MES / 製造実行システムとは何か。生産管理に必要となる具体的な機能要素について解説

本記事では、MES（製造実行システム）の基本的な定義から具体的な機能、導入メリットなどを解説します。MESの導入をお考えの方は、ぜひこの記事をお役立てください。

MES（製造実行システム）とは

製造業の現場では、生産性向上と品質管理を実現するためにMESが欠かせなくなっています。

この章では、MESの定義と概要、ERPとの違いについて見ていきましょう。

MESの定義と概要

MESは、製造現場の情報をリアルタイムで管理し、作業指示の発行や生産データの収集と分析を行うシステムで、製造プロセスの効率化や品質の向上を図ります。

MESは、生産現場の状況を即座に把握し、適切な指示を出すことで、生産性を最大化し、製造コストの削減や納期の短縮、不良品の減少を実現します。

ERPとの違い

ERP（Enterprise Resource Planning）とMESは、製造業における重要なシステムですが、その役割や目的には明確な違いがあります。ERPは、企業の経営資源を一元管理し、業務の効率化と最適化を支援する統合ソフトウェアです。

下記の表にMESとERPのおもな違いをまとめました。

ERPは企業全体の経営資源を管理するシステムであり、財務、人事、生産計画などを統合的に管理します。一方、MESは製造現場の実行を支援し、生産プロセスの監視と指示に特化しています。

また、ERPは経営層の意思決定を支援するためのシステムであるのに対し、MESは現場の作業効率化を重視し、リアルタイムでの生産管理と品質保証を行います。

ERPとMESは補完的な関係にあり、両者を併用することで最適な生産管理が可能となるでしょう。

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ERPについて、詳しく知りたい方にはこちらの記事もおすすめです。
企業の業務プロセスを統合管理し、効率化を図るためのソフトウェアシステムです。
関連記事：ERP（企業資源計画）| SAPや基幹システムとの違いを解説
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MESの導入が必要な理由

製造業が直面する多くの課題に対し、MESの導入は大きな効果をもたらします。

この章では、近年の製造業が抱える課題と、MESがそれらをどのように解決するかについて探っていきましょう。

近年の製造業の課題

製造業はグローバル化の進展や人材不足などに伴い、さまざまな課題に直面しています。

まず、消費者のニーズが多様化し、少量で多種類の製品生産ニーズが高まっています。従来の大量生産方式では効率が低下し、迅速な対応が難しくなっています。

さらに、製品が市場に登場してから消費されるまでの時間が短くなっていることも大きな課題です。企業は迅速な生産と柔軟な変更対応が求められます。

また、グローバルな競争の激化により、製造コストの削減が激化しています。コスト削減のためには、生産効率の向上や無駄の削減が不可欠ですが、一方で顧客の要求はますます厳しくなり、高度な品質管理が求められるでしょう。

さらに、熟練労働者の不足も深刻な問題です。高齢化に伴い熟練労働者が減少し、若手技術者の育成が追いつかない状況です。熟練労働者の持つ技能や知識をいかにして次世代に継承するかが大きな課題となっています。技術継承がうまくいかないと、製品の品質や生産効率が低下するリスクが高まるでしょう。

このように、製造業では複数の課題に直面しており、課題に対応するためには新しい生産管理のアプローチが求められています。

MESの役割と効果

MESは、製造業が直面するこれらの課題を解決するための強力なツールです。以下に、従来の課題とMESが果たす役割、及びその効果をまとめた表を示します。

MESは生産現場の情報をリアルタイムで収集・分析し、適切な指示を出すことで、生産性を大幅に向上させるので、コスト削減や納期短縮、不良品の減少が実現するでしょう。

さらに、MESは品質管理を強化し、製造プロセスの透明性を高めることで、顧客満足度の向上にも寄与します。

また、技術継承の面でも、MESを通じて熟練労働者のノウハウをデジタル化し、全社で共有することが可能です。

MESの機能

MESの機能は、製造プロセス全体を最適化し、効率的な生産管理を実現するための重要な要素です。

この章では、MESが持つ具体的な機能について解説します。

生産資源の配分と監視

生産資源の配分と監視機能は、製造に必要な設備、材料、人員といった資源を効率的に割り当て、リアルタイムでその使用状況を監視します。この機能により、資源の無駄遣いを減らし、生産プロセス全体の効率を向上させることができます。

例えば、機械の稼働状況や材料の在庫レベルを常に把握し、必要に応じてリソースの再配分を行うことで、生産ラインの最適化が図れるでしょう。

仕様・文書管理

仕様・文書管理機能とは、製造工程に必要な図面や作業指示書、検査基準などの文書を一元管理することです。仕様・文書管理機能によって、作業指示や変更指示が即座に現場に伝わり、最新の情報が常に共有されるため、作業ミスの防止や生産効率の向上が期待できます。さらに、文書の改訂履歴を追跡することで、品質管理の透明性が向上し、規格遵守やトレーサビリティを確保することが可能です。

