多品種少量MES ：なぜ「コンポーザビリティ」が新たな標準となっているのか

製造実行システム（MES）のベンダーの多くは、多品種少量生産にも問題なく対応できると主張するでしょう。しかし、果たしてそうなのでしょうか？

これは検討に値する問題です。なぜなら、多品種少量生産（HMLV）は、MES 重要な前提を、知らず知らずのうちに覆してしまうからです。

MES 、プロセスを一度定義すれば長期間にわたって実行MES 、セットアップにかかる労力は、何千もの同一のユニットに分散されます。しかし、このモデルはHMLV環境では通用しません。「バッチ」がわずか数ユニットしかなく、すぐに新しい構成に切り替える必要がある場合、切り替え作業に、製造自体と同じくらいの時間がかかってしまうことがあります。セットアップは、単なるオーバーヘッドから、作業の大部分を占めるものへと変化してしまうのです。

その結果、HMLV工場においてMES 評価する際、最も重要な考慮事項の一つがMES 。つまり、絶え間ない変化に対応しつつ、新しいバリエーションの追加ごとに大規模なITプロジェクトに発展させずに済むシステムはどれか、ということです。

この記事では、HMLVがMES 十分にサポートされていないことが多い理由MES 特に航空宇宙、防衛、医療機器といった規制の厳しい業界において、ハイミックス業務にとって「コンポーザビリティ」が合理的な標準となっていると私たちが考える理由について考察します。

MES 、多くの製造業者がかつて直面していた特定の問題――最適化され、検証済みのプロセスを定着させ、それを一貫して大規模に運用すること――に対する、長年にわたり定番の解決策となってきました。安定した大量生産においては、その厳格なアーキテクチャは非常に理にかなっていました。それは、一貫性を保つべき作業の標準化を徹底するものだったからです。

しかし、HMLVは一貫性を保ち続けるわけではありません。同社の強みは、大量生産工場が敬遠するような多様な製品を取り扱うことにあり、そのため、実行システムは絶え間ない変化に対応できなければなりません。

動的なばらつき管理こそが、従来のソリューションが限界を見せる分野です。受注生産の施設では、エンジニアたちは、増え続ける製品バリエーションのカタログに対応するため、作業指示書の作成や改訂に常に追われています。

それを紙やPDFで管理していると、バージョン管理の失敗は事実上避けられません。現場の担当者は、目の前にある書類が正確か、最新のものかを確認する確実な手段を持っていません。そして、その不確実性が、多額の損失につながる可能性があります。

APQCのベンチマーク調査によると、 平均的な製造業者において、スクラップと手直し にかかるコストだけで 、売上高の0.6％から2.2％を占めています。HMLV工場では、こうしたコストの主な要因は、多くの場合、作業員が古くなった組み立て指示に従っているという、ごく単純な事実に起因していることがよくあります。

この時点で、よりMESを探しに行きたくなるのが自然な反応でしょう。しかし、その考えも結局は同じ壁にぶつかってしまいます。堅固な基盤の中でカスタマイズ性を高めたとしても、システムに有意義な変更を加えるには、依然としてベンダーやその他の第三者の手を借りなければなりません。製造指示が毎週変更されるような状況では、その変更に対応するために第三者のサポートを必要とするシステムは、大きなボトルネックとなってしまいます。

コンポーザブルなMES はMES モジュール式の構成要素、アプリ、エージェント、自動化機能、コネクタ、テーブルからMES これらは単一の統制されたデータモデル上に構築され、業務を遂行する担当者によって組み立てられ、適応されます。

これは、多品種生産を行う工場にとって重要な点です。なぜなら、こうした構成要素があれば、モノリシックなシステムでは不可能なことが実現できるからです。ここでは、HMLVの運用において最も課題となっている4つの点について、それがどのように活かされるかをご説明します。

IT部門の負担をかけずに作成された、バージョン管理されたプレイブックと動的な作業手順書

エンジニアは、何千もの静的な文書を管理する代わりに、マスターとなるプロセスロジックを一度設定するだけで、システムが特定の作業指示書やシリアル番号に応じた正確な指示を生成します。作業ステーションのオペレーターは、適切なページを探さなければならないバインダーではなく、目の前の組み立て品にぴったりの組み立て手順を確認することができます。

これらの指示書は、ガバナンスの下で作成、バージョン管理、展開されるため、現場では常に最新のバージョンが稼働しており、何がいつ変更されたかの正確な記録が残されています。ノーコードおよび自然言語による作成こそが、先ほど説明したボトルネックを解消するものです。プロセスエンジニアや製造エンジニアが、ガバナンスを遵守しつつ自らアプリを作成・修正するため、新しいバリエーションがベンダーの処理待ちリストに滞留することはありません。

