生産管理システムとは製造業の業務を一括管理するシステム

生産管理システムとは、製品や部品などを生産する製造業において、生産計画や各工程での実績を統合的に管理するシステムのことです。生産管理システムを導入することで、生産スピードや品質の向上、社員の事務作業削減など、工場での業務効率化が図れます。

近年はAIや最新技術などを駆使してデジタル化を促進するDX（デジタルトランスフォーメーション）への取り組みが盛んです。DXにより新たな価値を生み出すには、製造に関する業務データ取得のために生産管理システムの導入が必要となるでしょう。

生産管理システム導入の目的

生産管理システムを導入する目的は、製造における業務の改善をおこなうことです。業務効率化以外にはコスト削減を目的としている場合もあります。人的作業の削減、業務効率の向上、生産ラインの向上を目指せば、製造コストを削減することが可能です。

さらに生産管理システムを導入することで生産スピードも上がるため、納期達成を目的に導入している企業もあります。

生産管理システムの系統は2種類

生産管理システムは大きくわけて次の2つのシステムで構成されます。

多くの製造業の現場では、生産計画系と実績管理系の両方が必要です。両方のシステムを導入している場合や、2つを合わせた統合システムを利用している場合もあります。

各システムを下記で解説します。

生産計画系

生産管理システムにおいて生産計画を立てるシステムのことを、本記事では「生産計画系」と呼びます。「いつ何をどれくらい作るのか」を決め、ロスなく効率的な生産計画を立てることが目的です。「どのように設備や機器を動かすのか」まで詳細に計画を立てます。

過去の生産計画や実績などから需要を予測するため、販売管理システムや在庫管理システムと連携することも必要です。

生産管理系システムの根幹を成す、主な機能は以下の3つです。

• 生産計画登録機能
• 資材調達機能
• 原価計算機能

生産計画登録機能

生産計画を登録する機能です。作成物は、シンプルな計画書から大きい工数を必要とする複雑な計画書までさまざまです。PCの画面上でのオンライン登録や、CSVファイルで複数件を1度に登録するバッチ機能が想定されます。

資材調達機能

生産に必要な資材の調達をおこなう機能です。在庫や仕入れにより資材の内容を調整する必要があり、在庫管理システムや仕入、調達系のシステムと連動する形が想定されます。

原価計算機能

生産計画を登録する前に原価の計算をおこなう機能です。作業ごとにかかる原価を算出・比較し、どのような作業指示を出せば一番コストを削減できるかを判断します。

実績管理系

生産計画系で計画したとおりに生産できているかの実績を管理するシステムを、本記事では「実績管理系」と呼びます。実績管理系では各工程の着手と完了を実績情報として収集し、完成した製品や部品をカウントする機能が必要です。実績情報を記録することで、進捗管理にも役立ちます。

出来上がった製品や部品は在庫となるため、在庫管理システムや販売管理システムとの連携も必要です。製造と出荷や販売の業務をシームレスにつなげられます。

実績管理系は、生産計画系で立てた計画を開始する際に必要となるシステムです。主な機能は以下の4つです。

• 作業指示機能
• 生産実績収集機能
• 生産状況照会機能
• 作業日報機能

作業指示機能

生産計画系で作成した生産計画のデータを元に、製造現場の作業者および生産設備に製造の開始を指示する機能です。設備や機器に直接指示を出す場合もあれば、作業者経由で実施する場合もあります。

生産実績収集機能

生産ライン上の各工程における作業着手および作業完了を、実績として収集する機能です。生産設備からの信号を受信して記録する方法や、作成中の製品に付けたタグのバーコードやRFIDを読み取る方法もあります。

製品を大量に生産する現場では、実績を自動カウントすることで生産数量の確認作業が大幅に短縮できて便利です。出来上がった在庫は販売管理や在庫管理などの各システムにデータを連携することで管理でき、業務をシームレスに進められます。

