MES
これらの資料は© 2022 John Wiley & Sons, Inc.の著作物です。無断での配布、頒布、使用は固く禁じられています。
MES
Plex Systems 2nd Special Edition
by Ben Stewart
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MES For Dummies®、Plex Systems Inc.、第2特別版
発行
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ISBN 978-1-119-90399-4 (pbk); ISBN 978-1-119-90400-7 (ebk)
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Executive Editor: Ashley Coffey
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Production Editor:SaiKarthick Kumarasamy
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目次
目次
v
はじめに.................................................................1
本書について....................................................................................2 本書で使用されているアイコン........................................................................2
第1章:製造実行システム(MES)による性能の向上.......................................3
製造効率向上の推進...............................4
改善の機会の特定.......................................5
製造実行システムの進化の理解................................................................................6
MESとMOMの概要...........................................................8
MESの導入要否の判断..................................................8
第2章 製造プロセスのデジタル化.............11
第四次産業革命の理解............................11
スマートマニュファクチャリングの紹介.....................................................13
デジタルトランスフォーメーションへの準備...............................................13
デジタルトランスフォーメーションの始め方............................................15
第3章 製造オペレーションの管理....................17
リスクの軽減.....................................................................................17 エラーの排除................................................................................18
スケジューリングの最適化.........................................................................19
品質とコンプライアンスの向上..................................................20
オペレーショナルエクセレンスの達成.....................................................21
第4章 製造フローの可視化の実現...........23
フローの修正...................................................................................23 プロアクティブな問題解決.............................................................24
製品フローの追跡.........................................................................25 意味のある洞察の報告...........................................................27
第5章 スマート製造の実現.......................................29
将来に向けた基盤の構築.........................................29 スマート製造の4つの柱の理解...............30 自動化ツールの導入......................................................31
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産業用IoTの導入 .......................................................................33
人と情報の接続 ................................................35
クラウドからの製造工場管理 ...........................................36
第6章
MESを活用した貴社のビジネス価値の創出 ........41
プロセス変革の実現 .....................................................41
チーム編成 .......................................................................42
実装ロードマップの作成 ...........................................43
リスク許容度の評価 .......................................................43
ベンダの選択 .........................................................................43
ガバナンスモデルの構築 .......................................................44
統合の準備 ..............................................................44
成功の維持 ......................................................................45
MES結果の測定 ......................................................................46
第7章
MESがボトムラインに貢献する10の方法 .......49
用語集 ...........................................................................................................51
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MES For Dummies、Plex Systems、2nd Special Edition
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はじめに
私の製造工場は問題なく稼働しています。生産コストをトレースし、リーン原則(第 2章)に従って製造効率の最適化を試みていますが、ほとんどのトレースは紙やExcelなどのスプレッドシートで手作業で行われています。時には数字を信頼することが難しく、性能を次のレベルに引き上げることはおろか、制御や能力においてより高度な要求をする顧客を満足させることも困難です。MES(製造実行システム)については聞いたことがありますが、コストや複雑さのために手の届かないものに見えていました。それに加えて、インダストリー4.0、スマート製造、モノのインターネット(第 5章)についての話題があり、私は取り残されているのではないかと思っています。どこから始めればよいでしょうか?」
もしこれが貴社に当てはまるなら、同じように感じている方は他にもいらっしゃいます。これらすべてを整理するのは複雑に思えるかもしれませんが、現実世界の課題を解決するための実践的なアプローチこそが製造業の本質です。本書は、まさにその実現をサポートするガイドです!
製造業界は絶えず変化し、競争が激しいため、企業が成功するには機敏性を持ち、継続的改善を行う必要があります。最新技術を導入するだけでは、製造メーカは必ずしも生産率の向上、品質の改善、または収益性の向上を実現できるとは限りません。これらの変化を実現するために、オペレーションマネージャは、重要なプロセスへの可視性を拡大しながら、生産を正確に管理できる環境を構築する必要があります。その可視性と管理を、共通のベストプラクティスを実行している姉妹製造工場、企業経営陣、顧客、そして拡張されたサプライチェーンへと、自社の枠を超えて拡張することは、複雑さを増大させます。
MESは、これらのメリットだけでなく、さらに多くの価値を実現します。生産管理とモニタ、機械の接続性、設備および資産の健全性、プロセス オートメーション、組み込み品質管理、リアルタイムの分析など、MESは正確なデータに基づき、より良い意思決定や継続的改善の実現に必要なすべての重要な機能を調整し、可視化を実現します。
本書では、MESとは何か、そして製造メーカがこれらのシステムを活用してオペレーショナルエクセレンスを実現している方法について学びます。
はじめに
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MES For Dummies、Plex Systems 2nd Special Edition
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本書について
MES For Dummies、Plex Systems第2特別版は、
で構成されています7章で探求する
»» 製造メーカにMESが必要な理由(第 1
章)»» ビジネスプロセスのデジタルトランスフォーメーションの進展(第 2章)
»» 工場の運用管理の秘訣(第 3章)
»» 生産可視化の向上方法(第 4章)
»» 製造業がよりスマートになる方法(第 5章)
»» MESの導入による価値創出の方法(Chapter 6)
»» MESが貴社のボトムラインを向上させる10の方法(Chapter 7)
本書で使用されているアイコン
アイコンは、覚えておくべきポイント、注意すべき危険、または参考となる情報を強調するものです。
ヒントアイコンは、MES実装を容易にするために活用できるヒント(そのままですね!)やショートカットを示すアイコンです。
覚えておくべきアイコンは、特に重要な情報を示しています。各章で最も重要な情報を把握するには、これらのアイコンが付いている段落を拾い読みしてください。
「技術的な内容」アイコンは、通常は読み飛ばしても問題ない高度な技術情報を示します。
警告アイコンは注意喚起を示します。貴社にとって有益な重要情報を示しており、トラブル回避につながる場合があります。
»
製造効率向上のニーズへの対応
»
製造技術の進化の理解
»
製造工程およびシステムの評価
第1
章製造実行システムによる性能の向上
情報技術は企業の管理方法を変革するとともに、製造業の改善に新たな機会を生み出しています。生産施設は競争力を維持するために、これらの進歩に遅れずについていく必要があります。この困難な環境で成功する鍵は、重要なトレンドを認識し、適切なタイミングで適切な技術を導入して、貴社を優位に保つことです。これは、中小規模の製造メーカだけでなく、数十年にわたりMESを使用してきた大規模で確立された企業にも当てはまります。MESは、プラントフロアにおけるより高い製造効率、自動化、可視性を実現し、それが迅速な対応時間、コスト削減、利益の向上につながります。これらはすべて、あらゆる製造メーカが競争力を持つために必要な要素です。製造工程を管理するための最適な技術の選定は、まずこれらのシステムが何を実現し、どのように機能するのかを理解することから始まります。
本章の内容
製造効率向上の推進
今日の生産施設は驚くべきものです。ディスクリート産業とプロセス産業の両方において、原材料を有用な製品へと変換します。
しかし、生産施設とは本当は何でしょうか?多くの人々は工場を建物としてしか見ていませんが、実際には原材料、工具、設備、プラントフロア、そして事務スタッフが日々の課題を解決し、製品を出荷するために働く複雑なネットワークなのです。
経験豊富な業務管理者は、機械、人員、プロセス、原材料が同期していなければならないことを理解しています。なぜなら、それらが適切なタイミングで適切な作業に一斉に従事しなければ、完成品を効率的に製造することはできないからです。これらの資源にはすべてコストがかかり、企業はグローバルなビジネス環境で競争する中で、これらの資源が無駄にならないようにする必要があります。
過去には、多くの企業が工場を管理するために、シンプルな手動システムやExcelスプレッドシートに依存していました。(注: MES≠ Microsoft Excelスプレッドシート。)現在では、テクノロジーコストの低下とSaaSにより、あらゆる規模の製造メーカが、施設内のシステムやプロセスを自動化し、オーケストレーションするための専門的なソフトウェアソリューションを導入しています。
MESは、プラントフロアの設備や機械、ならびに企業の計画システムと通信することができます。その結果、プロセスオートメーションの向上、プラントで実際に起きていることのより的確な制御、そして変化への迅速な適応が実現します。
ITサービス管理会社Gartnerは、MESを次のように定義しています。
製造実行システム(MES)は、原材料を中間製品や完成品に変換する際に関わるリアルタイムの物理的プロセスの実行を管理、モニタ、同期します。これらのシステムは、作業指示の実行を生産スケジューリングおよび企業レベルのシステムと調整します。
最近まで、多くのMESは非常に高価で複雑であったため、大規模な国際企業にのみ実用的でした。(注: MES ≠ Massive Expensive Solution。)今日、これらのソリューションはより主流となり、その結果、サブスクリプションおよび導入コストは大幅に低下しています。さらに、クラウドで実現されるMESは技術を民主化し、大企業にも中小企業にも同等レベルのセキュリティと稼働時間を実現します。最後に、ますますモジュール式のMES設計により、製造メーカは当面のニーズ(例えば品質)に対応し、後にフルMESへ拡張することができます。これらの要因により、低リスクで高い投資利益率を伴う大幅な効率改善が実現します!
