MES、ISA-95、MESA-11、cMES、NAMUR - なぜこれほど多くの規格があるのか？

MES 用語には意味があります。製造業に携わる2人の人間にMESの定義を聞けば、おそらく2つの異なる答えが返ってくるでしょう。その定義は、業種や現在のベンダー、そしてどのような製造オペレーションを行っているかによって異なります。

これは、Manufacturing Execution Systemの頭文字をとったもので、基礎となるテクノロジーが登場した後に作られたため、すぐに流行語になったからです。ベンダーがこの流行に乗り遅れ、自社の異種ソリューションを「MES」と呼ぶようになると、この言葉は希薄になりました。

この記事では、MESA（Manufacturing Enterprise Solution Association）やISA（International Society of Automation）といった組織による、定義を些細なものにしないための標準化の試みについて深く掘り下げます。

これらのモデルや標準を理解することで、製造実行システムをよりよく理解し、最新の代替案を評価することができます。

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MES 定義として最も広く普及しているのは、機能領域別にMES 定義したMESAモデルでしょう。

MESAは1990年代に設立され、MES システムの実行に関する助言を行い、その複雑化に対処しています。

1997年にMESAは、MESA-11モデルと呼ばれる11のコア機能を通じて、MES 範囲を正式に定義しました。これらの機能はプラントの視点に由来し、以下を含みます：

1. オペレーション／詳細シーケンス
2. 生産ユニットの派遣
3. 製品の追跡と系図
4. 労務管理
5. 品質管理
6. メンテナンス管理
7. リソース配分とステータス
8. 文書管理
9. パフォーマンス分析
10. プロセス管理
11. データの収集と取得
    

2004年、このモデルの焦点は事業運営に移りました。基幹業務に加え、サプライチェーンの最適化や資産の最適化も含まれるようになりました。このアップデートがCollaborativeMES（MES-MES）です。

MESAによると、このモデルは、中核的な業務活動が事業運営とどのように相互作用しているかに焦点を当てています。このモデルでは、競争の激化、アウトソーシング、サプライチェーンの最適化、資産の最適化を考慮しています。

C-MES 、その周辺にある他のビジネスオペレーション分野とインターフェイスします。これには、供給に重点を置いたシステム（調達SCP）、CRMやサービス管理などの顧客に重点を置いたシステム、ERP ビジネスインテリジェンスBIソフトウェアなどの財務や業績に重点を置いたシステム、CAD/CAMやPLMなどの製品に重点を置いたシステム、TMSやWMSなどの物流システム、制御（PLC、DCS）、コンプライアンスシステム（DOO管理、ISO、EH&S）などが含まれます。

そして2008年、このモデルは生産から工場運営、事業運営、さらにはリーン生産、品質・規制遵守、製品ライフサイクル管理、リアルタイム・エンタープライズ、資産パフォーマンス管理などの戦略的イニシアチブにまで及ぶ現在のバージョンに拡張されました。

MESAのMES 定義の核心は、MES 果たすべきさまざまな機能に基づく機能定義です。システムがMESであるためには、すべての機能グループ、またはそれらの合理的な組み合わせを備えていなければなりません。しかし、その定義は時代とともに進化してきました。MES-MESでは、MES オートメーションと企業経営の仲介役として、またデータと情報のハブとして機能しました。MESは機能の集合体であるだけでなく、全社的な情報の統合ハブでもあるのです。

ISA-95は、以前はInstrumentation, Systems, and Automation Societyとして知られていたInternational Society of Automation (ISA)とAmerican National Standards Institute (ANSI)によって共同開発されました。ISA-95規格の開発は、コンピュータが製造業の情報・制御システムに浸透し始めた1995年に始まりました。

ビジネスプロセスに重点を置いたMESAモデルとは異なり、ISA-95モデルは情報アーキテクチャに重点を置いています。ISA-95モデルでは、Purdue Enterprise Reference Architecture（PERA）モデルに基づいて、生産システムを5つのレベルに分割します。

このように、ISA-95規格はシステム間の境界を定義するのに役立ちます。センサーなどのインテリジェント・デバイスはレベル1に属します。PLC、DCS、OCSなどの制御システムはレベル2に属します。MESレベル3に属します。ERP レベル4に属します。

MES レベル3に位置づけることで、ISA-95は、MES 生産と企業システムを結びつけ、最終製品を生産するワークフローを管理し、生産記録を保持し、生産プロセスを最適化することを意味しています。

その目標は、ERP システムとMES効率的なインター フェースと統合を可能にする標準を開発することでした。これにより、関係者間の効果的なコミュニケーションが促進され、総所有コストを削減し、エラーのない統合が可能になります。

これまで見てきたように、MESAは機能によって、ISA-95は情報アーキテクチャによってMES 定義しています。しかし、業種や製造業の種類によって、製造、品質、ビジネスプロセス、規制環境における要件が異なるため、MES 業種や製造業の種類によって異なります。

MES 定義を標準化する試みは、業界ごとに行われてきました。例えばNAMURは、特にプロセス産業（化学と製薬）に携わるエンドユーザーのグループです。彼らの推奨はISA-95に基づくものですが、このグループは各業界のニーズに合わせてより具体的な定義を行っています。

より広いレベルでは、プロセス業界とディスクリート業界を区別することができます。当然ながら、それぞれの業種には異なる要件があるため、それぞれに対応するMES 重要な点で異なります。

プロセス産業はMES 機械やプラントの制御システムとして捉えています。一方、ディスクリート産業では、MES オンライン情報システム、フィードバック、生産制御システムとして捉えています。

これまで取り上げた規格のほかにも、VDI規格などの規格があります。VDI標準は、上記で取り上げた標準を基に、2004年にVerein Deutsche Ingenieureによって策定されました。他の規格と同様、VDIの目的は、ベンダーがマーケティング目的でMES 用語を矮小化するのを防ぐため、MES 一定の意味を与えることでした。

最近、アナリストたちは MESはアプリケーションとマイクロサービス・モデルへと移行しています。その結果 MESベンダーは、包括的なソリューションという位置づけから脱却し始めています。その代わりに、ベンダーはモジュール化された機能の販売を試みています。IIoT出現により、 MES デジタルの時代にまだ適切かどうか、多くの企業が疑問を持ち始めています。現在、市場はまだ進化を続けています。しかし、今後5年間でどのような方向に進むのか、注目すべきです。IIoT アプリケーション？従来のMES？それともその両方？

お分かりのように、MES 定義を標準化する試みは何度も行われています。専門家にとっては、これらの標準やモデルは有用かもしれません。しかし、MES一般的なエンドユーザーにとっては、これらの標準やモデルは参考になるというよりも、かえって混乱を招きかねません。おそらく、製造実行システムを定義するためのより良い方法は、それらが通常5つの主要な領域（生産機能、品質、人的資源、データ収集、およびシステム統合）の周りに持っている傾向がある共通の特徴によってです。

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