MES（製造実行システム）とは？

製造実行システム（MES）とは、原材料から最終製品まで、製品の製造プロセスを監視、追跡、文書化、および管理します。

default

{}

default

{}

primary

default

{}

secondary

製造実行システムの概要

製造実行システム (MES) は、原材料から最終製品までの商品の製造プロセスを監視、追跡、文書化、および管理する包括的な動的ソフトウェアシステムです。ERP とプロセス制御システムの間に機能レイヤーを提供する MES は、意思決定者が製造現場をより効率的にするために必要なデータを提供します。

作業の規模に関係なく、MES は製造プロセス情報を重視することで、全体的な生産性と収益性に貢献します。

これらの規制対象業種は、特に MES のメリットを享受しています。

製薬
食品・飲料
医療機器
航空および航空宇宙
防衛
バイオテクノロジー

これは、規制対象会社は、トレーサビリティコンプライアンスを確保するために厳格な規制を遵守する必要があるためです。また、準拠した製品を構築するための適切な手順が策定されていること、これらの手順が文書化されていること、および結果として生じる製品を必要に応じて簡単にリコールできることを確認する必要があります。

MES は、競争力があり、急速に変化する今日の製造環境で最適なパフォーマンスを推進するために不可欠です。 Fortune Business Insights（フォーチュン・ビジネス・インサイト）社のレポートでは、「世界の MES 市場は 2032 年までに 478 億 8,000 万米ドルに成長すると予測されています」と述べています。この成長は、プロセス産業およびディスクリート産業における産業自動化の使用の増加、法令遵守の必要性の増大、および製造実行システムのデプロイメントコストの低減によって推進されています。

MES のメリット

製造実行システムは、大量のデータを追跡し、生産効率を向上させ、コストを削減できるリアルタイムのインサイトを生成します。MES のその他の利点は以下のとおりです。

品質管理の改善：品質管理情報がリアルタイムで送信されるため、MES を導入した企業は、問題が特定され次第、直ちに生産を停止することができます。これにより、廃棄物、廃棄、過剰、およびリワークが削減されます。
稼動時間の増加：MES は、人員、資材、設備リソースのバランスを取ることで、現実的な生産スケジュールを生成します。日程計画と保全を統合し、製品フローと資産活用を最大化します。これらすべてにより、稼動時間が増加し、設備総合効率 (OEE) が向上します。
在庫の削減：製造実行システムは、新しい生産、廃棄、および不適合品目で在庫レコードを更新し、購買、出荷、および日程計画部門が手持ちの品目を常に正確に把握できるようにします。これにより、ジャストインケース在庫および仕掛品 (WIP) 在庫が削減され、製造、輸送、保管、および在庫監視にかかる費用が削減されます。
ペーパーレスな現場：事務処理をなくすことで、人為的ミスの可能性が低くなります。また、製造現場から記録されたデータは、すべての統合システムで意思決定者がすぐに利用できるようにもなります。
製品追跡と系統の改善：MES は、生産サイクル全体を最初から最後まで追跡し、最終部品またはロットを対応する製造データとともにグループ化します。このデータにより、政府または業界の規制に準拠する必要がある製造業者の規制コンプライアンスが改善されます。

MES の中心的機能

1997年、Manufacturing Enterprise Solutions Association International（MESA）は、11のコア製造実行システム機能を定義した。 MESA-11 モデルは時間の経過とともに進化してきましたが、これらの元の 11 のコア機能は、ほぼあらゆるタイプのプラントを稼働させる基盤となり、今日の製造実行システムに不可欠です。それらは以下のとおりです。

リソース割当およびステータス: リアルタイムデータを使用して、リソース (機械、品目、労働など) のステータスを追跡および分析し、割当調整を行います。
オペレーション/詳細スケジューリング：優先順位とリソース能力に基づいて活動のスケジューリング、タイミング、順序付けを行うことで、パフォーマンスを最適化します。
製造ユニットのディスパッチ: 生産データフローをリアルタイムで管理し、生産ディスパッチで迅速かつ計算された調整を簡単に行うことができます。
文書管理：文書（作業指示書、図面、標準作業手順、バッチ製造記録など）にアクセスして編集できるように、文書を管理および配信します。
データの収集と取得：プロセス、品目、および運用に関するリアルタイムデータを追跡および収集し、それを使用して意思決定を改善し、効率を高めます。
労務管理: 作業者のスケジュール、資格、および権限をより効率的に追跡します。
品質管理：品質の逸脱と例外を追跡し、品質管理の管理と文書化を改善します。
プロセス管理: 指図発行から最終製品までの製造プロセス全体を管理します。完全な生産トレーサビリティを構築しながら、品質に影響するボトルネックとポイントを把握します。
保全管理：MES のデータを使用して、設備の潜在的な問題を発生前に特定します。また、設備、治工具、および機械の保守スケジュールを調整して、ダウンタイムを短縮し、効率を向上させることもできます。
製品追跡と系統：十分な情報に基づく意思決定のために、製品の進捗とその系統を追跡します。製品の完全な履歴のデータを保持することは、政府や業界の規制を遵守する必要がある製造業者にとって非常に役立ちます。
パフォーマンス分析：結果と目標を比較して、プロセス全体の長所と短所を特定し、そのデータを使用してシステムの効率を高めます。