改善機会の特定
どのようなプロセスでも改善を行うには、どこから始めるべきかを知る必要があります。ほとんどの製造施設における主な改善機会は次の4つです。
»» レポート作成と意思決定のスピード
»» 材料費と労務費の管理
»» 業務の可視化と効率性
»» 品質の向上
報告のスピードは、企業を機敏にし、変化に迅速に対応できるようにするために重要です。川下の顧客からの注文増加、川上のサプライチェーンの混乱、生産オペレーションにおける予期せぬ故障など、いずれの場合でも、マネージャの対応能力は、手元にある情報の質に左右されます。報告が速ければ速いほど、施設の柔軟性が高まり、マネージャは常に受動的ではなく、より迅速かつ積極的に対応できるようになります。
材料コストの管理には、購買部門の勤勉さや強力な交渉力だけでなく、適切な材料を適切なタイミングで確保することが必要です。偶然ではありませんが、最も一般的な労務費の一つは、材料を探したり待ったりして無駄にするアイドル時間です。MESは、設備や人員が何を生産しているか、あるいはさらに重要なことに生産していないものは何か、そしてそれが入庫在庫のニーズにどのように影響するかについての洞察を実現します。
運用の可視化は、マネージャが効果的に業務を遂行するために不可欠です。マネージャは、運用内部で何が起こっているかを真に理解するために、正確かつ完全な情報を必要としています。複数のシフトや生産ポイントから収集されたリアルタイムのデータを実現するMESは、予測的および規範的な行動を促進し、即座により良い稼働時間を実現し、将来のダウンタイムを回避するのに役立ちます。
多くの製造工場が大きなメリットを実現できる最後の分野は、品質の向上です。手直しや最終的に無駄となる材料や完成品のいずれを見ても、結果は同じです。つまり、コストの増加とボトムラインの低下です。より多くの製品をより速く生産するという継続的な要求により、プロセスの管理とその結果としての品質が損なわれる可能性があります。多くの製造メーカが経験しているように、熟練労働者の部材不足は、高い品質基準を確保するために、さらに厳格なプロセス管理を必要とします。管理が強化されれば、品質が向上し、無駄が減少します。これはボトムラインに直結します。
継続的改善やリーン生産(第 4章)に注力する施設には、価値を付加する機会が無限にあります。しかし、これらの取り組みに共通しているのは、正確なデータと製造工程の一貫した実行が必要であるという点です。生産において追求できる事実上あらゆる改善イニシアチブは、MESを活用することでより効果的になります。
製造実行システムの進化の理解
市場には多くのMESが存在します。それらが何を実現するのかを理解するには、その起源を知る必要があります。今日のMESは、ビジネスのさまざまな領域にルーツを持っています。ERPのアドオン、SCADAのアドオン、そしてネイティブMESソリューションがあります。
プラントフロアは、ERPの観点から見ると伝統的に「ブラックボックス」でした。そのため、経営幹部はプラントマネージャからの手動レポートに依存していました。ERPアドオンは、より優れたレポート機能を実現するモジュールとして始まりました。これらは、計画や戦略的意思決定に関連する製造生産量からの要約情報を企業リーダーに実現することに焦点を当てていました。しかし、この情報は
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プロセス改善にはあまりにも一般的であり、その入手可能性は日々の業務上の意思決定に活用するには遅すぎることが多いです。驚くべきことに、製造会社の生命線であるプラントフロアは、ほとんどのERPソフトウェアによって一般的に軽視されており、完全に無視されていないとしても軽視されています。 SCADAアドオンは、製造設備制御システムから進化しました。これらのMESは、生産現場のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)およびSCADAシステムの上位に可視化レイヤーを実現するために作成されました。これらは設備の利用状況と性能の詳細なビューを実現します。残念ながら、この情報は機械の性能に非常に焦点を当てているため、工場全体のより大きなパターンや傾向を把握することが難しいです。この情報が他の企業システムに統合されることはまれであり、通常、工場または生産ラインのサブセットで独自に実装されます。 3番目のグループのMESは、プラントフロアのプロセスと管理レポートの間に柔軟なインターフェイスを実現するために一から設計されました。これらのネイティブMESソリューションは、発生した各イベントをログに記録し、製造プロセスの各ステップを通じた製品の流れをモニタすることに焦点を当てています。
デジタル化への移行
American Axle and Manufacturing(AAM)は、数十億ドル規模の自動車産業向けティア1サプライアであり、30以上の拠点、約13000人の従業員を擁し、General Motors、Fiat Chrysler Automobiles、Ford Motor Company、Hondaを含む100以上の顧客を有しています。 AAMは、業績、品質、能力計画に関する真の洞察や、財務状況をリアルタイムで把握することに課題を抱えていました。AAMは、エンジニアリング、品質、在庫、生産を含むPlex製造実行システムの機能と、会計やサプライチェーンなどのトップフロアモジュールを展開し、業務プロセスを自動化しました。 AAMは製造生産量が5%増加し、在庫回転率が5～10%改善され、キャッシュフローにプラスの影響をもたらしました。
Plex製造実行システムのようなソリューションは、既存の企業ソフトウェアに統合されたプラントフロアの製造をサポートするために特別に構築されているか、または品質管理システム(QMS)、アセットパフォーマンス管理(APM)、生産モニタ、MESの自動化およびオーケストレーション、ERP、サプライチェーン計画を含む、より大規模なPlex Smart Manufacturing Platformの一部として実現されています。
MESとMOMの概要
「製造実行」という用語は、プラント内の各機械が「実行」している内容を制御することを意味しますが、施設全体の実行を真に管理するためには、品質や在庫など、製造プロセスの他の重要な側面にも対応する必要があります。
これらの追加機能は従来のMESの一部であるべきだと主張する人もいます。一方で、これらのプロセスを統合するソフトウェアを説明するには別の名称が必要だと主張する人もいます。アナリストたちは、MESとその拡張機能を製造オペレーション管理ソリューション 、またはMOM
と呼び始めています。何と呼ぶにしても、このカテゴリのソフトウェアは、製造現場で何が起きているかについてより良い情報を実現し、製造プロセスの管理を容易にするために設計されています。
MOMという用語はMESよりも広範かつ包括的なソリューションを示唆するため、この用語を好む人もいます。今後はこの用語が主流になる傾向にあります。MESは歴史的により一般的な用語ですが、ほとんどの場合、両者は同義で使用できます。
MESやMOMについては、Manufacturing Enterprise Solutions Association(www.mesa.org)から詳しく学ぶことができます。この非営利組織は、製造メーカとソリューションプロバイダを結び付け、スマート製造を含む製造自動化技術に関する共通のアプローチや用語を策定しています。
MESの導入要否の判断
経験豊富な業務管理者は、自社の施設がMESには小さすぎる、あるいは必要なソフトウェアが複雑すぎて高価すぎると感じることがあります。それは20年前には事実だったかもしれませんが、今日では違います。
MES For Dummies、Plex Systems、2nd Special Edition
あらゆる規模の企業が、MESソリューションが実質的なメリットと説得力のあるROIを実現できることを認識しています。これは、初期費用が低いMESソリューション(または品質管理や製造モニタなどのMESの個別モジュール)が利用可能になり、その中には新しいサーバの導入やソフトウェアの更新が不要なもの(クラウドオプション)もあるためです。
これらのオプションの詳細については、Chapter 5をご覧ください。
品質の向上、在庫の削減、労働力不足を補うためのプロセスのデジタルトランスフォーメーションと自動化、サプライチェーンの俊敏性によるリスク軽減、またはこれらすべてが目標であっても、MESの導入は、おそらく貴社の製造工場が成功を実現するために取ることができる最も重要なステップです。
» 第四次産業革命の検証
回転 — インダストリー4.0
» 新たな機会の認識
テクノロジーによって創出可能
» 製造工程の準備
デジタルトランスフォーメーションのために
第 2
章 製造プロセスの
デジタル化
新しい技術が製造工場の設計と運用の方法を変えています。これらは小さな段階的な変化ではありません。実際、その影響は非常に急激であり、多くの専門家がこれを最新式の産業革命と表現しています。この混乱の中で製造メーカを導くには、これらの変化が貴社の産業にどのような影響を及ぼすかを理解する必要があります。その上で、昨日の手作業・紙ベースのワークフローを、明日のデジタルトランスフォーメーションされたビジネスプロセスへと変革するプロセスを開始できます。
第四次産業革命の理解
ほとんどの人は学校で産業革命について学びました。当時、歴史の教科書では、蒸気動力と大量生産によって経済が農業から製造業へと移行した経緯が説明されていました。
第2章 製造工程のデジタル化
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本章
今日、多くの人々は3回の産業革命がすでに起こったと信じています。そして、貴社は今まさに第4次産業革命の真っ只中にあります!
