식품 향료 제조 산업에서는 제품 품질 안정성과 원재료 이력 관리 체계가 제조 경쟁력 확보에 중요한 요소로 작용하고 있습니다.

이번 구축 사례는 수작업 중심으로 운영되던 제조 현장의 데이터 관리 체계를 개선하고, 자동화 생산라인과 MES 기반 현장 시스템을 연계하여 실시간 생산 모니터링 및 제조 데이터 통합 관리 체계를 구축한 사례입니다.

특히 원재료 계량·배합 공정의 자동화와 LOT 추적 체계 고도화를 통해 품질 신뢰성과 생산 운영 효율 향상을 동시에 추진하였습니다.

■ 사업 개요

과제명: 선도형 스마트공장(정부일반형) 구축지원 사업

고객사: 국내 식품 향료 제조기업 (아○○라인)

총 사업비: 4억 원

■ 제품 개요

향료 제조 공정은 다양한 원재료의 정밀 계량과 배합 관리가 중요한 산업 특성을 가지고 있으며, 제조 이력과 품질 추적 체계 확보가 필수적으로 요구됩니다.

적용 제품: 식품 향료 제품, 향장 제품

주요 특성: 다품종 원재료 기반 배합 생산, 레시피 기반 제조 운영, LOT 이력 추적 관리 필요, 품질검사 및 성적서 연계 운영

■ 구축 배경

기존 생산 현장은 수작업 중심의 계량 및 생산관리 체계로 운영되어 실시간 데이터 관리와 품질 추적에 한계가 존재하였습니다.

- 원재료 재고 위치 수기 관리

- 작업 실적 수작업 입력 운영

- 레시피 출력 및 전달 비효율

- 원재료 오투입 위험성 존재

- 실시간 생산현황 모니터링 미흡

- 신규 자동화라인 설비 데이터 수집 한계

- 생산 및 품질 데이터 통합 분석 미흡

■ 시스템 구성

본 구축은 ERP, MES, POP, 설비 인터페이스를 연계한 제조 데이터 통합 운영 체계를 중심으로 구성되었습니다.

- 협동로봇 기반 로딩 및 언로딩 자동화 시스템 적용

- 비전 검사 시스템 기반 품질 검증 자동화 구현

- 컨베이어 및 주변 설비 연동 기반 공정 흐름 통합

- ERP·POP 연계 기반 생산 데이터 통합

- 바코드 기반 작업지시 및 자재 추적 운영

- 실시간 생산 모니터링 시스템 구축

- 설비 데이터 인터페이스 기반 생산현황 수집

- 전자저울 연동 기반 계량 정보 자동 수집

- 방폭 현장 단말기 및 바코드 스캐너 적용

- 모니터링 TV 기반 생산현황 가시화

■ 공정 자동화 구성

제조 공정 전반에 걸쳐 원재료 입고부터 포장 및 생산 모니터링까지 데이터 기반 운영 체계를 구축하였습니다.

공정 흐름: 자재입고 → 자재출고 요청 → 자재위치 파악 → 자재계량 출고 → 레시피 확인 및 배합 → 배합/여과 → 샘플링 검사 → 완제품 포장 → 생산실적 자동 집계 → 실시간 모니터링

- POP 기반 작업지시 자동 연동

- ERP 레시피 정보 자동 전달

- 전자저울 계량 데이터 자동 저장

- 생산실적 실시간 수집

- LOT 기반 원재료 추적 관리

- 설비 가동 데이터 실시간 수집

- 생산 및 불량 데이터 통합 분석

■ 구축 성과

현장 데이터 자동 수집과 생산 모니터링 체계 구축을 통해 제조 운영 효율성과 품질 관리 체계를 고도화하였습니다.

생산성: 수기 실적 관리 → 실시간 생산 데이터 수집 체계 구축, 수작업 공정 운영 → POP 기반 자동화 운영 확대

품질: 공정불량률 0.44% → 0.40% 목표 관리 체계 구축, 오배합 위험 중심 운영 → 실시간 투입 검증 체계 적용

비용: 원재료 재고비용 39.4억 → 35억 목표 관리 체계 구축, 재고 위치 수기관리 → 실시간 재고 추적 운영

작업환경: 작업일보 수기 작성 최소화, 생산현황 실시간 가시화, 설비 상태 모니터링 자동화, 현장 데이터 통합 관리 체계 구축

추가적으로 ERP와 POP 간 인터페이스를 통해 이중 입력 업무를 최소화하고, 제조 데이터를 기반으로 생산성 분석과 품질 이력 관리가 가능한 운영 기반을 확보하였습니다.

■ 기대 효과 및 향후 계획

본 구축을 통해 제조 현장의 데이터 기반 운영 체계를 강화하고, 향후 디지털 전환 기반 확대를 위한 기반 환경을 확보하였습니다.

- 제조 데이터 통합 운영 체계 확보

- 실시간 생산현황 분석 기반 의사결정 지원

- LOT 추적 기반 품질 대응 체계 강화

- 선입선출 및 재고관리 체계 고도화

- 설비 생산성 분석 기반 운영 효율 향상

- 데이터 기반 최적 배합비 추천 솔루션 연계 기반 확보

- AI 기반 제조 분석 체계 확장 기반 마련

이번 구축은 기존 수작업 중심 제조 환경을 데이터 기반 스마트 제조 체계로 전환한 사례로, 생산·품질·재고 데이터를 통합 관리할 수 있는 기반을 구축하였다는 점에서 의미가 있습니다. 또한 신규 자동화라인과 기존 생산라인을 함께 연계하여 실시간 제조 운영 체계를 구현함으로써 향후 제조혁신과 스마트팩토리 고도화를 위한 기반 환경을 확보하였습니다.