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新しいラインで、最初の良品ができました。営業からは、初回受注の全数量をいつ納入できるかと聞かれています。しかし現場では、まだ段取りの調整や作業者の教育を進めながら、実際にどれだけ時間がかかるのかを確認している段階です。もちろん、既存の受注もこなさなければなりません。
量産立ち上げとは、生産開始直後の段階から、必要な数量と品質を安定して繰り返し確保できる段階へ移行することです。新製品、新工程、新ライン、新工場の導入に伴って行われます。課題は、単に生産速度を上げることではありません。まだ実証されていない生産能力を当てにして納入を約束せずに、生産量を増やしていくことです。
実務に役立つ立ち上げ計画では、増産の各段階を、確認できた実績と利用可能なリソースに結び付けます。SkyPlanner APSは、立ち上げ作業と既存の受注を1つの生産スケジュールにまとめ、実際の所要時間や利用可能な生産能力に合わせて調整するのを支援します。競合する計画のすり合わせにかかる時間を減らし、次に顧客へ納入を約束する際の根拠をより確かなものにできます。
目標の生産速度は、そのまま納入能力にはならない
設備の定格速度は、所定の条件下での能力を示すものです。新しい工程で、次の金曜日までに合格品をいくつ出荷できるかを示すものではありません。
立ち上げ時には、段取りの調整、初期の長いサイクルタイム、検査、部品の不足、熟練作業者による訓練中の作業者の支援などが、この差を生みます。完成していても、品質判定待ちの製品が残ることもあります。最初の工程で部品を多く作っても、次の工程の待ち行列が増えるだけかもしれません。
次の3つの指標は、分けて扱いましょう。
- 目標生産レート：合意した品種構成と操業条件の下で、継続的に達成することを目指す単位時間当たりの生産量。
- 実証済み生産レート：対象範囲を定めて実施した生産で、人員配置、中断、品質結果を記録したうえで実際に達成した単位時間当たりの生産量。
- 納入数量：出荷までに全工程を完了し、必要な出荷可否の判定条件を満たすと見込まれる完成品の数量。
技術担当者が設備に付き添って短時間生産した結果も、有用な判断材料です。ただし、通常の交替勤務を通じて繰り返し確保できる生産量とは異なります。同様に、生産開始の節目を迎えたからといって、立ち上げが完了したとは限りません。
したがって、計画で答えるべき問いは具体的です。すでに納入を約束している仕事と並行して、このチームが、この工順で、この期日までに、どれだけ納入できるでしょうか。
滑らかな増産曲線ではなく、判断の節目を軸に立ち上げを計画する
まず、到達点を定めます。対象製品とその改訂版、期間当たりの必要生産量、想定する勤務シフトと人員配置、品質要件、コストの目安を明確にしましょう。計画する品種構成も含めます。最も作りやすい仕様で目標を達成できるラインでも、顧客が実際に購入する品種構成では達成できないかもしれません。
次に、そこから逆算して、次の判断に必要なことを整理します。毎週一定のペースで生産量が増えると想定するのではなく、次の生産で何を確認する必要があり、誰が増産を承認できるのかを決めます。以下は実務上の判断を整理するための枠組みであり、業界全体に共通する承認手順ではありません。
| 段階 | 生産を通じて確認すること | 増産前の判断 |
|---|---|---|
| 条件を管理した初回生産の準備 | 合意した改訂版、工順、資材、治工具、作業手順書、人員が、予定する試作に向けてそろっている | 試作を実施し、有用な判断材料を収集できる準備が整っているか |
| 小ロットでの検証 | 工程で合格品を生産でき、実際の所要時間、ロス、未解決の問題が把握できている | 次の生産までに何を変える必要があるか |
| 通常の操業に近い条件での増産 | 特別な支援に頼らず、ロットを大きくしたり勤務シフトを増やしたりしても、同じ結果を再現できる | 次の生産数量は、実際に使えるリソースで対応でき、出荷可否の判定要件も満たせるか |
