序章 ― 「FEMSは国際規格には要らない」：日本発のコンセプトFEMSを世界共通概念に引き上げた国際標準化
「FEMSは所詮、見える化だけのシステムにすぎない。制御の対象も不明確で、国際規格には不要だ」。
2019年の暮れ、ドイツ・フランクフルト。慣れない英語での国際規格の新規提案に関するプレゼンを終えたYOKOGAWAの担当者に向けて発せられた言葉です。FEMS（Industrial Facility Energy Management System＝工場エネルギーマネジメントシステム）は、従来のエネルギー管理の概念を、工場に特化した日本発の概念です。具体的には、工場のエネルギーに関するデータを収集し、現場の知見とともにエネルギー使用量を最適化する仕組みです。地球温暖化対策として世界中の工場で省エネを促進するため、このFEMSを国際規格に提案する第1歩目を踏み出した途端、他国からの強い反対に直面しました。
国際標準化では、国際規格の文書は、様々な国のエキスパート（専門家という意味）との合意形成を基に開発を進めます。文書開発のプロジェクトを始めるには、他国のエキスパートにその提案の目的を理解してもらうこと、エキスパート間で相互の信頼関係構築が不可欠です。その時は、FEMSのコンセプトが国際的に浸透していなかったこと、そして、数回会議に参加しただけの担当者と他国のエキスパートとの信頼関係の構築が十分ではなかったことが原因で、国際規格の提案そのものを拒否されてしまったのです。
しかし、この提案は、およそ4年後に国際規格として実を結びます。日本発の「FEMS」という概念は、どのようにして国際規格になったのでしょうか。その現場の物語を、国際規格の内容とあわせてご紹介します。
日本がFEMSの規格化に挑んだ背景
2015年に開催された国連気候変動枠組条約締約国会議（COP21）では、気候変動への対応としてパリ協定が合意されました。具体的には、2050年のネットゼロ（温室効果ガス排出を実質ゼロにすること）を目標に、各国で対応していくことです。温室効果ガス排出を減らすためには、エネルギーの使用を削減する省エネルギー（省エネ）と、太陽光や風力などの再生可能エネルギー（再エネ）に置き換えることなどがあります（図1）。この太陽光や風力などへの置き換えでは、これらのエネルギー源は気象の影響を受けるため、出力が不安定になりやすいという課題もあります。
2050年カーボンニュートラルの実現に向けた需要側の取組（資源エネルギー庁）
図１ カーボンニュートラル実現に向けたアプローチ
工場の立場から、これらの対応を見てみます。エネルギーを大量に消費する工場は、少しのエネルギー効率の改善で、多くのエネルギー使用量を減らすことができます。また、一部の工場はコージェネレーションシステムなど発電設備を所持しており、それらの発電設備を活用すれば、天候により再エネの出力が下がった場合でも、電力の供給不足を補うことができます。また、翌日の生産計画を基に、生産に必要なエネルギー需要量を予測できれば、翌日に電力会社が発電すべき量の参考にできます。
このように工場では、エネルギーに関するデータを集めてエネルギー需要量を把握し、省エネなど、生産設備や発電設備の運転や制御の方法を最適化していくことが求められます。これらを実現するのが、FEMSです。FEMSは、工場のエネルギーに関するデータを収集してグラフなどに表示し、現場の作業者やエネルギー管理者、設備の管理担当者で協力し省エネ改善につなげるものであり、日本の製造業が培ってきた省エネ対応から生まれた、日本発のコンセプトです。
ところがFEMSと呼ばれるシステムは、一様ではありませんでした。YOKOGAWAを初め、様々なメーカーからFEMSと呼ばれる様々な製品が販売されたためです。例えば、使用量を画面に表示するシステムも、ボイラなど複数の設備の運転を自動で最適化するシステムも、同じFEMSと呼ばれていたのです。さらに、この国際規格の提案を行った頃には、複数のFEMSを組み合わせた工場のエネルギー最適化を行うシステムの販売が開始されていました。このFEMSは工場全体の翌日のエネルギー需要量を計算し、エネルギー供給の計画を立てます。このようなFEMSは1台の機器で完結するものではなく、MES（Manufacturing Execution System＝製造実行システム）や各種の制御機器など、工場内の複数のシステムを組み合わせて構築される必要があります。このような複合システムもFEMSと呼ばれていました。
このように、FEMSという用語が指すシステムは統一されておらず、実際にはさまざまな役割を持つシステムがFEMSと呼ばれています。