最初の産業革命は1700年代における機械化の台頭でした。この時期、経済学者アダム・スミスは分業、専門化、産業生産性の測定といった概念を提唱し始めました。
第二次産業革命は1800年代に、石炭、ガス、石油、電気などの新しい動力源の導入とともに訪れました。電力は大陸全体に広がり、工場は大量生産へと移行しました。
第三次産業革命は1900年代に、原子力発電の導入とともに、エレクトロニクス、コンピュータ、自動化などの様々な技術によってもたらされました。
そして第四次産業革命 — 今まさに貴社が体験しているこの時代 — は、より高度な接続性とプロセス オートメーションを特徴とし、センサー、高速ワイヤレス通信(5Gを含む)、人工知能、クラウドの登場が含まれます。それぞれが単独でも革命的な力を持ちますが、これらが組み合わさることで、製造業はかつてないほどスマートかつ生産的になっています。
過去の産業革命はすべて、早期採用者に莫大な機会をもたらす新技術の導入を伴っていました。しかし、それらはまた、変化を見逃して時代遅れとなった、以前は成功していた多くの企業の崩壊にもつながりました。
現在の回転はインダストリー4.0と呼ばれています。インダストリー4.0がどこに向かうのか正確に知る人はいませんが、今日の新興技術を研究することで、それを受け入れる方法が見え始め、今日の技術のどれが貴社の重要なビジネスニーズに対応するかを判断するための実践的なアプローチを取ることができます。完全にコミットする前に、投資利益率(ROI)が得られるかどうかを確認するために、最も価値の高い分野で小さく始めましょう。
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スマートマニュファクチャリングのご紹介
インダストリー4.0は、スマートシティ、より接続性の高い従業員、そしてさらなるモビリティを実現する幅広い技術の開発および導入によって推進されています。スマートファクトリーは以下を活用します。
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IIoT(産業用モノのインターネット)
アセットパフォーマンス管理(APM)
プロセス自動化
5Gセルラー通信
クラウドコンピューティング
ブロックチェーン
仮想現実と拡張現実
自律走行車(およびドローン)
ロボットと協働ロボット
人工知能(AI)と機械学習(ML)
これらのテクノロジーがより一般的になるにつれて、その接続性によって、データがより迅速かつ文脈に即した形で実現され、より優れた、より確信を持ったデータ駆動型の意思決定が可能となり、製造業が「スマート」になります。これらのテクノロジーが組み合わさることで、製造、業務管理、サプライチェーン最適化に対する全く新しいアプローチが生まれます。より高い接続性、さらなる自動化、より精密なトレース、そしてより深いデータ分析が実現します。これらのテクノロジーは、人々がより良い意思決定を行い、より効率的に実行するために必要なデータを、リアルタイムで、より優れた、より正確な情報として実現します。
この新しいスマート製造環境で競争力を維持するためには、企業は今日からこれらの変化に備え始める必要があります。
デジタルトランスフォーメーションの準備
インダストリー4.0について考えるとき、新しい技術が絶え間なく登場していますが、それらがあまりにも速く到来するため、企業は自社の特定のビジネスニーズにどの技術が適しているのか、またどのような順序で導入すべきかを正確に把握できていません。ほとんどの製造メーカにとって、デジタル化が最初に来て、
製造実行システム(MES)は、構築の基盤となるコンポーネントと考えられています。そして、すべてを一度に実現しようとするのではなく、企業は迅速かつ容易に導入および再構成できる個別のデジタルトランスフォーメーションソリューションから小規模に始める必要があります。ほとんどの業界専門家は、過去の「ビッグバン」型のテクノロジー導入ではなく、「段階的アプローチ(クロール・ウォーク・ラン)」を推奨しています。 多くの専門家は、この変化を「デジタルトランスフォーメーション」と表現しています。デジタルトランスフォーメーションとは、特定のソフトウェアやハードウェアを導入することではありません。それよりもはるかに大きな概念です。デジタルトランスフォーメーションは、ビジネスを再構想することを含む、より大きなトレンドである「ビジネストランスフォーメーション」の一部です。手作業や紙ベースのプロセスを電子媒体に移行し、情報を即座に利用可能にして一元化し、他のサポートシステムや意思決定者が活用できるようにすることです。
ビジネス情報の統合
Kendrick Plasticsは、ミシガン州を拠点とする自動車産業向けの内装装飾トリム部品およびアセンブリのティア1およびティア2サプライヤです。300000平方フィートのエンジニアリングおよび製造施設には、完全自動化された塗装ラインと組立ステーションに対応する50台以上のプレス機があります。 Plex導入前、Kendrick Plasticsは27種類の異なるソフトウェアを使用しており、組織内に大きなデータサイロが生じていました。非常に多くのシステムを使用していたため、データの同期が困難で、インフラストラクチャの更新と保守に多くの人手を必要としていました。複雑なネットワークを管理する大規模な社内ITチームが不足しており、ビジネスシステムに多大な注意を払うことで、革新的な取り組みを実現する能力が妨げられていました。 Kendrick Plasticsは、製造および財務性能に関するリアルタイムのデータを実現する単一のプラットフォームへの統合に着手し、優れた製品の製造と課題に対する革新的なソリューションの創出に集中できるようにしました。わずか7か月で、Kendrick Plasticsはリアルタイムのデータ、トレーサビリティの向上、生産業務の効率化を実現する単一のMESをシームレスに統合しました。その結果、週40時間のデータ入力作業を削減し、スクラップを33%削減し、注文書プロセスを数日からわずか5分に短縮しました。
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あらゆる産業のデジタルトランスフォーメーションが貴社の周囲で進行しています。テクノロジーによって、Amazonは小売業界を変革し、Uberは輸送業界を変革し、Airbnbは宿泊業界を変革しました。しかし、これらの企業はいずれも本当に新しいテクノロジーを創造したわけではありません。その代わりに、既存のテクノロジーを活用し、他の誰とも異なる方法でビジネスプロセスを創造・最適化・管理しました。その過程で、これらの企業はそれぞれ顧客の期待値を変え、確立された業界に破壊的変革をもたらしました。
デジタルトランスフォーメーションの開始
製造メーカは、デジタルトランスフォーメーションを開始するために、直ちに5つのステップを踏むことができます。これらのアクティビティはそれぞれ、機会を特定し、改善を実現するために重要です。これらの多くは、リーン生産(第 4章参照)やシックスシグマなど、貴社ですでに進行中のプロセス改善プログラムと整合している可能性があります。これらのステップは以下の通りです。
1. プロセスの標準化。デジタル化により、スケーラブルかつ反復可能なワークフローが構築され、毎回同じ方法でプロセスを実行できます。プロセスの標準化によって、無駄の要因や品質問題の根本原因が明らかになることが多くあります。
2. 手の届きやすい成果の獲得。 人々が大規模なデジタルトランスフォーメーションの取り組みを支持するためには、小さな変化が大きな向上を実現することを示す必要があります。迅速かつ容易に完了できるプロジェクトで得られた成功を示し 、その後、複数の施設にスケーリングする ことで、より大規模かつ複雑な変革に取り組む自信を醸成することができます。
3. 革新の受容。チームに新しい技術の探求や新しい手法の実験を奨励し、「素早く失敗し、前進する」文化の一環として価値の創造と無駄の削減を実現。
4. リードとエンパワーメントの実現。 文化はデジタルトランスフォーメーションにおける最大の障壁の一つです。リーダーは、インダストリー4.0に向けて企業を準備するために全員を巻き込むことの戦略的重要性を受け入れ、伝達し、委託されたデータに対して人々がより多くの管理と責任を持てるようにする必要があります。
第2章
製造プロセスのデジタル化
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5.
プロジェクト管理の改善。デジタルトランスフォーメーションには多くの実験が伴う場合があるため、ビジネス目標や主要な成果物の達成に向けてプロジェクト管理技術のトレーニングをチームに実施することで、成功の可能性を高めることができます。
本章
» 人と収益性に対するリスクの低減
» 品質管理強化の機会特定
» 継続的改善の基盤構築
章
3
制御
製造
業務
A
典型的な生産施設は、常に動いている何千もの人々、プロセス、機械で構成されており、慎重な計画によってそれらのリソースが利用可能であり、保護されていることを確保します。リアルタイムで可視化とコミュニケーションは、貴社の製造業務が計画通りに機能しているかを把握し、さらに優れた運用方法を見つけるために不可欠です。
リスクの軽減
「人生とは、計画を立てている間に起こるものだ」という言葉をご存知でしょう。企業は、予算から人員配置、在庫に至るまで、製造業務のあらゆる部分を極めて正確に計画することができますが、それらの計画は、それを作成し監視するために使用されるデータや前提条件の質に左右されます。そして、マーフィーの法則があります。「うまくいかない可能性があるものは、必ずうまくいかなくなる」というものです。
第3 章 製造業務の管理
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製造業務からすべてのリスクを排除することはできませんが、製造実行システム(MES)はリスクを低減するのに役立ちます。
まず、MESはプロセスが一貫して実行されることを保証します。毎回同じ方法で作業を行うことで、品質や安全性の問題につながることが知られているばらつきを排除できます。
第二に、MESは個々のプラントのリアルタイムで可視化を統合し、製造業務全体のより広範な視野を実現します。製造プロセス、生産、アセットパフォーマンスをリアルタイムでモニタすることで、業務の一部における問題が下流に波及するリスクを低減できます。その結果、問題を即座に特定し、予期しない 、そして潜在的に高額な 無駄が発生する前に修正できます。
「自働化」は、リーン生産の重要な部分である4つのステップからなるプロセスです(第 4章参照)。
1. 問題の検出。
2. 生産停止。
3. 問題の修正。
4. 根本原因の特定と再発防止。
エラーの排除
多くの製造廃棄物の問題は、単純な問題に帰結します。人的ミス、不十分または不適切なプロセス設計、機械の故障です。MESはこれらすべての根本原因に対処するため、あらゆる規模の施設で発生する多くのエラーを排除することができます。以下に、ほとんどの工場に利益をもたらすエラープルーフ化されたプロセスの例を6つ示します。
» バーコードやRFIDなどの材料トレース技術は、材料が受領、分割、消費、または移動されるすべての時点でリアルタイムに中央システムへ接続されます。この統合された在庫管理により、必要な製造業務、部品表(BOM)、またはレシピに対して誤った材料が使用されることを防ぎます。
» 仕掛品のデータを明確に可視化する規律ある在庫管理により、
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在庫過剰、陳腐化、関連する保管コストの削減に向けた高い信頼性。
»» 品質問題が発生した場合に、オペレーターにリアルタイムのフィードバックを実現する工程内検査。統合されたライン側SPCにより、オペレーターは検査測定値が仕様限界に向かって推移している状況をリアルタイムで確認できます。
