MES活用例：製造実行システム（MES)で設備の保全が可能に

2024.12.26

製造業の現場では、設備の故障による突発的な生産ラインの停止が発生することがあります。そこで今注目されているのが製造実行システム（MES）です。この記事では、製造実行システム（MES）を活用した設備保全の方法を解説します。MESによる設備の状態監視と異常の早期検知により、設備故障を未然に防ぎ、生産性とメンテナンス効率を大幅に向上させることが可能になります。

MES活用の背景と目的

製造業界を取り巻く環境は大きく変化しており、その変化に適応するためにMESを活用することが注目されています。ここでは、MESを活用する背景にある課題と目的について詳しく見ていきましょう。

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製造業における課題と変化

近年、消費者の価値観が多様化し、単一製品の大量生産から多様な製品への対応が求められるようになりました。この変化に伴い、製造業は大量生産から柔軟な生産体制への移行を迫られています。

また、機械化の進展により、複数の機械を同時に管理する複雑性が増大しています。この複雑性に対処するためには、設備保全の重要性が高まっています。同時に、人間の役割も作業から監視・管理へと変容しつつあります。

MESによる課題解決

MESは、これらの課題に対処するための有効な手段として注目を集めています。MESの主要な機能である生産管理では、コンピューター入力による自動生産と精確な生産数量の管理が可能になります。これにより、生産不足のリスクや過剰生産による在庫・廃棄問題を防ぐことができます。

また、MESは日々のエラーを最小限に抑制し、機械的エラーを早期に発見・対処することで、生産ラインの安定稼働を実現します。加えて、MESは労働安全の確保にも貢献します。機械と人間が混在する作業環境における事故リスクを軽減するために、機械の適切な作動状態を継続的に監視し、潜在的な事故要因を早期に検出することが可能になります。

MESの活用意義と期待される効果

MESの活用は、単なる技術導入ではなく、経営戦略の一環として位置づけられます。MESを活用することで、生産プロセスの最適化やリアルタイムでの設備状態監視による効率性の向上が期待できます。また、無駄の削減、人件費の最適化、品質管理の向上など、経済的なメリットも見込まれます。

将来的には、MESのさらなる自動化やAI・IoT技術との統合により、より高度な生産管理が可能になると予測されます。MESを活用することで、柔軟な生産体制と迅速な市場対応能力を獲得し、競争力の強化につなげることができるでしょう。

メンテナンスの予知保全

MESを活用することで、故障を未然に防ぐ予知保全が可能になります。

従来の設備管理は、故障が発生してから対処するという事後保全が主流でしたが、MESによって設備の稼働データを常時監視・分析し、異常の兆候を早期に検出します。

さらに、故障の発生を予測して事前にメンテナンスを行うことで、設備のダウンタイムを最小限に抑えられます。また、部品の交換時期や在庫管理の最適化にも貢献し、メンテナンスに関わる総コストの削減にもつながります。

MESによる設備保全の仕組み

ここではMESが設備保全のためにどのようなことをどのような仕組みで行っている

設備の状態監視と異常検知

MESは、各設備に取り付けられたセンサーやデバイスから収集したデータを分析し、設備の状態を常時監視します。これにより、設備の稼働状況や性能の変化を把握し、異常や故障の兆候を早期に発見することができます。

例えば、設備の振動や温度、圧力などのデータを分析することで、通常とは異なる動作パターンを検知し、適切なタイミングでメンテナンスを実施できます。これにより、突発的な設備の停止や、それに伴う生産ラインの中断を未然に防ぐことができます。

メンテナンスの最適化とコスト削減

MESによる設備の状態監視は、メンテナンスの最適化にも大きく貢献します。従来の時間基準のメンテナンスでは、設備の実際の状態に関わらず、一定の周期でメンテナンスを実施していました。しかし、MESを活用することで、設備の状態にもとづいた最適なメンテナンス時期を判断することができます。

これにより、不要なメンテナンスを削減し、メンテナンスにかかるコストを大幅に抑えることができます。さらに、設備の稼働率を高く維持することで、生産性の向上にもつながります。

設備の予防保全と故障の未然防止

MESを活用した設備の保全管理では、予防保全の実現が大きな目的の一つです。予防保全とは、設備の故障や不具合を未然に防ぐことを目的とした保全手法です。MESによる設備の状態監視により、故障の予兆を早期に発見し、適切な対策を講じることで、突発的な設備の停止を防ぐことができます。

また、設備の故障履歴やメンテナンス記録をMESで一元管理することで、設備の特性や傾向を分析し、より効果的な予防保全策を立てることもできます。これにより、設備のライフサイクルコストの削減と、安定した生産体制の維持を実現します。

保全業務の効率化と生産性向上

MESを活用することで、保全業務の効率化と生産性の向上を同時に実現することができます。設備の状態監視や異常検知の自動化により、保全担当者の作業負荷を大幅に軽減できます。また、メンテナンスの最適化により、設備の稼働率を高く維持することで、生産性の向上にもつながります。

さらに、MESによる設備の保全管理は、労働安全の確保にも貢献します。設備の異常を早期に発見し、適切な対策を講じることで、作業員の怪我や事故のリスクを最小限に抑えることができます。

MES導入のメリット

設備の稼働率向上と生産性アップ

MES（Manufacturing Execution System）の導入は、製造業にとって多くのメリットをもたらします。その一つが、設備の稼働率向上と生産性のアップです。

MESは、生産現場の設備や機械の稼働状況をリアルタイムで監視・管理することができます。これにより、設備の故障や異常を早期に発見し、迅速に対処することが可能になります。また、設備のメンテナンスを最適なタイミングで行うことで、予期せぬ停止時間を最小限に抑えられます。

さらに、MESは生産工程の効率化にも貢献します。生産計画と実績をリアルタイムで比較・分析し、ボトルネックの特定や工程の最適化を行うことで、生産性を大幅に向上させることができるのです。

品質の安定化と不良品削減

MESのもう一つの大きなメリットが、品質の安定化と不良品の削減、です。

MESは、生産工程におけるさまざまな品質データを収集・分析することができます。これにより、品質のばらつきや異常値を早期に発見し、原因を特定して適切な対策を講じることが可能になります。また、工程ごとの品質管理を徹底することで、不良品の発生を未然に防ぐことができます。

加えて、MESは製品のトレーサビリティ（追跡可能性）の向上にも役立ちます。原材料から完成品までの生産履歴を詳細に記録・管理することで、万が一品質問題が発生した場合でも、速やかに原因を特定し、適切な対応を取ることができるのです。

メンテナンス費用の最適化

MESの導入は、設備のメンテナンス費用の最適化にも効果があります。

従来の時間基準のメンテナンスでは、設備の稼働状況に関わらず一定の周期でメンテナンスを行うため、必要以上の費用がかかってしまう場合があります。しかし、MESを活用することで、設備の稼働状況や劣化状態にもとづいた最適なメンテナンス時期を判断できます。これにより、過剰なメンテナンスを避け、費用を削減することが可能になります。

また、MESによって収集された設備データを分析することで、故障の予兆を早期に検知し、事前に対策を講じることもできます。これにより、突発的な設備の故障によるダウンタイムを最小限に抑え、メンテナンス費用を大幅に削減できるのです。