　スマート工場では、生産性や製品品質の向上、脱炭素化に向けたエネルギー利用の効率化など、さまざまな目的の下にデジタル技術を活用しようとしている。この連載でも、そうしたデータ連携を支える、SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）やMES（Manufacturing Execution System）などのソフトウェアについて紹介してきた。

　こうしたソリューションに、製品の受注や原材料の購入、出荷作業などに関わるデータまで連携できれば、スマート工場による、さらなる工程の効率化や省人化が進むだろう。今回はデータ連携によって、全て製品プロセスを統合する取り組みについて紹介したい。

モノづくりに関わる全てを管理するソフトウェア

　本来、スマート工場にはMESのような生産実行システムの活用が求められるが、そこにはITとOT（Operational Technology）の両方の知識を持ったエキスパートが必要になるため、導入は容易ではない。そこで連載の第2回では、一気にMESを導入するよりも、まずは製造現場で起きていることを見える化し、設備全体を一元管理できるSCADAから導入するトレンドを紹介した。

　現在、日本の工場ではSCADA以外にも、生産工程を制御、管理するさまざまなソフトウェアが個別に存在しており、ITからOTまでをある程度包括している。とはいえ、それぞれのソフトウェア間でデータ連携が行われていないため、新たに製品を製造するたびに要件を定義したり、Excelを介した手作業でデータの受け渡しをしたりするなど、非効率な業務が発生しているはずだ。

　この非効率な業務を解消するには、製品の製造を受注してから出荷するまで、材料調達や在庫管理、物流も含めたモノづくりに関わる全ての工程を統合するシステムの導入が必要になるが、一言でモノづくりといっても、工業製品や化学製品、食品など業界によって工程や制御が異なる。

　そこで有効な手法と考えられるのが、生産プロセスが似通った特定の業界に特化し、全工程を網羅的に統合してデータ管理できるソリューションのパッケージ化だ。以下ではより具体的に、特定の業界に特化した統合システムについて、その役割や導入メリットなどについて見てみよう。

業界に特化したプロセス制御システム

　ここで例に挙げるのは、飲食料品製造業界だ。飲食料品製造業界では、消費者ニーズの多様化に伴う少量多品種生産への対応やトレーサビリティー向上を目指し、生産管理システムや在庫管理システムの導入などのデジタル化が進んでいる。

　しかし、日本ではこうしたシステムが、メーカーごとの専用システムとして設計されるケースが多く、導入後のメンテナンスや拡張、サイバーセキュリティ対策などの際に膨大な工数やコストがかかるなど、汎用性のなさが課題となっている。

　飲食料品製造業界においても積極的に利用されているデジタル計装制御システムの1つとして、生産設備制御装置にコンピュータやマイクロプロセッサを取り入れ、高度な機能を利用してプロセス制御を行うDCS（Distributed Control System）というシステムがある。

　DCSは1970年代に登場し、非常にクリティカルな制御に対しての安心感と長期供給性によって今でも日本の多くの製造現場で稼働しているが、ERP（統合基幹業務システム）とゲートウェイを介してつながっているケースはほとんどなく、Excelのデータを使ったり台帳レベルで紙によってデータを管理したりしているのが現状だ。

　また、DCSは専用システムとして設計されるケースがほとんどで、工場ごとのカスタムメイドになっており、導入コストや維持費が高い。最近では、DCSをベースにPLC（Programmable Logic Controller）を活用するPLC計装と、SCADAを組み合わせた制御が主流になってきたが、結局システムとして統合されたMESの機能はなく、あくまでも現場で制御を行うシステムと位置付けられている（図1）。