MS의 SQL Server와 Office System 등으로 BI 프레임워크 개발

제조업에서 생산품의 품질을 재는 척도는 '수율'이다. 수율은 제조업의 기업평가 보고서에 빠지지 않고 등장할 정도로 그 중요성이 높다. 이 때문에 제조업체들은 수율 관리에 엄청난 힘을 쏟고 있다.
삼성전기는 최근 품질 경영 역량을 높이는 방안으로 수율통합분석 시스템(Y-Cuby)을 개발했으며, 이 과정에서 마이크로소프트의 SQL Server와 Office System 등 BI 솔루션을 적용해 제품 수율 분석 시간 단축, 매우 신속한 분석 속도 등의 효과를 누리고 있는 것으로 나타났다. 삼성전기의 BI 솔루션 도입사례를 살펴본다.





전자 부품 산업은 조그만 실수가 곧 제품 불량으로 연결되기 때문에 정상 제품 생산 비율인 수율 관리가 그 어떤 업계보다 어렵다. 그러므로 수율 개선을 위한 엔지니어링 차원의 공정 합리화의 효율과 속도를 높일 수 있는 포인트를 짚어 내는 데 BI를 적용한 삼성전기의 사례는 전자 부품 업계는 물론 제조 업계 전반에 시사 하는 바가 크다.

'접근성과 확장성' 갖춘 BI 솔루션 모색
삼성전기는 6시그마와 같은 경영 혁신 기법 관점에서의 개선 작업과 함께 수원 본사에 위치한 생산기술연구소 공장자동화팀 수율분석 TG와 현장 공정 엔지니어 모두가 힘을 모아 수율 관리에 만전을 기해왔다.
공정이 복잡하고, 작업 과정에서 작은 실수도 용납치 않는 전자 부품을 생산하기 때문에 정밀도가 높아야하고 문제 발생 부분을 빠르고 정확하게 짚어내야 했다. 이렇게 속도와 정밀도라는 두 이슈를 풀어내기 위해 삼성전기는 BI에 주목하게 됐고 제조 현장에 쌓이는 데이트를 모으고 이를 분석하는 작업을 시스템화 하고자 했다.

2007년 삼성전기는 어느 회사의 OLAP 툴을 도입하여 하나의 제품 생산에 적용되는 수율 분석 시스템을 구축했다. 하지만 실무에 적용해보니 기대했던 목표와는 거리가 있었다. 삼성전기 생산기술연구소 공장자동화팀 생산정보TG 박찬형 책임은 "BI는 단순한 도구의 관점에서 접근하기보다 프레임워크 차원에서 봐야 한다"며 "현장 관계자가 쉽게 이용할 수 없는 툴로는 데이터 분석이 실질적인 수율 향상으로 이어지는데 한계가 있다는 것을 알게 되었다"고 말했다.

이러한 상황은 곧 BI 환경에 대한 개선으로 이어졌다. 2007년 말 확장성과 유연성이 높은 동시에 접근성과 사용성이 높아야 한다는 새로운 목표를 세우고 이를 충족시킬 수 있는 방식을 검토했다. 삼성전기가 최종적으로 선택한 것은 마이크로소프트의 플랫폼과 기술이었다. 삼성전기의 비즈니스에 최적화된 BI 프레임워크를 설계하고 여기에 필요한 요소 기술 및 솔루션을 맞추어가는 데 있어 SQL Server, Office System을 선택한 것이다.

MS의 SQL Server와 Office System 등 도입
박찬형 책임은 "BI가 효과를 내려면 사용자들에게 왜 필요한지, 어떻게 이용할 것인지에 대한 공감대가 형성되어야 한다"며 "마이크로소프트의 BI 기술을 활용할 경우 Excel 데이터를 뿌려주는 것만으로도 수율분석TG의 분석 전문가뿐 아니라 생산 현장 품질 담당자까지 파워유저 역할을 할 수 있다는 점이 매력적이었다"고 말했다.

삼성전기는 2008년 수율종합분석 시스템 개발 프로젝트에 착수했다. 앞 단은 데이터를 모아 최종적으로 일반 사용자와 공정 담당자들이 웹 상에서 편리하게 통계 및 분석 데이터를 이용 할 수 있도록 흐름을 짰다. 이 파트에서는 8개의 사업장에 위치한 MES, SPC 등의 기간계 시스템에 있는 데이터의 추출, 변환, 가공 등의 ETL 작업 그리고 분석 및 리포팅을 위한 엔진으로 SQL Server Integration Services(SSIS), SQL Server Analysis Services(SSAS) 등이 사용되었다. 그리고 웹 상에서 사용자들이 각종 통계 및 분석 위한 자료에 접근할 수 있도록 Microsoft Office SharePoint Server 2007의 Excel Services가 사용되었다. 파워 유저들에게는 2007 Office System이 배포되었다.

다음으로 공정 엔지니어 및 마이닝 전문가들을 위해서 검색, 통계 등이 모듈화 되어 포함된 전문적인 분석 파트를 추가했다. 이 파트에는 파워유저들이 원하는 수준의 BI 서비스 제공을 위해 SAS의 통계 모듈이 접목되었다. 이처럼 일반 사용자와 파워 유저 모두를 만족시킬 수 있도록 프레임워크를 구성한 후 각 파트에 맞는 요소 기술을 하나 둘 채우면서 삼성전기 BI 프레임워크는 구체화 되었다.

