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資材計画から、次に必要な製造指図が提案されます。しかし、設備の稼働時間にはすでに既存の作業が割り当てられています。追加の製造指図を発行する前に、どの作業区なら対応でき、どの作業区では滞留が生じて納期遅れにつながるのかを把握する必要があります。
能力所要量計画（CRP）は、計画中および未完了の製造指図を期間別のリソース所要量に換算し、その負荷を利用可能な能力と比較します。これにより、詳細な生産計画のどこを変更すべきか、つまり能力が不足するリソースと期間、そして不足の原因となる製造指図を特定できます。
重要なのは、負荷率が赤く表示されることだけではありません。どの作業を移すか、どの能力を追加するか、あるいはどの納期回答を見直すかを判断することです。SkyPlanner APSは、その判断を生産スケジュールに反映するのに役立ちます。Arcturusがリソースと優先順位に基づいて各工程の実施時期を計算し、Ganttビューで変更がほかの作業に及ぼす影響を確認できます。
能力所要量計画では何を確認するのか
CRPでは、資材計画に基づく製造作業に対して、設備と作業者の能力が足りるかを確認します。その詳細を算出する基になるのは、製造指図と各工程の情報です。数量、工順、段取り時間と加工時間、残作業、各リソースが必要になる日付を使います。
作業区は、1台の設備、同等の設備をまとめたグループ、または生産チームなどで構成されます。制約が見えるよう、十分に細かい単位で負荷と能力を比較してください。検査に余力があっても、マシニングセンタの負荷超過は補えません。
CRPはほかの計画業務を置き換えるものではなく、組み合わせて使うものです。
| 計画業務 | 確認・決定する内容 |
|---|---|
| 資材所要量計画（MRP） | 在庫と入荷予定を考慮し、必要な資材・部品、その数量と時期を算出する |
| ラフカット能力計画（RCCP） | 主要なリソースで基準生産計画に対応できるかを確認する |
| 能力所要量計画（CRP） | 計画中および未完了の製造指図から生じるリソース負荷を詳細に確認する |
| 有限能力スケジューリング | リソースの利用可能時間内で、各工程をどこで、いつ実行するかを決定する |
従来のCRPは、負荷超過の原因となる作業同士の競合を自動的に解消しなくても、負荷超過を明らかにできます。利用可能な36時間に対して所要時間が44時間と示すレポートは、能力不足がそのまま明示されるからこそ役立ちます。不足を解消するには、生産上の判断と計画の見直しが必要です。
残作業を基に負荷を積み上げる
まず、計算対象とする製造指図に重複や漏れがないようにします。検討中の製造提案と、未完了の製造指図に残っている工程を含めてください。提案を正式な製造指図として発行したら、元の提案を計算対象に残して同じ作業を二重計上してはいけません。
資材計画で算出した正味の製造所要量を使い、販売需要の総量をさらに上乗せしないようにします。在庫で充足できる分を再び製造する必要はありません。一方、未完了の製造指図では、残作業の分だけ引き続き能力を消費します。
各工程には、次の情報が必要です。
- 残数量と工程の進捗状況。判明している手直し作業も含めます。
- 工順、作業可能な作業区、工程順序。
- 単位を統一した、残りの段取り時間と加工時間。
- 負荷を該当する時期に割り当てるための、工程の予定日またはリードタイムに基づくオフセット。
- リソースの稼働カレンダー、人員配置、判明している稼働不可期間。
部品表は、製品に何を使うかを示します。一方、工順は、どこで製造作業を行い、リソースをどれだけの時間使うかを示します。CRPには、資材計画から得られる数量だけでなく、この工順の情報も必要です。
工程の残り所要時間を計算する
1個当たりの加工時間で計算できる単純な工程なら、次の式を使います。
工程の残負荷 = 残りの段取り時間 + 残数量 × 1個当たりの加工時間。
作業区別・期間別に、各工程の負荷を合計します。完了済みの段取りを、今後必要な負荷として再計上してはいけません。残りの製造数量を分割し、各ロットで段取りが必要になる場合は、分割しても負荷は増えないと考えず、追加の段取り時間を含めます。
すべての工程が1個当たりの時間で計算できるわけではありません。炉の処理では、1バッチ当たり一定の時間だけ設備能力を使う場合があります。どの時間にも個数を掛けるのではなく、各工程の実際の時間算定方式に従ってください。
設備時間と作業工数は分けて扱います。工程の一部では設備が無人運転できる場合がある一方、組立作業には複数人が必要な場合もあります。工場全体の時間をひとまとめにして、こうした条件が見えなくならないようにしてください。
工程で能力が必要になる期間に負荷を割り当てる
すべての工程を、製品の納品週にまとめて割り当てないでください。仕上げや組立を後続工程として行うには、機械加工をそれより前に済ませる必要があるかもしれません。工程の日付や工順のオフセットに基づいて、時期別に負荷を割り当てます。工程が複数の期間にまたがる場合は、使用する計画モデルの配分ルールに従ってください。
