MESのリニューアルのPoC・プロトタイプ・モックアップ開発について

MESのリニューアルにおけるPoC（概念実証）・プロトタイプ・モックアップ開発は、「MESのモダナイゼーション」「MES刷新」「MES更改」が扱うPoCとは、検証する目的そのものが異なります。モダナイゼーションのPoCは、リホスト・リプラットフォーム・リファクタリング・リビルド・リプレースという技術的アプローチが実績収集ロジックやPLC連携に対して技術的に成立するかを検証する、エンジニア主導のHOW検証です。刷新のPoCは、生産実績データ精度・品質トレーサビリティの改善効果を実証し、稟議を通すための投資判断材料を作るという経営視点のWHY/WHEN検証です。更改のPoCは、契約満了・EOS/EOLという確定した期限の中で致命的なリスクだけを排除する、時間制約下での限定的な検証です。これに対し本記事が扱うリニューアルのPoCは、工場現場のオペレーターが実際にその画面を使って「迷わず、ミスなく、ストレスなく操作できるか」を確かめる、ユーザビリティ検証そのものが目的になるという点が最大の特徴です。

本記事では、MESのリニューアルのPoC・プロトタイプ・モックアップ開発について、現場ユーザビリティ検証というPoCの目的、現場オペレーターを巻き込んだユーザビリティテストの進め方、手袋操作・騒音環境・多品種少量生産の入力導線というMES現場特有の検証観点、PoC実施体制・予算とスケジュールへの組み込み方、そしてPoCを省略した場合のリスクと最低限の検証ラインまでを体系的に解説します。技術的な検証手法の詳細はモダナイゼーションの記事に、投資判断のためのPoC活用は刷新の記事に、期限内検証の優先順位付けは更改の記事に譲り、本記事では「現場で本当に使われる画面かどうかを、どう確かめるか」に焦点を当てます。

本テーマに関する全体ガイドは、以下の記事をご覧ください。

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MESのリニューアルにおけるPoC・プロトタイプの位置づけ

リニューアルのPoCを設計する前に、なぜ「現場での使われやすさ」の検証がPoCの主目的になるのかを理解しておく必要があります。技術的にシステムが動くこと、経営的に投資対効果が見込めることは、他の3記事のPoCがすでに扱っているテーマであり、本記事のリニューアルにおいてはその前提のうえで「現場のオペレーターがストレスなく使いこなせるか」という、それまで見落とされがちだった論点にPoCの重心を置きます。

「MESのモダナイゼーション」のPoCは、5R（リホスト・リプラットフォーム・リファクタリング・リビルド・リプレース）のうちどの技術的アプローチが最適かを見極めるための技術検証であり、正確性・堅牢性が優先されます。「MES刷新」のPoCは、生産実績データの精度や品質トレーサビリティの完全性がどれだけ改善するかを定量的に実証し、稟議を通すための説得材料を作ることが目的です。「MES更改」のPoCは、契約満了・EOS/EOLという期限内に本開発を完了させられるという確証を得るための「保険」としての性格が強く、検証対象を絞り込むこと自体が正しい判断になります。これに対し本記事が扱うリニューアルのPoCは、ワイヤーフレームやプロトタイプの段階で実際に現場のオペレーターに触ってもらい、「どこで操作に迷うか」「どこでミスタップが起きるか」という体験そのものを可視化することが目的であり、この目的の違いを関係者間で最初に共有しておくことが、プロトタイプ検証の設計を誤らないための出発点になります。

リニューアルのプロトタイプ検証は、実際に動作するシステムが完成してから行うのでは遅すぎます。ワイヤーフレーム（画面の骨組みだけを示した設計図）やデザインカンプ（見た目まで作り込んだデザイン案）の段階で、現場のオペレーターに実際の操作フローを見てもらい、フィードバックを得ることが重要です。この早期フィードバックによって、「この並び順だと入力しづらい」「このボタンの位置は誤タップしやすい」といった致命的な問題を、まだ実装コストのかかっていない設計段階で発見でき、開発着手後の大きな手戻りを防げます。デザイン確定後に現場へ持ち込んで初めて意見を聞くという進め方は、リニューアルにおいては最も避けるべき進行順序です。

