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タクトタイムとは、顧客の需要を満たすために必要な生産ペースを、必要数量一個当たりに使える生産時間で表したものです。タクトタイムが二分なら、生産可能時間内に平均して二分に一個の良品を完成させる必要があります。
計算自体は簡単です。重要なのはその先です。設備、人員、工順は、そのペースに対応できるでしょうか。
需要に基づく目標を決めても、設備が確保されるわけでも、段取り替えがなくなるわけでもありません。SkyPlanner APSは必要数量を詳細な生産スケジュールにつなげます。作業に必要なリソースを把握し、需要やリソースの空き状況が変わったときに対応できます。
タクトタイムの計算式
タクトタイム = 生産可能時間 ÷ 顧客の需要数量
生産可能時間と需要数量は、同じ期間でそろえます。1シフト当たりの生産可能時間（分）をそのシフトの必要数量で割るか、1週間当たりの生産可能時間（時間）をその週の必要数量で割ります。求まるのは1時間当たりの生産数量ではなく、1個当たりの時間です。
8時間シフトで稼働する生産セルを例に考えてみましょう。休憩など、あらかじめ定めた非稼働時間が合計60分あり、生産可能時間は420分です。このセルでは、顧客の需要を満たすためにシフトごとに210個の良品が必要だとします。
420分 ÷ 210個 = 2分/個
これは一個当たり120秒で、生産可能時間一時間当たりに平均30個の完成が必要ということです。非稼働時間を含む八時間シフト全体での平均ではありません。
この2分という値が示すのは、需要を満たすために必要なペースです。セルが現在どのくらいの速さで稼働しているかや、1個の製品がすべての工程を通過するまでにどのくらいかかるかを示すものではありません。
必要な生産を正しく表す数値を使う
タクトタイムを目標として使う前に、数量と生産可能時間が何を対象とするのかを関係者間でそろえておきましょう。計算が正確でも、前提を取り違えていれば適切な生産計画にはなりません。
製品群と完成数量を数える地点を定める
まず、生産の流れに実質的な共通性がある製品、または繰り返し生産する製品群を対象にします。完成数量をどこで数えるかも明確にしましょう。例えば、複数の工程で完成した部品数を合算するのではなく、セルから出てくる組立完成品の数を使います。
同じ品物が次の作業ステーションを通過するたびに、重複して数えてはいけません。また、どちらも受注一覧に載っているからといって、単純な部品と複雑な組立品を同じ1個として扱わないようにしましょう。
需要数量を計画期間に合わせる
計画対象の期間内に顧客が必要とする数量を使います。在庫補充の場合は、設備を稼働させておくために見込みで大量生産するのではなく、補充方針に基づいて必要数量を決めましょう。
週平均は、繰り返しの生産ペースを決めるうえでは役立ちます。ただし、その週の個々の納期も確認してください。金曜日に週の必要数量がそろっても、火曜日が納期の注文には間に合いません。
生産可能時間が変わらずに需要が増えると、タクトタイムは短くなり、必要な1個に使える時間が減ります。需要が減れば、タクトタイムは長くなります。対象期間に需要がなければ、意味のあるタクトタイムは計算できません。ゼロで割っても生産目標は得られません。
生産に使える時間を明確にする
対象の生産フローに実際に割り当てられた時間から、生産が止まる休憩などの計画的な非稼働時間を除いて使います。共用リソースをシフトの一部しか使えない製品群に、シフト全体の時間を当てはめてはいけません。
段取りとロスの扱いは統一しましょう。本記事では、段取り替えを生産可能時間内に収めるべき作業として扱い、生産可能時間から別途差し引くことはしません。一方、計画済みの段取り替え時間を先に除く計算方法もあります。どちらの方法でも、同じ時間は1回だけ計上し、二重に数えないことが大切です。
突発的な故障、速度低下、不良品の発生によって顧客の需要が減るわけではありません。減るのは、その需要に応える能力です。生産能力を確認する際は、これらのロスを見える状態にしておきましょう。楽観的な時間の見積もりで隠してはいけません。