MES 標準の進化

90年代後半、国際自動化協会はISA-95規格を開発した。MESA-11 モデルはコア MES 機能に重点を置いていますが、ISA-95 では、企業システムと制御システム間の活動を定義および統合するためのモデルが提供されます。ISA-95 では、用語を標準化することで、サプライヤーや製造業者などのステークホルダー間の効果的なコミュニケーションが容易になります。また、一貫したモデルにより、製造拠点をビジネスシステムと統合する際のエラーのリスクも軽減されます。

ISA-95 では、統制機能とエンタープライズ機能の間のインタフェースが定義され、テクノロジーおよびビジネスプロセスのレベルが登録されます。この階層の簡易モデルにより、製造実行システムはレベル 3 になります。これは、事業計画、ロジスティクス、およびプロセス制御システムの間にあります。

レベル 4：ERP（事業計画とロジスティクス）
レベル3：MES（製造オペレーション管理）
レベル 2: プロセス制御システム (ロット管理)
レベル 1：プロセス制御システム（継続的制御）
レベル 0: プロセス制御システム (個別制御)

MES と ERP の統合

今日の製造環境では、MES と ERP の対比ではありません。MES と ERP の連携により、どちらのシステムも単独では提供できない運用が明確になります。

ERP では、プラントスケジュールの作成および管理に重点を置いています。これには、生産、資材使用、納入、出荷のほか、ビジネスに関する情報収集が含まれます。一方、製造実行システムは、製造作業の管理と監視、および生産ライン活動に関するリアルタイムのレポートに重点を置いています。

ERP と MES が連携して統合エコシステムを構築し、財務、調達、サプライチェーン管理、製造ロジスティクスなどの包括的なビューを提供します。この情報を組み合わせることで、俊敏性が向上し、販売から資産活用、製造管理まで、あらゆるものに関する予測を改善する堅牢なデータが提供されます。

ERP システムでは、製造する製品を決定するデータが提供されますが、MES では ERP データとプラントのフロア情報が統合され、廃棄物の少ない製品を生産し、利益を高める方法が決定されます。

クラウド MES：製造現場業務のデジタル化

製造実行システムは、高度なテクノロジーに支えられ、サービス指向、モジュール方式、コネクテッドへと進化しています。

クラウド接続は、スマートファクトリーのバックボーンであり、高度な製造システム、デバイス、製品、および設備を自律的にやり取りすることができます。サプライチェーン全体の IIoT (Industrial Internet of Things) デバイスとセンサは、継続的にデータを収集および生成しています。このリアルタイムのデータ共有により、スマートファクトリーは、より優れたワークフローを自動化し、製品とサービスをカスタマイズし、経時的にスマートで効率性を高めることができます。

MES ソフトウェアは、製造実行システムの進化における主要なトレンド（カスタマイズされた生産）の活用にも役立ちます。スマートファクトリーは、大量生産ではなく、マスパーソナライゼーションを提供し、より安価で高度にカスタマイズされた製品の需要を迅速かつ低コストで満たします。

パーソナライゼーションによって製造がより複雑になる一方で、高度なテクノロジーは、製造システムのリアルタイムな対応と方向転換に役立ちます。人工知能 (AI) により、生産効率の向上、予測保全の処理、および廃棄物の削減が可能になります。機械学習機能を利用することで、生産ラインはますますスマートで効率的になります。仮想現実 (VR) により、製造業者はプロセスをシミュレートし、改善の可能性を特定することができます。また、拡張現実 (AR) ソリューションを統合して、生産ダウンタイムを短縮し、製造現場の作業を最適化することができます。

これらの高度なテクノロジーと機能はすべて、企業がデジタル世界で競争しやすくします。コストを抑え、品質が高いカスタマイズされた製品により、需要に迅速かつ正確に対応できます。