生産管理Webセミナー

製造の現場で、資材置き場で、生産計画を立てる事務所で、さまざまな生産管理用語が使われます。

以前、製造の現場ではＫＫＤ（勘、経験、度胸）で行われていましたが、団塊の世代の大量退職と多品種・少量生産の傾向から、最近では生産管理についてよく理解する必要があります。そのためには、生産管理用語を十分に理解しなければいけません。

例えば会議の席で違う部署の社員同士が集まって話しをしているのに、実は生産管理用語の意味に部署ごとに微妙な相違があり、話がちぐはぐになることはよくあることです。

正しく生産管理用語を理解し、共有することが、生産管理を効率よく行う上で必要なことなのです。生産管理用語はインターネット上でも多く公開されています。フリーのサイトもありますので、うまく利用しましょう。

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１．生産方式の分類

生産方式は、以下の3つの要素によって分けることができる。

（１）注文の時期による分類・・・受注生産方式と見込み生産方式
受注生産方式とは、得意先から注文を受けてから製造を開始する方式である。製造リードタイムを短縮するために、半製品をどれだけ在庫しておくかがキーになる。
見込み生産方式とは、販売計画に基づいて生産計画が作成され、それに従って生産する方式である。現実には、昨年対比に営業目標が上乗せされた数字を使うことが多い。

（２）組み立て方による分類・・・セル生産方式とコンベア生産方式

セル生産方式とは、１人あるいは少数人の作業者で組み立てる方式であり、１つのセル内で製造が行われる。多能工化された少人数の作業者により製品検査もセル内で行われることが多く、多品種少量生産に対応でき、設備の陳腐化リスクを避けることができる。

また、小ロット化への対応、仕掛品在庫の削減、生産リードタイムの短縮が可能であり、人数またはセル数の調節により生産量の調節が容易あるため、生産単位が小規模なセルであるため中小企業にも適している方式である。

セル生産方式の注意点としては、多能工が前提であるため教育コストがかかり、導入に時間がかかる（団塊の世代の大量退職でますますその傾向は強くなっている）ことや個人の能力に依存するため、作業者のモチベーションを維持していかなければならないことである。

コンベア生産方式とは、ラインの特定の位置に作業者が張り付いて、ラインに製作品が流れるたびに同じ作業を行う方式である。少品種・大量生産のときは生産効率がよく、２４時間稼動させることができるため資源を無駄なく使うことができるが、ラインの途中でトラブルが発生すると、全体に影響するという問題点もある。

（３）モノの流し方による分類・・・個別生産方式、ロット生産方式

個別生産方式とは、注文ごとに仕様、納期、数量が異なる製品を、必要な工程を組み合わせて生産を行う方式である。機械配置はジョブショップ型（機能別）配置となる。

ロット方式とは、専用のラインコンベアを設置し、１種類の製品を継続的に生産するため、段取り替えがなく生産効率が高い。機械配置はフローショップ型（製品別）配置となる。

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２．工場のレイアウト

生産を効率よく行うために工場のレイアウト、すなわち設備配置やラインバランシングは非常に重要である。レイアウトは適当でなければ、無駄な移動時間や移動中の破損などの確率が上がり、生産性が落ちるからである。

（１）レイアウトの種類

製品別レイアウト（フローショップ型）とは、製品毎にラインが決まっている。そのため、量産向きであり、専用機を使う場合が多い。
また、ラインバランシングにより、各作業ステーションの作業時間の均等化を行うことが重要である。

機能別レイアウト（ジョブショップ型）とは、資源（設備、人）の選択は原則として自由であり、前の処理がどの機械で行なわれたかには依存しない。そのため、多品種少量生産向きである。

また、融通性が高く、生産量や製品の変化に対して柔軟に対応でき、加工経路が異なる場合でも柔軟に対応できるのも特徴である。
ただし、相対的に生産性が低く、合理化しにくいという問題もある。

製品固定式レイアウトとは、製品毎に生産する場所が固定されている。移動可能な設備や工具が使用され、重量物や大型製品の生産に用いられる。

（２）ＳＬＰ(Systematic Layout Planning)

レイアウトについての分析図表としては、以下のものがある。

ＰＱ分析図表とは、製品と生産量の関係を調べ、その製品がどのようなレイアウトに適しているのか決めるものである。縦軸に数量、横軸に数量の多い順に製品名をとってグラフする。