そのため、ユーザーやシステム設計者は、まずそれぞれのFEMSが担う役割を理解する必要があり、システム間の連携を実現する際にも追加の手間が発生します。FEMSは複数のシステムから成り立つため、設備や他の管理システムとの情報のやり取りに苦労する場面が少なくありません。データの共有では、既存の通信規格に頼ったり、ときにはCSVファイルでのやり取りでしのいだりすることもありました。システムの構築やシステム同士の連携、そして日々の運用に至るまで、FEMSには実務上の課題が数多く積み残されていたのです。だからこそ、機能とクラス分けを定義し、必要な情報の流れの共通化が強く求められていました。
そのため、地球温暖化対応で中心的な役割を担うFEMSに関する国際標準化において、計測・制御分野で培った「測る力」と「つなぐ力」によって地球の未来に貢献できると考え、国際規格の提案活動を始めました。」。
反対を支持に変えた、国際規格案の具体化
冒頭で示したフランクフルトでの会議の後、日本に戻る飛行機の中で、担当者は、それまでの説明を振り返りながら、どのようにすれば国際標準化の提案の目的を納得してもらえるかを考えていました。説明では、FEMSの概念を明確にするための国際規格の必要性を中心に述べていました。しかし、具体的な提案内容や工場管理に関する国際規格との整合については、触れていませんでした。次回説明する際には、事例を基にFEMSの機能を定義する方法、クラス分けのアイディアなどを示せば、納得してもらえるのではないかと考えました。
帰国後、業界団体のメンバー、大学教授の協力を得ながら、エネルギー使用量の見える化、複数設備の最適化運転、生産計画から翌日の工場のエネルギー需要の推定、工場の全体最適などのFEMSの事例を集めました（図2）。それぞれのFEMSや工場内の設備間での情報の流れを図に示しました。その図を使い、国際規格で定義するFEMSに必要な「機能」や「クラス分けの概念」を検討し、国際規格の文章案とともに提案内容を練り上げていきました。
図２ 集めたFEMSの事例
半年後の2020年5月、WEB会議。再度、FEMSの国際規格提案を説明する機会があり、日本メンバーで練った具体的な事例や国際規格で定義する内容を紹介しました。説明後、最初に口を開いたのは、やはり前回反対したエキスパートでした。前回の会議と同様に、その内容は、FEMS自体の国際規格提案に対する強い反対コメントでした。
担当者がここまで対応してもダメなのかと下を向いたとき、韓国の主査が静かに口を開きました。「これまで、IEC TC65でのYOKOGAWAのエキスパートのコメントは常に適切であった。この提案もきっと有用なものだろう。すぐに反対はせず、まずは文章案を見てから判断してはどうだろうか。」反対意見のエキスパートは、その言葉を渋々受け入れたという様子でしたが、その一言が国際規格の文章案を見ていただく機会につながりました。
具体的な事例とFEMSの機能、クラス分けの内容を書いた文章案を見て、これまで反対していた委員も、提案するFEMSの国際規格のコンセプトを理解し、国際規格の提案に賛成していただけました。
YOKOGAWAは、1970年代からアナログ信号の標準化に早期に対応し、計測・制御分野の国際標準化に力を入れており、国際規格の内容を明確なものにし、各国から挙げられたコメントに真摯に対応してきました。これまで国際標準化に真摯に対応してきたYOKOGAWAの振る舞いが、FEMSの国際規格の文書案の回付の機会につながり、練り上げた文章案によってFEMSの国際規格化の必要性が理解され、支持に変わった瞬間でした。
2020年9月には国際規格として開発をするべきか、国際的な投票が行われ、投票した19か国全てが賛成投票を投じ、FEMSの国際規格開発をスタートすることが合意されました。
FEMSの国際規格に込めた内容
2023年8月に発行された国際規格IEC 63376（Industrial facility energy management system (FEMS) ― Functions and information flows＝工場エネルギーマネジメントシステム―機能と情報の流れ）は、まずFEMSに必要な機能を、モニタリング・分析・最適化・指示という一連の流れとして定義しました（図3）。FEMSの処理として漠然と語られてきたものを、明確に定義したものです。
図3 IEC63376で定義したFEMSの機能
さらに、市場でさまざまな製品や工場に納入されているFEMSを評価するためのクラス分けを定義しました。クラス分けでは3つの軸で評価しています。第1の軸は機能（モニタリング・分析・最適化・出力の機能群のうち、どの機能を備えているか）、第2の軸は管理範囲（設備・装置、ユニット、ライン、工場全体のうち、どこまでを対象とするか）、第3の軸は自動化の度合い（データ収集・計算・最適化を、どこまで自動で行うか）です。
