공장 자동화 부문은 기존 계기운전의 자동화(DCS 또는 PLC 부문) 뿐만 아니라 프로세스의 데이터를 현장 계기 또는 DCS 나 PLC로부터 자동으로 수집하여 저장하고 이를 공정 개선이나 최적 운전에 활용하며, 이를 경영정보시스템의 정보와 통합될 수 있도록 지원하는 부문까지 확대되었습니다.
즉 이를 운전정보시스템(OIS-Operation Information System)이라 부르고 있으며, 어떤 공정에서는 이를 협의의 MIS 또는 MES라고 칭하고 있습니다.
공정에서 주로 많이 적용하고 있는 OIS는 그 기반(Infrastructure)이 되는 RTDB의 데이터를 활용하며, 실적 데이터를 관리하는 RDBMS,
  품질 분석 결과를 관리하는 LIMS, 설비 자산을 관리하는 EAM, 설비의 상태를 측정. 기록하기 위한 Mobile Tool, 설비의 상태에 따라 Maintenance를 하는 PdM, 과거 데이터의 통계적 분석을 통한 품질 예측, DCS의 시스템 상태 및 공정의 이상을 알려 주는 Alarm 데이터를 수집하여 분석 및 관리하는 Alarm 관리, DCS의 Control Loop의 상태를 분석하여 문제점을 알려 주고 Tuning 값을 제공하는 Control Loop 관리 시스템 등이 있습니다.

RTDB는 OIS의 기반으로써 프로세스의 데이터를 실시간으로 수집하여 저장·관리를 하는 역할을 하며, 대부분의 데이터는 DCS 또는 PLC를 통하여 수집되고 있습니다. OIS의 다양한 Application 들은 이 RTDB의 데이터에 통계적 기법 또는 다양한 IT 기법을 적용하여 사용자에게 편리하고 신뢰성 있는 데이터를 제공하고 있습니다.
플랜트에 사용되는 RTDB의 목적은 다양한 하부 시스템으로부터 데이터를 실시간으로 수집, 저장하여 데이터 작업(보고서 등)을 용이하게 하며, 공정분석, 경영에 필요한 의사결정의 수단으로 사용되는 데이터베이스를 말합니다. OIS에서 사용하는 RTDB는 현장의 데이터를 수집하여 별도의 검증 절차를 거치지 않고도 사용자가 신뢰성 있는 데이터를 쉽게 사용하기 위하여 다음과 같은 기능을 기본으로 채택하고 있습니다.

  • RealTime: 프로세스 데이터를 실시간으로 수집 저장 하는 기능
  • Data Confidence : Recovery, Reconciliation 데이터의 정확도를 파악하기 위하여 수집된 데이터에 대하여 신뢰도 (정확도) 표시 기능
  • RDBMS : RDBMS와 쉽게 통합이 이 가능하여 데이터의Import/Export 쉽게 되도록 함으로써 경영정보, 실험실 정보, 기준 정보를 쉽게 사용 할 수 있도록 지원. 또한 특정 RDBMS에 종속되지 않는 OPEN 시스템이어야 함
  • Calculation 기능 : 별도 Coding 없이 Tag에서 연산 Logic 처리 기능
  • Manual Tag : 자동으로 수집이 어려운 데이터를 수동으로 입력할 있는 기능
  • Scheduling : Report 발행 다른 응용프로그램의 실행을 Control하는 Schedule
  • Tag Modification Auditing : Tag 정의에 대한 수정을 자동 기록
  • Client tools : 사용자가 원하는 작업을 쉽게 있도록 다양한 Library 지원
  • API: 여타 응용프로그램과의 인터페이스가 용이 (Visual Basic, C++, Visio 등)
  • OPC:  최근 공장정보데이터의 인테페이스 표준으로 자리잡고 있는 OPC (OLE for Process Control) 기능 제공

