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  ものづくり工場の生産管理担当者の役割の一つは、製品が順調にラインや工程を流れていくようにしていくことです。これを工程管理として取り組んでいます。生産管理の中心的な仕事であることは既に述べました。
 しかし、実際にはいろいろなトラブルが発生して、生産ラインがストップしたり、不良品が発生したり、設備トラブルなどさまざまな問題が起こります。この問題の解決を図るには、固有技術と共に工程管理や品質管理の技法をしっかり理解し、実践していくことです。
  ものづくりの現場において、よく知られているジャストインタイムの考え方についても学んでおきたいものです。ここでは、基本的なことを述べておきました。「作りたい部品を作りたい時に作れるようにすること」が生産管理であるといっても過言ではないと思います。


 目次

1.工程管理とは
1.1 工程管理は「よどみなく流れる川の如く
1.2 生産工程の同期化
2.同期化の目の付けどころ
2.1 人の動き
2.2 物の流れ
2.3 設備の動き
2.4 ネック工程はどこか
3.必要な部品を必要な時に必要な量を次工程へ
4.仕掛かり在庫の問題点
5.ジャストインタイムとフォードシステム
5.1 ジャストインタイム
5.2 フォードシステム
6.ラインストップか手直しか
7.不良品は作らない、流さない
8.職場の安全管理は「従業員第一」
9.ポカヨケ
9.1 設計段階からはじめる
9.2 技術的な対策の推進
9.3 従業員安全確保のポカヨケ
9.4 ポカヨケの事例
10. IoTに不可欠なセンサー類
11.スマート工場とは
12.インダストリアルインターネット
13.ものづくり企業の危機管理
13.1 工場立地の浸リスク
13.2 異常時の委託生産先



1. 工程管理とは
 生産管理の中で、工程管理がその中心にあることは「生産管理」のところで述べました。また、生産工程の意味や工程の構成要素なども理解をしておいてください。

1.1 工程管理は「よどみなく流れる川の如く」
 生産は川の流れの如く
 製品をつくるということは、すべての部品が揃わなければなりません。一定のスピードで生産する組立ラインの場合、すべての部品が同じ速度でラインに流れなければならないということです。これは簡単なことのようですが、実際はなかなかそうはいかないものです。生産の効率化を進める時大切なことは、同期化すなわち「すべての工程が同じ生産タクト(Tact Time)で進行する」ように管理しなければならないことです。一部の工程が遅れるとラインストップになり、あちこちで在庫(工程間在庫)となってしまいます。外注工程も含めてすべての工程が同じ生産速度で生産が行われることが原則です。すなわち、すべての工程が同期して生産が行なわなければなりません。
 しかし、実際にはいろいろなトラブルが発生してうまくいかないことが多く、あちこちで停滞する問題が山積しているというのが現実です。
 下図はある講演で使用した資料ですが、自動車組立ラインにおける工程の連鎖をモデル的に示したものです。○印は一つの工程です。製品が1台完成するとすべての工程が1つだけ進むことになります。図からわかるように製品完成までには、すべての工程が鎖のように切れ目なく繋がっています。どこかで切れたり、重なると製造ラインや生産工程が大混乱になります。

 生産工程の連鎖



1.2 生産工程の同期化
 工程管理は、製品の生産に関係するすべての工程の同期化を円滑にすすめることといってもよいと思います。これをシステム的に進めていくのが「生産管理システム(Production Management System:PMS)」です。それぞれの企業でその企業に合った生産管理システムを持っています。そして、もっと効率よく、ムダなく生産を行うためには「システムの改善」に取り組むことが必要になります。

 Tact Time:
組立品や部品をつくる時間間隔のことです。生産量が多いほどタクトタイムは短くなります。同期化は、この時間をすべての工程で同じにしていくことを言います。すなわち、川の流れのようにものが留まることなく流れるようにしていくことです。あちこちの工程でタクトタイムが短くなったり、長くなったりすれば、ものの流れは混乱していきます。


2.同期化の目の付けどころ
  同期化の監視やその問題点の改善を行うのが工程管理の重要な仕事です。同期化すなわち製品や加工品の流れの監視のポイントは、「人の動き」「物の流れ」「設備の動き」です。監視の基本となるのは、作業や加工の「時間」(量)と「品質」(質)です。 次に一例をあげます。

2.1 人の動き
 作業者の動き
 作業者の動きをチェックすると、工数が不足して、ラインが遅れれいる。作業の未熟で遅れが発生、逆に工数に余剰がある(作業が進みすぎ、手待ち状態が起きているなどが目につくと思います。このような状態のときには、能率(出来高時間/標準時間)、ワークサンプリング(作業者の稼働率)、標準作業のチェック、、作業分析などを行います。