生産状況照会機能

生産状況を照会する機能です。生産計画と生産実績をガントチャートに落とし込み、作業指示に沿って進んでいるかの状況を可視化します。

作業日報機能

作業者の日報を登録する機能です。作業指示の量や時間などを登録することで、作業者の動きを可視化します。無駄と判断した作業が発見された場合は、コスト削減のために作業を改善することが可能です。

生産管理システムを導入するべき判断基準

生産管理システムを導入することで業務効率化を図れて便利ですが、費用もかかるため判断に迷うでしょう。製造現場に生産管理システムを導入するべき状況をいくつか紹介します。

ひとつずつ解説します。

製品の不良率やロス率が多い

生産ラインにおいて製品や部品の不良率、ロス率が高い場合は、無駄な生産コストが発生している状況です。作業の品質が低いのか、気温や湿度などの状況が影響しているのか、原因を探して対処することとなります。

生産管理システムを導入することで、製品の品質向上につながり、無駄なコストを削減できます。

原因がわからない場合でも、生産管理システムでデータを蓄積することで、業務の分析が可能です。無駄なコストが発生している日のデータを蓄積し、傾向の分析・要因を割り出すことで業務改善につなげられます。

業務の属人化が発生している

業務の属人化が発生していると、対象の作業者が休む場合や引退する場合など、他の作業者ができない業務が発生するリスクが伴います。特に受注状況や在庫の状態をみて生産計画を立てるにはある程度の経験も必要となり、業務が属人化しやすいのも現状です。

属人化を防ぐ手立てとして、担当業務のジョブローテーションを定期的におこなう方法がありますが、人材を育てるには時間やコストがかかります。

生産管理システムを導入することで、経験がなくても生産計画を立てることが可能なため、システムに頼ることも対応策の1つとして検討するといいでしょう。

余剰在庫が多く無駄が発生している

完成した製品が出荷されるまでは、大量の在庫を抱え込むことも多いでしょう。物が小さく、管理が楽であればいいですが、多くの製品や部品は在庫として置いておくだけで場所を取り、管理に工数がかかります。

生産管理システムを導入することで余剰在庫を減らせるとともに、在庫管理に大きな工数がかかりません。販売、受注系のシステムおよび在庫管理システムと連携できるシステムを構築することで、コストの削減を図れます。

経営層や販売部門と製造現場での認識相違がある

製造業は多くの場合、製品を製造する工場と経営層や販売部門が勤務するオフィスが離れています。物理的に距離が離れていることで、経営層や販売部門は製造現場での生産状況を把握できない事態が起きることも。

生産現場でしかわからないことも多く、工場とオフィスで意見が食い違うこともあるでしょう。認識相違がある状況はビジネスチャンスの大きな損失につながってしまいます。

生産管理システムを導入することで、生産状況を可視化でき、遠隔地への情報共有も簡単におこなえて便利です。システムの画面を見ればひと目で状況がわかるため、口頭や複数の資料を用いて説明するよりも手間や認識相違が省けるでしょう。

業務改善のために製造データを蓄積する必要がある

昨今、製造業をはじめとしたモノづくりの分野ではIoTによるデータ収集、ビッグデータ化やデータ分析することで業務の改善を図る取り組みが盛んです。新しい価値を生み出すデジタルトランスフォーメーション（DX）も注目されています。

生産管理システムを導入することで、データを収集・蓄積して簡単に業務改善モデルの構築が可能です。手作業でデータを収集する煩雑な作業から開放され、人件費削減にもつながります。

生産管理システムを構築する3つの方法

生産管理システムを構築する方法は主に次の3つがあります。

クラウド型/オンプレミス型は、システムをどこで動かすかによる環境の違いです。クラウドサービスとは、別の事業者が持つインターネット環境を用いてシステムを利用する方式です。オンプレミス型は、自社でサーバー機器を用意する必要があり、ハードウェアを自社管理する方式を指します。

