MES/개념

반도체 WMS 기본 지식 함양

ETIT 2020. 9. 2. 17:48

WMS 심층 분석

 

<현 시대에 물류 시스템의 특징>

물류정보 시스템은 업무의 정보화를 추구하는 일반 정보시스템과는 달리 물류정보의 효율적인 활용을 위해 정보의 저장과 처리를 위한 체계적인 시스템 요소들과 물류정보의 적절한 전달을 위한 Network 요소를 기반으로 하고 있다. 타 정보시스템과 비교할 때 물류정보 시스템이 갖는 특징은 다음과 같이 들 수 있다.

 

1) 원격지간 시스템: 공급자와 수요자, 발주자와 수주자, 공장과 영업소 등과 같이 멀리 떨어진 당사자 간에 정보 교환이 이루어지는 경우가 많으므로 데이터 통신이 중요하다.

 

2) 다 기업간 시스템: 물류의 당사자는 같은 기업내의 본, 지점, 공장, 영업소 등에 한정되지 않고 물류 자회사, 수송업체, 거래기업 등과 같은 타 회사와의 정보 유통이 많으므로 이기종 Network와의 접속이나 부가가치 통신망(VAN)과 같은 공용 서비스에 대한 요구가 높다.

 

3) 대량정보의 실시간 처리와 정보량의 대폭적인 변동: 수주, 피킹, 분류, 보관, 수송, 배송 등과 같은 작업은 개별 물품에 대한 정보를 처리하여야 하므로 정보량이 많게 된다. 따라서 대용량의 Data Base를 운용하여야 하고 업무 성격에 따라서 On-Line처리와 Batch 처리를 병용하여야 한다. 한편 정보시스템의 처리 능력을 계산할 때는 평균적인 개념이 아니라 최대 부하를 처리할 수 있도록 하여야 한다.

 

4) 현장 밀착형 시스템: 물류정보 시스템은 경영관리에 이용될 뿐만 아니라 생산, 영업, 물류 등 제일선의 현장 작업 담당자에게는 업무 처리를 위한 필수적인 시스템이다. 따라서 그 사용과 운용이 용이하여야 하고 열악한 현장 환경에 적응 가능한 시스템이어야 한다.

 

5) 지능형 시스템(물류 기기와의 연결): 물류현장의 자동화가 진행됨에 따라 지능형 물류기기의 도입이 늘고 있다. 입체 자동창고, 자동 분류 장치, 무인 운반차(AGV), Barcode나 RFID 장비 등과 같은 물류기기들은 정보 시스템과 접속하여 기기 제어를 위한 지시로부터 작업 결과의 통보 등 통합됨으로써 그 기능을 발휘할 수 있다.

 

6) Data의 사전 처리 및 후속 처리: 물류정보 처리는 대화적으로 행하여야 하는 경우가 많다. 예를 들면 고객 주문 접수 시에는 당해 고객의 여신 한도나 주문 상품의 판매 가능 재고를 확인하여야 하고, 주문 확인 후에는 해당 상품재고를 그 고객 앞으로 할당해 두어야 한다.

 

7) 서비스 주문과 비용의 상충 관계: 물류부문은 영업부문과 생산부문의 지원 역할과 동시에 조정, 통합 역할을 담당한다. 물류서비스 수준을 높이면 고객 만족도는 향상되어 판매를 촉진하지만 물류비용이 늘어나게 된다. 서비스 수준을 높이면서 물류비용을 절감하는 것이 바람직하지만 일반적으로는 양자가 상충관계에 있으므로 Trade-Off를 잘 고려하여야 한다.

 

<WMS 정의>

1. Warehouse Management System(WMS)은 제품의 입고에서부터 보관, 하역, 출하를 포함하는 프로세스로서, 단순한 제품의 보관, 취급이 아닌 창고 내부 및 관련 물류 센터들 간이 원활한 물자 흐름과 정보 교환을 관리하는 시스템입니다.

2. WMS는 단순한 용어의 대체가 아니라 SCE(Supply Chain Execution)의 핵심으로서, 공급사슬(Supply Chain)간의 가시성(Visibility)과 협업(Collaboration)을 가능하게 한다.

 

3. WMS 개념의 도입은 물류정보를 기반으로 한 기업 정보시스템의 재구축을 의미한다. 즉 단순히 ERP, SCM, CRM 등에 필요한 기초 Data를 제공해주는 수준이 아니라 WMS의 토대위에서 이들 시스템이 실행된다는 것이다.

 

<WMS 구체화>

 

- 물류센터 자료의 실시간 정보화 체계 수립

- 실물과 정보의 일치성 보장

- 선입, 선출(FIFO)관리

- Location 관리를 통한 재고 내역 및 실물 위치 추적 용이성

- 표준화된 창고 운영 상태 정보를 통한 적정 재고 유지

- 물류센터 운영의 최적화 알고리즘을 통한 물류 생산성 향상

- 여러 지역에 산재해 있는 물류센터, 영업점 간의 정보 통합 관리

 

<가트너의 WMS 5단계>

 

5단계의 상위단은 점점 세분화 및 기술 고급화를 기점으로 하고 있으며, 포괄적인 방식으로 5단계 설립 단계를 거칩니다.  

