バリューストリームで付加価値率を計算する方法
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
バリューストリームにおける付加価値率の計算方法を解説します。計算式、必要なデータ、架空の数値を使った計算例、よくある間違いを取り上げます。
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
付加価値率は、製造工場において製品が過ごす時間のうち、実際の作業に費やされる割合を示します。付加価値時間を製造リードタイムで割って算出します。このガイドは、バリューストリームマップ上で付加価値率を計算し、結果を慎重に読み解きたい継続的改善のマネージャー向けです。入力値を説明し、段階的な手順と架空の数値を使った計算例を示すとともに、2つの比率を比較できなくしてしまう落とし穴を挙げます。
重要なポイント
- 付加価値率は、付加価値時間を製造リードタイムで割った値です。リーンの現場では、付加価値率を付加価値パーセントやプロセスサイクル効率とも呼びます。
- 付加価値時間は、顧客が対価を支払う作業のみを対象とします。待ち時間、保管、検査、運搬、手直しは付加価値のない作業です。
- リードタイムの大部分は待ち時間であるため、初期の現状マップでは付加価値率は通常非常に小さくなります。
- 計算の前に入力値を定義してください。同じ工程でも、作業内容に基づく時間と経過時間では結果が異なります。
- 変更の前後で自社のマップを比較するために付加価値率を使ってください。外部のベンチマークは大きくばらつくことが多く、信頼性が低い場合がほとんどです。
この比率は何を測定するのですか。
バリューストリームとは、顧客のニーズを納品される製品へと変換するすべての工程を指します。製造リードタイムとは、製品が開始から完了までその流れを通過するのに要する総時間です。Lean Enterprise Institute(LEI)の用語集ではこの用語を使用しています。同用語集は、実際の処理時間が通常その一部にすぎないことも補足しています。製品の多くの時間は待ち時間なのです。
付加価値時間とは、顧客が対価を支払う形で製品を変化させる作業の時間です。用語集では「価値創出時間」と呼んでいます。保管、検査、手直しのように、コストは増やすものの顧客価値は生まない時間は、付加価値のない時間です。定義はLEI用語集のサイクルタイムの項目で確認できます。材料や承認を待つ時間、運搬、そして前工程のミスによる手直しも、同じグループに含まれます。
同じ考え方を表す名称は3つあります。付加価値率、付加価値パーセント、プロセスサイクル効率(PCE)は、いずれも付加価値時間をリードタイムで割ることを意味します。Gemba AcademyのJon Millerは、バリューストリームマップを作成する際に比率を計算する正しい方法がこれだと述べています。財務会計における付加価値、つまり金額で測る指標とは混同しないでください。本記事では時間に基づく比率のみを扱います。原価計算のサイトでもこの用語は使われています。AccountingToolsの定義では、付加価値時間を受注から納品までの総時間で割ります。また、計時を生産開始時点から始める定義もあることに触れており、これが本記事で使用する製造リードタイムに当たります。概念自体は単純ですが、入力値には注意が必要です。
付加価値率はどのように計算しますか。
計算式は簡単です。
付加価値率 = 付加価値時間 ÷ 製造リードタイム
100を掛けるとパーセンテージになります。両方の時間は、同じ製品を同じ単位で測定したものでなければなりません。難しいのは、正直な入力値を集めることです。ある製品ファミリーについてバリューストリームマッピングを行う場合は、次の手順に従ってください:
- 現状のマップを描く。 工程の流れをたどり、各プロセスステップをそのサイクルタイムとともに記録します。各ステップの前にある在庫を数えます。
- 各ステップを付加価値作業と非付加価値作業に分ける。 問いかけます。お客様はこの作業に対価を払うか。チームは現場で一緒にこれを判断すべきです。
- 1個あたりの付加価値時間を合計します。(全ステップ分)
- 待ち時間を計算する。 各ステップの前の在庫を1日あたりの需要で割って在庫日数を求め、その日数を稼働秒に換算します。
- 処理時間と待ち時間を足し合わせ、生産リードタイムを求めます。
- 付加価値時間を、リードタイムで割ります。
在庫を直接数えられない場合は、リトルの法則を使ってリードタイムを推定できます。トレーニングサイト6sigma.usは、プロセスサイクル効率に関する記事で、リードタイム = 仕掛品数 ÷ スループット率 と示しています。例えば、仕掛品600個、1日あたり300個のスループットなら、リードタイムは2日です(架空の数字です)。可能であれば、推定値を現場での実数カウントと照合してください。
入力値の1つについては判断が必要です。Gemba Academyのブログ記事Value Added Percentage Questionで、Miller氏は付加価値時間を全スタッフの作業内容の合計として扱い、リードタイムを経過した実時間として扱っています。同じ品目に複数の人が同時に取り組むと、作業内容の合計が経過時間より長くなることがあり、その場合は比率が100%を超えることがあります。彼の例では300%になりました。コメント欄の読者は、同じケースから入力値の定義を変えることで75%と65%を得ています。教訓は、どちらの選択が正しいかではありません。自分が選んだ定義を書き留め、それを一貫して使うことです。
例: 5つのステップ、1つの製品ファミリー
これは架空の数字を使った例示であり、実測のケースではありません。継続的改善マネージャーが、1つの製品ファミリー、組み立て済みのモーターハウジングを分析します。需要は1日あたり200個です。稼働日1日は25,200秒です。
1個あたり、各ステップにはサイクルタイム、付加価値時間、そして前にある在庫があります:
- 機械加工: サイクルタイム70秒、付加価値時間55秒、前の在庫400個。