Ｐ（製品の種類）に比べ、Ｑ（生産量）が大きい場合は製品別レイアウトが望ましい。

工程経路図とは、対象物の流れの経路を分析する図表である。多品種少量生産をしている作業場の改善に利用する。縦方向に製品名、横軸に作業順の工程名を記入した表に工程図記号、所要時間を記入して分析する図表である。

相互関係図表（アクティビティ相互関係図表）とは、アクティビティ相互間における「近接性の重要度」と「その評価理由」を整理した図表である。アクティビティとは設備、通路、倉庫などレイアウト対象要素のことである。

アクテビティ相互関係ダイヤグラムとは、相互関係図表の分析結果に基づき作成、アクティビティをノード（結合点）として、平面上に配置し、各アクティビティ同士の距離や位置関係を検討する図である。

面積相互関係ダイヤグラムとは、アクティビティ相互関係ダイアグラムに面積を示した図である。

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３．生産計画

生産計画を立てるためには、まず需要を予測しなければいけません。
需要予測の方法としては、以下のものがあります。

単純移動平均法とは、過去の実績値の移動平均を単純に計算したものです。

（例）　　　　１期実績値＋２期実績値＋３期実績値
４期の予測値＝―――――――――――――――――
　　　　　　　　　　　　　　　３
単純指数平滑法とは、当期の予測値と当期の実績値の差に定数を掛け、これに当期の予測値を加えたものです

来期予測値＝当期予測値＋α（当期実績値―当期予測値）

αは平滑化定数（0＜α＜1）であり、αが大きいほど需要は不安定、小さいほど安定する。

見込み生産計画は以下のような順番で計画されます。

（１）大日程計画（期中生産計画、生産能力計画とも呼ばれる）
　　　６カ月〜１年単位
　　　将来の計画に必要な３Ｍ（Man, Machine, Material）の量を求める

（２）中日程計画（月度生産計画、手配計画とも呼ばれる）
　　　１ヶ月単位
　　　必要な３Ｍ（Man, Machine, Material）の入手時期を求める

（３）小日程計画（日程計画、確定計画とも呼ばれる）
　　　日単位
　　　生産の着手、完了時期を求める

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４．工程計画

小日程で工程計画を立てますが、工程計画を立てるのにいくつかの方法があります。

期間山積法とは、一定期間注文をためこみ、線形計画法などを用いて、工程の遊休期間が最小となるような計画を立案する方法です。

時点計画法とは、注文の都度、納期から逆算して生産の着手時期を立案する方法です。

多段連続工程の日程計画立案手法（ジョブショップスケジューリング）としては、順序付け法という、複数の注文をまとめて、工程の遊休期間が最小となるよう計画する方法や期間山積計画法に対応する日程計画立案手法、ジョンソン法の他にジャクソン法があります。

また、ディスパッチング法として、個々の注文ごとに工程の空きを見て、生産着手日を決定する手法や時点計画法に対応する日程計画立案手法があります。

ディスパッチングルールとは、待ちジョブの中から次に優先して加工するジョブを決めるための規則であり、代表的なルールとして先着順規則、最小作業時間規則、最早納期規則などがあります。

バックワード方式とは、完成予定日から製作リードタイムを逆算して、着手予定日を決定する方法です。納期厳守の達成に重点を置いており、受注生産の場合に採用されます。

多段複合工程のがある場合の日程計画立案手法（プロジェクトスケジューリング）としては、ＰＥＲＴ技法という、複数のアクティビティで構成されるプロジェクトを全体として能率よく実行するためのスケジーリング手法が用いられます。

また、プロジェクトの各項目毎の日程計画、管理に用いられる図表であるガントチャートを利用することもあります。

アローダイアグラムでは、アローは矢印で表示され、ダミーアロー（点線）には時間は表示されません。（先後関係がある作業間はダミーアローでつなぐ）

また、最早結合点日程と最遅結合点日程が同じ値になる作業経路を結んだものクリティカルパスといいいます。

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５．個別生産の工程計画

個別生産の工程管理は以下のように行います。

まず、手順計画として手順を明らかにし、必要となる材料や工具を明らかにします。次に工数計画として作業時間を見積ります。各工程の工数に工程間で発生する運搬、停滞時間を加えたものを基準日程として定め、各工程の基準日程を合算したものが製造リードタイムとなります。

