MESとは｜目的・必要性・機能・導入メリットをわかりやすく解説

MESとはManufacturing Execution Systemの略語で、製造実行システムを意味します。日本国内の製造業において、MESは大きな役割を担います。本記事では、MESの目的や必要性・機能について解説し、導入のメリットについても紹介します。

目次

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1. MESとは
2. MESの役割
3. MESが必要とされる背景
4. MESの機能
5. MESを導入するメリット
6. MESを導入する際の注意点
7. MES機能をもつ生産管理システムがおすすめな理由
8. まとめ

MESとは

MESとは、Manufacturing Execution Systemの略語で、製造実行システムを意味します。MESは在庫状況や作業の進捗状況を把握し、生産計画に基づいた作業スケジュールの策定、作業者への適切な指示などを行うことで、業務の効率化やコスト削減を図ります。

MESを導入することで、生産ラインにおける製造工程が可視化され、製品品質の向上や納期短縮、部門間の連携が容易になるといったメリットが享受できます。

MESには、アメリカのMES推進団体であるMESAによって定義された11の機能があり、必要に応じて機能を使い分けることで、異なる製品ラインにも対応できます。MESを適切に活用するには、MESの役割や必要性、機能について正しく理解することが重要です

MESの役割

MESの役割は、製造工程を監視・管理し、業務の最適化やコスト削減を実現することです。具体的には、生産計画に基づいたスケジュールを策定し、作業者に適切なタイミングで製造指示を出しながら作業手順を監視します。

MESは各拠点・製造工程を連携し、原材料の調達から出荷までを一括管理することで、生産資源のムダを省きつつ非効率な工程を改善します。

MESには生産データを自動収集する機能があり、収集データを活用して在庫の最適化を図り、製品リードタイムを短縮する役割も担っています。

なお、生産効率の向上を目的とするシステムとしては、MESの他にERPや生産管理システムがありますが、両者との違いは以下で詳しく解説していきます。

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MESとERPとの違い

生産管理は、計画層・実行層・制御層の3つの層から成り立ちます。このうち、実行層にあたるのがMESであり、ERPは計画層にあたります。そして、制御層にはPLCやDCSなどの制御技術や装置が関連します。

ERPは、企業のヒト・モノ・カネ・情報といった資源を一元管理するシステムです。ERPは財務管理・人事・生産管理などの異なる業務を連携する基幹システムであり、生産管理に限らず、企業経営全体の効率化を目的とします。

それに対して、MESは生産ラインの製造工程を監視・管理するシステムであり、ERPや生産管理システムの生産計画に基づいてスケジュールを策定し、作業手順を監視します。

ERPの役割が生産管理を含む経営全体の効率化であるのに対し、MESは製品が出荷されるまでの製造プロセスに特化したシステムである点に違いがあります。

MESと生産管理システムの違い

生産管理システムは、製造現場の納期・在庫・コストといった情報を一元管理し、生産効率や製品の品質向上、コスト削減を図るシステムです。

システムの目的に関して、MESは生産管理システムの1つと言えますが、業務範囲に違いがあります。生産管理システムは製造プロセスの管理だけでなく、受注・在庫・購買といった製造前後のプロセスまでを管理します。

対して、MESは生産スケジュールの策定、設備・原材料・在庫の管理、製造工程の監視、および収集したデータをERPや生産管理システムに連携させるまでが業務範囲となります。

MESが必要とされる背景

製造業を中心に、MESが必要とされる背景にはさまざまな理由・背景が関係しています。ここでは、グローバル化・顧客ニーズへの対応など、以下の背景について解説します。

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グローバル化や顧客ニーズへの対応

経済のグローバル化や顧客ニーズの多様化により、製造業は大量生産から多品種少量生産へシフトしつつあります。そして、多品種少量生産を成功させるには、的確な生産計画と在庫管理が必要です。

しかし、多品種少量生産は仕様書・設計書の一様化が難しく、受注の度に変更が必要になることも少なくありません。

また、的確な生産計画と在庫管理を実現するには、多くの企業が抱える人手不足や属人化といった課題を解決する必要があり、製造工程の自動化・デジタル化も不可欠です。

属人化からの人材不足が課題である

製造業では1人の担当者に業務が一任されてしまうことで、属人化しやすい環境が構築されているのが大きな問題・課題となっています。さらに、日本国内全体で人材不足が深刻化しており、技術やノウハウの共有が正確に行われない状況下にあります。

そのため、製造工程のデジタル化が可能なMESを活用することで、生産スケジュールの最適化やリソースの最適配分を実現します。そして、部門間の情報共有により、作業者のスキルに関係なく、一定の品質が保持できるため、属人化の解消にも繋がります。

日本の製造業特有の開発投資コスト不足

従来まで、日本国は先進国の1つとして製造業もトップレベルの強みを保有していました。しかし、近年は人材不足などの課題から、開発コストに投資する資金が不足しており、他国と比べても大きな強みを提示できなくなっています。

そのため、DX化・デジタル化に対応したMESなどを活用しながら、適切な開発費の算出や課題の解決に向けた早急な対策が求められています。つまり、日本国が本来持ち合わせていた強みを再び保有するためには、製造業のデジタル化が重要です。

