MES開発のPoC・プロトタイプ・モックアップ開発について

MES開発では、設備連携と現場への適合性、評価基準を小さく確かめてから全体へ展開すると、無駄な投資を避けて本導入の可否を確度高く判断できます。

検証の理由、画面と接続性、進め方と費用、移行時の注意点の順に説明します。全体像は、下に挙げた完全ガイドでも確認できます。

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MES領域でPoC・プロトタイプ検証が重視される理由

作業員による試行で、画面設計だけでは見えない条件を確かめます。

PoC（Proof of Concept＝概念実証）は、本格投資の前に実現可能性や期待効果を小規模に検証する取り組みです。MESでは、実際の設備と作業員を使い、自社の生産現場にシステムが合うかを確かめます。

MESは、設備ラインや固有の業務フローに依存するため、要件定義が複雑になりやすいシステムです。そのため、机上設計の段階では見えにくいリスクを、少ない費用で早期に確かめることがPoCの役割です。

PoCを飛ばして全工場に導入すると、多額の開発費用と工数を投じたあとで、一部の設備からデータを取得できないと分かる恐れがあります。さらに、現場でまったく使われないと分かる場合もあり、最悪の事態になりかねません。だからこそ、本格導入の前に検証しておく必要があります。

設備連携・データ収集の実現可能性検証

設備連携の方法を事前に確かめると、追加開発の発生を防ぐための判断材料になります。

設備接続：古いPLCや独自通信規格の海外製工作機械は、最新システムと直結できない場合が多いため、データを取得できるかを確かめる
追加機器：外付けセンサーなどの後付けハードウェア（レトロフィットIoT）が必要かどうか

検証を省くと、開発の後半になって古い機械からデータを取れないと判明する場合があります。そのため、高額なプロトコル変換の開発やデータ中継機器が必要になり、予算超過につながります。

生産現場への適合性検証

設計の段階で問題が見当たらなくても、現場固有の制約で運用が破綻することがあります。そのため、パイロットラインで実際に動かし、適合性を確かめます。

物理的な制約：作業速度や導線、手袋・保護具を着けたままの操作に無理がないか
現場固有の業務：マニュアルにない例外処理や非公式ルールに、システムの処理が合うか
実作業での試行：IT専門家ではない作業員に、日々の業務で使ってもらったうえで判断する

ポイント

MESのPoCでは、設備からのデータ取得と現場での使い勝手を、本格投資の前に確かめられるかが判断の分かれ目です。小規模な検証で不確実性を減らしてから展開を決めるのが基本です。

モックアップ開発で検証すべきポイント

現場で使う前に、応答と接続の両面を試作で確かめます。

モックアップやプロトタイプの段階で現場の意見を画面に反映し、学習コストが低く直感的に使える画面かを確かめます。利用されないリスクを避けるため、操作性やリアルタイム性、接続性といった観点を検証します。

画面UIと作業員の操作性

複雑な画面は現場定着率の低下に直結するため、モックアップの段階で実際の作業員に画面を試してもらいます。

入力と表示：タブレットやスマートフォンで直感的に扱え、文字が見やすいか
操作手順：ステップ数が少なく、入力ミスを起こしにくい設計になっていること
現場での操作性：手袋を着けたままでも扱え、騒音の中でも画面を見分けられること

リアルタイム性と既存設備・システムとの接続性

プロトタイプの段階では、分単位・秒単位で実行管理を担うMESの応答性能と安定性を確かめます。

応答性能：異常時にすぐアラートが出て、進捗が遅れず画面に反映されるか
設備通信：PLCやセンサーなどのIoTデバイスと、仕様どおりに双方向でやり取りできること
ERP連携：上位の基幹システムとデータ形式が合い、円滑につながるか

ポイント

画面の操作性、リアルタイム性、既存設備やシステムとの接続性を、試作の段階で現場の人と一緒に確かめておくと、導入後に利用されないリスクを減らせます。

PoCの進め方と期間・費用感

検証範囲を少しずつ広げる展開順が示されています。

MESのPoCは、特定のラインや代表製品に絞って小さく始めるスモールスタートが一般的です。

MVP（Minimum Viable Product＝最小限の実用製品）の考え方に沿って、小さく検証します。まずはボトルネック工程で、稼働実績の自動収集といった単一の機能を試します。小さな成功を積み重ねてから、品質管理やERP連携などを他ラインへ広げます。

PoCの期間感と費用感

期間と費用は、検証の範囲や導入方法に応じて見積もります。

全体期間：小規模・単機能の導入やPoCでは、要件定義から開発・テストまで3〜6ヶ月程度
現場検証：実ラインを使った確認と教育には、そのうちの1〜3ヶ月程度
MVPの費用：シンプルな工程管理や実績収集に絞る場合は、約300万円〜1,500万円
SaaSの活用：月額制のクラウド型MESであれば、初期費用をさらに抑えて検証を始められる場合がある

少ない投資で本導入に進むかどうかを見極められる点に、この段階の価値があります。

パイロットライン展開から本格展開への進め方

パイロットラインでは、運用と効果を確かめながら、対象範囲を広げるかどうかを判断します。

PoCの手応えを確かめたうえで、パイロットラインで試行運転と現場教育を行い、手順書を整えて本格運用へ進む
他ラインや他工場へ、段階的に展開する
利用状況と稼働実績データを見て軌道修正し、定着が遅い場合は入力項目を絞るか、現場教育を追加する