RTDB를 통하여 공정 데이터를 수집하고, 이를 Historian 데이터베이스로 잘 관리를 하면 공정 분석에 많은 도움이 됩니다. 하지만 대부분의 RTDB는 엔지니어들을 위한 것이며, 운전원들이 사용하기에는 사용이 어렵고 운전 상의 불편한 점이 많습니다.
하지만 RTDB를 통하여 얻을 수 있는 이익의 대부분은 운전원이 이를 얼마나 잘 활용하느냐 하는 것입니다. 또 DCS가 할 수 없거나 불편한 부분을 보완하여 효율적으로 운전 할 수 있도록 도와주는 부분도 상당히 중요한 부분입니다.
대부분의 DCS 운전화면은 Trend나 Graphic을 보기 위하여 사용하고, 실제 설정치 나 출력을 조정하기 위한 DCS 운전 화면은 1 ~ 2개에 불과 합니다.
따라서
한 개의 PC로 최대 8대의 Monitor를 관리하는 방법이 있다면 운전원은 1개의 Mouse로 8대의 Monitor에 나타난 Trend 화면을 Drag & Drop 방식으로 관리할 수 있습니다.
또한 전체 TREND의 Time Synchronization, 분석 데이터와 공정 데이터를 같은 화면에서 표현, 각종 SPC 기능 지원함. 공정 분석 및 6 Sigma 활동에 적합한
다양하고 강력한 TREND 기능이 있으면 운전원은 공정 전체의 상황을 한눈에 파악하고 더욱 빠르고 효율적으로 판단을 할 수 있습니다.
그외에도 Web Base의 Graphic, Report 등을 지원하므로 RTDB의 활용도를 극대화 할 수 있습니다.

Data Reconciliation은 현재 제공되는 공정 데이터에서 모든 필요한 정보를 추출하는 방법입니다. 질량 및 에너지 보존의 법칙에 따라 중복된 공정 데이터를 통계적으로 조정함으로써, 새로운 일관성 있는 데이터를 만들 수 있습니다.
Data Reconciliation의 목적은 단일성분 또는 복합 성분을 가진 물질의  부정확한 측정 값을 조정하고 복잡한 공정의 열량에 대한 수지를 결산 (Balancing)하는 것입니다.
최근 Data Reconciliation은 직접 측정한 데이터보다 더 정확하고 신뢰성이 있으므로 공정 개선, Debottlenecking, Mass & Energy Accounting, On-line Modeling, 및 APC에 사용되는 데이터를 만들기 위한 표준 방법론이 되었습니다.

Production balance의 가장 중요한 활용 영역 중 하나는 Mass와 Utility Accounting을 기초로 유량과 재고에 대한 레포트, 효율 감시, 특별한 에너지 소비에 대한 감시, 손실 부분의 감시 및 분석, KPI (Key Performance Indicator)에 대한 데이터, ERP에 대한 회계 데이터 제공 등 입니다.
일반적으로 Balancing 시스템은 회계관리 시스템과 연결하여 공정의 가공되지 않은 데이터에서 재경부문의 Balancing까지 단일화된 정보를 제공하며, 하기와 같은 기능을 가집니다.

  • 문제 정의 및 해결을 위하여 Graph Tool 지원
  • 배포 및 계층적 구조
  • 그래픽 사용자 환경
  • 매뉴얼로 데이터를 입력하기 위한 전용 화면 제공
  • 다른 측정된 값을 근거로 어떤 측정되지 않는 streams를 자동으로 생성
  • 사용상의 유연성
  • 사용자가 정의할 수 있는 데이터 사전 처리 방법
  • 최적화된 객체지향 관계형데니터베이스
  • U데이터 보정과 Gross Errors Detection 방법
  • 어떤 전문가 시스템보다 우수한 정확한 데이터분석 및 Gross Errors의 원인 파악 기술
  • 다중 사용자를 위한 보안 기능
  • MS Excel을 이용한 레포트 기능
  • RECON (Chemplant’s generic mass, energy and momentum balancing system)과 연결 기능

 

모든 플랜트에서는 서로 다른 종류의 생산 관련 응용 소프트웨어와 ERP 시스템을 통합시키는 작업이 필요합니다. e-Business 전략을 가지고 있는 경우에는 Web Base의 통합이 바람직하며, Order Fulfillment System (가격 포함), Scheduling, 생산, 선적 시스템과 통합함으로써 공장과 ERP간의 공백을 없앨 수 있습니다.
생산 관련 응용 소프트웨어와 ERP 시스템을 통합시키는 중계역활을 하며, 하기와 같은 특성을 가지고 있습니다.

  • reduce inventory and capital requirements by synchronizing production execution with order fulfillment
  • increase up time and yield by linking equipment usage data and critical alerts to maintenance coordination and MRO procurement
  • reduce cycle time and improve profitability by linking quality management and pricing decisions with inspection results
  • boost customer service with real-time visibility into order status followed by automated fulfillment
  • speed up inventory turns and synchronize your supply chain by integrating with warehousing and shipping