現場オペレーターを巻き込んだユーザビリティテストの進め方

プロトタイプができたら、次はそれを実際の現場オペレーターに使ってもらい、具体的なタスクを通じて課題を洗い出すユーザビリティテストの段階に入ります。ここでは、その具体的な進め方を見ていきます。

効果的なユーザビリティテストは、「自由に触ってみてください」という漠然とした依頼ではなく、「この製造ロットの実績を入力してください」「不良品を1件報告してください」といった、現場の実業務に即した具体的なタスクを設定し、それを実行してもらう形で行います。テスト実施者は、オペレーターがどこで操作の手が止まったか、どのボタンを押そうか迷ったか、どこで誤った画面に進んでしまったかを注意深く観察し、記録します。この「生の迷い」の記録こそが、開発後には得られない貴重な情報であり、入力フォームの自動補完、エラー表示の分かりやすさ、頻出操作の簡略化といった具体的な改善策に直結します。テストの様子を録画・録音しておくと、後から複数人で見返して合意形成する際にも役立ちます。

オフィスの会議室でPC画面を見ながらデザインを承認するプロセスは、リニューアルにおいては大きな落とし穴になります。PC画面で「見やすい」「きれいだ」と判断されたデザインであっても、実際に現場で使う産業用タブレットに表示すると、ボタンが小さすぎて押しにくい、画面の反射で見えづらい、必要な情報が1画面に収まりきらないといった問題が発覚することが少なくありません。プロトタイプ検証は、必ず実際に現場で使用する予定の実機タブレットを用いて、実際の生産ラインまたはそれに近い環境で実施することが不可欠です。共通のUIコンポーネント・デザインパターンを全画面で統一しておくことも、複数の画面を横断して使う現場オペレーターの学習コストを下げるうえで効果的な検証ポイントです。

手袋操作・騒音環境・多品種少量生産の入力導線というMES現場特有の検証観点

MESの現場は、一般的なオフィス業務システムとはまったく異なる環境で使われます。生産ラインならではの検証観点を押さえておかなければ、稼働後になって初めて深刻な問題が発覚することになります。

多くの製造現場では、安全のため作業中に軍手や厚手の保護手袋を着用しています。素手での操作を前提にデザインされた画面は、手袋をしたままだとタップの反応が悪く、誤操作が頻発する原因になります。プロトタイプ検証の段階で、実際に現場で使用している手袋を着用したまま操作してもらい、ボタンのサイズを通常より大きくする、ボタン同士の間隔（マージン）を十分に広く取るといった調整が必要かどうかを実機で確かめることが欠かせません。あわせて、機械音が響く工場内ではエラー発生時の音声アラートが聞こえないことがあるため、「画面全体を赤く点滅させる」「大きなアイコンでエラー箇所を強調する」といった視覚的なアラート表現が、騒音環境でも直感的に伝わるかを検証しておく必要があります。

段取り替えが頻繁に発生する多品種少量生産のラインでは、品目や工程が切り替わるたびに手入力が必要な画面設計だと、現場の作業効率を大きく損ないます。プロトタイプ検証では、バーコードリーダーやRFIDスキャンと連動して実績が自動入力される導線が、実際の生産切り替えのタイミングでスムーズに機能するかを確かめることが重要です。あわせて、防爆・防塵環境が求められるラインでは、その環境基準を満たすハードウェアの画面サイズ・解像度にUIが正しく最適化されているかも実機で確認しておく必要があります。これらMES特有の検証観点を省略してしまうと、開発自体は完了していても現場で実際に使われないシステムになりかねません。

PoC実施体制・予算とスケジュールへの組み込み方

現場ユーザビリティを重視したPoCであっても、体制と予算をあらかじめ決めておかなければ、その実施自体がスケジュールを圧迫する要因になりかねません。

情報システム部門の担当者に加えて、実際に実績入力画面を使う現場オペレーターの中でも新人からベテランまで幅広い層のキーパーソン、PLC・現場設備との連携互換性を確認できる保全担当者を、PoCの初期段階から巻き込んでおくことが欠かせません。特定の熟練オペレーターだけでテストを行うと、そのオペレーターにとっては使いやすくても、新人や外国人技能実習生にとっては分かりにくいUIになってしまうリスクがあるため、異なる習熟度・言語背景を持つ複数名でテストを実施することが望まれます。あわせて、複数シフトのうち特定の時間帯の担当者だけでテストを行うと、他のシフトの現場特有の課題（照明環境の違いなど）を見落とす可能性がある点にも留意が必要です。

