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プロセス製造

プロセス製造とは、原材料や構成物を混合し、製品が最終的な配合および状態に達するまで一連の処理を施すことで商品を生産するアプローチです。

プロセス製造とは何か。

組み合わせた成分に対して実行される処理は多岐にわたり、硬化型接着、焼成、加圧、低温殺菌、化学的触媒または反応などがあります。製品がプロセス製造を経て最終形態に達すると、通常はその構成成分に戻すことはできません。

プロセス製造に依存する主な産業には、消費財 (CPG)、食品飲料 (F&B)、高純度化学薬品および特殊化学品などがあります。

プロセス製造によって生産される商品は、バッチ (通常は質量または体積で測定される有限量) または連続フロー処理によって製造されます。バッチ処理では、特定の製品に対する一連のプロセス・オペレーションがバッチごとに実行されます。連続フロー処理では、材料/中間製品のユニットが1つの処理ステップから次の処理ステップに途切れることなく移動し、各処理ステップが1つのユニットから次のユニットへと連続して実行されます。

プロセス製造業界では、多くの場合、バッチごとに、または連続フロー処理の体積または質量に基づいて設定された間隔で、処理パラメーターと試験結果を追跡する必要があります。この要件仕様は紙の記録で処理できますが、プロセス産業では、記録管理を合理化するために、製造に電子バッチ記録 (eBR) を採用することが増えています。

重要なことは、プロセス製造業者の大半は商品のパッケージも行っていることです。つまり、主要製品のバッチまたは連続フロー・プロセスと、充填、パッケージ、パレタイジングのためのディスクリート製造オペレーションという、2つのバリュー・チェーンを管理する必要があるということです。タイヤやバッテリーの生産など、プロセス産業のかなりの部分において、ディスクリート製造ステップはパッケージングにとどまらず、完成品の作成に不可欠です。これらの統合ステップとディスクリート・パッケージング・ステップの両方には、大きく異なるディスクリート製造とプロセス製造の両方の運用特性を管理するように設計された、プロセス産業向けの製造オペレーション管理 (MOM) ソフトウェアが必要です。

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プロセス製造ソフトウェアの利点

プロセス産業向けの最新のMESにより、プロセス製造企業は、完成品の最高品質を確保しながら、非常に効率的で柔軟なオペレーションを実現できます。

サイクルタイムの短縮と納期厳守の向上

生産プロセスの最適化と自動化により、効率的なリソース稼働率、ダウンタイムの最小化、製造オペレーションのリアルタイムな可視化を実現し、タイムリーな調整と改善を可能にします。

限られたリソースに対する需要の減少

生産スケジュールを改善し、正確な材料管理によって無駄を最小限に抑え、リソース効率を向上させ、利用可能なリソースを効果的かつ持続的に活用できるようにします。

材料の効率的な移動、保管、追跡

堅牢な材料管理システムを導入し、在庫レベルを最適化し、サプライチェーンをリアルタイムで可視化することで、物流を合理化し、生産プロセスの遅延を最小限に抑えます。

製造オペレーションのパフォーマンスの可視化

リアルタイムのデータを収集および分析して、生産に関する包括的な洞察を提供し、プロアクティブな意思決定を可能にすることで、パフォーマンス指標を明確に理解して業務効率を最適化します。

製造工程内機能をサポート

オペレーターが重要なデータ管理、分析、意思決定支援のためのツールにアクセスできるようにすることで、問題を迅速に特定して対処し、ワークフローを合理化し、工程内機能を最適化します。

コンプライアンスの合理化

規制および業界の要求仕様の準拠を自動化および強化することで、エラーのリスクを軽減し、規制の文書化とレポート作成に必要な時間とリソースを最小限に抑えます。

プロセス製造ソフトウェア

プロセス製造業界では、一般的にディスクリート製造オペレーションが重視する材料、機械加工、アセンブリの代わりに、配合、マスターレシピ、マスターバッチ (マスターバッチレコード (MBR) を通じて追跡される) を中心に業務を行います。その結果、製造オペレーション管理 (MOM) ソリューション、特に製造実行システム (MES) は、温度、特定の圧力下での時間、酸度など、ディスクリート製造では通常追跡されないオペレーション・パラメーターを追跡する必要があります。

原材料の化学組成、種、熟度、栽培地域、気象条件、およびその他の多くの要因の変動により、完成品の特性や性質を著しく変化させる可能性があるため、プロセス産業は、ディスクリート産業よりも原材料の検査と追跡がより重要で困難なことがあります。プロセス産業向けのMESは、こうした原材料の特性だけでなく、一連の原材料がプロセス・ステップを経て変換される際の中間製品や最終製品の特性も追跡できる材料管理機能が必要です。

一方、プロセス製造ソフトウェアは、品質関連の問題を管理する機能がなくてはならず、その点がディスクリート製造ソフトウェアとは異なります。プロセス製造において材料に生じる不可逆的な変化は、多くの場合、ディスクリート製造で必要な検査手順とは異なる検査手順で管理されます。ディスクリート製造の仕掛品は、目視、機械的、電気的に検査ありますが、プロセス製造における製品は通常、頻繁なサンプリングと何らかの実験室での試験を必要とします。これらの要求は、MESソフトウェア、品質管理システム (QMS) ソフトウェア、そして多くの場合はラボ情報管理システム (LIMS) を通じて管理され、それぞれプロセス・オペレーションに合わせてカスタマイズされます。

プロセス産業向けMESに対するもう1つの要求は、配合管理ソフトウェアと仕様管理ソフトウェアの両方に対する必要性です。たとえば、あるメーカーのオレンジ・ジュースの味はこの味だというような分かりやすい独自の仕様があったとしても、品種、栽培地域、栽培時期によってオレンジの糖度や風味が変わるため、地域ごとに異なる配合が必要になることもあります。

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