SMED：賢い作業順序で段取り替え時間を短縮する

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機械の稼働可能時間は、部品を作る時間と、次の作業の準備に使う時間に分かれます。段取り替えがその時間を圧迫しているときは、2つの問いが重要になります。1回ごとの段取り替えをチームで短くできるか。そして、計画担当者が作業順序を見直して、段取り替えそのものを減らせるか、です。

前者に応えるのがSMED、後者に応えるのが類似性に基づく作業順序の組み方です。両方を併用してかまいませんが、効果は別々に測定してください。そうしないと、停止時間が短くなったことと、そもそも不要になった段取り替えとを混同してしまいます。

SMEDで変わること、作業順序で変わること

製造現場でいう段取り（段取り替え）とは、設備をある製品・部品の生産から別の製品・部品の生産へ切り替えるための準備です。工具の交換、治具の準備、設定の調整、次の製品を良品が出せる状態にするまでの作業などが含まれます。

SMEDはSingle-Minute Exchange of Dieの略です。Lean Enterprise Instituteは、内段取りと外段取りを分け、移せる内段取り作業を外段取りに変えることで段取り替え時間を短縮する手法と説明しています。名称は、一桁台の分数、つまり10分未満を目標とすることに由来します。すべての段取り替えが一分で終わるという意味ではなく、結果が保証されるわけでもありません。

実務上の違いはシンプルです。

• SMEDは、必要な段取り替えにかかる作業そのものを短くします。
• 作業の順序づけでは、似た作業をまとめて並べることで、選んだ属性の切り替えが繰り返されるのを避けられます。

順序をうまく組んだスケジュールでも、本当に必要な段取り替えはなくなりません。工具を準備し、設備を正しく設定し、次の製品が品質要件を満たす状態にする必要があります。

やり方を変える前に段取り時間を測定する

まず、繰り返し発生し、チームが最初から最後まで観察できる段取り替えを1つ選びます。どの作業を変えるか決める前に、現在のやり方を記録します。

測定の区切りは一貫させます。VorneのLeanProduction SMEDガイドでは、段取り替え時間を、前の製品の最後の良品（通常の生産速度）から、次の製品の最初の良品（通常の生産速度）までとして測っています。良品生産に戻っていなければ、機械を再始動した時点は段取り替えの終わりではありません。

全体の経過時間に加えて、次の項目を記録します。

• 各作業と、その所要時間、実施者。
• 次の作業に必要な工具、材料、治具。
• 探す、待つ、調整する、最初の部品を手直しするのに費やした時間。
• 設備の停止が必要な作業と、稼働中でも安全に行える作業。

外段取りも見える状態にしておきます。作業を停止時間の外へ移せば機械の時間は空きますが、その作業に必要な人手がなくなるわけではありません。有用なベースラインでは、設備の停止時間と、チームの準備作業の合計とを区別します。

SMEDで1回ごとの段取り替えを短縮する

実際に作業する人たちと一緒に、段取り替えを順に確認します。目指すのは、繰り返し実施できて安全な方法です。品質の問題を次のオペレーターに残したままの、速いだけの再開ではありません。

1. 内段取りと外段取りを分ける

内段取りは、設備を止めて行う必要があります。外段取りは、設備が稼働している間に行えます。

段取り替えの全体を観察し、個々の作業に分解します。現在たまたま停止中に行っているからといって、そこで行うべきだと決めつけず、本当に停止が必要かどうかで各作業を分類します。

たとえば、次の工具を探す作業は、現状では機械が止まってから行われているかもしれません。だからといって、その作業に機械の停止が必要とは限りません。一方、取り付けられている工具の取り外しは、設備を停止して安全な状態にする必要があるかもしれません。

2. 適した準備作業を停止時間の外へ移す

安全かつ現実的に可能な範囲で、現在の作業が終わる前に次の作業の準備を済ませます。LeanProductionのガイドでは、工具や材料をそろえる、部品を検査する、追加の治具を用意するといった例が、準備を停止時間の外へ移す方法として挙げられています。