また、負荷計画として、工程内に注文品の負荷を割り付けて、負荷と余力の調整を図ることも必要になります。そのため、日程計画として、各工程における着手と完了時点を明らかにすることが必要です。

ロット生産の工程管理は以下のようになります。

ロットサイズを大きくすると、段取り替えの回数が減り、生産効率は高まりますが、ロットサイズを小さくすると、待ち時間が小さくなり、製造リードタイムが短くなります。ロットサイズと製造リードタイムは反比例しており、受入量と流出量のそれぞれの累計量を時系列にプロットしたグラフで縦の差が滞留量を表し、横の差が滞留時間を表す流動数曲線で表現することができます。

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６．作業管理

作業管理とはＩＥ（Industrial Engineering）とも呼ばれ、最終的な目的は作業標準化することです。

ＩＥは、方法研究（工程分析、連合作業分析、動作分析）と作業測定（稼動分析、時間研究、ＰＴＳ法）に分類されます。

工程分析を行うには、プロセスフローチャートやフローダイアグラムを用います。

プロセスフローチャートとは、工程の連なりを分析するもので、作業、運搬、検査、停滞および貯蔵の順序を記号で表現し、所要時間や移動距離などの情報を記載した図です。

フローダイアグラムとは、流れ線図ともいわれ、作業の動きの軌跡の分析するのに用います。

連合作業分析とは、人と人、人と機械の組合せにおける作業偏りを分析し改善する方法で、多工程持ち、多台持ちの分析手法として使われます。

動作分析とは、作業（動作）を分析するもので、１コマ１秒で撮影した映像を通常速度で再生して分析するメモモーション分析や微動作を対象とするサーブリック分析などがあります。

コストを下げるためには効率のよい作業が求められます。動作経済の原則としては、基本動作の数を減らす、動作を同時に行う、動作の距離を短くする、動作を楽にするなどを考慮する必要があります。

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８．工程能力

工程能力とは、管理状態にある工程において、寸法、重量などの品質特性の分布幅のことである。工程能力指数とは、工程能力を指数化したもので、一般に規格幅を６σ（最小値−３σ、最大値＋３σ）で割った値で示される。

　　　　　　　　　規格上限　−　規格下限
　　　　　Ｃp = ――――――――――――――――
　　　　　　　　　　６×σ（標準偏差）

品質水準が高い場合はCpは１を上回り、規格にほとんどがおさまる状態となる。

平均から１×σ（標準偏差）の隔たりをとるとその中に母集団の66.3％が、平均から２×σ（標準偏差）の隔たりをとるとその中に母集団の95.4％が、平均から3×σ（標準偏差）の隔たりをとるとその中に母集団の99.7％が含まれることになる。

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９．品質管理

品質管理とは、製品の質を向上するための、企業の一連の活動体系である。JIS Z 8101 では「買手の要求に合った品質の品物又はサービスを経済的に作り出すための手段の体系」と定義されている。

品質管理（QC=Quality Control）を行うにあたり、現象を数値的、定量的に分析するための技法がＱＣ7つ道具である。いずれも、視覚的に表すことで誰でもすぐに問題点がわかったり、説明を容易にすることを狙っている。

１．管理図
全数検査が出来ない製品について品質標準が維持されているか否かを工程内でモニターするためのツール。データが管理限界線の内側にあっても異常が発生していることもある。偏りがあったり、増加や減少傾向が続く時も同様

２．パレート図
出現頻度の大きい順に項目別に並べるとともに累積和を示した図。最も重要な問題に的を絞って問題解決にあたる重点志向の考え方。

３．ヒストグラム（柱状グラフ）
度数分布のデータを図にしたもので、横軸に級、縦軸に度数をとった柱状の図。柱の幅を極限まで狭くすると輪郭が正規分布曲線に近づく。

４．特性要因図
１つの課題に対してその要因を分析する図で、魚の骨のような形をしている。

５．散布図
原因と思われるｘを横軸、結果と思われるｙを縦軸として、二つの測定値をグラフ上にプロットする。
ｘが大きくなるとｙも大きくなる関係を正相関、ｘが大きくなるとｙが小さくなる関係を負相関という。データに相関があっても技術的に相関が見出せない場合を偽相関という。