作業のスケジューリング

作業のスケジューリング機能は、生産計画に基づいて詳細な作業スケジュールを自動的に作成する機能です。この機能により、各作業の優先順位や実施タイミングを最適化し、リソースの有効活用を促進します。リアルタイムでのスケジュール調整が可能なため、突発的なオーダー変更やトラブルにも迅速に対応、生産ラインの停止時間を最小限に抑えることができます。

製造指示

製造指示機能は、製造現場の作業者に対して具体的かつ明確な指示をします。具体的かつ明確な指示は、作業者が最新の情報を基に効率的に作業を進めることに役立つでしょう。また、指示内容はリアルタイムで更新されるため、計画変更や緊急対応もスムーズに行える上、標準作業手順書と連携することで、品質の一貫性を保ちながら生産を行うことができます。

作業者管理

作業者管理機能は、各作業者のスキルセット、経験、現在の作業状況を詳細に管理します。この情報を基に、適材適所の配置を行うことで、作業効率の向上と作業負荷の均等化を図ります。また、作業者のトレーニング状況や資格の管理も行い、必要な教育や訓練の計画を立てることができるので、安全性の向上とともに、作業品質の維持が可能です。

プロセス管理

プロセス管理機能は、製造工程全体をリアルタイムで監視し、各プロセスの進捗状況やパフォーマンスを管理します。具体的には、工程ごとのボトルネックや問題点を迅速に特定し、効率的な生産フローを維持するための対策を講じることです。また、異常が発生した場合にはアラートを発し、即時対応を促進することで、生産の安定性を保ちます。

データ収集

データ収集機能は、製造現場の各工程から多種多様なデータをリアルタイムで収集する機能です。この機能には、設備の稼働状況、製品の生産進捗、品質検査の結果などが含まれます。収集されたデータは一元管理され、分析に利用され、生産状況の可視化が進み、データに基づいた迅速な意思決定と改善策の実行が可能となるのです。

製品の追跡と製品体系管理

製品の追跡と製品体系管理機能は、製品の製造履歴や流通経路を詳細に記録・管理し、各製品がどのように製造され、どのような工程を経て市場に出荷されたかを明確に追跡することができます。問題が発生した場合でも、迅速に原因を特定することが容易になるでしょう。製品の追跡と製品体系管理の機能は、品質保証やコンプライアンスの維持にも重要です。

実績分析

実績分析機能は、収集された生産データを分析し、製造実績の評価を行い、現状の生産効率や品質に関するパフォーマンスを可視化し、改善点を特定します。過去のデータに基づくトレンド分析や予測分析も行い、将来の生産計画の精度を高めることに役立つので、継続的な改善活動を推進できるでしょう。

品質管理

品質管理機能は、製品の品質をリアルタイムで監視し、品質基準に沿った生産を保証し、製品ごとの品質データを詳細に記録し、不良品の発生を最小限に抑えるための対策を講じます。また、品質に関するトレーサビリティを確保することで、顧客からのクレームや製品リコールに迅速な対応が可能であるため、製品の信頼性と顧客満足度を高めることに寄与するでしょう。

設備の保守・保全管理

設備の保守・保全管理機能は、製造設備の定期メンテナンスや予防保全を計画・実行し、設備の稼働率を最大化し、予期せぬ故障による生産停止を防ぎます。設備の状態をリアルタイムで監視し、異常が検知された場合には早期に対応することで、設備の寿命を延ばし、生産コストを削減することが期待されます。

MES導入のメリット

MESの導入は、製造業に多くのメリットをもたらします。

この章では、MES導入による具体的なメリットについて見ていきましょう。

生産性の向上

MESの導入により、生産性が大幅に向上します。

リアルタイムで生産状況を監視し、データを収集・分析することで、生産プロセスのボトルネックを迅速に特定し、最適な対策を講じることができるからです。

また、作業スケジュールの自動化と最適化により、計画変更や緊急対応にも柔軟に対応可能であるため、生産ラインの停止時間を最小限に抑えられます。

さらに、作業者への具体的かつ明確な指示提供により、無駄な作業を削減し、効率的な作業遂行を実現できるでしょう。

コスト削減

MESは製造コストの削減にも大きな効果を発揮します。生産資源の最適配分と使用状況のリアルタイム監視により、材料やエネルギーの無駄を減らし、コスト効率の高い生産を実現します。

また、設備の保守・保全管理機能により、予期せぬ故障や生産停止を防ぎ、設備の稼働率を最大化することで、メンテナンスコストを抑えられるでしょう。さらに、データ分析に基づく継続的な改善活動を推進することで、長期的なコスト削減効果を得ることも期待できます。

品質向上

MESの品質管理機能により、製品の品質が向上します。製造プロセス全体をリアルタイムで監視し、品質データを詳細に記録することで、不良品の発生を早期に検知し、迅速に対策を講じることが可能です。

また、品質に関するトレーサビリティを確保することで、顧客からのクレームや製品リコールに迅速かつ的確に対応できるため、製品の信頼性が向上し、顧客満足度の向上にもつながるでしょう。

