117분 소요14
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설정값이 작업자 수첩에 있는 공장의 문제

같은 설비에 같은 자재를 투입했는데 주간조와 야간조의 불량률이 다르게 나오는 공장이 적지 않습니다. 원인을 추적해 보면 설비나 자재보다 설정값에 있는 경우가 많습니다. 금형 온도, 보압, 냉각 시간 같은 값이 작업자 수첩이나 설비 옆 메모지에 적혀 있고, 교대 때 구두로 전달되며, HMI에는 손으로 입력됩니다.

이 구조에는 두 가지 문제가 있습니다.

  • 편차: 작업자마다 자신만의 "잘 나오는 값"이 있어 같은 품목도 조별로 조건이 달라집니다.
  • 재현 불가: 품질 문제가 생겨도 그 로트가 어떤 설정값으로 생산됐는지 기록이 없어 원인 분석이 추정에 머뭅니다.
  • 레시피를 마스터 데이터로 만들기

    출발점은 설정값을 개인의 노하우에서 회사의 마스터 데이터로 옮기는 일입니다.

    레시피 구조와 허용 범위

    레시피는 품목 × 설비 × 공정 단위로 정의합니다. 같은 품목이라도 1호기와 2호기의 최적 조건이 다를 수 있기 때문입니다. 각 파라미터에는 목표값과 함께 상·하한을 둡니다. 예를 들어 금형 온도는 목표 60℃에 허용 범위 ±3℃, 냉각 시간은 목표 12초에 ±1초처럼 정의합니다. 범위가 없는 레시피는 이탈을 판정할 기준이 없어 관리 도구로 쓰기 어렵습니다.

    버전·승인·변경 이력

  • 버전 관리: 레시피를 수정하면 덮어쓰지 않고 새 버전을 만들며, 각 로트에는 사용한 버전을 기록합니다.
  • 승인 워크플로: 작성(생산기술) → 검토(품질) → 승인(공장장)처럼 역할을 나누고, 승인된 버전만 설비로 내려가게 합니다.
  • 변경 사유: "누가, 언제, 무엇을, 왜" 바꿨는지를 필수 입력으로 남깁니다. 사유가 비어 있는 이력은 나중에 해석할 수 없습니다.
  • MES와 설비 사이: 다운로드와 실적 수집

    레시피 자동 다운로드

    작업지시를 시작하면 MES가 품목과 설비에 맞는 승인 버전을 찾아 OPC UA나 PLC 통신으로 설비에 내려보냅니다. 작업자는 값을 입력하는 대신 화면에서 확인만 합니다. 수기 입력이 사라지면 오입력과 "지난 품목 값 그대로 생산" 같은 실수가 구조적으로 줄어듭니다.

    실제 운전값 수집과 이탈 대응

    내려보낸 값과 실제로 운전된 값은 다를 수 있으므로 설정값과 실측값을 모두 수집해 로트에 연결합니다. 실측값이 허용 범위를 벗어나면 단계적으로 대응합니다.

  • 경고 범위 이탈: 작업자·관리자 알림과 이력 기록
  • 허용 범위 이탈: 해당 로트 보류 표시 및 품질 검사 요청
  • 핵심 파라미터 이탈: 설비 인터락으로 생산 시작 차단
  • 모든 파라미터에 인터락을 걸면 가동률이 떨어지므로 품질에 직결되는 항목만 선별하는 것이 좋습니다.

    골든 배치: 잘 나온 로트의 조건을 표준으로

    데이터가 쌓이면 양품률이 높았던 로트의 조건을 찾을 수 있습니다. 예를 들어 최근 200개 로트 중 양품률 상위 10%인 20개 로트의 파라미터 분포를 나머지와 비교하면, 현재 표준보다 좁고 유리한 운전 구간이 드러나기도 합니다.

    다만 이 결과를 곧바로 표준으로 바꿔서는 안 됩니다. 로트 수가 적으면 자재 로트나 계절 요인에 따른 우연일 수 있습니다. 후보 조건을 시험 레시피 버전으로 등록하고, 충분한 로트 수로 시험 생산한 뒤 관리도와 공정능력지수로 기존 조건과 비교해 유의한 개선이 확인될 때만 승인합니다. 통계적 근거 없이 표준을 바꾸지 않는다는 원칙이 레시피의 신뢰를 지킵니다.

    도입 순서와 흔한 실패

    처음부터 전 공정, 전 파라미터를 관리하려 하면 마스터 정리에만 수개월이 걸립니다. 불량 비용이 가장 큰 핵심 공정 1~2개, 공정당 핵심 파라미터 5~10개로 좁게 시작하고, 효과를 확인한 뒤 확대하는 편이 안전합니다.

    가장 흔한 실패는 현장 수정 권한을 완전히 막는 것입니다. 자재 수분이나 외기 온도에 따라 미세 조정이 필요한 것이 현실인데, 수정을 막으면 작업자는 설비 로컬 모드로 우회하고 기록은 다시 사라집니다. 허용 범위 안의 조정은 열어 두되 사유와 함께 자동 기록하고, 범위를 벗어나는 변경만 승인 절차를 거치게 하는 편이 현실적입니다.

    POLYGLOTSOFT가 돕는 방식

    POLYGLOTSOFT는 레시피 마스터, 버전·승인 워크플로, OPC UA·PLC 설비 연동, 이탈 감지와 로트 추적까지 MES 확장 개발로 지원합니다. 기존 MES가 있다면 레시피 모듈만 덧붙이는 방식도 가능하며, 구독형 개발로 핵심 공정부터 단계적으로 도입해 초기 투자 부담을 줄일 수 있습니다. 설정값이 아직 수첩에 남아 있는 공정이 있다면 POLYGLOTSOFT에 문의해 주시기 바랍니다.

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