これらの軸を使ってFEMSを評価すると、それぞれ異なる状況が見えてきます。例えば、FEMSの位置づけの事例を簡易的に示すため、3つの分類軸のうち「機能」と「管理範囲」の2軸に着目して整理した事例を以下に示します（図4）
図4 FEMSの事例の評価結果
設備のエネルギー使用量を収集し、グラフ化する「見える化システム」、複数のコンプレッサー全体の効率が高まるよう各機の運転を最適化する「台数制御」、需要量を予測しエネルギーを供給する、「工場全体のエネルギー需給最適化」の事例です。それぞれ、FEMSと呼ばれていたシステムも、事例によって、使用している機能、データを収集している範囲が明確に異なります。また、図の色がついていない部分が、工場全体のエネルギー需給最適化に向け、強化すべきポイントになります。つまり、FEMSの機能拡張に向けた戦略立案に役立つことになります。
信頼を積み上げる ― 地道な貢献が開いた共同主査就任
規格づくりの本当の難所は、合意形成の過程にありました。多くの国の専門家が関わる国際規格の開発では、文書案を何度も回付し、各文書案に対して誤記や懸念に関するコメントを募集し、それぞれのコメントを一つずつ審議し、文書のブラッシュアップを図ります。私は、日本の工場の事例を基に、論点を一つずつ整理してから議論の場に向かうという進め方をとりました。
国際規格は、新規業務項目として登録された後、作業原案(WD)、委員会原案(CD)、投票用委員会原案(CDV)、そして最終国際規格案(FDIS)と、各段階での審議を経て発行されます。これらの審議は、採用後3年以内に完了することがルールになっています。採用されたタイミングが、Covid-19の時期であり、海外渡航が制限された中、日本時間の深夜にWEB会議を開催し、各国からのコメントを文書に反映し、回付するという作業を繰り返しました。IEC 63376は、2021年1月の登録後、これらの審議を重ね、2023年8月に発行されました。
このような他国のエキスパートとの信頼は、派手な主張からではなく、地道な役割の積み重ねから醸成されます。また、関連する国際規格の会議において、文書案を編集するエディタや、会議の議事録づくりといった役割を積極的に引き受けていました。その貢献を通じて、各国の参加者からの信頼を得ていきました。この結果、国際規格を作る作業グループＷＧの共同主査役就任の打診を受けることになります。エネルギーシステムと工場の情報交換のインターフェースを扱うIEC TC65 JWG17の共同コンビナー（共同主査役）が退任する際、後任として指名を受けたのです。投票により承認を受け、現在、共同コンビナーとして、国際規格を審議する作業グループ（ＷＧ）の運営を行っています。
次章へ ―「さらに進化したFEMSの国際規格が必要」国際標準化を通じたこれからの共創
「IEC 63376をブラッシュアップした新たなFEMSの国際規格の提案が必要だ」。
2026年6月、東京。IEC TC65のプレナリ会議で、ドイツ、フランスのエキスパートそれぞれが、私に声をかけ、最初に伝えた言葉です。会議の当時、米国や欧州では、熱波が襲来し、温暖化対策、電力の融通などエネルギー最適化のニーズが高まっていました。例えば、製品ごとのエネルギー使用量やカーボンフットプリントの情報共有、エネルギーの分析などでのAIの活用など、さらに高度なFEMSを求めています。当初、FEMSの国際規格提案に対し、強い反対表明を受けた担当者ですが、今では新たな国際規格の検討の相談を受けるようになりました。
YOKOGAWAは、国際標準化を通じて、計測・制御分野を中心とした技術ルールの普及に貢献しています。国際標準化では、各国との合意に基づく規格開発が必要なため、その過程では、真摯に対応することで各国のエキスパートの信頼を築きながら活動しています。今後も、この信頼のバトンを引き継ぎ、次の世代へと継続しながら、カーボンニュートラルなど、持続可能な社会の実現に向けて貢献していきます。
国際規格に沿った省エネルギーの考え方に関心をお持ちのお客様やパートナーの皆さまと、PoC（Proof of Concept＝概念実証）や共同プロジェクトを通じて、新たな価値を共に創り出していければと願っております。
【脚注】
*1 資源エネルギー庁「2050年カーボンニュートラルの実現に向けた需要側の取組」（2021年2月）
*2 IEC 63376:2023 Industrial facility energy management system (FEMS) ― Functions and information flows
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