スマート金属生産: MESを使って生産上の課題を解決

すべての産業は、生産コストとエネルギーコストを管理し、生産性と工場能力を最大化しながら、適切な品質の製品を、適切な量、適切なタイミングで提供する必要があります。それに加えて、金属メーカは、より良く、より軽く、より強い製品を提供することで、市場(自動車および防衛)の進化する要求に応えなければなりません。そして、競合他社と差別化できる方法でこれらの要求を満たさなければなりません。

取り組まなければならないことがたくさんあります。適切なツールとテクノロジを導入して、リアルタイムで文脈に沿った生産の可視化を実現しなければ、金属メーカはあらゆる種類の問題に直面します。そのような問題には、生産･納入目標の未達成、トレーサビリティ、系譜、品質管理の問題、エラーが発生しやすく時間のかかる手動のレシピ管理、計画外のダウンタイムイベント、生産の柔軟性の欠如などがあります。
 

金属業界向け製造実行システム(MES)

多くの金属メーカは、これらの課題を解決するために、自前のソリューションを作ろうとしています。しかし、自前のソリューションの問題点は、技術そのものとその運用の両方に対する継続的なサポートです。システムをサポートできる人材がいなくなったり、技術が陳腐化したりすると、ゼロからのスタートを余儀なくされてしまうのです。

MESは、生産現場の複雑な製造システムを統合し、追跡し、管理するソフトウェアです。MESの主な目的は、製造プロセス内のアクティビティを効果的に実行することです。MESは、金属メーカが、最も費用対効果の高い適切な原材料を使用して、適切な製品を適切な時期に提供するための最善の方法を決定するのに役立ちます。

MES: 金属向けの6つのアプリケーション

金属工場では、MESは一般的にレベル3のアプリケーション(ISA 95)として存在し、レベル1、2 (制御と監視)とレベル4 (ERP/ビジネスシステム)の間に位置します。MESは、工場や工場のフロアシステムとERPシステムを接続し、金属事業に必要な6つの重要な機能を提供します。

1. データの収集と管理 – 製造のインテリジェンス

MESは、機器、制御システム、アプリケーション、データベースなどの異なるソースを接続することで、ビジネス、エネルギー、生産、および物流のデータをまとめます。この統合されたデータは、ダイナミックでモバイルなダッシュボード、生産トレンドレポート、およびその他の関連するリアルタイムのパフォーマンス情報を通じて、金属メーカが生産のボトルネックを特定するのに役立ちます。また、MESは工場の現場とERPシステムを結びつけます。つまり、MESを介して送信されたオーダは、生産レポートをERPに直接送信し、それに対応する材料消費、品質、およびプロセス情報が入力されます。

2. パフォーマンス管理

MESは、全体的な機器の有効性やダウンタイム分析などの生産性指標を、シフト別、エリア別、生産現場別に、エネルギー消費量とのクロスリファレンスで提供します。これにより、金属メーカは生産性の問題を特定し、具体的なコスト削減の機会を特定することができます。

3. レシピと注文管理

多くの金属メーカでは、合金や加工のレシピやワークフローを、物理的な文書を使って手動で開発･入力しています。また、個々のオペレータがこれらの情報を「ブラックブック」に記録することもよくあります。問題は、手動での保存と入力は、時間のかかる退屈な作業だということです。また、エラーも発生しがちです。MESは、レシピの作成と保存、作業手順の標準化、注文管理のERPシステムとの直接の同期を行なうことができます。新しい注文を受けると、MESはERPと連携して、品質やオペレーションの設定を含めた生産スケジュールを管理します。また、MESは最適な作業指示を作成し、最適な順序を選択して工場の現場で実行します。つまり、適切なレシピのセットポイントが制御層に直接配信され、自動化された正確なレシピの実行が可能になります。

4. 品質管理

MESは、あらかじめ設計されたワークフローや指示書を提供し、オペレータが指定された品質パラメータ内に収まるように支援します。また、MESはさまざまな品質チェックポイントからデータを収集し、製品が望ましい品質と一致しない場合、ホールドコードや生産アラートを送信することができます。また、スクラップの追跡も可能で、製品が廃棄された理由を理解し、問題の再発を最小限に抑えることができます。

5. トラック&トレース / 系譜

MESは、ロットやピースレベルの在庫、仕掛かり品、保留品、出荷待ちの完成品などを追跡することで、原材料から最終製品までの可視性を提供します。ヒートナンバーやロットナンバーによる製品のトレーサビリティは、個々の金属片の製造元を含む履歴情報を提供します。これらの情報はMESに保存され、ERPにリンクさせることで、MRP (資材所要量計画)、注文の順序付け、お客様への出荷のスケジューリングを行なうことができます。

6. ナレッジマネジメント

最新のMESツールは、作業指示書や手順書を格納することができるため、誰が操作しても一貫した生産が可能になります。他の多くの産業と同様に、金属産業も大規模な労働力の移行の真っ只中にあり、高齢の労働者が退職して知識を持ち帰るようになっています。指示書や手順書をMESに格納することで、新入社員の入社をよりシンプルに、より安全に、そしてより混乱なく行なうことができます。
 

金属管理の最新化

MESを使用することで、金属メーカは生産の可視性を向上させ、製造管理/監督層とビジネス/ERP層との接続性を向上させることができます。これにより、人材、設備、材料をより有効に活用できるようになります。

金属メーカは、進化する市場ニーズへの対応、新しい設備や技術の導入、変化する人材への対応など、MESを導入する上で理想的な立場にあります。

MESソフトウェアがどのようにして金属企業に深い洞察力を与え、機器の利用を改善し、品質管理を向上させることができるかについては、電子書籍「Modernizing Metals Management」で詳しく説明しています。