»» システムのすべての要素に対して唯一の真実のバージョンとなる中央データ管理。品質管理と適切に統合されている場合、BOMやレシピ、仕様、またはルーティングへの変更は、ペーパーレスシステムを通じて影響を受ける部門や作業センターに自動的に伝達され、無駄につながる遅延を排除します。
»» 機械が適切なメンテナンスを受けていることを保証し、機械が適切に設定される前に作業がスケジューリングされることを制限する統合的なメンテナンス管理。測定システムの検査管理により、デバイスが生産で使用される前にキャリブレーション範囲内にあることを保証します。
»» 生産プロセスと統合されたデジタル作業指示書および設定指示書によるエラーの排除と安全施策の支援。これらの文書は、適切な設定および工程手順についてオペレーターへの教育を行い、変更時には全作業センターへ即時に伝達可能です。
スケジュール最適化
何を製造し、いつ製造するかという顧客需要が、オペレーションチームを動かします。これらの決定は、ビジネスの他の部門の業務も推進します。例えば、生産オーダーは原材料や部品のサプライチェーン上流のMRPを推進し、製造能力は見込み販売の「capable to promise」日を決定します。計画と同期されたMESは、ビジネスに関わるすべての人に、適切な情報を使用して意思決定を行うためのリアルタイムのデータを実現します。MESは以下の機能を備えています。
»» 有限スケジューリング
• 利用可能なワークセンター負荷および能力に基づく作業スケジューリング
• 従業員のスキル、ツール、作業センターのサイズ、その他の要因の可用性を確保または考慮するためのリソース計画。
• 関連するジョブに適した同じ原材料または作業センターの設定から実行する作業のグループ化。
• 生産プロセスの重複または並行実行のための順序設定。
• 「納期回答可能」日付(プラントフロアでの原材料またはリソースの制約に基づき注文を完了できる最も早い時期)の計算。
• 材料の可用性、労働力部材不足、またはダウンタイムが生産スケジュールに与える影響の明確な可視化。
»» What-if分析
• 実装を決定する前に、スケジューリングオプションを検討するための多様なシナリオ作成。
• 労働力の変化(追加シフトなど)、設備の可用性(メンテナンスによる)、ワークセンター能力(追加機械の購入など)の影響分析。
• 定量的指標による各シナリオの性能レビューおよび評価。
• 最適スケジュールの実装と将来計画に向けた成功のモニタ。
多くのMESは、ガントチャートやその他のビジュアルなど、社内の誰もが理解しやすい方法で生産スケジュールの表示が可能です。
品質とコンプライアンス向上
多くの業界では、検出ではなく予防によって品質リスクを軽減することに重点を置いたリスクベースの品質コンプライアンスがトレンドとなっています。これは、政府規制、業界標準、または顧客要件へのコンプライアンスである場合があります。一般的な業界規制には以下のようなものがあります。
»» 品質管理システム(QMS)のISO 9001:2015規格 — これは品質管理の基盤となってきました
ほとんどの製造業界で採用されている標準 — は、25年間の使用を経て刷新されました。
»» 世界の自動車産業における多くのOEMがInternational Automotive Task Force (IATF)として結集し、ISO 9001:2015に加えて自動車サプライチェーンに特化した、より詳細な品質管理ガイドラインを策定しました。IATF 16949は2018年9月14日に発効しました。
»» 米国食品安全強化法(FSMA)により、食品・飲料業界は大きな変革を経験しています。この法律は、米国 食品医薬品局(FDA)に対し、人用および動物用の食品がどのように栽培、収穫、加工されるかについて、より大きな権限を与えるものです。米国食品安全強化法は、危害分析重要管理点(HACCP)、現行適正製造規範(cGMP)、および危害分析とリスクベースの予防管理(HARPC)を用いた保護的かつ予防的アプローチに焦点を当てることで、ISOの例に倣っています。
これらすべての基準において、製造サプライヤへの説明責任が強化されています。
品質はあらゆる製造メーカにとって重要です。一部の企業では、品質とコンプライアンスは業界標準、顧客要件、または政府規制によって管理されています。
MESは、製造工程全体で品質基準が満たされていることを確実にします。製品に関する疑問が生じた場合やリコールが発生した場合でも、MESによって影響を受けた製品を迅速に見つけて隔離できます。
オペレーショナルエクセレンスの実現
測定されるものは実行されます。製造施設で最も一般的な指標の1つは、総合設備効率(OEE)です。OEEは、3つの他の指標を掛け合わせて計算します。
OEE = 品質 × 性能 × 可用性
品質（使用可能部品の百分率）
パフォーマンス(最大速度に対する割合)
稼働率(可能時間に対する百分率)
第3章
製造業務の管理
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理論的には、工場のOEEが100%である場合、最大速度で(可能な限り高速に)、生産に計画されているすべての時間を使い、使用可能な部品のみ(不良品なし)を生産していることになります。実際には、世界クラスの施設でもOEEの平均は85%です。
残念ながら、小規模な施設では、データが異なるシステムに保存されていたり、まったく記録されていなかったりするため、OEEの測定が困難なことがよくあります。そのため、業務管理者がトレンドを把握し、改善の機会を特定することが難しくなります。
MESの導入により、OEE計算に必要なすべてのデータを一箇所で取得できるため、この問題が解決されます。マネージャーはリアルタイムで何が起こっているかを把握でき、OEEを向上させ、オペレーショナルエクセレンスを達成するために、どこに努力を集中させるべきかを正確に把握できます。OEEは通常、経営幹部によって「トレンド」の観点からモニタされ、上昇傾向のOEEによって表される継続的改善に明確に焦点が当てられます。
TASTING SUCCESS
Hausbeck Pickle Companyは、Subway、Burger King、Domino's Pizza、Papa John's、Taco Bell、KFCなどのファストフード店向けにピクルスとペッパーを製造しています。 Hausbeckには数多くの課題がありました。
• 紙ベースのプロセスによってエラーが発生し、リアルタイムで可視化が制限され、一貫性のないレポートにつながっていました。
• 同社は在庫の受領から完成品までの在庫コストをトレースできませんでした。
• 監査コンプライアンスには、より優れた原材料のトレースとトレーサビリティが必要でした。
Plex Smart Manufacturing Platformの導入後、Hausbeckは以下を達成しました。
• 在庫精度99.6%(Plex導入前は70%)
• 顧客スコアカードへの容易なコンプライアンス — 戦略的ビジネスパートナとしての能力の実証
• ピクルスとブラインの必要比率の決定による最高品質の維持
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» 改善による成果の測定
第4
章 製造フローの可視化の実現
製造フロー
リーン生産の原則の一つは、すべてのプロセスを通じて安定した「流れ」を作り出すことです。製品が工場内を川のように流れていると想像すると、流れの改善には、岩、曲がり角、特にダムのような障害物を常に取り除くことが含まれます。流れが改善されると、仕掛品(WIP)在庫からアイドル時間まで、製造プロセスにおける多くの形態の無駄を容易に排除できます。製造実行システム(MES)は、プラント内の機械、作業者、在庫がどれだけ同期しているかを完全に可視化することで、流れの改善と無駄の排除への取り組みを大幅に強化できます。
フローの最適化
製造会社は通常、設備、在庫、労働力の3つの分野に多額の資金を投資します。これらの資源が最適化され、効率的に活用できるほど、事業の収益性は高まります。前述のとおり、リーン生産の実践は、改善と最適化の機会を発見するのに役立ちます。
第4章
製造フローの可視化の実現
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本章
リーン生産
は、トヨタ生産方式の一部としてトヨタによって開発された継続的改善の哲学です。特に自動車産業全体で人気を博しましたが、現在では食品業界や飲料業界など他の産業でも一般的になっています。収益性を高めようとする賢明な企業は、まずリーン生産を検討するでしょう。
リーン生産の重要な要素の一つは、生産施設内で製品の流れを円滑にすることです。目標は、製品がプロセスの各ステップを途中で停止することなく、着実に次のステップへ移動することです。
安定した流れを実現することで、驚くほど多くのメリットが得られます。例えば、プロセスのすべてのステップで製品が常に利用可能であるため、製造設備の稼働率が向上し、OEE(第 3章参照)が高くなります。また、製品が製造ステップの終了時に待機する必要がないため、流れは施設全体のWIP在庫量を削減することもできます。
問題の積極的解決
MESは問題の特定を容易にし、プラントフロアのフローを妨げる多くの問題を解消できます。
例えば、紙ベースのチェックリストを自動化された手順に変換することで、MESは工程を停止して手順が正しい順序で完了しているかを確認する必要性を排除します。代わりに、MESはすべてが正しい順序で、適切なタイミングで、毎回正確に実行されることを保証するルールを適用します。
多くのMESはプログラマブルロジックコントローラ(PLC)やセンサと直接通信できるため、膨大な量のデータを収集し(人的ミスやデータ入力・転送エラーのリスクを排除)、そのデータを容易に文脈化し、意味のある分析と洞察を伴って視覚的にデータを実現できます。これにより、管理者はプロセスの文脈における信頼性の高いリアルタイムのデータにアクセスでき、問題を迅速に特定して解決することができます。
リーン生産の専門家にとって、MESは問題の根本原因を修正し、将来の再発を予防する対策としても活用できます。
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製品フローのトレース
製品の流れのモニタは、施設内を通るデジタルスレッドの可視化に相当します。これらのデジタルスレッドを確認するには、製品の移動経路上の重要なポイントでスキャンを行う必要があります。各製品を迅速かつ容易に識別するために、複数の技術を活用でき、MESはこのトレーサビリティデータの単一の記録システムとして機能します。プロセス全体の異なるポイントでデータを収集することで、任意のポイントまで遡り、その時点で何が発生したかを把握できるようになります。
バーコードは、数字や文字を縦線に変換し、食料品店で見かけるような光学スキャナで瞬時に読み取ることができます。バーコードは、迅速に読み取ることができ、エラーも少ないため、製造業で広く使用されています。
光学スキャナは、図 4-1のようなコードやシンボルを読み取ることができる、コンピュータまたはハンドヘルドデバイスに接続されたカメラおよびデコーダです。
図 4-1: バーコード。
QR(Quick Response)コードおよびデータマトリックスコード(図 4-2)は、スマートフォンを含む多くのデバイスで読み取ることができる、データを保存する2次元パターンです。QRコードはバーコードよりも多くのデータを保存でき、損傷に強いエラー訂正機能を含めることができます。
図 4-2. QRコードとデータマトリックスコードのラベル。
第4章 製造フローの可視化の実現 25
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QRコードとデータマトリックスコードの違いを見分ける簡単な方法は、角にある3つの大きな正方形を探すことです。QRコードにはこれらの正方形がありますが、データマトリックスコードにはありません。
これらのラベリング技術は、製造プロセスの流れに沿ってポイントデータを取得します。在庫が消費および生産されると、MESは図 4-3に示すようなレポートでトレーサビリティ情報を表示できます。
図 4-3.
