MESとISA-95の関係性

MESとISA-95の関係性について、国際規格の階層モデルの中でMESがどこに位置し、関連システムと何が違うのかを整理し、機能や選び方まで解説します。

ISA-95とは？MESとの関係をわかりやすく解説

ISA-95は企業システムと制御システムを統合するための国際規格であり、MESはその階層モデルの中核に位置づけられます。まずは規格そのものの定義と、MESとの関係を確認しましょう。

ISA-95（IEC/ISO 62264）の定義と役割

ISA-95は、企業システムと制御システムの統合に関する国際規格です。正式名称はANSI/ISA-95で、国際的にはIEC/ISO 62264として知られています。この規格はモデルと用語で構成されており、販売・財務・物流のシステムと、生産・保守・品質のシステムとの間で、どの情報を交換すべきかを判断するための共通の枠組みを提供します。

ISA-95は、ユーザー要件を定義するためのガイド、MESサプライヤーを選定する際の指針、あるいはMESシステムやデータベースを開発する際の基礎として、さまざまな目的に活用できます。何千ものアクションやデータポイントを分かりやすい枠組みに落とし込み、全社的な視点からシステム統合を捉えられる点が、この規格の大きな価値です。

引用元：Siemens（https://www.sw.siemens.com/ja-JP/technology/isa-95-framework-layers/）

オートメーションピラミッド（レベル0〜4）とMESの位置

ISA-95モデルは、ビジネスプロセスと製造プロセスの統合を、5つのレベルからなる階層構造（オートメーションピラミッド）で定義します。各レベルの役割は次のとおりです。

• レベル0：工場現場で発生する物理的なプロセス
• レベル1：基本的な制御機能と監視機能
• レベル2：複数のコントローラからデータを収集するSCADAシステム
• レベル3：さまざまなソースからのデータを統合するMESソフトウェア
• レベル4：企業グループのビジネス計画・管理機能（ERPなど）

この階層構造により、異なる層の間でシームレスなコミュニケーションとデータ交換が保証されます。MESはピラミッドの中間層であるレベル3に位置し、上位の計画層と下位の制御層をつなぐ要として、製造現場のオペレーションに関するリアルタイムの可視性と制御を提供します。

なぜMES導入でISA-95が重要なのか（MESは階層の「司令塔」）

MES導入においてISA-95が重要なのは、この規格がMESを階層全体の「司令塔」として明確に位置づけているからです。MESは、レベル4の計画層（ERPなど）と、レベル2以下の制御層（SCADA・PLC）の間にあるギャップを埋める役割を担います。

ERPが立案する「月間」「週間」単位の大まかな生産計画を、MESは「日間」「時間」単位の具体的な作業スケジュールへと分解し、現場へ指示を出します。同時に、現場の進捗状況・品質データ・設備稼働状況をリアルタイムに収集・分析し、その結果をERPへフィードバックします。

この双方向の連携によって、経営層は現場の実態を正確に把握したうえで迅速な意思決定ができ、製造現場は計画に基づいた効率的な生産活動が可能になります。ISA-95という共通の枠組みを前提にすることで、こうした階層間の連携を標準的な形で実現できるのです。

ISA-95階層で見るMESと関連システム（ERP・SCADA・PLC）の違い

結論として、ERP・SCADA・PLCはそれぞれISA-95の異なる階層を担い、MESはその中間で全体を橋渡しします。混同しやすい各システムとの違いを、階層と時間軸の観点から整理します。

ERP（レベル4）との違いと双方向連携

ERP（企業資源計画）は、ヒト・モノ・カネ・情報という経営資源を統合的に管理する基幹システムで、ISA-95のレベル4（計画層）に位置します。全社的な視点で経営全体の最適化を目指すERPに対し、MESは製造現場に特化して生産活動の実行を最適化するレベル3のシステムです。

時間軸にも違いがあり、ERPが月次・週次・日次といった比較的長い単位で計画や実績を扱うのに対し、MESは時・分・秒単位のリアルタイムな情報を扱います。両者は競合するものではなく、相互に連携することで真価を発揮します。

ERPはMESへ生産計画やBOM（部品表）を提供し、MESはERPへ生産実績・不良実績・設備稼働実績をフィードバックします。この双方向連携により、経営層は現場の実態に基づいた正確なデータで判断を下せるようになります。

