製造実行システム・MESとは?導入のメリットや事例、ERPとの違い

MES

人手不足によって業務効率化が喫緊の課題となっている製造業では、生産管理システムの導入などのデジタル化が進んでいます。しかし、システムを取り入れたにも関わらず、あまり効果が見られない、といったことはないでしょうか。そのような悩みを解決するのが「MES」というシステムです。

今回は、MESの機能や、混同しがちなシステムERPとの違いを含め、そのメリットや事例を紹介します。

MESとは「製造工程の把握・管理を行う情報システム」

MESとは

MES(エムイーエス)とは、製造工程の把握や管理、作業者への指示や支援などを行う情報システムです。正式名称は「Manufacturing Execution System」で、「製造実行システム」とも呼ばれています。MESの特徴は生産管理システムの一部として生産ラインの各製造工程と連携し、業務効率が向上する点です。MESには11の機能があり、その中から必要に応じて機能を利用します。

  機能 説明
1 作業スケジューリング 生産計画にもとづいた作業順序の決定
2 生産資源の配分と監視 生産装置、工具、技能、資材、その他、設備や文書などの生産資源の管理
3 作業手配・製造指示 受注オーダ、バッチ、ロット、作業オーダなどの管理
4 実績分析 過去の履歴や計画と比較、生産の最新状況を報告
5 保全・保守管理 装置や工具の確保、定期保全・予防保全のスケジュールの確定、緊急の問題発生に対する追跡・警告
6 プロセス管理 生産状況を監視・自動修正、作業者の意思決定支援
7 品質管理 製造現場から収集された測定データのリアルタイム分析、適正な製品の品質管理、問題作業の特定・是正
8 データ収集 各工程内の生産データ、生産パラメータ情報の収集
9 製品追跡と生産体系管理 仕掛品の場所と次の作業を把握
10 作業者管理 作業者状況を監視
11 仕様・文書管理 生産ロットごとの記録・書式を管理

現場を管理するMESと経営資源を管理するERP

なぜMESが必要なのでしょうか。製造業の生産管理は、計画層、実行層、制御層の3つに分かれています。計画層では、販売管理や購買管理、人事管理、会計処理を担います。この層で活用されるシステムは、ヒト、モノ、カネなどの経営資源を一元管理するERP(Enterprise Resources Planning)が代表的です。

制御層は機械を直接動かします。制御システムの一種であるDCS(Distributed Control System:分散制御システム)が代表的です。実際に生産現場を動かすためには、計画層と制御層のシステムを連携しなければなりません。

その役割を担うのが実行層です。実行層に属するMESは先述した機能を必要に応じて利用することで、品質・コスト・納期など、通称QCD(Quality, Cost, Delivery)の継続的な改善を行います。製造現場や在庫管理の倉庫などでデータを収集し、評価・分析することで作業の効率化を図ることが可能です。

MESを導入する3つのメリット

MESのメリット

生産管理を効率化・改善する上で必要なMESには、どのようなメリットがあるのでしょうか。ここでは3つのメリットを紹介します。

メリット1.製造コストの削減

MESは、作業状況や在庫の把握をリアルタイムで行えるため、工場内のムダを削減できます。たとえば、突発的な在庫の変更が起こっても、臨機応変に手配することが可能です。また、蓄積されたデータによって機械のトラブルや異常傾向を発見し、不良品の発生を未然に防ぎます。

メリット2.トレーサビリティの確立

トレーサビリティとは、製品やその部品、原材料の流通経路を辿ることで生産段階まで追跡可能である状態のことです。各製造工程で行われた生産実績を把握し、設備、レシピ、部品、作業者、時間、加工・測定データなどの状況を把握できます。

メリット3.ノウハウの共有

作業手順や方法、注意点など、作業に関係する情報をシステム化できるため、熟練の作業員だけが把握していたノウハウを工場全体に共有することが可能です。

MES導入支援の事例4選

MESの事例

実際、MESはどのように活用されているのでしょうか。最後に具体的な事例を紹介します。

製造ラインの歩留まりを向上

ある企業では、作業指示と作業実績が帳票で管理されており、ラベルをロットに添付して運用していました。MESの導入で装置稼働状況や在庫情報の見える化と、リアルタイムでの品質情報の監視が可能になりました。さらに製造ラインの歩留まり向上も実現したのです。

参照:『導入事例』東芝デジタルソリューションズ株式会社

1台の端末で流通状況をすべて確認

工場から船積み場までの各拠点における流通状況の計画立案と、実績の「見える化」を図りたかった自動車メーカーの課題に対して、MESを導入し、製造・物流の実行管理システムを構築しました。MESは、物流現場にある個別システムからパーツの流通状況を自動収集するとともに、計画と進捗の差異を分析できるようにしました。その結果、1台の端末でパーツの流通状況をすべてチェック可能になり、欠品や滞留に対するタイムリーな対応が容易になったのです。

参照:『海外生産向けKDパーツの輸出強化へ 流通ステータスの見える化を実現 FlexNetで計画・進捗実績の管理システムを短期開発』日鉄ソリューションズ株式会社

アクシデントの早期発見・迅速な対応を実現

ある航空機メーカーには以下のような課題がありました。

・生産設備の情報をリアルタイムに把握し、進捗の遅れやトラブルを未然に防止、生産の効率化を図る必要があった。
・大規模な製造プロジェクトのため、新たな生産拠点・生産ラインを構築する必要があった。

そこでMESを活用し、設備の故障や作業の遅れなどのトラブルをシステム上でリアルタイムに表示。アクシデントの早期発見・復旧に向けて迅速な対応を可能にしました。また、収集した生産データを活用することで、製品品質の向上、生産工程の改善に寄与しています。

参照:『MES導入事例 大規模プロジェクトに対応した 生産ライン管理システムの構築』株式会社NTTデータMHIシステムズ

品質管理コストを削減

OEM・ODM事業を展開する世界有数の音響メーカーはアジア圏における製造現場の管理が重要な課題でした。ヨーロッパおよびアメリカの自動車メーカーのニーズに応えるために、トレーサビリティ、有効期限管理など品質管理レベルの向上を図らなければならなかったからです。

従来の紙管理から、バーコードを利用したデータ管理に転換しました。自動車メーカーから求められる品質管理体制を構築して信頼関係を強化したため、品質管理にかかる工数の削減にも寄与しました。

参照:『品質管理レベルの向上を図りOEM納入先との信頼関係を強化 海外の製造現場を見える化し本社からタイムリーな改善指示が可能に』富士通株式会社

MESを取り入れてスマートファクトリー化を図る

現在の日本では労働人口が減少しており、製造現場においても人手不足が課題となっています。そこで、工場のスマートファクトリー化が重要になってきます。スマートファクトリーとは、IoTやAI、センサといった技術を現場の機器と連携させて、工場の業務効率化を図る考え方です。データを分析し、経営や現場を最適化するERPやMRPはスマートファクトリー化の一助となるでしょう。

作業を自動化し、稼働状況をデータ化できる産業用ロボットは、製造工程の把握や管理、作業者への指示や支援などを行うMESと相性が良い機器です。産業用ロボットについて詳しく知りたい方は以下の記事を参考にしてください。

参考記事:産業用ロボットとは?主な5種類や事例、他のロボットとの違いを解説

もしロボット活用や現場の課題についてお悩みの場合は、ぜひロボットSIerにご相談ください。問題点の抽出や改善施策のご提案、補助金申請のサポートまで、経験豊富なエンジニアが御社のお悩みを解消いたします。

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