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プロセス開発実行システム（PDES）は、半導体製造、MEMS製造、太陽光発電製造、生体医療機器、ナノ粒子製造といったハイテク製造技術の開発を支援するために使用されるソフトウェアシステムです。この種のソフトウェアシステムは、製品ライフサイクル管理（PLM）システムと類似点があります。PDESは、新技術または改良技術の構想段階から開発、製造に至るまでを支援します。さらに、製造実行システム（MES）の概念を取り入れつつ、生産ではなく研究開発向けにカスタマイズされています。PDESは、人（異なる法的組織に属する可能性のある、さまざまなバックグラウンドを持つ人々）、データ（多様なソースからのデータ）、情報、知識、およびビジネスプロセスを統合します。
プロセス開発実行システムの実証済みのメリットには、以下のようなものがあります。
プロセス開発実行システム（PDES）とは、企業がハイテク製造プロセスの開発活動を行うために使用するシステムです。この種のソフトウェアシステムは、PLM、製造実行システム（MES）、ECMといった他のソフトウェアカテゴリの多様な概念を活用していますが、生産ではなく技術開発を加速するためのツールに重点を置いています。
PDESは、製造実行システム（MES）といくつかの点で類似しています。PDESの主な特徴は、製造プロセスの開発を管理することに特化しているのに対し、MESは開発されたプロセスを使用して量産を実行することに特化している点です。したがって、PDESのツールセットと焦点は、少量生産で柔軟性と実験の自由度が高いことにあります。MESのツールは、ばらつきが少なく、大量生産、より厳密な管理、およびロジスティクスに重点を置いています。どちらのタイプのアプリケーションソフトウェアも、トレーサビリティ、生産性、および納品された結果の品質を向上させます。PDESにおける品質とは、幅広い条件下でプロセスが故障なく動作する能力、つまり開発された製造プロセスの堅牢性を指します。MESにおける品質とは、製造された製品/商品の品質を指します。さらに、両方のソフトウェアタイプは、機器追跡、製品系譜、労働力とアイテムの追跡、原価計算、電子署名の取得、欠陥と解決の監視、エグゼクティブダッシュボード、その他のさまざまなレポートソリューションなどの機能を共有しています。
PLMシステムとは対照的に、PDESは通常、ボトムアップのアプローチでコラボレーションとイノベーションの課題に取り組みます。PPLMなどの製造技術の詳細から始め、物理的特性を考慮したパラメータ設定を含む単一の製造工程を、シーケンス、デバイス、システムなどに統合していきます。
その他、類似したソフトウェアカテゴリとしては、ラボ情報管理システム（LIMS）やラボ情報システム（LIS）などがある。PDESは、仮想製造技術など、より幅広い機能を提供するが、通常はラボ内の機器とは統合されていない。
PDESは多くの構成要素から成り、単純な作業進捗状況の追跡から、企業開発インフラ全体に統合された複雑なソリューションまで、さまざまな規模で展開できます。後者は、企業資源計画システム（ERP）、製造実行システム（MES）、製品ライフサイクル管理（PLM）、監視制御データ収集（SCADA）ソリューション、スケジューリングおよび計画システム（長期および短期戦術の両方）といった他の企業システムと連携します。
製造プロセスに関する新しいアイデア（新製品や新商品、あるいは製造工程の改善など）は、多くの場合、既に使用されている過去の開発や手法に基づいているか、少なくともそれらから恩恵を受けることができます。MEMSセンサーやアクチュエーターなどの新しいデバイスを開発する場合も同様です。PDESは、これらの過去の開発に構造化された方法で簡単にアクセスする方法を提供します。情報をより迅速に取得でき、過去の結果をより効率的に考慮に入れることができます。PDESは通常、さまざまな視点から結果データを表示および検索し、さまざまな側面に応じてデータを分類する手段を提供します。これらの機能は、材料、プロセス手順、機械、実験、文書、画像など、すべての結果データに適用されます。PDESはまた、同じまたは類似のコンテキストに属するエンティティを関連付け、結果として得られる情報を探索する方法も提供します。
プロセスステップからプロセスフローへの組み立て段階において、PDESは新しいプロセスフローの構築、保存、印刷、転送を容易にします。設計者は、既に組み立てられたプロセスフローにアクセスすることで、それらを新しいフローの構成要素またはモジュールとして使用できます。標準的な構成要素を使用することで、設計時間とエラー発生確率を大幅に削減できます。
PDES は検証フェーズで真価を発揮します。知識(例えば半導体デバイス製造の場合、成膜前に洗浄する、ポリマースピンオン後 、レジスト除去まで 100 °C を超える温度にしない) は、コンピュータがルールとして解釈できる形式で提供されます。ドメインエキスパートが自身のプロセスステップのルールを入力すれば、ドメインエキスパートが不在の場合でも、すべてのエンジニアが後でこれらのルールを使用して新しく開発されたプロセスフローを検証できます。PDES の場合、これは、
処理ルールチェックでは、製造された製品やデバイスの機能や構造に関する情報は一切得られません。半導体デバイス製造の分野では、半導体プロセスシミュレーション／TCADの技術によって、製造される構造に関する情報を得ることができます。この「仮想製造」をサポートするために、PDESはプロセスステップのシミュレーションモデルを管理できます。通常、シミュレーション結果は単独のデータとして扱われます。この状況を改善するために、PDESはプロセスフローと連携して結果ファイルを管理できます。これにより、エンジニアは期待される結果とシミュレーション結果を容易に比較できます。比較から得られた知見は、シミュレーションモデルの改善に再び活用できます。
仮想検証後、デバイスは実験的な製造環境で製造されます。PDES を使用すると、プロセス フローを製造環境 (半導体製造工場など) に移行できます。これは、オペレーター向けに実行カードを印刷するか、施設の製造実行システム(MES) とインターフェースすることで実現できます。一方、PDES は、製造中のパラメータ調整など、フローへの直前の変更を管理および文書化できます。処理中および処理後には、多くの測定が行われます。これらの測定結果は、多くの場合、画像や行と列のデータを含む単純なテキスト ファイルなどのファイル形式で生成されます。PDES は、これらのファイルを管理し、関連する結果をリンクし、レポートなどの特定のファイルの異なるバージョンを管理できます。柔軟なテキスト、グラフィカルな検索および取得方法と組み合わせることで、PDES は、蓄積されたデータ、情報、知識をさまざまな視点から表示および評価するメカニズムを提供します。これにより、過去の開発の情報面と時間面の両方に関する洞察が得られます。
ハイテク産業における開発活動は、ますます共同作業へと移行しつつあります。そのため、パートナー間での情報交換や、ベンダーから顧客へのプロセス知的財産権の移転が必要となります。PDES（プロセスデータ交換システム）は、企業の知的財産権を保護するために選択的な方法で、こうした移転を支援します。