- バリ取り: サイクルタイム30秒、付加価値時間0秒、前の在庫200個。
- 検査: サイクルタイム25秒、付加価値時間0秒、前の在庫300個。
- 組み立て: サイクルタイム95秒、付加価値時間80秒、前の在庫200個。
- 梱包: サイクルタイム20秒、付加価値時間0秒、前の在庫なし。
この例では、チームがバリ取り、検査、梱包を非付加価値作業に分類しました。これは判断です。他のチームは別の判断をするかもしれず、それは現場で決めるべきことです。
付加価値時間: 55 + 80 = 135秒。
処理時間: 70 + 30 + 25 + 95 + 20 = 240秒。
待ち時間: 400 ÷ 200 = 2日、200 ÷ 200 = 1日、300 ÷ 200 = 1.5日、200 ÷ 200 = 1日。合計は 5.5日、すなわち 5.5 × 25,200 = 138,600秒です。
生産リードタイム: 138,600 + 240 = 138,840秒。
付加価値率: 135 ÷ 138,840 = 0.00097、約 0.1%。
次に、2つの改善案を比べてみましょう:
- バリ取りと検査を削除する。 より良い工程によって両方が不要になると仮定します。処理時間は55秒減り、リードタイムは138,785秒になります。比率は依然として0.1%です。55秒は138,600秒の待ち時間に比べて微々たるものだからです。
- すべてのステップの前の在庫を半減する。 待ち時間は2.75日、すなわち69,300秒に減ります。リードタイムは69,540秒になり、比率は135 ÷ 69,540 = 約 0.19% となります。比率はほぼ2倍になり、顧客は2.75日早く製品を受け取れます。
どちらの案も、別の理由から有効です。しかし比率を動かすのは後者だけであり、それは時間がどこに存在するか、つまり待ち行列の中にあることを示しています。
結果をどう読み取ればよいでしょうか?
最初のマップで高い数値を期待しないでください。LEI の用語集によると、処理時間はリードタイムのごく一部であるのが一般的で、上記の計算もそれを示しています。数日の待ち行列は、数秒の作業をはるかに上回ります。Gemba Academy の投稿へのあるコメント投稿者は、自身の経験から、最初の現状マップでは約 1% 以下になることが多いと報告しています。AccountingTools のプラスチックケースの例では、168 時間のうち約 6 時間が付加価値を生んでおり、これは 3.6% に当たります。これらは個別の事例であり、ベンチマークではありません。このような数値は慎重に扱ってください。私が確認したどの情報源も、確固たるベンチマークを示してはいませんでした。
この比率は、水準よりも方向性を見るために使うのがより有効です。現状マップで算出し、次に将来マップで、そして改善を行うたびに算出してください。時間がどこで消費されているかを分析するために使い、リードタイム(日数)、在庫、納期遵守率などの他の指標と並ぶ一つのシグナルとして扱ってください。この比率は誤解を招くこともあります。ある工程に付加価値作業を増やすと比率は上がりますが、顧客の役には立たないかもしれません。そのため、必ずリードタイムと併せて読み取ってください。
付加価値率を高めるにはどうすればよいでしょうか。
リードタイムの大部分は待ち時間で占められるため、生産性と納期の面で最大の改善効果が得られるのは、作業を速くすることではなく、待ち時間を減らすことからです。6sigma.us の記事では、かんばん、ビジュアルマネジメント、一個流しといったアプローチが挙げられており、バリューストリームマッピングとサイクルタイム分析によってボトルネックを見つけることを推奨しています。実務では、次のステップが効果的です。
- バッチサイズを小さくする。小さなバッチは、工程間で待つ時間が短くなります。
- 仕掛在庫を制限する。プル方式とかんばんにより、在庫が積み上がるのを防ぎます。
- ボトルネックを解消します。 在庫は最も遅い工程の手前にたまるため、そこを改善すると待ち行列が短くなります。
- 付加価値を生まない工程を取り除く。各工程がなぜ存在するのかを理解してから行ってください。
- フローを平準化する。ペースメーカーでの需要を均等にすると、在庫の波が減ります。
よくある間違い
- 定義を混在させる。作業内容で測るか経過時間で測るかによって、比率は異なります。ルールを一つに決め、すべての工程に同じように適用してください。
- 何でも付加価値とみなす。誰かが作業していれば価値があるように感じられます。しかし、顧客がその作業に対価を払うかどうかを問うてください。
- 待ち時間を無視する。サイクルタイムだけを合計すると、速いプロセスに見えてしまい、実際のリードタイムを見落とします。
- 外部のベンチマークと比較する。工場によって製品、プロセス、集計ルールは異なります。自社のマップを時系列で比較し、定義を組織全体で共有して、すべての工場が同じ方法で数えるようにしてください。
- 工場全体で一つの製品として扱う。比率は製品ファミリーごとに算出し、ファミリー同士を比較してください。
- 比率だけを追いかける。リードタイム、納期、品質も併せて確認してください。
ソフトウェアによる支援
在庫と時間を手作業で数えると数日かかり、数値はすぐに古くなります。iFAKT's Polaris VSM は、データに基づくバリューストリームマッピングのための iFAKT Polaris のモジュールです。資材と情報の流れを共同でモデル化し、ムダとボトルネックを可視化します。このようなモデルにより、待ち時間がどこに集中しているかを示せます。ただし、付加価値作業と付加価値を生まない作業の分類は、現場の担当者による判断が今も必要です。
次のステップ
製品ファミリーを一つ選び、その付加価値率を紙の上で算出してください。工程を書き出し、各工程を付加価値時間と非付加価値時間に分け、在庫と1日あたりの需要から得られる待ち時間を加えます。そのうえで、各入力値の定義を書き留めておくと、次の改善後にも同じ方法で付加価値率を算出できます。