製造業のリードタイム短縮:バリューストリームから見る10のレバー
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By Mirko Peters ·
製造業のリードタイム短縮は、機械ではなく待ち行列から始まります。仕掛品の上限設定から段取り替えの短縮まで、10のレバーと架空の計算例を紹介します。
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製造業のリードタイム短縮とは、顧客の受注から納品までの時間を短くすることです。その時間の大半は作業ではなく待ち時間です。リードタイムが短くなれば、顧客満足度やキャッシュフローの改善にもつながります。本記事は、1つの製品ファミリーで試せる主要なレバーを短いリストで知りたい工場責任者に向けたものです。用語を定義し、リードタイムと在庫を結びつける単純な法則を示し、10のレバーを実践的な順序で紹介します。そのうえで、数値を用いた架空の計算例を見ていきます。
重要なポイント
- 製造業のリードタイム短縮は、主に待ち時間を取り除くことを意味します。コンサルティング会社のKaizen Instituteのページ(ベンダーの見解)では、待ち時間がリードタイム全体の大半を占めるとしています。
- リトルの法則は3つの数値を結びつけます。リードタイムは仕掛品数を処理量で割った値に等しいため、処理量が維持されれば仕掛品を半分にするとリードタイムも半分になります。
- 10のレバーを合理的な順序で並べると、制約工程の特定、仕掛品の上限設定、ロットサイズの縮小、段取り替えの高速化、プル生産、平準化、引き継ぎの削減、手直しの解消、サプライヤーのリードタイム短縮、標準作業の維持となります。
- Lean Enterprise Instituteの電子書籍に登場する実践者は、段取り替えを10時間から30分に短縮しました。これにより、生産能力を失うことなく小さなロットで生産できるようになりました。
- 受注から納品までのストリーム全体を計測し、リードタイムと付加価値を生む時間を比較して、待ち時間がどの程度を占めているかを把握してください。
リードタイム短縮はどのように機能するのですか。
リードタイムとは、指示または受注から納品までに、注文や製品が仕組みの中で過ごす総時間です。サイクルタイムは別物で、1つの工程が1単位を処理するのに必要な時間を指します。製品が工程間で待つため、サイクルタイムが短くてもリードタイムは長くなることがあります。この待ち時間を待ち行列時間と呼びます。
Kaizen Instituteの仕掛品とリードタイムの削減に関するページでは、待ち行列時間がリードタイム全体の大半を占めるとしています。このページはコンサルティング会社によるものなので、ベンダーの見解として捉えてください。多くのバリューストリームマップで見られる、付加価値を生む時間はリードタイムのごく一部にすぎないという傾向とも一致します。
待ち時間と在庫を結びつけるのがリトルの法則です。LearnLeanSigmaによる解説では、安定したシステムにおいて、リードタイムは仕掛品数を処理量で割った値に等しいとしています。同サイトの自転車ラインの例では、仕掛品が200台、1日の出荷が10台なので、リードタイムは20日です。処理量が同じまま仕掛品を50台に制限すると、リードタイムは5日になります。
実務上のポイントはシンプルです。リードタイムを短くするには、仕掛品を減らすか、処理量を増やすかの2つの方法があります。リードタイムを適切な場所で短縮することは、在庫が現金を拘束するため、コスト削減にもつながります。以下の10のレバーは、そのいずれかを実行するものです。
10のレバーとは何ですか。
順序が重要です。最初の3つは他のレバーを支えるため、まずはこれらから始めてください。
- 真のボトルネックを見つけます。 ボトルネックとは、ストリーム全体の出力を制限している工程のことです。変更を加える前に必ず測定してください。ボトルネックではない工程を改善しても、待ち時間が別の場所に移るだけです。Kaizen Instituteのページも、これを最初に挙げています。
- 仕掛品に上限を設けます。 目に見える上限を設けると、着手したものの未完了の注文でストリームが埋まるのを防げます。ツールとしては、かんばんカード、CONWIP(Constant Work In Process:ライン全体で仕掛品の総量に1つの上限を設ける方式)、先入れ先出しのレーンなどがあります。かんばんは「信号カード」を意味する日本語です。ツールは製品構成に応じて選んでください。
- フロー全体を測定します。 機械の稼働時間だけでなく、受注から納品までのリードタイムを追跡してください。リードタイムと付加価値を生む時間の差が、待ちがどれだけ発生しているかを示します。
- バッチサイズを小さくします。 500個のバッチでは、最後の1個が残りの499個を待つことになります。バッチを小さくすると各工程の前の待ち行列は短くなりますが、段取り替えがそれを許す場合に限られます。
- 段取り替えを短縮します。 SMED(Single-Minute Exchange of Dies:分単位の金型交換)は、段取り替え時間を短縮する手法です。LEIの価値流マッピングに関する電子書籍では、ある実践者が段取り替えを10時間から30分に短縮したと報告しています。これは一人の実践者の結果であり、保証された成果ではありません。
- プッシュではなくプルを使います。 計画で指示されたタイミングではなく、次の工程が必要としたときに作業を払い出します。プルは払い出しを実際の消費と連動させます。
- スケジュールを平準化します。 注文を小ロットで一定のリズムに沿って投入します。注文を週単位でまとめて投入すると、月曜日に待ち行列が生じ、金曜日に遊休時間が生じます。
- 引き継ぎと承認を減らします。 注文は事務所でも待たされます。リリース、署名、図面の欠落などが原因です。情報の流れをマッピングし、作業を単に次へ渡すだけの工程を取り除いてください。
- 手戻りと廃棄を減らします。 手戻りのループが一回増えるごとに、ストリームを一周分余計に移動することになります。ループを最も多く引き起こしている工程で、一発良品率を高めてください。
- サプライヤーのリードタイムを短縮し、標準作業を維持します。 遅れて届く材料はストリームを止めるため、主要サプライヤーを巻き込み、自社の需要予測精度も見直してください。そのうえで、新しい作業方法を標準作業として文書化し、改善効果が失われないようにします。
どのレバーから引くべきでしょうか?
