製造のデジタル化を“現場で回る仕組み”に落とす中核がMES(Manufacturing Execution System:製造実行システム)。ERP(経営・計画)とOT(現場制御)をつなぎ、日々の生産指示・実績・品質・トレーサビリティを秒単位で可視化します。国際標準であるISA-95(IEC 62264)では、工場のレイヤーモデルにおける「レベル3(製造運用管理)」を担い、ERPや制御層とのデータ連携の考え方が体系化されています。
MESの主な機能(MESAモデル準拠)
MESA(Manufacturing Enterprise Solutions Association)のフレームを踏まえると、代表的な機能は次の通りです。
- 生産スケジューリング/ディスパッチ
- リソース(人・設備・治工具)管理
- 作業手順・文書管理(SOP/作業票)
- 品質検査・不適合管理・CAPA
- トレーサビリティ/系譜管理(ロット/シリアル)
- パフォーマンス分析(稼働率・OEE・タクト)
- 設備保全・予防保全支援
- 在庫/WIP(仕掛品)管理
ERP・SCADA・PLMとの違いと役割分担
- ERP:需要予測、購買、在庫、会計など“企業トランザクション”を統括
- SCADA/PLC:設備の監視・制御。“ミリ秒〜秒”の信号世界
- MES:計画を現場に落とし、作業/検査/記録を“分〜秒”で統合してERPへ実績を返す
このインターフェースを設計する拠り所がISA-95です(命名・属性・データ境界の考え方)。
MES導入の狙い(KPI例)
- OEE・段取り時間・タクトの短縮
- FPY(初回合格率)・クレーム率の改善
- 在制品(WIP)・リードタイムの最適化
- 完全トレーサビリティと監査対応の強化
導入プロセス(現実的ロードマップ)
- AS-IS可視化:製造BOM/工程/検査/帳票/システム地図の棚卸し
- TO-BE設計:KPI逆算で機能優先度を決定(まずはMVP)
- PoC/パイロット:1ラインor1工場で“運用できるか”を検証
- 本番展開:マスタ/コード体系・教育・権限・SOPを整備
- 多拠点横展開:CoE(センター・オブ・エクセレンス)設置、テンプレ化
- 継続改善:ダッシュボード→カイゼン会議→次の自動化へ
導入に強い「7つのコア人材像」
① 製造DXプロダクトオーナー(PO)/PM
KPIオーナー。投資対効果の仮説→計画→リリース→定着まで責任。ISA-95の境界設計を理解し、ベンダーと“成果”で握る。
② OTエンジニア(設備・制御)
PLC/SCADA/センサ/ヒストリアンの実務。データ取り出し、設備イベント標準化、ダウンタイム定義が得意。
③ 製造技術/工程設計(IE/工法)
標準作業・検査ルールをMESのデータ項目へ翻訳。工順・工数・段取りの最適化を主導。
④ 品質保証/規制対応
e署名・監査証跡・変更管理・逸脱/CAPA。医薬・食品等では 21 CFR Part 11 や GAMP 5 を踏まえたCSV(コンピュータ化システムバリデーション)設計を主導。
⑤ データ/アプリケーションアーキテクト
マスタ(製造BOM/レシピ/リソース)設計、イベントスキーマ、API/B2MML、ETL/ストリーム処理、時系列DB。データ品質と運用の仕組み化に責任。
⑥ セキュリティ/ネットワーク(OTセキュリティ)
ICS/OTのゼロトラスト、ゾーン&コンジット、脅威モデル。ISA/IEC 62443に準拠したレベル設計や要求管理を担う。
⑦ 現場リーダー(班長/職長)
“使われるMES”の鍵。UI/帳票/端末配置/投入・完了の動線など、最後の1mを設計できる人。
スキルマトリクス(例)
役割 | ISA-95/業務分解 | 設備/OT | ERP連携 | 品質/規制 | データ設計 | 変更管理 |
---|---|---|---|---|---|---|
PO/PM | ★★★ | ★ | ★★ | ★★ | ★★ | ★★★ |
OTエンジニア | ★★ | ★★★ | ★ | ★ | ★★ | ★★ |
製造技術 | ★★ | ★★ | ★ | ★★ | ★ | ★★ |
品質/CSV | ★★ | ★ | ★ | ★★★ | ★ | ★★ |
データ/アプリ | ★★ | ★★ | ★★ | ★ | ★★★ | ★★ |
セキュリティ | ★ | ★★★ | ★ | ★★ | ★★ | ★★ |
現場リーダー | ★★ | ★★ | ★ | ★★ | ★ | ★★★ |
(★は成熟度の目安。採用・教育のギャップ把握に活用)
規制産業(医薬・食品等)の注意点
- 電子記録・電子署名(21 CFR Part 11):監査証跡、アクセス管理、記録完全性(ALCOA+)を満たす設計
- GAMP 5:リスクベース/アジャイルにも適合するCSVの実務指針
- OTセキュリティ(ISA/IEC 62443):ゾーン分割、権限、パッチ/資産管理、リモート保守の統制
よくある失敗と処方箋
- “全部入り要件”で遅延 → KPI直結の最小構成でMVP化
- 紙帳票の焼き直し → データ項目を再設計し“後工程で使える粒度”へ
- マスタ未整備 → 製造BOM/工程/コード体系を先に標準化
- ベンダー任せ → POが“運用成果”で合意、RACIを明文化
- 教育不足 → 標準作業×UIの再設計、班長をチャンピオンに
RACI(導入体制のたたき台)
タスク | PO/PM | OT | 製造技術 | 品質/CSV | データ/アプリ | セキュリティ | 現場 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
要件定義/KPI | R | C | C | C | C | C | C |
データモデル/マスタ | A | C | C | C | R | C | C |
設備接続/タグ標準化 | C | R | C | C | C | A | C |
CSV/テスト | C | C | C | R | A | C | C |
教育/展開 | A | C | C | C | C | C | R |
サンプル求人票(抜粋)
ポジション:製造DXプロダクトオーナー(MES)
ミッション:OEE+8pt/FPY+3pt/リードタイム▲20%を12か月で実現
必須:ISA-95の理解、製造BOM/工程設計の基礎、要件定義〜リリース経験、ベンダーマネジメント
歓迎:PLC/SCADA/ヒストリアン、API/B2MML、Part 11/CSV、62443の知識
主な業務:KPI設計/TO-BE策定/パイロット運用/本番展開/教育と定着化/継続改善
導入チェックリスト(保存版)
- KPIと対象ラインを数値で特定(現状値・目標・測定法)
- マスタ標準(製造BOM/工程/リソース/コード)を整備
- 設備タグ・イベント定義(停止理由・アラーム分類)
- トレーサビリティ粒度(ロット/シリアル/部材)
- 権限/監査証跡/電子署名の方針(規制対象ならCSV計画)
- OTネットワーク分割・リモート保守管理(ゾーン/コンジット)
- 教育計画(現場チャンピオン選定、SOP更新、評価指標)
- パイロット→本番→横展開のテンプレ化(CoE設置)
まとめ
- MESは計画と現場を結ぶ“実行の中枢”。ISA-95に沿って役割とデータ境界を整理すると迷いません。
- 成功の鍵は人と体制。PO/PM・OT・製造技術・品質・データ・セキュリティ・現場リーダーの7役を明確化し、KPI起点で“小さく始めて素早く定着”させましょう。
- 規制/セキュリティは初期から織り込み、Part 11/GAMP 5/IEC 62443を指針に“落とし所”を設計するのが近道です。
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