必要なものがそろっていて、すぐ使える状態か確認します。治具を別に準備できる場合は、それによって機械停止中の作業が減るかどうかを評価します。

安全カバー、遮断手順、必要な品質チェックを省略してはいけません。外段取りに適した作業とは、稼働中の作業を妨げずに、チームが安全に実施できる作業だけです。

3. 残った内段取りを簡素化する

引き続き停止が必要な作業を見直します。工具を取り出しやすくし、手順を標準化し、不要な調整を減らします。締結方法の変更や並行作業は、現場の設備条件と安全要件に照らして評価します。

改訂した方法を、良品生産に戻るまで含めた段取り替え全体で試します。改善が特定のオペレーターの記憶にある非公式な近道に頼らないよう、手順を文書化します。

ベースラインと同じ区切りで、もう一度測定します。観察結果は文書化した方法とあわせて保管し、生産計画で使う段取り時間の前提を更新するのに役立てます。

作業順序を見直して、避けられる段取り替えを減らす

必要な段取り替えの作業内容を把握できたら、機械に作業が届く順番を見直します。類似性は、共通の製品コードだけでなく、材料、色、寸法にも左右されることがあります。

例として、2種類の材料の作業が交互に来る場合を考えます。一方の材料の作業をまとめ、続けてもう一方の作業をまとめれば、材料の入れ替えを繰り返さずに済みます。これは順序づけの一例であり、顧客の実績でも、段取りがすべてなくなるという約束でもありません。

そのリソースでの準備に実際に影響する、類似性の属性を選びます。同じ材料の2つの作業でも、必要な工具や設定が異なることがあります。まとめても、段取り替え作業の他の要因がすべてなくなるわけではありません。

このため、SMEDと作業順序では測る指標が異なります。1回ごとの停止時間が短くなれば、段取り替えの方法が改善したことを示します。選んだ属性の切り替え回数が減れば、順序づけが改善したことを示します。どちらも役に立ちますが、どちらか一方だけで生産計画全体が良くなったとは言えません。

納期と使える生産能力も判断に含める

似た作業を長く連続させると準備時間は節約できても、生産上は誤った判断になることがあります。緊急の注文を後ろへ回してしまったり、実行を始める時点で手元にない材料を前提にしてしまったりするためです。

段取り時間の短縮で見込める効果を、受注の完了日、資材の手配状況、使える設備・人員などリソースの能力と照らして比較します。順番を変える前に、現在の負荷に対して何を優先すべきかを決めておきましょう。

SkyPlannerのDynamic Prioritiesには、リードタイム、完了日、顧客の重要度、作業時間といった要素があります。優先順位を設定するのは計画担当者で、AIはその優先順位に従ってスケジュールを作成します。類似性は、生産全体とのバランスを取るための計画上の選好です。結果を問わず、類似する作業をすべてまとめるという指示ではありません。

SkyPlannerで類似性に基づく作業順序を設定する

SkyPlannerでは、色、寸法、材料といったリソースの属性で作業をグループ化できます。ドキュメントに記載された類似性の設定は、属性の選択、異なる作業間の段取り時間、類似作業が連続する場合の優先度の重みで構成されます。

設定手順は次のとおりです。

1. Dynamic Prioritiesで「類似作業を許可」の要素に重要度を設定します。

2. リソースの設定を開き、「類似性を許可」を有効にします。

3. 「異なる作業の段取り時間（分）」に、異なる属性の間で切り替えるのに必要な時間を設定します。

4. 「類似作業のタイプ」で属性を選択します。

5. 「類似作業の連続」の優先度の重みを設定します。

6. 設定を保存し、スケジュールを再計算します。

段取り時間には、そのリソースと選んだ属性に合った実測値を使います。この設定は、段取りを考慮した作業順序づけを支援するものであり、工具や材料の物理的な入れ替えを速くするものではありません。その作業を改善するのは、引き続き段取り替えの方法と生産チームの役割です。