3つの方法を、下記で詳しく解説します。

クラウドサービスの利用（クラウド型）

クラウドサービスの場合、インターネット上にあるソフトウェアをネットワーク経由で利用できます。Google ChromeやMicrosoft Edgeなどの環境さえあれば、いつでもどこからでもアクセスできて便利です。

クラウドサービスにはSaaSという方法があり、インターネット経由で生産管理システムのソフトウェアパッケージが提供されます。

クラウドサービスを利用するメリット

クラウドサービスを利用するメリットは以下の5つです。

• 初期費用を抑えられ、ハードウェアメンテナンスの手間を削減できる
• 運用コストを削減できる
• 複数端末での利用が可能
• 拡張性が高い
• 情報共有しやすい

用意するのはシステムを利用する端末のみのため初期費用を抑えられます。自社でハードウェアを保持しないため、システムの保守管理やメンテナンスにかかる手間やコストの削減が可能です。

インターネットに接続された端末であれば、同時に複数台の端末からアクセスできます。クラウド上のサービスは自社でハードウェアを開発せずに機能の拡張が可能のため、繁忙期に一時的にスペックをあげることも簡単にできます。

どこにいてもアクセスできるため、情報共有も簡単におこなえるでしょう。

クラウドサービスを利用するデメリット

クラウドサービスを利用するデメリットは以下の5つです。

• 継続的に費用がかかる
• ハッキング、情報漏洩のリスクが高い
• 現物管理するには工夫が必要
• 柔軟性が低い
• クラウドサービスの運用停止（メンテナンスなど）やネットワーク切断に業務が影響される

クラウドサービスは月額課金制の場合が多く、システムを利用する間は費用がかかります。大規模で利用する場合はおすすめしません。

データ管理はすべてインターネットを利用するため、オンプレミス型に比べてハッキングや情報漏えいのリスクが高まります。また、メンテナンスの時間はシステムが利用できません。

バーコード、RFIDなどと組みあわせて現物管理したい場合、もともとのパッケージに組み込まれていない場合が多いので工夫が必要です。

カスタマイズの自由度が低い傾向にあり、自社業務に合わせたカスタマイズや改修は期待できないでしょう。

パッケージ製品の利用（オンプレミス型）

オンプレミス型のパッケージ製品を利用する場合、自社で購入したハードウェアを用いて生産管理システムのパッケージを購入します。オフラインのためインターネット環境がなくても利用できるところが特徴です。

パッケージ製品を利用するメリット

パッケージ製品を利用するメリットは以下の3つです。

• 独自システム開発よりは安価なことが多い
• 買い切りや年単位のライセンスなどの契約形態が選べる
• 一般的な業務はコストをかけずに利用可能

独自システムよりも、あらかじめまとまった機能が揃っているパッケージ利用の方が安価な場合が多いです。

パッケージソフトの購入費用は、買い切りや年単位のライセンス契約など、自社にあわせて選択できます。スモールスタートの場合はライセンス契約から始めるといいでしょう。

製造業における一般的な業務はあらかじめパッケージに含まれているため、開発やカスタマイズコストをかけずに利用できます。

パッケージ製品を利用するデメリット

パッケージ製品を利用するデメリットは、以下の3つです。

• 柔軟性が低い
• パッケージの更新に影響を受ける
• ハードウェアの導入、運用が必要となる

カスタマイズの自由度が低い傾向にあります。自社業務に合わせた思いどおりのカスタマイズ、改修などは期待できないでしょう。カスタマイズできたとしても、コストが大幅にかかる場合があります。

パッケージのシステム管理をおこなってもらえる分、更新やメンテナンスなどに左右されてしまいます。

ハードウェアを自社で購入する必要があり、初期コストがかかります。管理や運用も自社で担うため、専門知識を持った人材の確保が必要です。

独自システムの開発（オンプレミス型）

ゼロから自社の希望に沿ったシステムを開発する方法です。自由度が高い反面、システム開発の規模が大きくなるため、自社で開発できない場合はシステム開発会社へ依頼する必要があります。