高度なトレーサビリティツリー。
これらのラベリング技術は、パレット、コンテナ、工具など貴社施設内のアセットをトレースするためにも活用できます。この情報をMESに保存することで、必要なときにこれらのアセットを容易に見つけることができ、従来は探索に費やしていた無駄な時間を排除できます。
在庫に関するこの詳細な可視化は、MESの極めて重要な機能です。これは、一般的にERPでは実現できないためです。MESがなければ、
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製造業務における「ブラックボックス」(第 1章で説明)は、ERPが出荷および受領プロセスのみを対象に設計されているため、WIPを隠してしまいます。最低限、企業は原材料、材料、または部品を受領した時点を把握する必要があります。なぜなら、それらのコストが帳簿に計上されるからです。また、企業は完成品が出荷された時点も把握しなければなりません。なぜなら、その時点で顧客に請求書を発行して支払いを受けることができるからです。したがって、ほとんどのERPは、効率化の機会が最も多く存在するプラントフロア内の詳細なアクティビティをすべて無視し、最終段階で製造プロセスで消費された在庫を単純にバックフラッシュするだけです。
在庫は調達にコストがかかるだけでなく、保管のために施設内のスペースも占有します。その床面積や必要な空調設備 、さらには照明やその他の安全設備 にもコストがかかります。そのため、ほとんどの企業の目標は、入荷から出荷まで資材をできるだけ速く移動させることで、在庫を最小限に抑えることです。このプロセスは「在庫回転率」と呼ばれます。在庫を回転させる日数や週数が少ないほど、記録される在庫回転率は高くなります。
ほとんどのERPでは、仕掛品在庫 — 多くの産業で事業にとって最大のコストとなるもの — はほぼ見えない状態であり、かなりの不確実性をもたらします。フロア上の在庫をトレースするMESがあれば、製造メーカは在庫とその価値を「見る」ことができます。これにより、在庫切れや生産停止を回避するために十分な量を確保する目的で余分な(または過剰な)原材料を調達する必要性を最小限に抑えることができます。
有益な洞察のレポート作成
生産施設で実際に何が起こっているかを理解するためには、高品質なデータの収集が不可欠です。しかし、そのデータを有用にするためには、適切な人に、適切なタイミングで、その人にとって意味のある方法で共有する必要があります。ビジネスインテリジェンスツールは、MES内のデータを分析し、図 4-4に示すように、ビジネス全体のユーザー向けにダッシュボードを生成できます。
ビジネスインテリジェンスソフトウェアは、ユーザーが複数のデータベースに容易に接続し、大量のデータを意思決定のために理解しやすいグラフやチャートへ変換できるよう設計されています。
第4章
製造フローの可視性の実現
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図 4-4. MESダッシュボード。
オペレーションマネージャーにとって、これらのダッシュボードには、生産された部品の数量、各部品の生産時間、生産設備のダウンタイム、スクラップ、総生産時間、生産された部品の品質、問題のある部品の数、オペレータが費やした時間、関連コストを示す指標が含まれる場合があります。
適切な情報を、適切なタイミングで、適切な意思決定者に届けることが不可欠です。それがなければ、製造メーカは計画、予測、生産スケジューリング、コスト管理などを改善するための洞察を得ることができません。
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本章
» 製造プロセスの自動化
» 正しい理由で正しいデータの実現
» データに基づく意思決定の実現
章
5
スマート
製造の実現
スマートマニュファクチャリングでもインダストリー4.0でも、製造業の未来は、現在人が行っている単調でエラーが発生しやすい多くのプロセスを自動化し、より価値の高い業務に人材を振り向けることにあります。近い将来、多くの製造機能を自律型ロボットで実行し、プラント内の意思決定に人工知能を活用することになるでしょう。
スマートマニュファクチャリングプラットフォームは、人、システム、機械、サプライチェーンを接続し、業務プロセスを自動化し、プラントフロアから経営層までデータをトレースし、比類のない可視性、品質、制御のための分析を実現するデジタルな記録システムです。現在および今後、このプラットフォームはクラウドおよびエッジコンピューティングを活用することで、製造メーカに最大の柔軟性と成長の可能性を実現します。
未来のための基盤構築
企業がプログラマブルロジックコントローラ(PLC)、センサおよび通信機器を工場全体に追加するにつれて、現在の世代にとって基本となるデータの収集を始めました。
第5章 スマートマニュファクチャリングの実現
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デバイスとデータが連携することで、それらの機械上でサイロ化されずに、プロセスやプラントをよりスマートにすることができます。
自動化とデータ駆動型の意思決定のトレンドはますます強まっています。これらの機能を活用するためには、プラント運営のリーダーとそのチームもよりスマートになる必要があります。
製造実行システム(MES)は、オペレーションの中枢神経系のように機能し、製造メーカがものづくりの方法を変革するデバイスやプロセスを容易に接続し、制御することを可能にします。IIoTアプリケーション — 本章の「産業用IoTの採用」セクションで定義されています — の追加により、接続性、生産およびアセットパフォーマンスのモニタ、自動化、コンテキストデータ、そしてデジタルトランスフォーメーションをさらに進化させる洞察という、もう一つの層が加わります。
スマート製造の四つの柱の理解
スマートマニュファクチャリングは、製造メーカにとってのムーブメントとして台頭しています。以下の特性が、実現できる価値のカテゴリーを定義しています。
»» 接続: スマート製造の2つの特徴は、企業システム内での完全な接続性 —サイロの排除 —と、システム同士を接続して統合された機能ネットワークを構築できる拡張機能です。最新式のクラウドアーキテクチャは、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)を介してシステム間の接続(性)を大幅に容易にします。例えば、IIoTアプリケーションをMESに接続することで予定外のダウンタイムを回避でき、両方をERPに接続することで、ビジネス全体の資産状況を即座に可視化できます。
»» 自動化: ラベル付けやカウントなどの単調でエラーが発生しやすいタスクを自動化する機能に加え、生産技術は製品を正確に検査し、スクラップ理由を記録できます。ソフトウェアは、紙やメールベースの業務プロセスを電子ワークフローで自動化できます。さらに、ロボティックプロセスオートメーション(RPA)は反復的なワークフロータスクを自動化でき、機械と組み合わせることで
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学習により、時間の経過とともにプロセスの継続的改善を実現します。例えば、不適合製品や原材料を検出した場合、システムはその原材料を生産ライン全体にわたって遡ってトレースし、自動的に除去または除去対象としてマークできる場所まで特定し、承認プロセスの合理化も実現します。
»» トレース: 在庫とプロセスのトレースは新しい概念ではありませんが、結果として生じる電子的な「紙の証跡」のデジタルスレッドを活用することは、スマートプロセスおよびスマートファクトリーの基本的な構成要素となっています。原材料から完成品までの完全な系譜と履歴を持つフルトレースにより、紙のプロセスで一般的な数日または数週間かかるリコール時間を数分に短縮できます。
»» 分析する: リアルタイムの製造インテリジェンスは、重要なKPIの報告と可視化を通じて、より迅速かつ確信を持った意思決定を実現します。強力な分析により、システム間のデータを文脈化し、プラントフロアのアセットパフォーマンスから経営層の業績まで情報に基づく意思決定を推進し、将来のトレンド分析のための詳細な履歴記録を維持します。人工知能(AI)と組み合わせることで、プラットフォームは人間には見えないデータのパターンを識別し、報告できます。映画のAIとは異なり、このプラットフォームは人間がより賢明な意思決定を行うためのより良いデータを実現します。
自動化ツール導入
製造メーカの最優先事項は、生産性、効率性、品質、安全性です。テクノロジーは、テクノロジーのためのテクノロジーではなく、これらのビジネス課題に事業価値をもたらすものであるべきです。
価値を高めるためのますます一般的な方法の1つは、プラントフロアの機械、人、プロセスからデータを取得し、それをMESと組み合わせて活用することで、製造オペレーションをより効率的に管理することです。製造メーカは数十年にわたりインプロセス制御のためにデータを収集してきましたが、それを分析する手段やデータの明確に定義されたユースケースがなかったため、
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従来、企業はデータを「床に落とす」か、せいぜい「いつか必要になるかもしれない」と考えてどこかに保存してきました。この慣行により、複数のデータサイロが生まれ、コンテキストが欠如しているため、データの活用がさらに困難になっていました。
このリアルタイムのデータは、生産、在庫、品質における制御、同期性、正確性の水準を支えるために常に価値がありました。産業用オートメーションとIIoTの登場により、リアルタイムのデータ活用は急速に加速しています。MESは、顧客、ジョブ、ワークセンター、さらにオペレーターや時刻に関する固有のコンテキストをこのデータに付与します。こうした情報は、これまで存在していませんでした。
ロボットや協働ロボット(人間の従業員と一緒に働くように設計されたロボット)などの自動化により、単調な「物を拾って置く」作業が引き継がれ、その他の技術により、部品の数を数えたり欠陥を識別したりするような、より困難またはエラーが発生しやすい作業が置き換えられています。目視検査システムは、1分間に数百または数千の部品をレビューし、良品と不良品の両方をリアルタイムでMESに記録できます。
自動化はプロセス オートメーションでもあります。例えば、ワークセンターやジョブセットアップの自動化、品質管理やラインサイドラベリングの自動化、データ収集および入力の自動化などがあり、本質的にポカヨケ (ミス防止)機能を実現します。これらのタスクは、人間のオペレーターがより高い価値を持つ業務に従事し、批判的思考スキルをより大きな利益のために活用できるよう自動化されています。
今日、製造メーカにとって最大の課題の一つは、生産作業に従事する人材を惹きつけることです。人々は、あらゆることに「アプリがある」テクノロジーに接続された家庭生活から職場にやってきます。製造メーカは、これらの労働者を巡って他のすべての産業と競争しています。企業は、環境をデジタル化し、コネクテッドワーカーがデータを活用できるデータ、手法、責任を実現する必要があります。これにより、現代的で魅力的な環境が生まれ、今日のコネクテッドワーカーを惹きつけることができます。
最後に、最新の機会として、機械、プラントフロア、経営層からのすべてのデータを取得し、データを文脈に沿って可視化し理解するのに役立つ生産分析レイヤーを追加することが挙げられます。ダッシュボードを通じて洞察を実現する分析の能力は何年も前から存在していますが、高度な分析により、製造メーカはリアルタイムのトレンドを可視化できます
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アルゴリズムによる分析は、質問することさえ思いつかなかった問いに答えるなど、明らかでない洞察を特定して提示することができます。例えば、配送スケジュールと品質問題を相関させることで、部品が故障していたのと同じタイミングで受け取りドアが開けられたことによる湿度上昇が明らかになりました。これらの分析を企業全体の業務プロセスに適用することで、製造業はかつてないほどスマートになり始めています。
実際のユースケース:中国の製造工場と米国の第3シフトで業績が振るわず、顧客への注文出荷が遅れています。生産スーパバイザは、チームが24時間体制で稼働しているものの需要に追いつけていないと述べています。新しいMESを導入し、生産設備のPLCを接続することで、機械が部品を生産しているのかアイドル状態なのかを可視化できるようになりました。フィルタリングされていないデータから、各シフト交代時に機械が30分間停止し、第3シフト中の休憩時にも追加のダウンタイムが発生していることが判明しました。このデータをもとに、作業員の休憩時間をずらして生産スケジュールに3時間を取り戻し、高額な生産設備の追加購入を回避できました!