段取り時間の短縮は、計画全体と無理なく両立する必要があります。SkyPlannerの生産スケジューラは、設定した優先順位に基づいて生産スケジュールを作成します。SkyPlannerはオープンなREST APIにより、あらゆるERPやMESと統合できます。そのため、生産データを保持しているシステムと生産スケジューリングを連携させることが可能です。

新しい計画で生産が改善したかを確認する

方法または順序を変更したら、比較可能な作業負荷のもとで、実際の段取り替え回数と、それに費やされる生産停止時間を比べます。あわせて、注文の完了状況と、各段取り替え後に良品生産へ戻るまでの状況も確認します。

次の3点を確認します。

• 必要な段取り替えは、同じ測定の区切りで短くなったか。
• 新しい順序で、選んだ属性の切り替えを避けられたか。
• 計画は、完了日、利用可能な材料、生産能力の間で必要なバランスを保てたか。

段取り替えが減っても、注文が遅れるだけだったり、立ち上げ時の品質が悪化したりするのであれば不十分です。改訂した方法は文書化したままにし、測定が改善するにつれて、計画で使う段取り時間を更新してください。これは生産の評価プロセスであり、SkyPlannerが段取り替え時間を自動で測定するという主張ではありません。

貴社の生産における類似性に基づくスケジューリングについて相談するには、デモを予約してください。段取り替えの要因となる属性、実測した段取り替え時間、最も重視する完了日の優先事項をご用意ください。

よくある質問

製造業におけるSMEDとは？

SMEDは、設備の段取り替え時間を短縮する手法です。設備を止めて行う内段取りと、設備が稼働している間に行える外段取りを切り分けます。そのうえで、外に出せる準備を停止時間の外へ移し、残った作業を簡素化します。

SMEDは、すべての段取り替えが1分で終わるという意味ですか？

いいえ。Single-Minute Exchange of Dieは、一桁台の分数、つまり10分未満を目標とすることを指します。段取り替えが一分で終わると約束するものでも、すべての工程がその目標に到達することを保証するものでもありません。

段取り時間（段取り替え時間）はどう測定しますか？

計測の区間は一貫させ、前の製品の最後の良品(定常の生産速度で作られたもの)から、次の製品の最初の良品(定常の生産速度)までとします。合計時間だけでなく、個々の作業も記録します。機械を再起動した時点でも、許容できる品質の生産に戻っていなければ、計測は止めません。

内段取りと外段取りの違いは何ですか?

内段取りは、設備を停止しないとできない段取りです。外段取りは、設備が稼働している間に行えます。準備作業を停止時間の外に移す場合も、設備の安全要件を守り、必要な品質確認を省略してはいけません。

作業順序の最適化でSMEDの代わりになりますか?

いいえ。類似した作業をまとめて順序を組めば、同じ属性の切り替えが繰り返されるのをある程度避けられます。一方、SMEDは、それでも残る段取り替えの現場作業そのものを改善するものです。どちらも生産計画に合わせて進める必要があります。

SkyPlannerは不要な段取りの削減にどう役立ちますか?

SkyPlannerでは、プランナーがリソースごとに類似性の属性を選び、内容の異なる作業同士の段取り時間を定義し、優先度の中で類似作業を連続させることに重み付けできます。これにより、段取りを考慮した作業順序の組み立てを支援します。ただし、機械の段取り替えにかかる現場作業そのものが、これだけで短くなるわけではありません。

類似した作業は常にまとめて実行すべきですか?

いいえ。完了日、資材、生産能力も考慮する必要があります。類似作業をまとめるのは、段取り面のメリットがそれらの優先事項と両立する場合に有効であり、より重要な作業を遅らせてまで行うものではありません。