独自システムを開発するメリット

独自システムを開発するメリットは以下の3つです。

• 業務にあわせて柔軟なシステム開発が可能
• 大きな業務効率化を図ることが可能
• 拡張性が高く、機能の追加がしやすい

自社の業務にあわせて思いどおりに開発できます。パッケージのようにもとの製品に縛られないことが特徴です。

HHT（ハンディ端末）、RFIDなどのデバイスとの組み合わせも自由にできるため、高性能のシステム構築が可能になります。

1度開発したシステムでも、自由に機能を追加できます。スモールスタートも始めやすく、段階的に機能を拡張する方針をとることも可能です。

独自システムを開発するデメリット

独自システムを開発するデメリットは、以下の3つです。

• コストは高価になる
• 開発期間が長期的になる
• ハードウェアやサーバーの運用、保守業務が必要となる

パッケージ製品の利用に比べて、独自システムはコストが高くなる傾向にあります。自由に機能を開発できる分、追加する機能が増えるほど費用もかかるため注意が必要です。

多くの場合、システム開発は長期間を要します。大規模システムは、半年〜1年ほどかかる場合もあるため、独自システムを開発する場合は余裕をもったスケジューリングが必要です。

システムの運用・保守業務が必要となります。システム担当の要員確保や、システム開発会社の選定が重要です。

生産管理システムの費用相場

生産管理システムの3つの構築方法ごとに費用相場を紹介。今回は初期費用に限定して見積もりを算出しています。

選定するパッケージや、構築する機能によって費用も大きく変動するため、参考程度の情報としてご覧ください。

クラウドサービスを利用する場合の費用相場（0円〜100万円）

クラウド型の生産管理システムを利用する場合、多くが期間（および使用量、使用人数）による課金制です。ハードウェアの費用はかからず、パッケージも初期費用は0円〜100万円程度でしょう。

初期費用にプラスして、基本月額費用が5万円〜100万円程度、1人あたりのライセンス費は1000円〜10,000円程度かかる場合が多い傾向にあります。

クラウドサービスは全体的に価格が安く抑えられる傾向にありますが、価格でシステムを選定するよりも、業務に適したシステムを選ぶべきです。

パッケージ製品を利用する場合の費用相場（300万円〜2000万円）

オンプレミス型でパッケージ製品を利用する場合、初期費用は300万円〜2000万円程度です。製品本体価格とカスタマイズ費用、セットアップ費用、ハードウェアなどの設備費用が必要となります。

パッケージ本体の価格は、高機能でシステム連携機能なども充実したものは100万円〜1000万円が主流です。カスタマイズが大きくなるほど費用も高くなります。

独自システムを開発する場合の費用相場（1000万円〜5000万円）

独自システムを開発する場合の初期費用は1000万円〜5000万円程度です。オンプレミス型で独自システムを構築する場合は、SIerやシステムベンダーと呼ばれる業者に開発を依頼する形となります。

システムで実現することを決める要件定義、設計、開発、試験などの各工程を実施するための工数により、開発費用が決まる仕組みです。

システム構築は実現機能や方式によりさまざまな価格が考えられます。独自システムを開発する場合は、要件定義の段階で必要な機能をきちんと決めることでコスト削減が期待できるでしょう。

生産管理システム導入費用の見積の流れ

生産管理システムを導入する際の見積もりの流れを紹介。今回はオンプレミス型のパッケージ製品を業務にあわせてカスタマイズする場合の見積もりを例にします。

ひとつずつ下記で解説します。

実現機能の決定

まずは実装したい機能を決定します。多くの場合、画面数やデータ処理にかかるバッチ数、帳票数などをもとに合計費用を算出します。以下は、7画面3バッチ1帳票で構築する場合の例です。

