ISA-95は「レベル3とレベル4の境界」を決める標準

ISA-95は、企業の業務システムと製造の制御システムの統合(Enterprise-Control System Integration)を扱う国際標準で、IEC 62264としても採用されています。国際計測制御学会(ISA)の説明では、ISA-95は8つのパートで構成され、Part 1「モデルと用語」、Part 2「企業と制御システム統合のためのオブジェクトと属性」、Part 3「製造オペレーション管理の活動モデル」、Part 4「製造オペレーション管理統合のためのオブジェクトと属性」、Part 5「企業と製造のトランザクション」などが含まれます。

ISA-95の中心にあるのが、機能の階層です。ISAの説明では、レベル0が物理的な生産プロセス、レベル1が検知と操作(センサーやバルブ)、レベル2が監視と制御(PLC、DCS)、レベル3が製造オペレーション管理(MESなど)、レベル4が事業計画と物流(ERPなど)とされています。在庫の分担を考えるうえで重要なのは、このうちレベル3とレベル4の境界です。

ISA-95のレベル0からレベル4と在庫情報の対応 レベル4:事業計画・物流(ERP)在庫金額・品目マスタ・数量引当・MRP レベル3:製造オペレーション管理(MES・WMS)仕掛・製造ロット・工程内ステータス・ライン側在庫 レベル2:監視・制御(PLC・DCS・SCADA) レベル1・0:センサー・設備・物理プロセス 境界で受け渡す情報 ↓ 品目・BOM・単位↓ 製造指図・必要部材↑ 消費・産出の実績↑ 在庫とステータスの写し↕ 移動(払出・完成入庫)
ISA-95の機能階層と、在庫情報の主な置き場所。境界(太線)で受け渡す情報を設計する。

在庫オペレーション管理はレベル3の活動

ISA-95 Part 3(ANSI/ISA-95.00.03-2013)は、製造オペレーション管理の活動モデルを扱い、その中で在庫オペレーション管理(inventory operations management)を「製造拠点のレベル3で、在庫と製造オペレーション内の材料の移動を調整・指示・管理・追跡する活動」と定義しています。

この定義から読み取れる実務上の含意は、工場内の材料の移動と、その時点の在庫の状態を管理するのはレベル3の仕事であり、レベル4のERPではない、ということです。ERPは在庫の数量と金額を会計と計画のために持ちますが、「今どの材料がどの置場にあり、どの工程へ動いているか」を管理する活動は、レベル3に属します。工場内の倉庫を管理するWMSは、ISA-95の枠組みではレベル3の在庫オペレーション管理を担うシステムと位置づけるのが自然です(これはISA-95の定義に基づく当サイトの解釈です)。

境界で受け渡す5種類の情報

レベル3とレベル4のあいだで在庫に関わる情報は、実務上、次の5種類に整理できます。ISA-95の材料(マテリアル)に関する情報モデルでは、材料の定義、材料ロット、サブロットといった概念が使われ、ロット単位の情報交換を表現できます。

種類方向内容正本
1. 材料の定義4→3品目コード、BOM、単位と換算係数、ロット管理の要否レベル4
2. 生産の指示4→3製造指図、必要部材、必要日、数量引当の結果レベル4
3. 実績3→4部材の消費、製品の産出、不良、工程完了レベル3
4. 在庫の写し3→4ロット別・ステータス別の在庫数量(照合用)レベル3
5. 移動双方向倉庫からラインへの払出、完成入庫、拠点間移動起票した側

この表の要点は、材料の定義と生産の指示はレベル4が正本、実績と現在の状態はレベル3が正本という非対称性です。境界での取引を設計するときは、各情報が「どちらで生まれ、どちらへ写されるか」を表のように明示すると、ERPとMESの担当者が同じ言葉で議論できます。項目ごとの詳しい割り当てはERP・MES・WMSの在庫の境界表にまとめています。

ISA-95を使うときの注意点

ISA-95は、どのシステムに何を実装すべきかを指定する標準ではありません。機能と情報のモデルを定めるもので、ある機能をERPで実装するかMESで実装するかは、各社の判断に委ねられています。中小規模の工場で、レベル3の在庫オペレーション管理の一部をERPの機能で担う構成も、ISA-95と矛盾するわけではありません。

レベル3とレベル4の連携の具体的な設計はERPとMESの在庫がずれる原因と同期の設計で、仕掛在庫の計上タイミングは仕掛在庫をMESで持つ意味と、ERPへの計上タイミングで扱っています。

よくある質問

ISA-95とIEC 62264は同じものですか

ISAの説明では、ISA-95はIEC 62264としても知られ、Part 1から3などがIECに採用されています。日本の実務ではどちらの名称でも同じ枠組みを指すと考えて差し支えありません。

WMSはレベル3とレベル4のどちらに入りますか

ISA-95は製品の種類ではなく活動で階層を定めています。工場内の材料の移動と在庫の追跡を担うWMSは、在庫オペレーション管理の定義に照らしてレベル3の活動を担うと解釈できます。一方、販売物流拠点の在庫を管理するWMSは、レベル4の物流の一部として扱われることもあります。

ISA-95に準拠したMESを選べば、ERPとの連携は簡単になりますか

共通のモデルを持つことで、連携の設計は議論しやすくなります。ただし、品目体系、単位、ロットの採番、取消の扱いなどは各社で異なるため、連携の設計作業そのものがなくなるわけではありません。

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この特集について

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この記事を書いた人

株式会社サオス

株式会社サオス 製造DX部

DELMIA Apriso を中核とした MES / 製造DX の導入・運用・人材育成と、製造業のデータ活用・AI の調査・開発・教育を手がけるITコンサルティング企業。ISO 9001:2015 / ISO 27001:2022 認証取得。 日本・中国・米国で製造業のMES・在庫・データ基盤を手がけた実務者が、計算式を検算し、欧米・中国の一次情報にあたって書いています。

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