 

1)트랜잭션의 크기

2)주문 및 출하 Cycle Time

3)제품과 주문 다양성

4)수요와 공급의 예측성

5)공급 사슬의 모델과 채널 복잡성 등에 의해 필요 단계가 결정

 

1단계

Inventory

Management

System

- 물류센터의 재고 관련 정보 제공: 단순한 재고현황,

입출고 수량 정보 등

- 개략수준의 정보수집 능력: 제품의 총재고 등

- 입고, 재고 조정, 출하정보 입력과 보고서 수준

- 프로세스 중심적이지 않고 운영 중심적이며 수동

추적 관리

 

2단계

Managed

Inventory

Processes

- 제품 이동과 취급 활동에 관계된 Process 통합, 관리

- 중간 수준의 정보 수집: Location별 제품 수량 등

- 입, 출고에 대한 실시간 Transaction 제공

- 입고, 적치, 보충 및 출하와 관련한 직접 활동 관리

 

3단계

Managed

Inventory /

Labor

Processes

- 물류센터의 제품 취급과 작업자의 활동 프로세스

관리, 통합

- 실시간 가용 상세 정보 수집: 실물 이동 정보, 제품

추적 정보 등

- 물류센터 내 모든 활동에 대한 실시간 최적화 및

추적 능력

- 입고, 적치, 보충 및 출하와 관련한 직접 활동 관리

- 제품 특성에 따른 관리 방식 제공

 

4단계

Inter-Linked

Supply

Chain

Processes

- 제품 흐름 및 모든 자원에 대한 실시간 모니터링

체계 구축]

- 물류센터의 제품 취급과 작업 활동에 근거한

성과급제 운영

- 작업계획 수립 자동화: Wave Planning

 

5단계

Key

Performance

Measurement

- KPI 분석을 통하여 경영 의사결정 지원

. 정확성

. 생산성

. 고객 서비스

. 비용 절감

- 물류정보를 응용한 평가 분석 수행

 

<WMS 분야 – 반도체>

 

- 메모리 주요 수요 제품

 

  • 가전기기
  • 자동차
  • 컴퓨터
  • 산업기기
  • 통신기기
  • 국방

 

- 반도체 물류의 특성

 

1.    반도체 lot의 중요성

 

  • 반도체는 장치 산업이기 때문에 장비의 종류와 상태에 따라 품질의 차이가 발생할 수 있습니다. 따라서 언제 어떤 장비를 이용해서 생산된 제품인지에 대한 data를 갖고 있어야 한다 그러나 소형 제품이기 때문에 낱개 단위로 생산 현황을 파악하거나 관련 data를 보관할 수는 없다. 그래서 생산단위인 lot이 중요한 의미를 갖게 된다.
  • 반도체는 최초 투입되는 wafer에서 보통 수백개의 good die를 얻어내고, 한 lot가 여러 장의 wafer(보통 25장)로 구성하기 때문에 최종 chip 단위가 되면 그 size는 매우 커진다. (보통 5000 - 10000) 따라서 최초 포장시에 동일 lot을 한 단위의 sku로 취급하는 것이 거의 불가능)

 이유: 한 lot을 여러 sku로 나눠서 포장하게 된다. lot이 쪼개지고 결과적으로 서로 다른 고객에게 납품될 수도 있다.

 

  • 품질 문제가 발생하거나 고객의 반품이 들어왔을 때 해당 제품이 언제 어떤 환경에서 생산된 것인지를 알려주는 정보가 lot 정보이기 때문에 물류 시스템 특히 WMS lot 추적성을 확보하는 것이 무엇보다 중요
  • 대량 생산품이지만 낱개의 원가를 산정하고 가격을 매기기 때문에 재고 기본단위 역시 낱개(EA)가 되어야 한다. 1000개의 나사목이 주문 되었을 때 999개가 배달되어도 주문은 정상적으로 처리된 것으로 볼 수 있지만 반도체의 경우 1개의 착오라도 큰 문제 발생
  • 재고 단위는 낱개지만 주문과 납품은 대량으로 이루어지기 때문에 sku는 Carton(box)로 형성

 

2.    반도체의 환경변수

 

  • 반도체는 같은 종류의 제품이라도 품질에서 조금씩 차이가 나고, 중간재의 성격상 최종 투입되는 제품의 성격에 따라 그 분류가 달라진다.
  • 범용 제품과 customer의 제품을 구분 주문과 배송도 이에 맞춰야 한다.
  • 단기적으로는 그 예측이 어려운 불확실성 요소를 많이 가지고 있지만 대체로 3 ~ 5년 주기로 호황기와 불황기의 주기가 존재한다. 결국 불황기에 호황기를 대비한 대규모 투자에 나서야 하기 때문에 물류의 조정기능은 더욱 중요할 수 밖에 없습니다.