※生産計画登録、資材調達は画面内で手入力およびファイルアップロードでの登録が可能とした場合です。

開発工程の選定

実装する機能が決まれば、次はどのように開発を進めるかの開発工程の選定です。開発規模ごとに開発工程を決める場合もありますが、多くの場合はシステム開発会社によってあらかじめ決められています。

以下は一般的なシステム開発の流れです。

見積もり費用の算出

パッケージそのものの費用と、パッケージのセットアップ、機能のカスタマイズ、追加機能の作成などのSEの作業にかかる費用が発生します。オンプレミス型の場合はハードウェア費用も必須です。

SE費用はシステム設計およびカスタマイズの作業量を人月で算出し、開発者の単価をかける形で算出されます。

※ハードウェアは既存資産の流用も可能のため、システムベンダーにご相談ください。

生産管理システム開発時に注意するべき点

生産管理システム開発時に注意するべき点は以下の3つがあります。

ひとつずつ下記で解説します。

システム開発の目的を明確にする

生産管理システムを導入する生産ラインは製品の品質に関わるため、システム開発の際は目的を明確にすることが重要です。無理にシステムにあわせて開発すると、本来の目的から逸脱する可能性があります。

自社の生産ラインにおける特性や工程を把握して、適切なシステムを構築しましょう。

システム導入後の業務運営を見直す

システム導入後は業務運用が大きく変わることがあるため、あらかじめ業務運営の方法を見直しておくことが大切です。

システムの使い方が難しい場合は、システム利用者の教育をおこなうことも重要。教育計画を立ててスムーズに業務が実施できる準備をしていないと、システム導入で見込んだ効率化やコスト削減が無駄になってしまいます。

システム障害に備える

実績管理系、製造工程へのシステム導入には、起こりうるイレギュラーを想定し、システムが原因で生産ラインが止まらないよう配慮することが必要です。

システムは絶対が保証されないため、たとえシステムが止まっても業務が中断しないように、マニュアルや手立てを用意しておく必要もあります。

生産管理システム導入で失敗しないためのポイント

生産管理システム導入で失敗しないためのポイントは以下の3つです。

ひとつずつ下記で解説します。

現場の意見を反映させる

生産管理システムを導入する場合は、経営層やIT部門だけで決めるのではなく、必ず現場の声を反映させましょう。現場の意見を無視してシステムを導入すると、使い勝手が悪くコストの無駄になってしまうこともあります。

実際に使用した際のシミュレーションを何度もおこない、システム導入後に想定外のことが起こらないように備えることが大切です。

費用対効果を考慮する

生産管理システムを導入する際は、安さだけを重視するのではなく費用対効果を考慮しましょう。費用をかけても業務効率化が図れなければシステムを導入する意味がありません。

定量効果と定性効果を測定し、開発費用に見合っているか確認することが重要です。自社で出費できる費用で得たい機能が実装できない場合は、導入見送りも考慮する必要があるでしょう。

開発会社との認識をあわせる

生産管理システムの開発をシステム会社に委託する場合は、何度も打ち合わせを実施して開発内容に認識相違がないようにすることが必要です。

システム会社は製造業のスペシャリストではないため、開発したい業務内容を細かく伝えないと認識相違が生まれてしまいます。正確に発注したつもりでも、思った出来にならない場合もあります。

システム会社側も、専門的なシステム用語を使用してくる場合があるため、わからない単語や内容がある場合は必ず確認しましょう。

まとめ

製造業において業務効率化を図れる便利な生産管理システム。本記事では、生産管理システム導入にかかる費用や、導入方法、メリットやデメリットを解説しました。

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執筆者

比較ビズ編集部では、BtoB向けに様々な業種の発注に役立つ情報を発信。「発注先の選び方を知りたい」「外注する際の費用相場を知りたい」といった疑問を編集部のメンバーが分かりやすく解説しています。