生産能力を最大化する：製造業者のための実証済み戦略

多くの企業が生産能力の向上を高く評価しています。特に追加設備投資なしで達成できる場合、その価値はさらに高まります。製造業の本質は製品を生産することであり、現代のオペレーションはそれをより効率的に行えるよう進化し続けています。

生産能力とは

生産能力とは、製造品の生産において達成可能な最大アウトプットを指します。一般的に部品ベースの指標であり、一定量のリソース（時間、労働力、材料）を前提に、作成可能な最大製品数を特定します。

例：1週間で500個のウィジェットを生産可能

あらゆる製造業者の理想は「フルキャパシティ」で稼働することです。これは全設備が最高稼働率で稼働し、最適化されたプロセスにより不要なダウンタイムが発生しない状態を意味します。しかし、ほとんどの製造企業では、いくつかの要因によって能力が制約されています。

能力向上に取り組む前に、まずこれらの損失によって能力がどのように阻害されているかを理解することが重要です。

6大ロス

1970年代初頭に日本で開発された「6大ロス」は、単独または組み合わせて生産を制約するカテゴリーを表します。これらのロスの累積的影響が設備の総合設備効率（OEE）を定義し、その設備や工場全体の可用キャパシティに影響を与えます。

6つのロスは3つのカテゴリーとサブカテゴリーに分類されます：

可用性の損失

• 設備故障 ― 故障と機械的トラブル
• 段取り・調整 ― 型替えと調整作業

性能の損失

• アイドリングと微小停止 ― 詰まりと障害物
• 速度低下 ― 不十分なメンテナンスや未熟なスタッフ

品質の損失

• 工程不良 ― ヒューマンエラーと不良ワークフロー
• 歩留まり低下 ― 不良品とスクラップ

生産能力の計算方法

6大ロスによる問題に対処する前に、まず能力がどのように計算されるかを理解する必要があります。業界やプロセスの多様性により、企業ごとに違いはありますが、基本的な計算方法は共通です。

1. マシン時間能力：稼働台数に利用可能時間を掛けた単純な計算です。単一シフトから連続操業まで幅広く対応します。
2. 単一製品の生産能力：1単位生産に必要な時間でマシン時間能力を割ります。
3. 複数製品の生産能力：多くの工場では複数製品を生産します。各製品を単一製品として計算し、他製品のアウトプットを加算します。製品ごとの生産時間が異なる場合、受注順序やスケジュールに基づき、その能力内での時間当たり生産数の組み合わせを決定します。

全設備の能力が把握できれば、6大ロスの影響により各マシンおよび工場の稼働率が算出されます。能力向上とは、これらの変数を好ましく理解・管理することであり、稼働率を定義し、改善に必要なギャップを特定する複数の指標を組み合わせて実現します。

生産能力を増やすには

企業が能力増強を図る理由はさまざまです。実際の需要増や計画的な需要増への対応、短期・長期的な需要スパイクへの対応などです。理由に関わらず、製造プラントを最適化し、追加負荷に対応するための基本戦略がいくつか存在します。

短期的対策

• 既存設備の活用：現在の設備をより多く稼働させることで、週末や夜間の残業、連続操業でない工場でのシフト追加が可能になります。
• アウトソーシング：他社の設備を使って部品や製品全体を製造します。ただし、プレミアムコストが発生する可能性があります。

長期的対策

• 設備稼働率の最適化：既存設備のパフォーマンスを改善するツールと手法を導入し、「隠れた能力」を解き放ちます。
• 追加設備の購入：理想的には、既存設備が最適化され、最大能力に達した時点で新規設備投資を検討します。そうすれば、多額の資本支出を正当化しやすくなります。

製造能力向上の戦略

短期的な増強はコストが高く、リスクを伴う可能性があります。予定より長引けば残業が負担となり、アウトソーシングでは競合他社が製品を模倣するリスクがあります。一方、長期的な増強はコストを抑え、模倣リスクから企業を守ります。

隠れた能力を解き放つ鍵は、データを取得・分析・文脈化するためのベストインクラスのソフトウェアとデバイスを活用し、リーダーがオペレーションのパフォーマンスをより深く理解・改善できるようにすることです。進捗をベンチマークすることで、製造業者は設備稼働率を完全に最適化し、改善への道筋を見出せます。

生産能力向上を目指す際、経営陣が特に注目すべき主要指標をいくつか紹介します。

OEE（総合設備効率）

製造効率測定のゴールドスタンダードであるOEEは、可用性、性能、品質を考慮します。

• 可用性：マシンがサイクル内で部品を生産している時間と、スケジュール上サイクル内にあるべき時間の比率
• 性能：マシンがサイクル内にある際の部品生産速度
• 品質：総生産数に対する良品の割合

OEEは製造設備をどれだけ有効活用しているかを測定し、アイドル時間やダウンタイム、部品生産にかかる時間、品質問題の程度など、改善可能な領域を特定します。

MachineMetricsには標準でOEEレポートが搭載され、カスタマイズレポートの作成も可能です。データを簡単にセグメント化し、非効率や傾向を特定できます。

MachineMetricsには標準でOEEレポートが搭載され、各マシン、マシングループ、工場全体のOEEにアクセスできます。

参考資料：

• OEEを測定・改善する7つの戦略
• 総合設備効率（OEE）総合ガイド
• OEEソフトウェア：生産性の追跡と改善を理解する
• MachineMetrics OEEレポートの詳細

TEEP（総有効設備性能）

OEEをさらに発展させたTEEPは、最大可用性を1日24時間、年間365日すべての時間と見なします。一方、OEEでは総稼働時間を最大可用性とし、非稼働時間を考慮します。

上記レポートのように、MachineMetricsではTEEPも追跡可能です。

参考資料：

• OEE、OOE、TEEPの違いとは？

稼働率

広義では、選択した期間における可用生産時間のうち、マシンが材料加工のために稼働していた時間の割合を指します。

MachineMetricsの稼働率レポートでは、以下の要素でマシン稼働データを確認できます：

• サイクル内：選択期間中、マシンがサイクル内にあったと報告した時間の割合
• スピンドル回転：選択期間中、スピンドルが回転していたと報告した時間の割合
• 切削中：選択期間中、材料を切削していたと報告した時間の割合

さらに、全マシン、マシングループ、個別マシンごとの稼働率を表示でき、全体傾向や個別マシンの問題を詳細に分析できます。

以下はMachineMetrics稼働率レポートの簡単な紹介動画です：

 

参考資料：

• MachineMetrics稼働率レポートの詳細

事例：数百万ドル相当の生産能力を解放

MachineMetricsによるリアルタイム生産データを活用し、製造業者は正確なデータ駆動型インサイトで問題解決、プロセス改善、高価な残業やアウトソーシングなしで隠れた能力を解放できます。MachineMetricsシステムは、メンテナンスコスト削減、品質向上、現在の能力が完全に最適化された場合のみ設備投費を行うことを保証しながら、能力向上に成功しています。

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