중요 :: large lot size와 lot tracking

 

 

<WMS 제작 시 필요한 기능 요소>

 

1.    고객에 대한 기술 Data의 제공

 

  • 반도체는 중간재이면서 그 품질 Spec이 최종제품인 각종 전자제품에 미치는 영향이 크기 때문에 고객이 원하는 제품을 원하는 기간에 공급하는 것 못치 않게 고객이 원하는 각종 기술적 Data를 함께 제공할 필요가 있다. 공급사의 품질보증부문에서 제공되는 기술정보들과는 별도로 물류부문에도 실물과 함께 해당 제품의 품질 Spec을 요구하는 사례가 늘고 있다. 제품에 부착되는 Barcode Label에 고객이 원하는 정보를 입력해주고, 제품과 함께Data를 보낼 수 있는 시스템의 구축이 요구된다.

 

2.    반도체의 모든 공정 순환은 타 제품보다 예민하다.

 

  • 반도체는 경기에 매우 민감한 제품이고, 가격변동폭도 비교적 크며 수명 주기도 매우 짧은 제품이다. 그러면서도 대규모 장치산업의 특성상 대량 생산 및 상시생산 체제를 유지할 수밖에 없기 때문에 재고관리는 매우 중요한 문제이다. WMS 구축을 통해 재고 Data 자체의 정확성 제고는 물론 각 기간(일, 월등)별 입고, 출고 현황 같은 수불정보, 장기재고나 재고 회전율 같은 aging정보를 필요부서나 담당자에게 직접 제공할 수 있는 체제를 갖춰야한다. 정보의 분석 및 가공은 기초 Data가 수집되는 곳에서 이루어져서 전파되는 것이 가장 이상적이다. 정보는 무엇보다도 정확성에 기초한 신뢰도가 생명이며, 가공될수록 그 가치가 높아지는 것이지만 신속성은 그 가치를 더욱 높이는 일이기 때문이다. 이런 작업은 기존의 창고 시스템에서도 가능한 일이지만 정보 분석 및 가공의 효율화를 위해 처음부터 분석 및 가공기능을 내포하고 있는 WMS를 구축하는 것이 유리하다.

 

<현 반도체 산업에서 사용하는 WMS의 기능>

 

물류의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 WMS에 대한 관심도 증가하고 있고, 어떤 기능이 WMS에 구비되어야 하는가에 대한 논의도 활발히 진행되고 있다. WMS는 현장을 지원하는 실시간 작업 시스템이다. WMS 구축에 투입되는 모든 장비, 인력은 이를 위한 것이다. 실시간 입, 출고 처리와실시간 재고검색을 기반으로 재고감축이나 Cycle Time 단축, 각종 정보처리의 신속성 및 신뢰도 향상이 이루어진다. 이를 기반으로 물류센터간 통합과 타 정보 시스템과의 Interface가 이루어진다. 현재까지 구축 완료된 유통업체나 3자물류회사의 사례와 기존의 반도체 재고/창고관리 시스템의 문제점을 토대로 반도체 WMS가 갖추어야 할 기본 기능을 업무성격에 따라 분류해보면 다음과 같다.

 

  • 창고관리 기본 기능: 입고관리, 출고관리, 적치관리, 창고 Location 관리, 재고실사 등 물류센터가 기본적으로 갖고 있는 기능으로서, 모든 창고관리 시스템이 기본적으로 수행하지만, WMS는 실시간 입,출고와 작업자 오류방지를 위해 Barcode에 의한 관리와 자동화 장비(PDA, RF-Terminal 등)에 의한 관리를 기본 전제조건으로 한다.
  • 기본 정보 관리: 재고정보, 입고현황, 출고현황, 각 기간별 수불과 기본적 aging 관리 등 일반적으로 창고 시스템이 제공하는 정보들이 실시간으로 제공되어야 한다. 특히 사용자의 편의성과 접근용이성을 위한 GUI(GraphicUser Interface)가 갖춰져야 한다.
  • 정보 분석 기능: KPI 분석, 작업 Process 관리, 의사결정(적정재고수준,재고회전률, 출하우선 순위 등) 지원 기능, 생산성 평가 등 기초 Data를 가공한 2차정보가 신속하게 산출될 수 있어야 한다.
  • 통합정보 관리: 물류센터간 통합재고 관리와 정보교환 기능이 있어야 하며 타 정보시스템(ERP, SCM, CRM, MES 등)과의 Interface가 원활히 이루어지도록 설계되어야 한다.
  • 품질보증 관련 기능: 반도체 물류관리에서 특별히 중요한 의미를 갖는 기능으로서 Lot Tracking 기능, 문제발생 제품 실시간 검색 기능 및 제품별, Lot별 출하정지 기능, 고객별, 반품원인별 반품 관리 등의 기능이 갖춰져야 한다.

 

 

<HS-WMS 메뉴화>

 

l  재고 관리

l  창고 관리

l  운송 관리

l  scp

l  협업