プラントフロアを接続することで、実際のプロセス改善に間に合うように客観的な意思決定に活用できる具体的かつリアルタイムのデータが得られます。MESは、管理計画や品質計画から伝達された正しいプロセスおよび仕様に従っている場合にのみ生産が行われるよう、規律と厳格さを積極的に浸透させることができ、許容範囲外や仕様外のものが生産される前に事前にアラートを発することが可能です。また、MESは、生産や機械の許容値が仕様外のトレンドを示した場合に機械を自動的に停止したり、スーパバイザに通知やアラートを送信して介入を促したりすることも可能です。
生産における在庫の移動、各作業センターでの消費、検査、組立、完成品のステージングまで、あらゆるアクションをMESで記録できます。 MESは、プロセスを維持・管理するためのデジタルな記録システムとなります。
IIoTの導入
製造メーカは、リアルタイムの生産データにどれほどの事業価値があるかを認識すると、実際の問題に対応し、継続的改善のさらなる機会を発見するためにそのデータを活用し始めました。
第5章
スマート製造の実現
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インターネットと低コストテクノロジーの登場により、スマートフォンから家電製品、自動車に至るまで あらゆる種類の数十億台のデバイスが ネットワーク化され、インターネットに接続されてデータを共有し、指示に応答できるようになっています。このトレンドは広くInternet of Things (IoT)と呼ばれています。製造業では、センサーの低コスト化と、ますますネットワーク化が進むプラントフロア設備によって、膨大なデータ収集とデータ共有の機会が実現されています。製造環境でセンサーがデバイスや生産設備に接続される場合、これはIndustrial Internet of Things (IIoT)と呼ばれます。
IIoTデバイスは、センサー、PLC、機械コントローラから製造に関するプロセスデータや環境データを大量に取得し、そのデータをモニタや分析ソフトウェアがアクセスできるゲートウェイに送信します。例えば、振動センサや温度センサは機械/資産の性能の変化を検出し、予防保全が必要な場合はアラートを送信できます。データが収集され分析されると — MESが実現するすべてのコンテキストとともに — 生産設備で何が起きているかを確認し、前回のシフト、先週、または昨年に何が起きたかを振り返り、将来何が起こるかを予測して予定外のダウンタイムを回避できます。
これはMESにとって大きな恩恵です。なぜなら、稼働時間は総合設備効率(OEE)の主要な貢献要因だからです。したがって、IIoTは貴社施設全体の自動化において重要な役割を果たし、重要な製造資産の性能に対するより高いレベルの可視性を拡張します。IIoTを活用することで、従来の定期保守の慣行を、デバイスが保守を必要とする兆候を示したときに作業を実施する性能ベースの保守で補強できます。IIoTのモニタと分析により、生産を中断させる可能性のある故障が発生する前に性能の問題を特定できます。高度な予測アルゴリズムを活用すれば、システムは故障を予測するだけでなく、性能の改善点を特定し、最終的には企業全体および関連システム(ERPや計画システム)に展開できる修正(または修理)を処方して、より大規模に生産性を向上させることができます。これらのシステムは、修理を行うための最も影響の少ないダウンタイムの時間帯を決定できます。さらに、CMMS機能と組み合わせることで、メンテナンスはさらに自動化され、クローズドループのプロセスとなります。さらに、生産、サプライチェーン、さらには業務管理の観点から適用されるコンテキストにより、IIoTデータは、どの顧客が納期厳守や品質問題のリスクが最も高いかなど、より広範な意思決定を支援します。
スマート製造とIIoTの新しい世界では、データへの接続性が鍵となります。自動化は、人材の潜在能力を引き出すのに役立ちます。手動でのデータ収集を排除し、すべての機械や情報システムからのデータを統合し、統一されたソリューションとしてビジネスを推進することで、従業員の時間を何時間も解放できることを想像してみてください。単調な作業から解放されることで、データを活用し、分析することに集中し、価値ある洞察を得ることができます。
人と情報の接続
このようなデータはすべて、適切な文脈の中でそれに基づいて行動できる人々と結びつくまでは、単なるデータに過ぎません。第 1章で説明した工場内の「ブラックボックス」には、解き明かされるのを待っている多くの関連情報が含まれていますが、生産部門外の管理者や経営層には見えていません。バックオフィスで生産計画を準備する計画担当者は、実現可能な基準生産計画の策定のために、ショップフロアのリソースの可視化が必要です。生産状況の更新は、指定された頻度 でのみビジネスに報告される場合があり、時間単位の操業がレポートから切り離されたままとなります。貴社のERPと連携するMESがなければ、重要なビジネス情報に大きなギャップが生じ、タイムリーな意思決定が困難になる可能性があります。
図 5-1の生産分析ダッシュボードは、生産率、在庫回転率、スクラップ、廃棄物などに関する洞察を示しています。
図 5-1.生産分析ダッシュボード。
MESをERPソフトウェアと統合することで、業務プロセスをより適切に調整し、タイムリーかつコスト効率の高い方法で高品質な製品の実現に積極的に取り組むことができます。
ビジネス成功の新たな次元の一つ — 時間/コスト/品質を超えて — は可視性です。品質や納期実績などのプロセス情報を顧客と共有することが、重要な差別化要因となっています。製品を生産するために必要でありながら、本質的には「検査可能」ではないすべてのリアルタイム制御パラメータにアクセスできることを想像してみてください。そのレベルの説明責任を伴う製品出荷は、それを実現できない競合他社に対して、その製造メーカが優位に立つことを確実に可能にするでしょう。
第2シフトで昨日製造された不適合部品について通知を受けた生産監督者を考えてみましょう。MESデータを活用することで、どのオペレーターがその部品を製造したのか、何時に、どの生産設備で製造したのかを確認できます。これは良いことですが、さらに優れた方法として、IIoT技術は部品を製造している2台の機械からデータを収集し、生産数を増やすためにコンベアベルトがより速い速度に上げられていたことを示すことができます。その結果、部品は炉を通過する速度が速すぎて、監視されているセンサーによると必要な温度に到達していませんでした。MESデータとIIoTデータを相互に関連付けることで、監督者は機械の性能が仕様外である時期を確認でき、影響を受けた部品の数を特定し、工場から出荷される前にそれらすべてを隔離して再加工することができます。高度なユースケースでは、IIoT技術が問題を検出し、MESと連携してオペレーターに警告し、不良品の製造を防止します。このようなリアルタイムの製造インテリジェンスにより、重要なKPIのモニタによって、より迅速で、より確信を持った、より情報に基づいた意思決定が可能になります。ショップフロア資産の運用特性を可視化することで、性能の向上と予定外のダウンタイムの削減に役立ちます。
クラウドからプラントの管理
多くの施設では、新しい情報技術を導入する能力が限られています。なぜなら、企業にはコンピュータ、サーバ、ソフトウェアに投資するための予算上の設備投資がなく、ましてやそのような技術を構成、インストール、保守するためのITスタッフもいないからです。施設内にソフトウェアをホストするためのサーバをインストールするこのアプローチは、オンプレミス 、または「オンプレ」 ソリューションと呼ばれています。
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オンプレミスソリューションでは、MESをホストするためにプラント内にサーバを設置します。ハードウェアとソフトウェアのインストールに加えて、オンプレミスサーバにはメンテナンスとサポートも必要です。また、サーバは、潜在的に過酷な環境や物理的損傷から保護される、清潔で空調管理された部屋に保管する必要があります。さらに、データセキュリティ、パッチ、アップグレードの負担は、貴社のITチームまたは外部のマネージドサービスチームが対応し続ける必要があります。リソースが限られ、サイバーセキュリティやランサムウェア攻撃が発生する時代において、オンプレミスソフトウェアの導入はますます問題となり、高い事業リスクをもたらします。
現在、多くの製造メーカがMESソリューションに、Software as a Service (SaaS)と呼ばれるクラウドベースの新しいアプローチを活用しています。
SaaSソリューションでは、MESはクラウドソフトウェアプロバイダによって管理され、インターネットまたは広域ネットワーク(WAN)を介して接続されたリモートデータセンタからソフトウェアが実現されます。ソリューションがクラウドから実現されるため、サーバハードウェアやソフトウェアの保守は不要で、特別な保管スペースも必要ありません。さらに、機能強化、バグ修正、アップグレードも自動的に実現されます。この仕組みにより、従来のオンプレミスシステムのアップグレードと比較して、中断やダウンタイムが削減されます。クラウドソリューションはまた、別個の“オフライン”テスト環境の維持にかかる追加コストや、新しいバージョンを“オンライン”生産環境に実装する前にテストするためのIT作業も不要にします。
クラウド上のMESにより、製造メーカは大きなIT負担を軽減し、IT専門家がデータおよびプロセス分析者として事業価値をより高めることが可能になります。クラウドベースのソリューションは通常、95%の稼働時間を保証するサービスレベル契約により、非常に高い稼働時間を実現します。ベストプラクティスのクラウドプロバイダは99.9%の稼働時間を誇ります。クラウドMESソフトウェアプロバイダは、個々の製造メーカが実現できるよりもはるかに高いレベルのセキュリティと稼働時間を備えた堅牢なソリューションを実現する専門家です。さらに、クラウドMESは導入が迅速で、オンプレミスソリューションよりも早期のROIを実現します。
SaaSは、Amazon Web ServicesやMicrosoft Azureなどのクラウドプロバイダで単にホスティングされているレガシーソフトウェアとは異なります。SaaSでは、ソリューションの運用に関するすべての側面がMESプロバイダによって実現されます。一方、ホスティングソリューションでは、サーバや関連インフラストラクチャは管理されますが、ソフトウェアのインストール、テスト、メンテナンスについては依然として貴社の責任となります。
SaaSソリューションは、サブスクリプション方式でソフトウェアを実現することで設備投資を削減するだけでなく、他にも多くのメリットがあります。例えば、SaaSソリューションでは、ソフトウェアのバージョンを管理したり、アップデートを実施したりする必要がありません。すべてのソフトウェアメンテナンスはソフトウェアプロバイダによって対応されます。一部のシステムでは「バージョンレスソフトウェア」を実現しており、ベンダーの顧客は各企業ごとに安全に分離された、常に最新の単一バージョンを利用できます。これによりサポートが容易になり、顧客間でのベストプラクティス共有が促進されます。
クラウドベースのシステムを利用することで、インターネットに接続されたあらゆるデバイスから安全にMESにアクセスできます。従業員が工場で作業している場合でも、世界中を移動している場合でも、自宅で勤務している場合でも、ログオンして状況を確認できます。