| 通常生産への移行 | 必要な生産量を繰り返し確保でき、責任分担が明確で、残る課題を通常の管理で扱える | 通常の生産計画業務として管理を引き継げるか |
未解決の条件ごとに担当者を明確にし、次の確認時点を決めます。製造、技術、品質、購買、営業の各部門で、何の準備が整い、何がまだ生産量を制限しているのかについて、共通認識を持つ必要があります。必要な安全上の承認、工程の承認、顧客の承認は、引き続き自社の立ち上げ管理の一環として行います。生産スケジュールがそれらに代わるわけではありません。
あらゆる現場に当てはまり、実務に役立つような立ち上げ期間の基準はありません。既存の工順で製品の別仕様を作る場合と、不慣れな設備を使う新工場とでは、習得すべきことが異なります。必要な作業と確認事項に基づいて日程を決め、前提が変わったら、想定する立ち上がりの推移も見直しましょう。
試作と既存受注を同じリソース計画に組み込む
立ち上げだけを別に計画すると、通常生産ですでに予約されているリソースも使えると暗黙に想定してしまい、実現可能に見えることがあります。立ち上げ時の生産数量を確定する前に、リソースを取り合う仕事を1つの計画にまとめましょう。
次のロットについて、工程の順序と使用可能な設備・作業場所を定めます。安定稼働時の目標サイクルタイムではなく、初期生産で見込む所要時間を明示して使いましょう。段取りや、必要と分かっている追加作業も含めます。初期ロットに追加検査や同じ工程の繰り返しが必要なら、一律の予備時間に埋め込まず、その作業の時間と担当者を割り当てます。
見落としやすいリソースの使用も重要です。試作は、販売できる製品ができなくても生産設備を占有します。教育には、訓練を受ける作業者だけでなく、本来なら別の作業を担当する熟練作業者も必要になることがあります。2つの試作に立ち会う必要がある技術者は、同時に両方へは対応できません。試作分の資材がそろっていても、次の増産分までは足りない場合もあります。
次に予定する生産量について、以下を確認しましょう。
- 予定された稼働不可期間も含めた、実際の人員配置に基づく稼働カレンダー
- 同じリソースで、すでに納入を約束している受注
- 試作、段取り、必要と分かっている手直し
- 資材の準備状況と工程間の依存関係
- 後工程の検査、組立、梱包、および出荷可能と判定される時期
必要と分かっている作業には具体的な時間枠を確保し、不確実な要素には意図的に余裕を設けます。ただし、ロスを二重に計上してはいけません。初期生産の所要時間に繰り返し発生する中断をすでに織り込んでいるなら、利用可能時間から同じ中断時間を再び差し引かないようにします。
例：目標100個でも納入数量が54個になる理由
あるメーカーが、新しいハウジング部品の切削加工を立ち上げる場面を考えてみましょう。最終的な目標はハウジング一個当たり六分ですが、初期生産の実績から、現時点では一個当たり十分間として計画するのが妥当と判断しています。このマシニングセンタでは、既存製品も加工しています。
初回の立ち上げロットに向けて、出荷締め切りまでの共用設備の使用計画を、次のように組んでいます。
| マシニングセンタの時間配分 | 時間 |
|---|---|
| 人員を確保できることが確認済みの稼働時間 | 40 |
| 段取りを含む既存の顧客受注 | −24 |
| 別枠で確保した技術検証用の試作 | −4 |
| 新しい生産ロットの段取り | −2 |
| 新しいロットの加工に使える残り時間 | 10 |
十時間で、このロットに使える加工時間は600分です。現在の計画時間であるハウジング一個当たり十分間では、生産できるのは60個のハウジングであり、100個ではありません。目標の六分を使うと、同じ時間枠で、品質によるロスを差し引く前の数量が100個に見えてしまいます。