KPIに基づいて効果を測りながら段階的に広げると、現場は急な変化に混乱せず操作に慣れ、全社的な定着を進められます。

ポイント

PoCは特定のラインや代表製品に絞り、期間と費用の目安を見ながら、段階的に展開するかを判断します。評価結果を見て広げる範囲を決めることが、無駄な投資を避ける近道です。

PoC・検証段階で陥りやすい失敗要因

MESのPoCや検証の段階でも、意味のある結果が得られない典型的な失敗があります。特に注意したい落とし穴は、評価基準が定まらないことと、現場の協力が不足することの2つです。

評価基準を定めないままの検証

開始前に評価基準を決めないまま進めるのは、よくある失敗です。現場の反応だけで成否を判断すると、結果を都合よく解釈してしまい、本開発への投資を客観的に決めにくくなります。

測定項目：設備データの取得成功率、アラートの遅延、紙やExcel管理と比べた入力時間
合格基準：定量的な項目と、その合格ラインを発注側・開発会社・現場責任者の三者で事前に合意する
検証範囲：全機能や全ラインは避け、必要な機能と連携に絞る。広げすぎると長期化し、成否を分けにくくなる

現場の理解・協力の不足

管理や監視の意向が強すぎると、現場の作業員は反発します。監視や作業への干渉を感じると、有利なデータだけを入力したり非協力的になったりして、正しい検証結果が得られません。だからこそ、現場の理解と協力を得ることが、検証の前提になります。

課題の反映：開始前に現場の要望を聞き、システム選定や検証項目に取り入れる
導入メリットの説明：実績入力の手間や異常の見落としが減り、引き継ぎが円滑になることを伝える
参加姿勢の共有：率直な意見を歓迎し、仕事がどう楽になるかを伝えて、PoCに加わるよう促す

ポイント

評価基準を事前に決め、現場の協力を得てから検証を始めるかどうかが、失敗を避ける分かれ目になります。結果を都合よく解釈しないためにも、この2点は検証の前に確かめておきます。

PoCから本開発へ移行する際の注意点

PoCで良い手応えが得られ、基準も満たしたとしても、本開発や本導入の成功は、そこから先の進め方に左右されます。検証結果を本番運用へつなぐため、移行時に特に注意したい点を押さえておきます。

BOP（工程設計）未整備によるマスタ登録の破綻

システムを入れれば現場は改善すると考えて、BOPが未整理のまま進めるのは典型的な失敗です。

BOP（Bill of Process）の内容が現場ごとに異なると、必要なマスタを作れず頓挫することがあります。さらに、収集したデータを分析に使えなくなる恐れもあります。

構築前の整理：対象ラインの工程順序・標準時間・品質管理ルールを標準化し、明文化する
PoCでの確認：整理の進み具合を見て、不十分な場合は本開発の前に完了させる

現場不在の要件定義と契約形態・切り戻し手順への備え

IT部門やベンダーだけで決めた要件は、現場の実態とずれる恐れがあります。さらに、入力項目が多いと、元のExcelや紙管理に戻ってしまうこともあります。

現場の参加：要件定義の初期から現場リーダーや作業者を参画させ、当事者意識を持って仕様を確かめる
契約の段階分け：流動的な初期の要件定義やPoCは準委任で進め、仕様が固まったあとの本開発は請負に切り替える
切り戻しの準備：本稼働直後の障害に備え、本開発の計画段階から旧システムへ戻す手順（ロールバックプラン）を明文化しておく

ポイント

本開発へ進む前に、BOPの整理や現場の参加、契約形態と切り戻し手順が整っているかを見直すことが、本番運用へつなげるうえで欠かせません。

まとめ

PoCが重視される理由、モックアップの検証点、PoCの進め方・期間・費用を取り上げました。あわせて、PoCから本開発へ移る際の注意点も解説しています。

MESは設備や固有の業務フローに依存するため、特定のボトルネック工程でPoCを行い、段階的に広げていくのが一般的です。特に、設備連携と現場適合性を確かめることが、失敗を避ける鍵です。

PoCは3〜6ヶ月程度で、費用は小規模なMVPで300万円〜1,500万円程度が目安です。

本格展開では現場教育も見込んでおき、BOPは要件定義の前に整理します。現場の参加を得て、評価基準や契約形態、切り戻しの手順を整えてから展開すると、導入の成功率を高められます。

まずは、小規模なパイロットラインでの検証から始めることをお勧めします。

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株式会社riplaでは、お客様の事業・ユーザー・業務に最適化したオーダーメイド型システムを、構想策定・要件定義から開発・改善まで一気通貫で支援。事業会社でIT・DXを経験したプロフェッショナルによる高い要件定義力・システム設計力を活かし、事業成果の最大化に伴走します。

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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。事業会社でIT・DXを経験したプロフェッショナルが集う株式会社riplaにおいて、お客様の事業・ユーザー・業務に最適化したオーダーメイド型システムを構想策定・要件定義から開発・改善まで一気通貫で支援し、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最大化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。