MESの機能

MESの機能については、アメリカのMES推進団体であるMESAが発表している以下の11の定義が知られています。必要に合わせて機能を使い分けることで、異なる製品ラインにも対応できます。

機能	内容
生産資源の配分と監視	生産設備・技能・資材などの生産資源を適切に分配し、状況を監視する
仕様・文書管理	製品仕様書・図面・作業手順書などの作業に必要な文書を管理する
作業のスケジューリング	生産計画に基づいて、詳細なスケジュールを策定する
差立・製造指示	作業スケジュールに基づいて、製造指示・変更指示を行う
作業者管理	作業者の作業状況を管理し、最適な作業割り当てを行う
工程（プロセス）管理	生産状況を管理し、作業者の対応を支援する
データ収集	生産設備の稼働状況や各工程の進捗状況データを収集する
製造の追跡と体系管理	仕掛品の追跡と次の工程の管理を行う
実績分析	蓄積した生産実績データから最新の生産状況を分析する
品質管理	品質データを収集して、適切な品質管理を行う
保守・保全管理	生産設備の保守・保全活動を計画し、実行・管理する

MESを導入するメリット

MESを導入するメリットは数多くありますが、ここでは特に注目すべき4つの項目を紹介していきます。

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製品品質が向上する

MESは製造工程における製品の品質を監視し、不良品の早期検出を可能にします。原材料の入荷から製品の出荷までを製品ごとに追跡できるため、品質に問題が生じた場合、不良品が発生する可能性のある製品範囲を絞り込むことができます。

従来のアナログ管理の場合、不良品の発生原因を突き止めるのに時間がかかっていましたが、MESによる製造データの自動収集・分析により、エラーの原因を早期に把握し、改善策を打ち出して品質向上に繋げることができます。

製造コストを削減できる

MESによるリアルタイムのデータ収集は、非効率な工程や問題を可視化し、製造工程におけるロスを削減します。

例えば、収集されたデータから、製品1個にかかる材料費や工数が正確に把握できるため、実際のコストと適正コストとの乖離原因を分析することで、改善策の立案が行えます。

MESによる製造工程のデータ収集と分析は、アナログ管理では見えにくいムリ・ムダ・ムラを発見し、製造コストの削減を実現します。

納期を短縮できる

MESにより材料・部品在庫の状況をリアルタイムで把握することで、適切な在庫管理が可能になり、材料・部品不足による生産スケジュールの遅延を防ぐことができます。

また、収集した製造データを活用して、過去の製造プロセスの改善点を特定できるため、改善後は、生産スケジュールの策定を迅速に始めることができます。これにより、製品リードタイムが短縮でき、納期の短縮に繋がります。

部門間の連携がとりやすくなる

MESの導入により、生産プロセスにおける製造・品質管理・在庫管理・出荷といった異なる部門間の連携が容易になります。部門間でのリアルタイムの情報共有は、生産スケジュールの最適化や業務の効率化、コスト削減に繋がります。

そして、本社・事業所・工場といった離れた拠点間での連携も可能になるため、生産計画の変更やトラブルが発生した場合も迅速な対応ができ、スケジュールの遅延を防ぐことができます。

MESを導入する際の注意点

MESにより製品品質の向上や納期の短縮が可能になりますが、一方で以下のような注意点もあるため、導入前に把握しておきましょう。

1. 費用対効果を確認しておく
2. 導入目的を明確にしておく

MESの導入には、初期費用・ライセンス費用・システムの維持費などのコストがかかります。初期費用は50万〜数百万円、ライセンス費用は月額数万〜数十万円です。利用人数によって変動するケースが一般的で、設定やサポートが別料金になっていることもあります。

そのため、まずは導入目的を明確にし、必要な機能要件を確認した上で、費用対効果が得られる製品を選ぶことが重要です。

MES機能をもつ生産管理システムがおすすめな理由

生産管理システムとは、製造現場の納期・在庫・工程・コストといった情報を一元管理するシステムです。生産管理システムには、生産計画の作成・リソースの配分・製造工程の監視・在庫管理・品質管理・データの自動収集・分析などの機能があります。

MES機能を備えた生産管理システムを導入することで、生産スケジュールの最適化や非効率な製造工程が改善され、生産プロセス全体の業務効率化や生産性向上が図れます。

まとめ

MESの目的は、製造工程における業務の効率化やコスト削減をサポートし、生産効率の向上を図ることです。大量生産から多品種少量生産へのシフトが進む製造業において、製造工程の自動化・デジタル化は不可欠であり、MESの導入が成功の鍵と言えます。

MESを導入することで、製造工程が可視化され、不良品の発生を防ぎ、製品品質の向上に繋がります。それに加えて、MESは異なる部門間を連携し、リソースの最適配分や生産スケジュールの最適化を実現します。

製造工程の管理を強化し、生産プロセス全体の効率化を図るには、MES機能を備えた生産管理システムの導入を検討し、生産効率の改善に取り組みましょう。