タクトタイムとサイクルタイムの違い：必要なペースと実際の生産実績
タクトタイムは需要から求めます。一方、サイクルタイムは、繰り返し行う作業や生産サイクルに実際にかかる時間を測定して求めます。製造リードタイムは、さらに別の指標です。工程間の待ち時間を含め、定められた工順を通過するまでの経過時間を指します。
二分ごとに完成品が一個出てくるラインでも、一個の製品がラインを通過するには何時間もかかることがあります。複数の品物が同時に、それぞれ異なる工程を進んでいるためです。つまり、タクトタイムが二分だからといって、すべての工程を二分で終える必要があるわけではありません。
サイクルタイムとタクトタイムを比較するときは、どこまでを測定した値なのかを確認しましょう。設備の自動切削サイクルには、ワークの着脱時間が含まれていないかもしれません。稼働中だけのサイクル測定では、停止時間が除かれていることもあります。どちらも、その値だけでは良品の完成ペースを継続的に維持できるとは判断できません。
1個ずつ生産する単独の作業ステーションでサイクルタイムがタクトタイムを上回るなら、別途発生する段取りやロスを加える前から生産能力が不足しています。サイクルタイムがタクトタイムを下回っていれば余裕はありますが、生産フロー全体で需要を満たせる証拠にはなりません。工程時間として役立つデータの収集方法は、製造現場でのサイクルタイムの測定ガイドで解説しています。
必要なペースを現在の生産能力で実現できるか確認する
210個の良品を生産可能時間420分で作る必要があるセルの例に戻りましょう。生産量を制約する工程は個当たり1.8分で稼働し、シフト内に30分の段取りが必要だとします。加工と段取りは同じリソースを使い、同時には行えません。ここでは話を単純にするため、不良品や計画外の停止は発生しないものとします。
| 能力確認の項目 | 計算 | 所要時間 |
|---|---|---|
| 繰り返しの生産作業 | 210個 × 1.8分 | 378分 |
| 段取り | 別途記録 | 30分 |
| 作業時間の合計 | 378 + 30 | 408分 |
| 残り時間 | 420 − 408 | 12分 |
作業はこのリソースの生産可能時間内に収まりますが、余裕はわずか12分です。1.8分のサイクルは2分のタクトタイムに対して十分に速く見えますが、それは段取りを考慮する前の話です。中断や追加の手直しがあれば、残りの時間はすぐに使い切ってしまいます。
次に、シフトはそのままで需要が240個に増えたとします。新しいタクトタイムは420 ÷ 240 = 1.75分/個です。しかし、工程には依然として個当たり1.8分、段取りには30分かかります。
必要な作業時間は240 × 1.8 + 30 = 462分になります。生産可能時間420分に対して42分の不足です。生産管理板に掲げる目標時間を短くしても、この不足は解消しません。
工程時間や段取り時間の短縮、適切な生産能力の追加、対応可能な別リソースへの作業の移管、必要数量や納期の見直しの合意など、具体的な対応が必要です。速度向上の案を実際に使える生産能力として見込む前に、品質、人員体制、安全な作業方法を確認しましょう。
ここで重要になるのが生産スケジューリングです。上の計算で確認できるのは、1つのリソースの総負荷です。スケジュールでは、その作業をいつ行えるか、前工程が間に合うか、ほかにどの注文が同じリソースを必要とするかを確認します。合計時間が収まっていても、必要な能力を使えるのが納期の後であれば、完成は間に合いません。
多品種生産でもタクトタイムは使えるか
タクトタイムを最も解釈しやすいのは、製品が繰り返し同じ流れで生産され、作業内容もある程度比較できる場合です。多品種生産でも、適切な製品群の継続的な需要を把握する助けにはなります。ただし、工場全体を1つのタクトタイムで捉えると、見つけるべき制約がかえって見えなくなることがあります。
ある製品を10個作るほうが、別の製品を50個作るよりも設備時間を多く使うことがあります。製品によって、必要な工順、治具、技能も異なります。それらをまとめて個数の平均を出しても、必要な生産能力が同じになるわけではありません。