日別に見ると、週単位の合計では隠れてしまう負荷の競合が見つかります。一方、長期的な負荷の推移を確認するには、週単位が役立ちます。判断に必要な粒度を選び、期間全体で負荷が能力内に収まっていても、それを納期回答の根拠にする前に、実際の工程順序を確認してください。
実際に使える能力と比較する
設備があるというだけで能力を見積もらず、日付ごとの稼働カレンダーから利用可能時間を計算します。リソースの予定稼働時間を基に、保全、休日、人員配置、そのほか判明している制約を織り込んでください。
時間を単純に比較する場合は、次の式を使います。
能力の過不足 = 利用可能時間 − 所要時間。
負荷率 = 所要時間 ÷ 利用可能時間 × 100%。
過不足がマイナス、または負荷率が100%を超えていれば、負荷超過です。利用可能な能力がゼロの場合は、ゼロで割るのではなく、その期間には割り当てられない負荷として明示してください。
時間の算定基準は統一してください。加工時間に標準時間を使い、実績の作業効率などに応じて利用可能能力を補正する場合は、その補正内容を記録します。加工時間に同じ想定ロスをすでに織り込んでいるなら、能力側で二重に差し引いてはいけません。能力を楽観的に見積もっていないかを確かめるには、過去の生産実績との照合が役立ちます。
CRPの計算例：機械加工の8時間の負荷超過を見つける
あるメーカーが、一台のマシニングセンタで翌週に行う作業を検討すると仮定します。稼働日は五日、各日八時間の一シフトなので、設備時間は40時間です。ここから計画保全の四時間を引くと、利用可能な設備時間は36時間になります。この単純化した例では、効率による追加の控除は行いません。
その週には、3件の製造指図で機械加工が必要です。
| 製造指図 | 状況と残作業 | 残りの段取り時間 | 1個当たりの加工時間 | 機械加工の所要時間 |
|---|---|---|---|---|
| J101 | 未完了の製造指図：残り60個 | 0時間 | 0.25時間 | 15時間 |
| J202 | 計画中の製造指図：80個 | 2時間 | 0.20時間 | 18時間 |
| J203 | 計画中の製造指図：40個 | 1時間 | 0.25時間 | 11時間 |
| 合計 | 44時間 |
J101の当初の数量は100個です。すでに四十個の機械加工が済み、段取りも完了しています。今回の機械加工負荷に含めるのは残りの60個だけで、60 × 0.25 = 15時間となります。
J202の所要時間は、2 + (80 × 0.20) = 18時間です。J203では、さらに1 + (40 × 0.25) = 11時間が必要です。
したがって、このマシニングセンタは利用可能時間36時間に対して所要時間が44時間となり、八時間の負荷超過です。負荷率は122.2%となります（小数第一位に丸めた値）。
同じ製造指図には、別のバリ取り作業区でそれぞれ6、8、4人時の作業が必要です。合計18人時の負荷は、利用可能な28人時に収まります。余った十人時は活用できますが、機械加工で不足している能力の代わりにはなりません。
赤い棒を短くするだけでなく、実行できる対策を比較する
J203を加工できる代替設備があり、必要な期間に16時間の空きがあるとします。ただし、その設備では加工に時間がかかり、段取りに1.5時間、一個当たりの加工に0.30時間が必要です。
この工程を移すと、代替設備での所要時間は1.5 + (40 × 0.30) = 13.5時間になります。元の設備と同じ11時間ではありません。
| リソース | J203の移管後の負荷 | 利用可能能力 | 余力 |
|---|---|---|---|
| 元のマシニングセンタ | 33時間 | 36時間 | 3時間 |
| 代替設備 | 13.5時間 | 16時間 | 2.5時間 |
| バリ取り作業場 | 18人時 | 28人時 | 10人時 |
これで両設備とも、加工負荷が利用可能能力に収まります。ただし、移管によって加工時間の合計は44時間から46.5時間に増えます。納期を守るためには有効な選択かもしれませんが、生産性の改善による時間削減ではありません。増加する設備稼働時間や工具類の費用、その他の移管費用を、残業や納期遅延に伴う費用と比較してください。
次に、後工程への引き渡し時期を確認します。代替設備でのJ203の加工は、出荷前にバリ取りの4時間を確保できる時点で完了する必要があります。引き渡しに必要な時点を過ぎてから余力があっても役に立ちません。CRPで負荷と能力が釣り合えば対応案は得られますが、時間的に成立するかどうかは詳細スケジュールで検証します。
負荷超過ごとに対応策を決める
能力の追加に費用をかける前に、負荷のピークを生んでいるオーダーの明細を確認しましょう。計画オーダーの重複、完了済みなのに未完了扱いの工程、更新されていない数量、工順に設定された時間の誤りがないかを調べます。データの誤りを修正すれば、本来必要のない残業に費用をかけずに済みます。
実際に能力が不足している場合は、対象オーダーへの影響を踏まえて、次の対応策を比較します。
- 工程を、加工可能な代替リソースに移す。J203の例と同様に、移管先リソースの実際の段取り時間と加工時間を使います。空き時間だけでなく、工具類や人員の確保も確認してください。