ビルドが実行中の段階で問題を検出する

多くのシステムでは、ビルドが完了した後に何が問題だったのかが通知されます。長期の量産では、その時点で回復可能な場合もあります。しかし、短期間で高付加価値の生産の場合、事後の報告では、その部品はすでに廃棄物となってしまっていることがよくあります。

コンポーザブル・プラットフォームには、発生源で信号を捕捉するためのインライン品質検査機能が組み込まれています。機械、センサー、デバイスへの専用エッジ接続により、リアルタイムデータが、オペレーターが製造工程中に使用しているのと同じアプリに送信されます。

このシステムでは、作業者が次の工程に進む前に、品質データ、トルク値、寸法、承認などの情報を記録するよう求めることができます。これにより、最終検査の段階ではなく、その場でエラーが明らかになります。少量生産の現場では、不良品を吸収できる余裕が少ないという理由から、リアルタイムの信号がより重要になります。

VEKA はその好例です。自社開発MES Tulip置き換えた結果、製品が出荷された後ではなく、作業の進行中に問題を発見できるようになったことで、ラベル貼付ミスを約88％、顧客からの返品を約60％削減することができました。

課題のある箇所から着手し、数週間以内に本番運用を開始します

90日間の概念実証（PoC）は、市場において「アジャイル」を意味する略語となっています。Tulipポーザブル・プラットフォームの場合、最初の動作するソリューションが完成するまでの期間は数週間程度です。なぜなら、価値を実感してもらう前にシステム全体を展開する必要がないからです。あるラインにおいて最も深刻な課題に対して1つのアプリを適用し、その有効性を証明した上で、そこから拡張していくのです。この「小規模から始める」というアプローチは、前述した導入の経緯に対する答えでもあります。つまり、「すべてか無か」という一発勝負の展開こそが、事態を悪化させる原因となるのです。

同一システム内でアジリティとトレーサビリティを維持する

医療技術や 航空宇宙・防衛などの業界における多品種生産において、検証できなければスピードは意味をなしません。こうしたチームは、俊敏性とトレーサビリティの間の葛藤を感じており、通常はどちらか一方を優先せざるを得ない状況に追い込まれています。紙の指示書は変更しやすい反面、トレーサビリティを複雑にしてしまいます。一方、厳格で検証済みのMES 、あらゆる変更に抵抗しつつも、優れたMES 。

コンポーザブルなMES は、その両方をMES 。すべての実行は自動的に正しいリビジョンに対して記録されるため、バリアントごとに指示を変更することと、明確で説明責任を果たせる記録を維持することが、同一のプロセスとなります。ガバナンスはアーキテクチャに組み込まれており、つまり、権限、承認、バージョン管理が、デフォルトですべてのアプリおよびすべての変更に適用されるということです。

規制対象のチームが、自社の品質管理部門さえも驚かせるほどのスピードで動いているのを、私たちは目の当たりにしてきました。

エイボン・テクノロジーズ社は、6か月足らずで2つの規制対象生産ラインを立ち上げ、通常なら18か月かかる施設の移転を6か月で完了させました。

Next Pharma社は、SAPに接続された約90のアプリケーションでMES を導入し、MES 従来のERP MES を全面的に刷新しました。

どちらの場合も、俊敏性と監査証跡は同じアーキテクチャから提供されており、それこそが、規制対象のHMLV事業において、そのどちらかを選ばなければならないという状況を防ぐ要因となっています。

多品種少量生産の工場において、柔軟性の問題は、システムの基盤となる部分に帰着します。そして、コンポーザブル・アーキテクチャこそが、製品構成の変化と同じスピードでソフトウェアを変更しつつ、その制御権を手放すことなく実現するものです。これこそが、多品種少量生産（HMLV）分野をリードするメーカーが、ベンダーに対して求めるべき基準なのです。

多品種少量生産において優位に立つ企業は、その現場のスピードに合わせてソフトウェアが適応できる企業である傾向があります。そこでは、新しいバリエーションの対応が、ベンダーにとっては四半期単位の作業となるのに対し、エンジニアにとっては午前中の作業で済むのです。次に、あるシステムが「柔軟性がある」と売り込まれた際には、より重要な問いは、「自社のチームが、誰にも頼ることなく、明日にもそのシステムを変更できるかどうか」という点です。

多品種少量生産の現場でそれがどのように機能するかをご覧になりたい場合は、 Tulip「ComposableMES」 を詳しくご確認いただくか、当社の担当者に具体的な生産構成についてご相談ください。