需要の目標は維持しつつ、製品ごとの数量を、実際に必要な工程作業と段取りに置き換えましょう。そのうえで、共用するリソースにかかる合計負荷を評価します。工順や所要時間が大きく異なる一品物の生産では、すべての作業を同じペースに合わせようとするより、注文ごとに詳細なスケジュールを組むほうが有用です。
SkyPlannerで需要の目標を実行できるスケジュールにする
SkyPlannerを使う目的は、単純な割り算を置き換えることではありません。計算から求めた生産上の要件を、それを実現するための作業につなげておくことです。
SkyPlannerでは、製品の工程、所要時間、対応可能な作業ステーションを一度定義しておけば、新しい注文明細にその工順が引き継がれます。数量と納期によって、スケジューリングシステムに必要な生産内容を伝えます。加工時間は1個当たりの時間、生産速度、固定の工程時間で設定でき、段取り時間は別に記録できます。
SkyPlannerのスケジューリング用人工知能Arcturusは、設定された生産能力、シフト、工程間の依存関係、指定した優先順位に基づいて、作業全体のスケジュールを組みます。Gantt画面では、各リソースの作業順序と実施時期を確認できます。平均ペースが十分だから納期を守れるはずだと考えるのではなく、必要な作業がいつ完了する計画なのかを把握できます。
数量が増えたり、シフトの稼働可能時間が減ったりした場合は、その情報を更新し、Arcturusでスケジュールを再計算します。関連する注文への影響を確認し、優先順位の変更、承認を得たうえでの生産能力の調整、納期回答の見直しのいずれで対応するかを判断します。設備ごとの作業順を手作業で修正する時間が減り、生産上の判断に必要な根拠がより明確になります。
SkyPlannerは、定義された生産リソースを対象にスケジュールを作成します。実際のラインバランシングや作業方法の変更は、引き続き生産技術上の判断が必要です。スケジューリングを改善することで、どこに対策が必要か、計画の修正が納期にどう影響するかを把握しやすくなります。
シフト単位の可視化がFredman Operationsにもたらした変化
食品用途に安全に使えるキッチン用品や包装製品を製造するフィンランドのFredman Operationsは、以前、L7 ERPと生産管理ソフトウェアLTRの間で作業票を手動で転記していました。作業の優先順位も手作業で決めており、設備が空く時刻やシフトごとの生産能力を十分に把握できていませんでした。
SkyPlannerの導入により、共有のGanttビューとシフト単位のスケジューリングを通じて、シフトごとの生産能力を生産計画に反映できるようになりました。担当者は各作業の開始・終了予定を確認できるようになり、同社はスケジュール変更への対応が速くなり、残業の必要性も減ったと報告しています。
Fredmanの事例は、必要な生産数量を実現するには、実務に使える能力計画が欠かせないことを示しています。担当者はその都度手作業で計算し直すのではなく、稼働可能時間に照らして、約束した納期に対応できるかを判断できます。詳しくは、Fredman OperationsによるSkyPlannerの評価をご覧ください。
必要な生産ペースを実際の計画で確かめる
まずタクトタイムを計算し、顧客需要を満たすために必要なペースを明確にします。そのうえでSkyPlannerを使って実際の作業をスケジュールし、各リソースの負荷が能力内に収まるか、需要が変わると計画にどのような影響が出るかを確認します。
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。既存の受注データや生産データを、SkyPlannerのスケジューリング機能に接続して活用できます。
自社の生産でどう活用できるかを確認するには、SkyPlannerのデモをご予約ください。繰り返し生産している製品群を1つ選び、その需要、各工程の所要時間、シフトカレンダーをご用意ください。これらの情報があれば、何を生産する必要があるか、どこに生産能力が必要か、変更に対してスケジュールがどう変わるかを具体的に検討できます。まずはご自身で操作してみたい場合は、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