 ワークサンプリング(稼働分析):
 作業者の正味の作業の割合を観測によって知る方法です。作業者の動きを正味作業、手待ち、歩行、部品運搬、片付けなどに分け、その動作の瞬間を目視で観測し記録するものです。ランダムや一定の時間毎に観測時間を設定して観測しデータを処理することになります。簡単にできる上すぐ結果が得られる利点があります。


2.2 物の流れ
 物の動き
 職場の物の流れを監視することです。停滞や在庫品があるか、欠品などが起こていないかなど物の動きを把握します。特に、部品手待ち、工程間在庫が多い、または少ないなど、さらに、荷姿(輸送効率)、運搬回数、輸送距離、欠品異品、倉庫部品管理などについて分析します。

2.3 設備の動き
 職場の機械や設備の稼働状態、ラインのスピードなどを確認します。特に、設備の停止、生産スピードが遅い、生産数量が達成できないときは注意しなければなりません。監視するところは、稼働率、時間当たり出来高数、チョコ停回数、段取り時間、不良個数などがポイントになります。

2.4 ネック工程はどこか
 上に述べたように工程管理は工程全体の流れをよどみなくすることです。よくあるケースでは、どんな工場でもどこかの工程が時間を要したり、不良が発生するなどで工程がストップしたり、遅れるところが出てきます。常にこのような状態の工程を一般に「ネック工程」(又はボトルネックともいう)といいます。さらに通常は大河の河のごとく一定の流れも、新製品が投入されたとき、ラインを流れる製品構成が変わった時などに新たにネック工程が発生します。このようなネック工程や流れの混乱事態を事前に把握し、改善処置することが技術者や現場監督者の仕事になります。

3.必要な部品を必要な時に必要な量を次工程へ
  製造ライン(組立ラインでも同じ以下単にラインという)で一定のスピードのもとでものが流れるようにするための考え方は、「必要な部品を必要な時に必要なだけつくる」ということになります。これがJIT(Just in Time)と呼ばれているので多くの方はご存じだと思います。ただ、現実にはなかなかうまくいきません。生産現場では、いろいろなトラブルが起こるからです。
@.生産したい時、機械や設備が故障した
A.材料や部品が欠品(又は異品)で生産できない
B.加工(組立)不良が発生した
C.前工程の加工不良が見つかった
D.加工(組立)に必要な資材や治具、工具が見つからない
  このような問題が起きないよう工程改善や標準化(マニュアル化など)を推進しなければなりません。最大の課題は不良品をなくする、減らす取り組みといえます。

4.仕掛かり在庫の問題点
 在庫の山の下の潜む問題点
  在庫ができるのは、上記のようなトラブルが発生して、次工程に部品や組立品を供給できなくなることが起きるからです。供給される部品・材料や機械設備の信頼がないと作業者はやむ得ず在庫を持って自衛することになります。したがって、このようなトラブルが発生しないように問題点を改善して、しっかりした「歯止め」(再発防止)をしなければなりません。
 現場に在庫が多い場合、上記のような問題が潜在化してしまっていることが多いのです。そこで、在庫を減らすことは、同時に問題を顕在化することになりますから、在庫削減は職場の改善のチャンスともいえます。現役時代の経験で、溶接機械が故障して次工程(ライン)に組立部品が間に合わないことがたびたびありました。ですから、機械の調子が良い時にできるだけたくさん作った記憶があります。機械の周りは在庫の山ですがこれも自己防衛の結果です。したがって、単に「在庫を減らせ」では何の解決にもならないことはいうまでもありません。

 在庫は部品の渋滞:
 在庫はものの流れが断続することであり、車でいうと交通渋滞です。すべての自動車が一定のスピードで走行しておれば渋滞は起こりません。しかし、車の故障や事故、車線数変更や坂道、トンネルでは速度が変化します。渋滞がここに発生します。したがって、工程間に在庫が目立つことは何らかの問題が発生していることを示していると言えます。在庫の陰に問題ありということです。

5.ジャストインタイムとフォードシステム
 T型フォード車
5.1 ジャストインタイム
 ジャストインタイムは、トヨタ生産方式(TPS:Toyota Production System)の基幹をなすものです。これを考案した大野耐一先生は、その著書「トヨタ生産方式」の中で、アメリカのスーパーマーケットの仕組みを知り、ジャストインタイムの考え方を確立したと述べています。余談ですが、TPSは米国フォード社の自動車生産システム(コンベヤーシステムによる大量生産方式)を早くから学び、その影響を受けていると思っています。さらにトヨタはフォード社の社長ヘンリーフォード(1863-1917)の著書「Today and Tomorrow」(日本語訳藁のハンドル:竹村健一訳 中央公論社 2002年があります)からも学ぶことが多かったといっています。