BI로 품질경영 새로운 지평 열어
제품 별로 수율종합분석 시스템을 구축하는 것은 쉽지 않은 일이다. 하나의 제품을 위한 시스템 구축 시 한 군데가 아닌 여러 사업장의 시스템과 연계를 해야 한다. 또한 데이터의 정합성 및 용어 표준화 등을 위해 레거시 시스템 관리들과의 협력 또한 반드시 필요하다.
이처럼 고려할 요소가 많은 BI 프로젝트를 삼성전기는 마이크로소프트의 도움으로 완성도를 높일 수 있었다. 박찬형 책임은 "2008년 7월부터 9월까지 한국마이크로소프트에서 BI 진단 서비스를 제공했다"며 "이 과정에서 시스템 구축 방향, BI 선도 업체 대비 어느 정도 수준인지 등을 면밀히 체크해 볼 수 있어 도움이 되었다"고 말했다.

한편 삼성전기는 수율종합분석 시스템을 제품 별로 구축해 나가면서 2009년 프레임워크 차원의 업그레이드도 병행한다는 계획이다. 박찬형 책임은 "파워 유저를 위한 분석 파트에 있는 탐색이나 통계 모듈을 업그레이드 하고 신규로 Alerting 모듈을 개발할 계획"이라며 "분석 파트의 경우 현재 수작업을 거쳐야 한 모듈에서 다음 모듈로 작업 단계가 넘어가는데 이러한 프로세스를 자동화할 것"이라고 말했다. 그는 또한 "파워유저들의 피드백을 바탕으로 분석 파트 업무 흐름을 자동화할 수 있는 알고리즘을 구현하고 이를 시스템에 반영할 것"이라고 밝혔다.

제품 수율분석시간 4시간에서 5분으로 단축
2008년 12월 현재 3개의 제품에 수율종합분석 시스템을 구축한 삼성전기는 그 가치를 숫자로 뽑아 볼 수 있을 만큼 효과를 체감하고 있다. 그 효과는 크게 세 가지 이다.
첫 번째는 제품 수율 분석 시간이 대폭 줄어든 것이다. 제품 수율 분석은 기존 4시간에서 5분으로, 단일 공정 원인 분석은 12시간에서 30분으로, 수율 저하 원인 분석은 37시간에서 8시간으로 줄었다.
분석의 속도만 빨라진 것이 아니라 질 또한 향상 되었다. 물류 흐름에 따라 여러 생산 기지에 있는 레거시 시스템 정보 통합이 용이해 지고 장기간, 대용량 제조 관련 데이터 추출과 가공이 가능해지면서 다차원 상관관계 분석까지 가능해졌다. 이외에도 고질 불량 원인 등의 문제도 쉽게 분석이 가능해졌다.
세 번째는 마이크로소프트의 BI 프레임워크 상에서는 누구나 쉽게 통계, 분석을 수행할 수 있다는 점이다. 전문가 뿐만 아니라 현장의 제조, 공정, 품질 담당자들이 자기 제품 관련 데이터를 항상 지켜보면서 직접 원인 파악 및 문제를 해결할 수 있는 환경을 갖춘 것이다.

인터뷰/박찬형 삼성전기 생산기술연구소 공장자동화팀 생산정보TG 책임연구원

"MS BI 솔루션으로 '접근성과 확장성' 강화"




- 삼성전기가 이번에 수율통합분석시스템을 개발한 배경은
2007년에 OLAP 툴을 도입해 하나의 제품 생산에 적용되는 수율 분석 시스템을 구축, 운영했지만 전체 제품의 수율 통합 분석이 쉽지 않는 등의 문제에다 특히 현장 관계자가 직접 이용하기 어려워 제대로 된 효과를 거두지 못했다. 이의 해결방안으로 누구나 쉽게 접근할 수 있으며, 확장성이 용이한 솔루션을 모색하게 됐다.

- 여러 BI 솔루션 가운데 MS의 제품을 선정한 이유는.
MS BI 솔루션은 무엇보다 접근성과 확장성이 뛰어나다는 점을 들 수 있다. 전문적인 OLAP 툴의 경우 사용자 양성이 어렵지만 MS의 BI 프레임워크 상에서는 생산 현장 품질 담당자를 포함한 누구나 손쉽게 통계, 분석을 수행할 수 있다는 점이 매력적이었다.
또 삼성전기는 그 동안 DBMS로 MS의 SQL Server를 써왔으며, 제조업체의 핵심시스템인 MES를 마이크로소프트 닷넷 기반으로 자체 개발해 사용해온 점도 MS의 BI 솔루션을 채택한 이유와 무관치 않다.

- 삼성전기의 이번 MS의 BI 솔루션 도입 과정은.
약 20여 종의 전자 부품의 생산에 주력하는 삼성전기는 2008년 12월초 현재 BGA, FCB, MLCC 등 3개 제품에 수율통합분석시스템을 구축했다. 올해 상반기에 각 제품의 특성에 맞는 프레임워크를 3개월에 걸쳐 설계하고, 본격 개발에 들어가 6월에 1차, 9월에 2차, 2월에 3차 프로젝트를 마쳤다.
이러한 BI 솔루션의 구축과정에는 삼성전기의 시스템 전문인력 5명과 PI(Process Innovation) 담당인력 5명, 그리고 MS의 파트너사가 참여했다.

- MS 기반의 BI 솔루션의 도입 및 운영으로 얻고 있는 효과는.
수율분석시스템이 전체적으로 통합 운영되다 보니 서로 데이터를 공유해 취합, 가공 시간이 단축되고, 이를 통해 제품 수율 분석 시간이 대폭 줄어들었다. 또 기존에 원인 분석이 어려웠던 문제도 다차원 상관관계 분석으로 쉽게 해결할 수 있게 됐다. 이처럼 시스템의 선순환은 조직의 선순환으로 이어져 각각 본연의 역할에 충실하게 된 점도 빼놓을 수 없는 효과이다.

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