クラウドベースのMESソリューションは、セキュリティへのアプローチも変化させます。オンプレミスソリューションの場合、システムへのアクセス管理やハッキング、ウイルスの防止を、社内のITチーム(または高額なマネージドサービスプロバイダ)だけに依存することになります。これはリスクの高い選択です。なぜなら、ランサムウェアやサイバー攻撃が増加し、製造メーカは年間で数百万USDの身代金支払いを強いられ、生産停止や事業の破綻に至るケースも発生しているためです。一方、クラウドベースのシステムでは、これらの責任をクラウドソフトウェアベンダーの専門家と共有します。この大規模なチームは、セキュリティ上の懸念を特定し、迅速に解決するための、より広範かつ深い知識を有していることが多いです。ベンダーのセキュリティを確認する際に役立つサイトとしてSecurityScorecard.comがあり、さまざまなセキュリティテストや基準に対するベンダーの対応状況を確認できます。
クラウドベースのシステムのもう一つの利点は、拡張性です。オンプレミスソリューションでは、データが蓄積され、新たに製造工場にMESを導入するたびに、より多くのハードドライブやサーバを購入する必要があります。クラウドベースのソリューションでは、データストレージの追加や新しい製造工場のオンライン化はクラウドソフトウェアベンダーによって実現されます。ハードウェアやソフトウェアへの設備投資を行う代わりに、サブスクリプションの条件を変更するだけで対応できます。
クラウドでMESを運用する最後の利点は、ERPシステムやビジネスインテリジェンスツールを含む他のソフトウェアとの統合が容易になることです。
多くの製造施設にとって、クラウドベースのMESの利点は、ソリューションを評価する際に考慮すべき重要な要素です。
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第5章
スマート製造の実現
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クラウドへの移行
G&W Productsは成長を促進したいと考えていた製造メーカです。10年以上前に新しいCEOが就任した際、彼は成長の妨げとなり得るものを見つけました。それは、同社のレガシーなオンプレミスERPシステムでした。
多くの中小製造メーカとは異なり、G&Wはクラウドが大企業に限定されるという神話を信じていませんでした。同社は、テクノロジーを活用して事業を完全に変革するリーダーであると自負しており、それには十分な理由があります。G&W Productsは、ほぼ手作業で紙ベースの製造業務から、わずか1年足らずで、最新式の無駄のない世界クラスの生産-体制へと移行しました。
G&Wは、新しいERPの統合コンポーネントとしてMESを含むクラウドソリューションを選択しました。-同社にはオンライン化する2つの施設がありました。プロジェクトには約4か月かかりましたが、これはデータ移行を使用せずに18000の部品番号を手動で入力したことも一因でした。チームは導入中に「良いデータを入れれば、良いデータが出る」ことの重要性について多くを学び、その結果、溶接エラーを検出し、不良品が顧客に届かないことを100%確実にしました。
G&Wは、プロセスを継続的に改善する方法を見出してきました。監査作業を、質問ごとに6つまたは7つの画面を確認する作業から、単一のクエリで瞬時に完了できるように効率-化しました。データ解決は原材料レベルまで掘り下げることができ、これによりPlexの導入以来、300件すべての監査に合格することが可能-になりました。G&Wはまた、在庫を25%削減し、納期厳守率を80%から98%に向上させました。現在、G&Wは、以前には得られなかった貴重な詳細情報を持っているため、ボトムラインに直結する問題に取り組んでいます。
本章
» 事業価値と業務プロセス
» トランスフォーメーションを指針として
» 実装ロードマップ策定
» 節約効果を
事業価値
Chapter 6
MESを活用した事業価値の向上
製造実行システム(MES)の導入決定は、十分に理解されたビジネス
ケースと成功指標、そして目標指標の達成に向けた進捗の測定および報告へのコミットメントに基づいて行う必要があります。ビジネス
ケースと成功指標は、MESが実現手段
(「the what」)となるビジネスプロセス変革の結果として得られる
成果
であるべきです。
プロセス変革の実現
MESを選択する際は、プロセス変革を指針としましょう。
この時点では機能の詳細に飛び込むことを避け、代わりに
業務のどこを改善する必要があるか(「なぜ」)に焦点を当てましょう。
以下のニーズを検討してください。
»» 効率向上を実現するオペレータータスクの制御強化
»» WIPおよび生産高のリアルタイム可視化
第6章 MESを活用した貴社のビジネス価値の創出
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»» 在庫とスクラップの削減
»» 完成品から製造工程およびサプライチェーンまで遡るトレース-
»» 正式な品質手順と運用プロセスの統合
»» 生産と保全のアラインメント
各改善領域ごとに、現状の課題とビジネスへの影響を文書化し、短期・中期・長期で実現したいビジョンを策定します。この段階で運用改善や成果に注力することで、ソリューション(「方法」)の検討を開始する際にも優先順位を維持できます。
チーム編成
MESプロジェクトは生産オペレーションを変革しますが、他の多くの機能にも影響を与えます。価値に焦点を当てた部門横断的なステークホルダーチームによる適切なプロジェクト管理により、ソリューションの選定と導入に必要な時間を短縮できます。
貴社内では、ステークホルダーからの賛同と関与が必要です。ステークホルダーは2つのグループに分けて考えることができます。
»» プロセス改善による事業上の恩恵を受ける関係者
»» プロセス変更によって最も直接的に影響を受けるシステムユーザ
例えば、財務は支援者となる場合がある一方で、オペレーションは変更の影響を受けることがあります。ITおよびプラント運用技術(OT)からの要件を無視することなく、実装時および長期的なサポートにおいて両者と整合させることが重要です。
影響を受ける機能部門の代表者を含むプロジェクトチームを編成します。強力な経営幹部のスポンサーシップも極めて重要です。トップによるこのビジネス変革への支援がなければ、障害や変化への抵抗によってプロジェクトが停止する可能性があります。
適切なプロセスオーナーおよびサブジェクトマターエキスパートをチームに迎えたら、貴社のビジネス要件や指標を文書化し、新しいMESシステムの選定を開始できます!
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実装ロードマップの策定
選択プロセスをガイドし、一定期間内に貴社がどのようにデジタルトランスフォーメーションを実現するかを定義する、価値主導のロードマップを構築するための多くの戦略やフレームワークが利用可能です。初期段階で最も重要なのは、何が可能であり、潜在的なソリューションプロバイダがどのような提案をしているかを十分に理解することです。テクノロジーは急速に進化しているため、現在の知識だけに頼らず、先入観を持たないようにしましょう。
リスク許容度の評価
実現可能性を検討する際には、リスク許容度と回避したい特定のリスクを評価してください。ほとんどの企業は、サポートコストが高く、アップグレード時に避けられない陳腐化コストが発生するため、個別のカスタムソリューションの構築やサポートには関心がありません。多くの企業は、SaaSソリューションの価値を認識するようになっています。ミッションクリティカルなソリューションに高い信頼性が求められる場合、必要な冗長性やサイバーセキュリティを維持するためにITコストが急増することがあります。SaaSソリューションは、これらのコストをすべての顧客に分散することで、個々の企業の負担を大幅に軽減します。最後に、カスタマイズを回避するためにどのようなチェック機能やバランス機能を導入するかを検討してください。多くの企業は、SaaSが業務プロセス自動化のベストプラクティスを実現し、プロジェクトチームがカスタマイズを導入して将来的に高い所有コストにつながることを心配することなく、求めている事業価値を実現できることを発見しています。
ベンダーの選択
優先順位と潜在的な実現戦略を理解したら、時間をかけて何を実現したいかに焦点を当て、事業価値を優先順位付けの手段として活用する価値ベースのロードマップを構築してください。これをMES選定時の選定基準の指針としましょう。 信頼できるソフトウェアパートナに相談し、貴社が求める事業価値や業務プロセス改善の文脈で何が実現可能かを明確にしましょう。機能や性能に過度に注目しすぎないようご注意ください。
第6章 MESを活用した貴社のビジネス価値向上
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時として、正式な提案依頼書(RFP)は避けられない場合がありますが、それは誰の利益にもならない行動を生み出すことがあります。ベンダーは、実際に提供できる以上のものを提示することになります。顧客は、これまでの経験に基づいて必要だと思う要件を定義するため、イノベーションの機会がほとんどありません。顧客は必要以上のものを購入し、欲しいと思うものを得るためにカスタマイズを行うことになります。そして、ベンダーは元のRFPに対して責任を負わされているため、反論することができません。
ガバナンスモデル構築
ロードマップを策定し、ソリューションプロバイダを選定したら、次のステップは実装チームのガバナンスモデルの構築です。現行の業務およびシステムを理解し、プロジェクトに十分な時間を割くことができるチームを編成することが重要です。同様に、積極的に関与し、必要な際に重要な意思決定を行うことができるエグゼクティブステークホルダーを確保することも同じくらい重要です。多くの場合、複数のステークホルダーが割り当てられますが、これは悪いことではありません。ステークホルダーが多い場合、一般的に会話が増え、タイムラインがやや長くなるものの、より良い導入につながります。
実装パートナは、プロジェクト憲章または実行計画から始まるベストプラクティスとノウハウを実現します。
並行して、SaaSソリューションを選択する場合は、コアチームが包括的な製品トレーニングに参加する必要があります。目的は、ソフトウェアの動作および設定の概要を紹介し、チームが実装アクティビティにより良く備えられるようにすることです。
実装チームは、貴社のユースケースがソフトウェアソリューション内でどのように実装できるかについて見解を持つことになります。これは、ベストプラクティス機能について合意を得て、カスタマイズのリスクを最小限に抑えるための重要な第一歩です。また、統合戦略への入力となる接続ポイントを特定する機会も提供します。
統合の準備
次に、主要な作業として、構成作業およびマスタデータの投入準備が含まれます。並行して、ITチームはソリューションプロバイダと連携し、ERPや他のシステムと継続的に情報を交換するための統合戦略を実行する必要があります。
プロセスにおける次の重要なステップは、準備状況を判断することです。これには一般的に、ソリューションの運用を確認し、新しいプロセスをより広範なオペレータチームに紹介するためのパイロットまたは試験的なエンドツーエンド実行が含まれます。