SCADA・PLC（レベル1〜2）との違い

SCADA（監視制御システム）は設備の監視と制御を担うレベル2のシステムで、現場のセンサーから温度・圧力・流量などのデータをリアルタイムに収集し、遠隔操作を行います。

一方PLC（プログラマブルロジックコントローラ）は、個々の機械を正確に動かす「機械の脳」にあたるレベル1のコントローラです。SCADAが「モノ（設備）」に焦点を当てるのに対し、MESは「コト（生産活動）」を管理する点が本質的な違いです。

情報の流れとしては、PLCが収集した稼働データやセンサー情報がSCADAを経由してMESへ渡され、MESからの製造指示がPLCへ伝わって機械が動く、という関係になります。

ISA-95に準拠したMESでできること（機能とKPI標準）

ISA-95に準拠したMESは、MESA-11モデルが示す中核機能と、ISO22400が定めるKPI標準によって、製造現場を体系的に管理できます。それぞれの標準を見ていきましょう。

MESの中核機能（MESA-11モデル）

MESの機能範囲を理解するうえで広く参照されるのが、標準化団体MESA（Manufacturing Enterprise Solutions Association）が策定したコア機能の定義（MESA-11モデル）です。

現在でも標準とみなされるこの定義には、主に次の機能が含まれます。業務管理とスケジューリング、生産ユニットのディスパッチ、リソースの割り当てとステータス管理、プロセス管理、ドキュメント管理、生産追跡と系図（トレーサビリティ）、データの収集と保存、品質管理、労務管理、メンテナンス管理、そして標準KPIを用いたパフォーマンス分析です。

すべてのMESがこれらを網羅しているわけではありませんが、自社に必要な機能を見極める際のフレームワークとして非常に有用です。

ISO22400によるKPI（管理指標）の標準化

MESが扱う管理指標（KPI）は、従来は製造する製品や内容によってバラバラでした。この課題に対し、MESの管理指標に関する国際規格ISO22400が策定され、「生産性（効率性）」「品質」「能力」「環境」「在庫」「保全」の6領域・34項目が管理指標として整理されました。

ISA-95（IEC62264）が製造オペレーション管理の枠組みを定義するのに対し、ISO22400はその成果を測る共通のものさしを標準化する規格だと言えます。共通の指標で現場を評価できるようになることで、工場間・工程間のデータ連携やベンチマークがしやすくなり、スマートファクトリー実現に向けた基盤づくりに役立ちます。

参照元：日立ソリューションズ（https://www.hitachi-solutions.co.jp/smart-manufacturing/sp/column/detail1_3/）

ISA-95を踏まえたMESの選び方・比較ポイント

ISA-95で自社に必要な階層とMESの役割を整理できたら、次は具体的な製品選定です。MESを比較検討する際の代表的なポイントとして、次の4点が挙げられます。

第一に「機能の対応範囲の広さ」です。MESは製造する製品によって求められる機能が異なり標準パッケージが存在しないため、MESA-11の11機能を参考に、自社に必要な機能が提供されているかを確認します。

第二に「データの収集・入力方法」です。設備からの自動取り込みやバーコード・RFID・PLC連携など、現場の負担が少ない手段を選ぶことがトレーサビリティや実績分析の質につながります。

第三に「複数拠点への対応可否」です。国内外の拠点を一元的に管理できるかを見極めます。

第四に「業界・業種への適合」です。多くのMESには得意とする業種があるため、自社製品や生産方式での導入実績を確認しましょう。これらの観点で複数製品を比較することが、失敗の少ない選定につながります。

まとめ

ISA-95は、企業システムと制御システムを統合する国際規格であり、その5階層モデルの中でMESはレベル3の「実行層」に位置します。ERP（レベル4）とSCADA・PLC（レベル2・1）をつなぐ司令塔として、計画を現場の具体的な作業へ落とし込み、現場データを経営へ返す役割を担います。

MESA-11の機能とISO22400のKPIを踏まえ、機能範囲・データ収集・多拠点対応・業種適合の観点で比較すれば、自社に必要なMESの姿が見えてくるはずです。