ここで、60個のうち6個は、品質判定待ちで出荷保留になると仮定します。この計画で締め切りまでに出荷可能となるのは、54個のハウジングです。この例では、資材と作業者は確保できており、後工程の検査と梱包も出荷前に完了するように計画済みとします。保留となる6個には、この期間内に追加の切削加工は行いません。
したがって、現在の計画では100個の要求に対応できません。検討すべきなのは、初回納入数量を減らす、納期を遅らせる、人員を確保した上で加工時間を増やす、適格性を確認済みの代替工順を使う、といった選択肢です。立ち上げ品を既存受注より優先すれば、不足の影響を受ける顧客は変わるかもしれません。しかし、不足そのものは解消しません。
サイクルタイムを短縮できれば、いずれは対応可能な数量を増やせるかもしれません。ただし、想定する条件の下で繰り返し達成できるようになるまでは、すでに顧客への約束に使える生産能力ではなく、改善目標として扱いましょう。
SkyPlannerで、立ち上げの次のロットを無理なく生産できる計画に
こうした量産立ち上げの管理を支えるのがSkyPlannerです。立ち上げ日程を更新してから設備ごとの作業順序を個別に修正するのではなく、新製品の作業も既存の受注残と同じリソースに基づく生産スケジュールに組み込みます。
新製品の各工程、使用可能な作業場所・設備、所要時間を定義し、作業場所・設備やシフト、作業者、優先順位も設定します。試作に必要な生産作業や、生産能力を確保しておく必要がある追加工程も含めます。SkyPlannerのスケジューリングAIであるArcturusは、設定されたリソース、依存関係、ルールに従って工程の実行順序を計算します。その結果をガントチャートで確認できます。
筐体の量産立ち上げでは、加工ロットを既存の受注や後工程との関係で把握できることが実務上の利点です。人員を配置した追加シフトを承認した場合や優先順位を変更した場合は、顧客への納期を確定する前にスケジュールを再計算し、影響を受ける作業全体を確認します。どの納期約束を守るかは、担当者が優先順位やロックで指定します。Arcturusは、その指示の範囲内でスケジュールを計算します。
これにより、影響を受ける工程を一つずつ手作業で移動する手間を省けます。また、提示する納期が単独の立ち上げ目標ではなく実際の生産順序に結び付くため、立ち上げに関する判断を営業でも活用しやすくなります。
楽観的な所要時間を、生産実績に基づく見積もりに置き換える
SkyPlannerでは、各工程の所要時間に加え、段取り時間と工程終了後の後片付け時間を設定できます。作業時間の記録とレポートを使って、次回も同じ見積もりを使うべきかを検証できます。「予測と実績」レポートでは、計画した所要時間と実際の生産時間を比較できます。
まったく新しい製品では、現時点で把握している工程の知識を基に、所要時間を明示的に見積もることから始めます。検証に役立つ生産実績が得られるたびに、計画と実績の差を調べます。余分にかかった時間は、一度限りの治工具の調整によるものか、毎回必要になる段取りによるものか、それとも次のロットでも同じになる加工速度によるものかを見極めます。その結果に応じて該当する見積もりや残作業を修正し、スケジュールを再計算します。
過去の受注データがある場合、SkyPlannerではその履歴に基づく所要時間の見積もりも可能です。履歴のない製品では、記録した実績が見直しの確かな根拠になるまで、自社で設定した見積もりを使い、管理していきます。
目標時間は改善目標として維持し、生産スケジュールには現時点で根拠のある見積もりを使います。そうしなければ、製造現場では改善していないのに、計画上だけ改善したように見えてしまいます。
変更を生産全体の計画に反映する
量産立ち上げ中は、部品の遅延や予定していたシフトの取りやめが、新製品以外にも影響することがあります。資材の利用可能状況を考慮するスケジューリング機能を有効にすると、登録された資材の利用可能状況がスケジュール計算に組み込まれます。生産能力や優先順位の変更も、再計算した計画に反映できます。