成功の維持
最後に、システムが本番稼働をサポートするために利用可能になる「go-live」の瞬間があります。しかし、作業はそこで終わるべきではありません。MESを展開する際には、チーム全体がソリューションとそれが実現する洗練されたプロセスを採用することを確実にするために、変更管理について考え、計画することが重要です。チームがソフトウェアを採用すれば、チームメンバーは性能向上のための継続的改善アクティビティに参加できます。
変更管理(ユーザの採用を含む)には、成功を実現し維持するための3つの重要な焦点領域があります。1) 変更管理モデルの構築、2) メッセージングの推進、3) メッセージを推進し、意思決定を行い、説明責任を担うスポンサーの確保。
まず、準備状況のチェックリストとなる全体的な変更管理および進行モデルの作成です。一例としてADOPTがあります。
»» 認識:人々は変更の理由を認識している
»» 意欲:人々は変更に参加し、貢献する
»» 導入:人々は適切なトレーニングとコミュニケーションを受ける
»» 実践:人々は必要に応じてサポートスタッフの支援を受けながら、実際に変更を使用できる
»» 指導:人々は専門家となり、他者を指導しサポートできるようになる
最後の2つであるメッセージング/コミュニケーションとスポンサーシップは、互いに関連しており、変更管理モデルとも結び付いています。一貫した継続的なコミュニケーションおよびメッセージングは、人々が情報を得て、変革を進めるために必要な知見を持つことを確実にするために不可欠です。
スポンサーシップは一人の人物ではなく、実際には複数の役割から成り立っています。エグゼクティブスポンサー、例えばCEO/presidentやその他のエグゼクティブは、全体的な方向性を設定し、一貫してコミュニケーションを行います。フロントラインマネージャーは、部門やチームレベルでコミュニケーションを行います。
従うべきモデル、一貫してコミュニケーションを取るスポンサーのグループ、そして人々が大きく前進できるようにする、十分に検討された有益なメッセージを持つことは、変更管理の取り組みの成功率を大幅に高めます。
MES成果の測定
多くの企業は、MES導入によっていかに迅速に効果を生み出せるかに驚いています。そのため、成功を測定するためのKPIを早期に決定することが重要です。これにより、プロジェクトチームは進捗を証明し、それを基盤としてさらなる成果を積み重ねることができます。ITアナリスト企業Gartnerによる最近の調査では、MESを導入した企業のほぼ3分の1が、目標としていた多くの効果を3か月未満で実現したことが明らかになりました。これらの効果には以下が含まれます。
»» レポート待ち時間の削減
»» 在庫回転率の向上
»» ショップフロア管理による品質向上
»» 完成品からサプライチェーンまでの規制遵守およびトレーサビリティ
»» 複数拠点にわたる性能と運用の可視性の向上
これらのメリットは、オペレーションマネージャやサプライチェーンの専門家にとって明らかに価値がありますが、企業が投資する能力についても検討する必要があります。経営幹部は、代替案を選択し、MES導入の価値を測定する際に、特定の財務基準に依拠することがよくあります。
»» 初期設備投資(CAPEX)
»» 継続的な運営費用(OPEX)
»» ROIとTime to Value (価値実現までの時間)
»» 在庫削減と回転率向上の期待
»» スクラップや無駄の削減
»» 向上した設備利用率とプラントスループット
MESソリューションの設計方法の違いが、これらの指標に影響を及ぼす場合があります。
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例えば、オンプレミスのMESソリューションでは、サーバの設置、ユーザライセンスの購入、サーバハードウェアおよびソフトウェアの保守要員コストを考慮した初期CAPEX投資が必要です。一方、SaaSソリューションには初期資本支出がなく、サブスクリプション型のOPEXモデルで資金調達されるため、業績との整合性が高いことが多いです。また、SaaSソリューションはスケールアップやスケールダウンが容易である傾向があります。
在庫管理と効率性に関連する業務運営の改善により、システム導入コストを相殺でき、最短期間で高いROIを実現します。
MES導入の短期的なROIを示すことは重要ですが、長期的な視点も必要です。MESシステムは、将来的にさらに大きな価値をもたらす新しい技術を統合するための扉を開きます。多くのインダストリー4.0技術を活用するためには、堅牢かつ柔軟なMES の装備が貴社の施設にとって不可欠です。これはスマートファクトリーの基盤要素です。
第6章
MESを活用した貴社のビジネス価値向上
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本章
» » 貴社の
の継続的改善製造オペレーション
» » ボトムラインに直結するコストの削減
ボトムライン
» » 業績および
へのリスクの軽減お客様
第7
章 MESが貴社のボトムラインに
貢献する10の方法
明らかに、MESは貴社の製造業務を変革する能力に影響を与えます。以下のメリットが期待できます。
» 製造品質と管理の向上: MESは、原材料から完成品までのプロセスを統制し、エラープルーフ化することで価値を実現します。
» 法規制の遵守の確保。 MESは、貴社が製造する製品に使用される部品に関する正確な情報を実現することで、リコールリスクを軽減します。
» プロセスの同期化: MESは、各ステップのサイクルタイムを監視および調整することで、WIPを最小化し、生産を加速するのに役立ちます。
» 可視性の向上: MESは、リアルタイムで何が起こっているかに関する関連情報を含むダッシュボードを実現し、問題を早期に発見して操業を円滑に維持できます。
第 7 章 MESが貴社の収益に貢献する10の方法
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»» 経営報告の迅速化 MESは、社内の全員が必要なときに必要な洞察にアクセスできるようにします。
»» 資産活用の向上: MESは、スケジューリングとメンテナンスを最適化することで、予定外のダウンタイムを排除し、資産活用を向上させます。
»» コスト削減: MESは、各ユニットの製造に必要な時間を短縮することで直接的なコスト削減を実現し、最終的にボトムラインに直接貢献します。
»» エンジニアリング変更の合理化 MESは、エンジニアリング変更を実装するために必要なすべての修正の特定および、すべてが正しく更新されることの確認に役立ちます。
»» サプライチェーンコラボレーションの改善 MESは、サプライヤーが正確なデータにアクセスできるようにすることで、協力や納品の調整が容易になり、生産プロセスの支援につながります。
»» システム管理の簡素化 クラウドMESは、システムメンテナンスをクラウドMESソフトウェアプロバイダに委託することでITを簡素化し、製造メーカから膨大なIT負担を取り除くことができます。
用語集
アセットパフォーマンス管理(APM): IIoT技術を活用し、機械およびプラントの健全性をプロアクティブにモニタし、最適な稼働時間、スループット、メンテナンス要件の実現。
クラウドコンピューティング: ローカルサーバやパーソナルコンピュータではなく、インターネット上でホストされているリモートサーバのネットワークを利用してデータを保存、管理、処理する手法。
デジタルトランスフォーメーション: デジタル技術を活用し、新たな ビジネスプロセス、文化、顧客体験を創出する、または既存の ものを変革し、変化するビジネスおよび市場要件に対応するプロセス。
エンタープライズリソースプランニング(ERP): 企業が事業の重要な部分を管理・統合するために使用するアクティビティ(およびソフトウェア)です。ERPソフトウェアアプリケーションは、企業が会社を運営するために必要なすべてのアクティビティを単一のデジタル記録システムに統合するのを支援します。
Industrial Internet of Things(IIoT): 製造やエネルギー管理を含む産業用アプリケーションにおいて、コンピュータとネットワークで接続(性)されたセンサ、計器、その他のデバイスが相互に連携しています。この接続(性)により、データ収集、交換、分析が可能となり、生産性や効率性の向上、さらにはその他の経済的利益が実現されます。
在庫回転率: 在庫が月や年などの一定期間内に販売または使用される回数を示す指標。
リーン: 製造システム内の無駄を最小限に抑えつつ、同時に生産性を最大化し、継続的改善に重点を置いた製造プロセス。
製造実行システム(MES): 製造施設における作業の可視化と制御を実現するコンピュータシステム。
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用語集
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製造オペレーション管理(MOM): 効率最適化を目的としたエンドツーエンドの製造プロセス管理システム群。MESと同義で使用されることが多い。
製造資源計画(MRP): 適切な原材料を適切なタイミングで調達することを支援するために使用される、生産計画、スケジューリング、在庫管理システム。
オンプレミス(「オンプレ」)コンピューティング： 製造施設に設置されたコンピュータサーバを使用して情報を保存および処理すること。
総合設備効率(OEE): 生産高、機械の稼働時間、許容品質という主要なKPIを組み合わせた工場の指標。
生産モニタ: プラントフロア上の機械との接続(性)から得られる透明性の高いリアルタイムKPIによる継続的改善の推進。
プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC): 組立ライン、ロボット装置、または高い信頼性の制御を必要とするあらゆるアクティビティなど、製造プロセスを制御するための産業用デバイス。
品質管理システム(QMS): 品質方針および目標を達成するためのプロセス、手順、責任を文書化した正式なシステム。
Quick Response(QR)コード: 黒と白の四角形の配列からなる機械読み取り可能なコード(バーコードに類似)で、通常、スマートフォンのカメラやスキャナで読み取るためのウェブURLやその他の情報を保存するために使用されます。
ソフトウェア・アズ・ア・サービス(SaaS): ソフトウェアがサブスクリプション方式でライセンスされ、中央でホストされたデータセンターからインターネット経由で配信されるソフトウェアのライセンスおよび配信モデル。
シックスシグマ: 統計を用いてプロセスを測定し、ばらつきを削減するプロセス改善手法。
スマートマニュファクチャリング: MESA.orgによると、スマートマニュファクチャリングとは、工場内およびバリューチェーン全体にわたるビジネス、物理的、デジタルプロセスのインテリジェントかつリアルタイムなオーケストレーションと最適化です。リソースとプロセスは自動化、統合、監視され、可能な限りリアルタイムに近い形で利用可能なすべての情報に基づいて継続的に評価されます。
WIP: 原材料から始まり、完成品と見なされる前の生産工程のさまざまな段階にある部分的に完成した製品を指す用語です。
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