プロトタイプ検証用の産業用タブレットを本番導入前に台数分購入すると、想定外の予算がかかることがあります。多くのハードウェアベンダーやSaaS型MESでは、検証目的での無料トライアルや貸出端末の制度が用意されているケースがあるため、これらを積極的に活用することで、外部委託した場合のテスト運用費用を数十万円単位で圧縮できることがあります。プロジェクト全体のスケジュールの中には、要件定義や設計工程とは別枠でPoC・プロトタイプ検証の期間を明示的に組み込み、検証結果を踏まえて軌道修正できる余地を残しておくことが、後戻りできない事態を避けるための実務上のポイントです。

PoCを省略した場合のリスクと最低限の検証ライン

予算やスケジュールの制約からPoC・プロトタイプ検証を省略・簡略化したくなる場面もありますが、それによって後工程に持ち越すリスクを正しく理解しておく必要があります。

プロトタイプ検証を省略・簡略化した場合に最も起こりやすい失敗が、稼働開始直後に現場から「使いにくい」という声が噴出し、結局オペレーターが独自のExcel管理や紙の記録に回帰してしまう、いわゆるシャドーIT化です。せっかく費用と期間をかけてUIを刷新しても、現場で実際に使われなければリニューアルの投資対効果はゼロに等しくなります。特に、PC画面のレビューだけで承認を済ませてしまったケース、特定の熟練者の意見だけを聞いて全体の使い勝手を判断してしまったケースでは、稼働直前になって致命的な使いにくさが発覚し、大規模な作り直しが必要になるという最悪の事態を招きかねません。

どれだけ予算・期間が限られていても、最低限死守すべき検証ラインが3つあります。1つ目は、実際に現場で使用する実機タブレットでの操作性確認で、PC画面のみでの承認は行わないことです。2つ目は、手袋着用時のタッチ操作性の確認で、現場で日常的に使われている手袋を実際に着用した状態でのタップ精度を確かめることです。3つ目は、新人から熟練者まで複数名の現場オペレーターによるタスクベースのユーザビリティテストで、特定の1人の意見だけで画面設計を確定しないことです。この3つを省略してしまうと、リニューアル後のMESが現場に定着せず、投資対効果そのものが実現しない事態を招きます。緊急性が高くPoCの期間を十分に取れない場合であっても、この3点だけは短期間・小規模であっても必ず実施したうえで本番開発に進むことが、実務上の最低ラインです。

まとめ

本記事では、MESのリニューアルのPoC・プロトタイプ・モックアップ開発について、現場ユーザビリティ検証というPoCの位置づけ、現場オペレーターを巻き込んだユーザビリティテストの進め方、手袋操作・騒音環境・多品種少量生産の入力導線というMES現場特有の検証観点、PoC実施体制・予算とスケジュールへの組み込み方、そしてPoCを省略した場合のリスクと最低限の検証ラインを体系的に解説しました。モダナイゼーションの技術検証、刷新の投資判断検証、更改の期限内リスク排除とは異なり、リニューアルのPoCは「現場で実際に使われる画面かどうか」を確かめることそのものが目的です。ワイヤーフレーム段階からの早期フィードバック、実機タブレットでの操作性確認、手袋操作・騒音環境というMES特有の検証観点を押さえたうえで、最低限の検証ラインだけは省略せずに確保することが、投資に見合う現場定着を実現するための実務上の要諦です。

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執筆者プロフィール

張田谷凌央

株式会社ripla 代表取締役CEOとして、システムパッケージ活用、システム開発、データ分析、生成AI活用、SaaS開発、アプリ開発、EC構築など、幅広い領域で企業のDX推進と事業成長を支援している。IT事業会社出身のプロフェッショナルが集う株式会社riplaにおいて、「Impact-Driven型支援」を掲げ、単なるシステム納品にとどまらず、クライアントと同じ目線で事業成果の実現に向けた伴走支援を行う。早稲田大学卒業後、ラクスル株式会社、LINEヤフー株式会社にて事業開発やDX推進などに従事した後、株式会社riplaを創業。