属人化の解消

MESは作業の標準化と自動化を推進し、属人化を解消します。

作業指示の自動化により、作業者間のスキル差による品質のばらつきを減少させ、一貫した高品質な製品を生産することができるからです。

また、熟練労働者のノウハウをデジタル化し、全社で共有することで、技術継承の課題を解決し、新人作業者の早期戦力化を支援するため、人材不足の問題にも対応することが可能です。

部門間の連携強化

MESはリアルタイムでのデータ共有と統合により、各部門が最新の生産状況を把握し、迅速かつ的確な意思決定を行うことができます。

例えば、営業部門と生産部門が連携して顧客の注文状況に対応することで、納期遅延の防止や在庫管理の最適化が図れることなどが挙げられます。

部門間の情報共有が促進され、全社的な効率向上と目標達成が可能になるでしょう。

MESの種類と選び方

MESには、オンプレミス型とクラウド型の2つの主要なタイプがあります。導入のためには、それぞれの特徴やメリット・デメリットを理解し、自社に最適なMESを選定することが重要です。

この章では、オンプレミス型とクラウド型の違いを解説し、自社に合ったMESを選定するためのポイントを解説します。

オンプレミス型とクラウド型

オンプレミス型MESは、自社のサーバーやデータセンターにシステムを構築して運用するタイプです。オンプレミス型では、企業が直接システムを管理するため、システムのカスタマイズやデータのセキュリティ管理が自社で行えます。

一方、クラウド型MESはクラウドサービスを利用して提供されるシステムで、インターネットを通じてアクセスするタイプです。クラウド型では、初期導入コストが低く、スケーラビリティに優れています。

以下のオンプレミス型MESとクラウド型MESの比較表を見てみましょう。

オンプレミス型MESは、特にデータセキュリティが重要な企業や、自社の特定のニーズに合わせてシステムを高度にカスタマイズする必要がある場合に適しています。例えば、製薬業界などの高度な規制がある業界では、自社内でデータを厳格に管理するオンプレミス型が選ばれることが多いです。デメリットとしては、高い初期導入コストや運用・保守に専門的な知識が必要になる点があります。

クラウド型MESは、初期導入コストを抑えたい企業や、迅速にシステムを導入したい企業に適しています。また、スケーラビリティが高いため、事業拡大や変動する生産量に柔軟に対応できます。例えば、中小企業やスタートアップ企業がクラウド型MESを選ぶことで、コストを抑えつつ、最新の技術を活用することが可能です。ただし、インターネット接続が必須であり、データセキュリティはベンダーに依存するため、その点を考慮しましょう。

自社に合ったMESの選定ポイント

自社に最適なMESを選定する際には、下記のポイントを考慮しましょう。

• 企業の規模と予算
• カスタマイズの必要性
• データセキュリティの重要度
• スケーラビリティの要件
• 運用・保守の体制
• インターネット環境の信頼性

まず、企業の規模と予算が大きなポイントです。大企業であれば、初期コストが高くても高いカスタマイズ性を求めることが多く、オンプレミス型が適している場合があります。一方で、中小企業やスタートアップ企業では、入コストを抑えつつ、迅速にシステムを稼働できるクラウド型MESが適している場合が多いです。

カスタマイズの必要性も考慮するポイントです。特定の業務フローや業界固有の要件に対応するためには、高度なカスタマイズが必要な場合があります。例えば、品質管理やトレーサビリティに関する厳格な基準を満たす企業では、オンプレミス型MESを選択し、細部までカスタマイズする場合が多いです。

データセキュリティの重要度も選定の重要な要素です。データの機密性が高い業界や、規制が厳しい業界では、自社でデータを管理するオンプレミス型が望ましいことがあります。例えば、金融業界などでは、顧客データの保護が最優先課題であり、オンプレミス型MESが選ばれることが多いです。

スケーラビリティの要件も考慮に入れる必要があります。事業の拡大や市場の変動に迅速に対応できる柔軟なシステムが求められる場合、クラウド型MESが適しています。例えば、急成長するIT企業がクラウド型MESを導入し、需要の変化に迅速に対応しながら、システムのスケールアップを容易に行うことが重要でしょう。

運用・保守の体制についても重要です。オンプレミス型MESは、自社内でシステムの運用と保守を行うため、専門知識を持つIT部門が必要です。一方、クラウド型MESでは、ベンダーが運用・保守を行うため、自社のITリソースが限られている場合でも安心して導入できます

最後に、インターネット環境の信頼性についてです。クラウド型MESはインターネットを通じてシステムにアクセスするため、安定したインターネット接続が欠かせません。一方、オンプレミス型MESは自社内ネットワークで運用されるため、インターネット接続に依存せずに利用できます。インフラが整備されていない地域に拠点を持つ企業にとって、オンプレミス型の方が適しているでしょう。

まとめ

MESの導入は、製造業の生産性向上、コスト削減、品質管理の強化、属人化の解消、部門間の連携強化に大きく貢献します。オンプレミス型とクラウド型の特徴を理解し、自社の規模、予算、業務フロー、データセキュリティのニーズに応じた最適なMESを選定することが重要です。

適切なMESの導入により、製造プロセスの効率化と競争力の向上を実現し、今後の市場変動にも柔軟に対応できる強固な基盤を築くことができるでしょう。

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