- 作業を別の期間に移す。生産を前倒しするには、資材と能力も早い時点で必要になります。後ろ倒しする場合は、確約した納期の変更が必要になるかもしれません。前後の工程も再確認してください。
- 人員を確保したうえで稼働時間を増やす。能力が不足しているリソースと時間帯を対象にします。工場内の別の場所でシフトを増やしても、この負荷超過は解消しません。
- 外注に適した作業を委託する。外注先のリードタイム、輸送、次の社内工程までに必要な検査も織り込んでください。
- 納入条件を見直す。それでも作業が能力内に収まらない場合は、実現できない約束をするのではなく、納期や数量の変更、分納について合意を得てください。
優先順位の変更には、特に注意が必要です。別のオーダーを待たせることで重要なオーダーの納期を守ることはできますが、能力そのものが増えるわけではありません。特急オーダーの問題が解決したと判断する前に、ほかのどの納入予定がずれるのかを確認してください。
選んだ対応策を対象作業にひも付けて記録し、関連するオーダーや能力のデータを更新して再計算します。日程や数量の変更によって資材所要量が変わる場合は、その決定を資材計画にも反映してください。CRPは、会議の後に報告書を保管して終わるものではなく、結果を計画に反映して繰り返し見直す仕組みです。
能力面の対応策をSkyPlannerのスケジュールに反映する
負荷超過は把握できても、その対応に伴う工程の作業順序の組み直しに多くの時間を費やしているなら、SkyPlannerをご活用ください。手作業での調整を減らし、今ある能力をより有効に使えるようになります。稼働時間の追加が費用に見合うかどうかも、より明確な根拠に基づいて判断できます。
業務や生産の記録は、引き続きERPで管理できます。SkyPlannerは、公開されたREST APIを通じてあらゆるERPやMESと連携できます。オーダーや工程の情報を詳細スケジューリングにつなげます。
SkyPlannerでは、リソース、シフト、作業者、工程、優先順位がスケジューリングの基礎となります。予定されている保全の時間帯は、そのリソースを使用できない時間として扱います。Arcturusは、設定された能力、工程間の依存関係、優先順位に基づいてスケジュールを計算します。資材の利用可否を考慮するスケジューリングを有効にすると、記録された資材の利用可能時期も日程に反映されます。
先ほどの加工例では、承認された使用リソースと稼働可能なシフトを設定して再計算し、Ganttタイムライン上で加工とバリ取りを併せて確認する進め方が有効です。各工程がいつ終わるか、ほかのどのオーダーに影響するかを確認できます。代替設備が週の後半まで使えない場合も、納期への影響を合計時間の陰に隠れた想定のままにせず、スケジュール上で具体的に検討できます。
その影響を受け入れるか、優先順位を変えるか、能力を追加するかは、担当者が判断します。スケジュールの計算はArcturusが担います。負荷レポートを別に管理し、変更のたびにすべての作業順序を手で調整するよりも、SkyPlannerを使えば、決定した対応策をより確実に実行へ移せます。
Mamecで何が変わったか
撹拌技術とハイテク製品の受託製造を手がけるフィンランドのMamecは、相互に依存する数千件の作業オーダーを抱えていました。ERPの計画機能は柔軟性に欠け、担当チームが必要とする全体像を把握できませんでした。製造現場では、監督者が紙の作業指示書に記載された納期を基に優先順位を決める一方、経営側は主観的な見積もりに頼って負荷を把握していました。
MamecはSkyPlannerをOscar ERPと連携させ、人工知能を活用した有限能力スケジューリングを導入しました。同社の運用では、作業順序を1週間単位で固定しています。従業員はオーダーの進捗やスケジュールを確認でき、経営側も同じ共有情報から生産負荷を把握できます。
Mamecは、計画業務の負担が明らかに軽くなり、作業順序の改善によってリソースの停止時間が減り、納期遵守率も向上したと報告しています。この事例は、負荷の状況を、その内訳となる作業と結び付ける価値を示しています。計画担当者が手作業で調整する負担が減り、計画に沿って働く人たちにも変更内容を説明しやすくなります。
次のCRPレビューを実行可能な計画につなげる
現在の資材計画から、負荷超過となっている作業区を1つ選んでください。その負荷を構成する未完了オーダーと計画オーダーを特定し、残っている工程の所要時間を確認したうえで、実行可能な対応策を比較してください。その後、負荷超過となっているリソースでの作業に続く工程も含め、変更後の作業がスケジュール全体の中でどうつながるかを確認してください。
SkyPlannerなら、何度も手作業で組み直すことなく、こうしたスケジューリングを進められます。デモデータでトライアルを開始してArcturusやGanttタイムラインを試すことも、自社の負荷超過の作業区を題材にしたデモを予約することもできます。その作業区のシフト、代表的な工順、納期について判断すべき内容をご用意ください。これらを出発点に、能力面での対応策をチームが使える生産計画に落とし込むためにSkyPlannerをどう活用できるか、確認できます。
Jussi Mäntylä
生産計画スペシャリスト、SkyPlanner