5.2 ヘンリーフォード
 ヘンリーフォードの考え方は今でも大変参考になります。例をあげますと、彼は当時長時間労働が一般的な時代に、週5日、一日8時間労働や週休2日制を採用して、長時間労働の弊害を説いていました。日本が週休2日制になったのはいつ頃のことでしょうか?また人材教育については、「理論知識(言葉だけの教育)は必要であるがそれだけでは何も役に立たない。本人の生計(仕事)に役立つ実践教育が必要である」と述べています。

6.ラインストップか手直しか?
  組立ラインや加工ラインで不良箇所が見つかった場合(又は不良品が発生した場合)、その場でラインを停止した上で、その問題を解消して再稼働させる企業と、その工程の作業以降は中断して、ラインを停止しないでライン外で手直しする手法を取る企業があります。ラインを停止することは、すべての工程がストップすることになりますから、この場合の損失は膨大なものになります。ここにその企業の生産管理の考え方の違いが現れています。さらに、その企業の迅速な問題改善能力があるかどうかも課題です。その能力がないと、完成品の全数検査、選別など検査のための費用が限りなく増大することになってしまいます。

 ラインストップ
 現場の監督者にとって一番避けたいことはラインストップです。不良品が発生したら生産がストップします。この場合の処置で2つの手段があります。ラインを止める、不良品をラインから外してラインを止めない。どちらを選択するかです。


不良品は作らない、流さない
  生産性を高め、品質の安定した製品を作っていくためには、結局のところ「不良品は作らない、流さない」ことにつきます。このために生産管理や品質管理をしっかり行うことが求められます。不良品を限りなく0(ゼロ)にするために、日夜技術者や現場監督者が苦心しているといっても過言ではありません。生産管理や品質管理の知識を学び、自分の職場や工程に一層活かしていきたいものです。

職場の安全管理は「従業員第一」
 機械操作作業中の怪我
  ものづくりにおいて、つくる製品は「品質第一」ですが、職場で働く従業員(作業者、監督者、技術者、事務員などすべてをいう)は、「安全第一」でなければならないことはいうまでもありません。現場には、鋭利な鉄板、重い鋼材、上下左右に動く自動機械、搬送機類、天井や頭上にある工具や機材、作業者の周辺にある熱源やタンクにある薬剤、機器から漏れる油脂類、作業から発生する粉じんや切粉など従業員に与える危険要因は数えきれないといえます。このような目に見えるもののほか、目に見えない「従業員の思わずとる」行為(不安全行動)もあります。
  職場の監督者、管理者、技術者は、このような危険な要素のある職場をより安全な現場にしていく責務を負っています。安全にはこれでよいという限度はないので、常によりよい安全を確保しいくという視点は持たなくてはならないと思います。「ヒヤリ「ハット」したことをきっかけにその安全対策を進めている職場もあります。

 職場の安全:
 長い間、ものづくりに携わると、手足の切り傷から死亡事故まで職場で起きています。この場合、いずれも夢中で仕事をしていたときに起きています。仕事の熱心さが「あだ」となった一面があります。現役時代には、安全対策として、安全柵、安全スイッチなど物理的な手は打ってきましたが、人間の心理による「思わず」の行動(思わず手を出したなど)にどう対処していくかを常に課題にしてきました。どんな職場においても、安全と安心できる職場に最優先で取り組んでいく必要があります。


9.ポカヨケ
 生産管理の中で最も配慮することは、「人はミスを犯す」ことがあるので、その対応を組み込まなければならないということです。事務スタッフも同様ですが、パソコンにインプットミスがあってもすぐ気がつけば、その場で簡単に修正することができます。しかし、製品の加工や組み付け作業ミスは、簡単に修正や変更はできないものです。気がつく段階が遅ければ膨大な不良品ができていることになり、その損失は大変なものになります。
 これを防止するには、設計や生産技術的な対策が必要になります。また、自動化設備、ロボット、自動運搬車、チェインコンベヤーなど設備面では、作業員だけでなく設備保全者なども含めて考えることはいうまでもありません。

9.1 設計段階からはじめる
 
多くの部品点数からなる製品は、似たような部品も多いので、間違いやすいのは当然です。特に、ボルトナット類(太さと長さ)、タッピングなどねじ類はなるべく標準化して、種類を減らすことに努めることが必要です。また、部品設計段階から、識別記号、刻印、色別など組み込むことを奨めたいと思います。さらに、部品の共通化、共用化はこれからも一層取り組むべき課題です。