私が使っている単純なルールがあります。次の3つの質問を、この順番で問いかけてください。
- ストリームが未完了の作業で埋まっていませんか? そうであれば、仕掛品に上限を設けます。
- ストリームの最初の工程が段取り替えの待ちになっていませんか? そうであれば、段取り時間とバッチサイズに取り組みます。
- 仕掛品が少ないのにリードタイムが長くありませんか? そうであれば、情報の流れとサプライヤーを見直します。
10項目すべてを一度に試そうとしないでください。変更は1つにとどめ、2〜4週間測定し、効果のあるものを残してください。
例:15日から6日へ(架空の数値)
この例は架空のものです。数値は実在する工場のものではありません。
ある製品ファミリーの仕掛品は1,500個で、1日あたり100個を出荷しています。リトルの法則によれば、リードタイムは1,500÷100、つまり15日です。価値流マップでは付加価値を生む時間は0.5日なので、付加価値比率は0.5÷15、約3%となります。
チームは3つの変更を順番に行い、スループットは1日100個のまま変わらないと想定しました。
- 仕掛品を1,000個に制限します。 リードタイムは1,000÷100、つまり10日になります。
- ボトルネック工程の段取り替えを3時間から1時間に短縮し、バッチを500個から250個に半減させます。 仕掛品は700個に減り、リードタイムは7日になります。
- 注文の払い出しを週次から毎日に変更します。 仕掛品は600個で安定し、リードタイムは6日になります。
リードタイムは15日から6日に減り、60%の短縮となりました。付加価値比率は0.5÷6、約8%に上がります。仕掛品1個に材料費と労務費として40がかかるとすると、仕掛品は60,000から24,000に減り、36,000の現金が解放されます。ただし、スループットが維持されることはチームが実証しなければなりません。出力が低下すれば、削減のしすぎだったことを示しています。
サプライヤーとサプライチェーンはリードタイムにどう影響しますか?
自社工場はその全体像の一部にすぎません。遅れて届く材料は、工場がどれほど努力しても、ストリームを止めてしまいます。顧客が待つ時間全体には、材料を調達する時間も含まれます。そのため、マップの端でもそれを確認してください。主要部品の注文にはどれくらいの時間がかかり、その時間はどれほど安定しているでしょうか。
これらは一般的な実践方法であり、私が確認した情報源からの知見ではありません。
- 主要サプライヤーと需要予測を共有してください。 信頼性の高い予測があれば、サプライヤーは適切な材料を確保でき、お客様への納品リードタイムを短縮できます。
- 動きの速い部品については、少量を頻繁に納品してもらうことで合意してください。在庫管理の手間と保管コストを削減できます。
- 近隣のサプライヤーと遠方のサプライヤーを、価格だけでなくリードタイムとそのばらつきで比較してください。短く安定した納期は、必要な安全在庫の削減につながります。
- サプライヤーの納品実績をKPIとして追跡し、定例レビューで議論してください。
サプライチェーンの考え方にも限界があります。自社のリードタイムを6日に短縮しても、重要な部品の調達に6週間かかるなら、受注から納品までの時間は長いままです。どの部品ファミリーを在庫として持ち、どれを需要に応じて発注するかを決め、そのことをバリューストリームマップ上に明記してください。
よくある間違い
- 機械をより速く稼働させようとする。 問題となるのはサイクルタイムよりも、ほとんどの場合、待ち行列です。
- 制約ではない工程を改善する。 待ち行列は移動するだけです。
- 段取り替えを減らさずにバッチを小さくする。 生産能力が低下し、制約はさらに悪化します。
- フローの一部しか計測しない。 製造現場での処理時間が短くても、受注から納品までの時間が長いことがあります。
- サプライヤーと事務部門を見落とす。 材料や承認を待つ時間もリードタイムに含まれます。
- 十個のレバーを同時に動かそうとする。 どれが効果を上げたのか判別できなくなります。
ソフトウェアはどのように役立つか
制約と待ち行列を見つけるには、受注、工程、時間に関するデータが必要です。ツールは分析の効率化やデータ収集の自動化に役立ちますが、非効率なフローを自動化しても、非効率さが速くなるだけです。計画ルールも、どれだけの作業が待つかを左右します。キャパシティを無視したスケジュールは、取り除きたい待ち行列を生み出してしまいます。
iFAKTの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。資材と情報のフローを共同でモデル化し、ムダとボトルネックを可視化するため、待ち時間が発生している箇所でコストを削減できます。iFAKTのPolaris Optimizerは、リソース、シフト、ゾーン、資格、キャパシティなどの制約条件の下で、最適化された生産計画を自動生成します。
次のステップ
リードタイム短縮は、一つの製品ファミリーと、一つの正直な数値から始まります。その数値とは、受注から納品までのリードタイムです。今週それを計測し、付加価値を生む時間と比較して、上記のリストから最初のレバーを選んでください。