SkyPlannerは、公開されたREST APIを通じてあらゆるERPやMESと連携できるため、生産スケジュールの改善のために業務記録を管理する既存システムを置き換える必要はありません。得られるのは、手作業で同期させるスケジュールがもう一つ増えることではなく、変化する立ち上げ条件と既存の納期約束に対応する共通の計画です。
次の判断に直結する少数の指標を確認する
量産立ち上げのレビューは、生産量が立ち上げ曲線を下回っていると報告するだけで終わらせず、次の生産判断につなげる必要があります。定義を統一した少数の指標を使い、それぞれを具体的な対応に結び付けます。
計画数量に対する出荷可能な良品数量を見れば、顧客に約束した数量を満たせるかが分かります。完成していても出荷が認められていない在庫は、別に把握できるようにします。そうしなければ、在庫の増加が納品に向けた進捗のように見えてしまいます。
工程時間の計画と実績の比較から、スケジュールのどこを修正すべきかが分かります。原因を特定できるよう、段取り、加工、待ちの時間を区別して把握します。経過時間が長くても、設備の加工速度が遅かったとは限りません。ロットが資材や検査を待っていた可能性もあります。
直行率と手直しの必要量を確認すると、生産量の増加に伴ってやり直す作業も増えていないかが分かります。直行率は、対象となる母集団と測定時点を明確にしたうえで、指定された検査を手直しなしで通過した割合と定義します。必要と分かっている手直しは、後でどこかに収まると考えず、スケジュールに組み込みます。
現在、生産量を制約しているリソースを把握すると、どこに対策を打てば完成品の生産量を増やせるかが分かります。改善が進むにつれて、制約が加工から検査に移ることもあります。前工程の生産量を増やしても、過負荷の後工程で待ち行列が増えるだけなら、進捗とはいえません。
次の増産に向けた準備状況では、その増産段階に必要な人員、資材、治工具、承認を確認します。日勤でうまくいったからといって、人員構成の異なる次のシフトでも同じ結果を出せるとは限りません。
実績などの根拠を確認したうえで、増産する、現状の水準で繰り返す、計画数量を減らす、対象作業を一時停止する、のいずれかを選びます。次の判断に進むための条件も明確にします。問題によって納品見通しが変わる場合は、スケジュールを更新し、代替案を合意する時間がまだあるうちに、変更後の納期・数量を伝えます。
安定して繰り返せる生産計画を整え、量産立ち上げを完了する
直近のロットがうまくいったという理由だけで、立ち上げ完了と判断してはいけません。想定する品種構成とシフトで必要な出荷判定済み数量を維持できるか、繰り返し発生するロスが計画に反映されているか、立ち上げチームが常時介入しなくても通常の生産担当者が作業を管理できるかを確認します。
最新の状態に保たれた工順と所要時間、現行の作業手順書、役割分担、残っている対応事項を引き継ぎます。正式な立ち上げ期間が終わった後も、計画と実績の比較を続けます。大切なのは形式的な完了日ではなく、日常の納期約束を支えられる生産体制です。
新製品と受注残を題材に、SkyPlannerのデモでご相談ください
量産立ち上げと通常生産が同じリソースを取り合い、両者のスケジュール調整が手作業になっているなら、SkyPlannerをご検討ください。AIで両者をまとめてスケジューリングし、工程の実行順序を可視化して計画と実績を比較することで、次の立ち上げ判断を、工場が実行できる作業計画へと具体化できます。
SkyPlannerのデモを予約する際は、新製品の工順、現時点での所要時間の見積もり、最も負荷の高いリソースで納期をすでに約束している受注をご用意ください。その状況を基に、初回ロットをどう組み込めるか、増産すると何が変わるか、算出されたスケジュールでどの納期に対応できるかをご相談いただけます。まずはご自身で操作を確かめたい場合は、デモデータでSkyPlannerをお試しください。
Jussi Mäntylä
生産計画スペシャリスト、SkyPlanner