9.2 技術的な対策の推進
 作業ミスが起こりやすい作業、特に部品の組み付けの「ありなし」、加工の「ありなし」のような仕様がある場合、設備、治具、工具などを用いたポカヨケ対策を考えるべきです。生産開始前の対策のほか、問題が生じた場合には、作業注意で終わらせることなく、ポカヨケに取り組んでいくことです。ポカヨケは、機械的な対策のほかに、ITを活用したソフト面での対策にも積極的に取り入れていきたいものです。

9.3 従業員安全確保のポカヨケ
 工場内のすべての作業(設備保全作業、部品製品の運搬作業などを含む)は標準作業を守らせることは当然ですが、作業ミスをなるべく避ける対策、すなわち、ポカヨケを検討するようにしていくことです。ポカヨケはすべての作業者支援のためのものですから、積極的に実践していくべき課題です。入社間もない頃のプレス作業実習職場で、安全装置として「光電センサー」や「両手押しボタン」が、また設備面では「リミットスイッチ」類が採用されていました。安全対策はこれからも一層の推進が求められています。

9.4 ポカヨケの事例
 次に過去に実践してきたポカヨケの事例を参考に示します。
ポカヨケの事例集です
ポカヨケの事例です


10.IoTに不可欠なセンサー類
 IoTは多種多様なセンサーを活用することによって、その機能を生かしていくものです。センサーはいろいろな場所とか位置に取り付けられ、そのセンサーからいろいろなデータが手に入るようにしています。また、センサーは人間や機械が認識出来るように電気信号に変換するものといえます。
 次に示すのは、センサーの一例です。
 いろいろなセンサーがあります
 センサーには、これ以外にも赤外線センサー、振動センサー、ひずみセンサーなど多くのセンサーの種類があります。人に適用されるものと部品や設備などの物に適用されるものがあります。今後センサーは一層あらゆる部分使われてくると思います。センサーによって、生産や物の動き、位置などがデジタル化され、見える化する手段といえます。
 

11 スマート工場とは
 これからのスマート工場はどんな工場でしょうか?
 ・人工頭脳(AI)を使って、最も効率の良い生産を行なう
 ・各種センサーを活用して、生産データを入手し、それを駆使することによって自動でかつフレキシブルな生産を行なう
 ・生産に必要な各種の指令をインターネットを使って行なう
 ・工場間、国内と海外、外注先や納入先と工場、お客様と工場など直接結び、時間の短縮、、納期・リードタイム短縮、コスト節減、自動運転化など目指すところにあります。

12.インダストリアル インターネット
 これは、生産工場だけではなく、日常の生活や仕事などあらゆる情報を「デジタル化」することを意味します。例えば、販売、サービス、医療、交通、教育などそれぞれの分野も同じことがいえます。今後もこのデジタル化は急速に進み、インターネットという手段によって、私達の日常生活が一変することになります。同時に、いろいろなリスクも発生すると思われます。その対策もこれからの課題です。

13.ものづくり企業の危機管理
 令和元年9月から10月にかけて日本に上陸した台風15号や19号などが、関東から東北地方にかけて甚大な被害を与えました。豪雨による河川の氾濫によって家屋等の流失や床上浸水、土砂災害、鉄道や道路の損壊など大きな損害が発生しました。企業も工場の浸水被害が発生して、工場建屋の被害や機械設備などが使用不能になってしまいました。長期にわたって生産ができなくなると、顧客(納品先、お客さまなど)に大きな迷惑をかけることになります。企業としての「危機管理」が大切になってきます。この機会にサプライチェーンが切れないように、再度見直しを行い対策を再検討することが求められています。

13.1 工場の立地の浸水リスク
 工場の浸水は絶対に避ける対策が必要です
 工場がどのような地形に立地しているかが問題になります。特に低地にある場合は、河川の氾濫や津波などによって、工場が浸水する恐れがあります。今後、異常気象が多発すると予想されているので特に対策を進めることが必要です。
 ・工場の移転や第二工場の建設
  工場拡張、設備増強、新設のような機会に第二工場を建設して、順次移転する。
 ・機械設備の配置改善
  可能な限り浸水を避けるような高所に配置する。重要な機械、電気設備は、中二階を設けて設置するなどが考えられます。
 ・水没対策
  設備や機械類の水没を予想してその事前に対策を行っておく。例えば、機器類の交換が容易にできる構造、撤去などの作業空間の確保、メンテナンスが行えるようなレイアウトなどを実施しておく。

13.2 異常時の委託生産先
  工場の浸水、工場火災、地震による機械の損壊などによる長期定な生産ストップが生じた場合、どのような対策が必要かを検討しておくことも必要です。手段の一つとして、製品や部品の委託生産、加工委託などが考えられますが、緊急時の処置となりますので、直ちに実施できることは難しいと思われます。リスク対策として、事前に取り組んでおくことです。委託先が可能な場合、お互いの協力契約として検討していくなども考えられます。



 サイトマップ