６．層別
何らかの法則を見出すため、データ郡を何らかの条件で分割するもの。

７．チェックシート
事実を区分してチェックする、詳しく定量的にチェックする、といった目的のためにデータをまとめてグラフ化する手法（決まった形式はない）

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１０．生産合理化

生産を合理的に行うには、現場を常に改善していかなければなりません。現場から改善提案をしていかなければ、生産の合理化はなかなか進まないのです。

生産の合理化を考えるとき、３Ｓ、５Ｗ１Ｈ、同期化などが用いられます。

3Sとは、単純化、平準化、専門家(Simplification, Standardization, Specialization)のとこであり、できるだけ作業をシンプルなものにしようという考え方です。

5W1Hとは、Why、What、Who、Where、Whenのそれぞれの頭文字をとった5Wに、Howの1Hを加えたものであり、文章を構成する際などの基本的な要素として用いられます。「人に話すときには5W1Hを意識しましょう」と言われたことがある方は多いでしょう。製造の現場でも同じです。

同期化とは、分業化した各作業の生産速度や稼動時間を一致させることであり、シンクロさせることで作業効率を上げます。

また、改善の４原則として、ＥＣＲＳの原則（Exclude, Combine, Replace, Simplify）などがあります。

方法はいろいろありますが、重要なのは現場から改善を提案していく風土を工場内に作るということです。

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１１．設備管理

工場を効率よく稼動させるためには、設備管理も重要である。設備が無駄な停止時間があったり、段取り替えに時間がかからないよう管理する必要がある。

設備効率とは、次の式で表される。

　　　　負荷時間−停止時間−運転ロス−不良ロス
　　　――――――――――――――――――――――――――
　　　　　　　　　　　　負荷時間

また、生産保全の観点から設備の保全活動も重要である。設備の保全活動には、故障してから修理を行う事後保全、計画的に点検整備を行い、故障を事前に防ぐ予防保全、および、故障対策として設備の改良を行い、故障の起こりにくい体質に改善する改良保全などがある。

設備も長く使えば故障や生産性が下がってくる。設備については一定期間や一定の製造数ごとに点検やメンテナンスを行うことが望ましい。また、保全予防という、優れた設備の選定、設計などにより、設備保全を行わなくてすむような体制をめざしたもの（メンテナンスフリー化）という考え方もある。

設備のアベイラビリティは次の式で表される。

　　　　　　　　　　ＭＴＢＦ（平均故障間隔）
　　　――――――――――――――――――――――
　　　　　ＭＴＢＦ＋ＭＴＴＲ（平均修復時間）

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７．作業測定

作業測定とは。作業時間を定量化するための具体的手段であり、作業研究とも呼ばれる。

稼動分析とは、長時間の作業を分析し、「作業」「余裕」「非作業」の比率を見積もるとこである。

連続稼動分析（連続観測法とも呼ぶ）とは、作業内容や稼動状態を継続的に分析することであり、ストップウォッチ又は時計を使用して測定する。連続稼動分析には、熟練を要し、測定に専念しなければならない

瞬間稼動分析（瞬間観測法、ワークサンプリング法とも呼ぶ）とは、目視による分析法であり、誰にでもできるし、他の仕事の合間にできるというメリットがある。

これらの分析は、母集団から任意抽出したサンプルは母集団と同じ分布傾向があるといった統計的な考え方に基づき、サンプル回数と観測時刻を決めて行うのが一般的である。

次に、時間研究を行う。時間研究とは、作業者の動作を要素作業に分けてストップウォッチなどで実測値を測定する方法であり、標準時間の設定を行うのに用いる。

標準時間とは、与えられた条件下で決められた作業方法に従い適度に習熟した作業者が正常なペースで作業したとき、その工程で１単位の品物を生産・加工するのに要する時間のことである。

標準時間　＝　正味時間　＋　余裕時間
正味時間　＝　主体作業時間　＋　付随作業時間

ＰＴＳ法とは、人の動きを動作や動素レベルに分解し、それに対して定められた時間値を割り当て、標準時間を求める方法である。

また、レイティング法とは、作業者の技能、努力度、安定度によって影響される「作業の観測値の平均値」を、標準の技能を持つ作業者の作業時間を基準として観測者の尺度で修正することであり、これを％で表した数値をレイティング係数という。

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