製造業のKPIダッシュボード:表示すべき内容と構築方法
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By Mirko Peters ·
製造業のKPIダッシュボードは、すべての数値に担当者と具体的なアクションが紐づいているときに機能します。どのKPIを選ぶか、どのように定義するか、そしてPower BIでどのように構築するかを解説します。
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製造業のKPIダッシュボードは、チームが次に何をすべきか(出荷する、修正する、再計画する、そのままにする)を判断するために必要な少数の数値を、1つの画面に表示したものです。報告書の保管場所ではありません。本ガイドは、製造業の運用管理者を対象としており、どのKPIを載せるか、どのように定義するか、そしてどのように構築するかを、ツールとしてPower BIを例に解説します。
重要なポイント
- 製造業のKPIダッシュボードには、チームが次に取るべき行動を判断するために必要な少数の数値を表示すべきです。各数値には、担当者、目標値、目標を下回ったときの明確なアクションを設定します。
- ISO 22400-1は、製造運用管理におけるKPIの定義と活用に関する業界非依存の枠組みを提供しています。これを基に定義を1つ作れば、すべての工場で同じ基準を使えるようになります。
- 役割ごとにビューを1つずつ作成しましょう。監督者には現在のシフトの状況が、工場長には週次の傾向が必要です。両者を混在させると、どちらも見づらくなります。
- 割合は、日次の割合を平均するのではなく、生の件数や時間から集計してください。平均すると、短いシフトも長いシフトと同じ重みで扱われてしまいます。
- Power BIのデータ アラートは、更新済みのデータに対して、ゲージ、KPI、カードでのみ動作します。そのため、通知を発生させるべき数値は少数に絞り込んでください。
製造業のKPIダッシュボードには何を載せるべきですか?
データではなく、判断から始めてください。検討しているすべての数値について、次の点を問いかけます。誰がこれを見るのか、赤になったら何をするのか、そしてどれくらい早く対応する必要があるのか。誰も答えられない数値であれば、載せるべきではありません。主要業績評価指標(KPI)は、担当者、目標値、対応策が揃って初めて役に立ちます。
多くの工場では、次の5つのグループに分けた中核的なセットに落ち着きます。
- 納品。顧客への納期遵守率と、工場内のスケジュール達成率(実際の生産が計画にどれだけ沿っていたか)です。
- フロー。リードタイム、仕掛品(WIP)、受注残です。
- 設備。OEEと、その背後にある停止理由です。
- 品質。スクラップ率、手直し、一発良品率(ファーストパス歩留まり)です。
- コストと在庫。単位あたりコスト、在庫水準などですが、通常は工場長向けのビューにのみ載せます。
OEEについては補足が必要です。oee.comのOEE FAQでは、OEEを「稼働率×性能稼働率×品質稼働率」と説明しており、これは計画生産時間に対する完全な生産的時間の比率を表します。同じページでは、よく引用される85%という「ワールドクラス」の数値について、普遍的なベンチマークとしては「完全に人為的」だと述べています。また、製品、設備、条件が同じでない限り、機械や工場間でOEEを比較することは妥当ではないと警告しています。OEEは同一設備の傾向把握に使い、工場間のランキングは鵜呑みにしないようにしてください。
誰が読んでも同じように解釈できるように、各KPIはどのように定義すればよいですか?
2人の担当者が「on-time delivery」を別々に集計すると、異なる数値が出てくることがあります。1人は約束した納期を基準に、もう1人は顧客が希望した納期を基準に数えるからです。そうなると、ダッシュボードは判断材料ではなく議論の火種になってしまいます。
ISO 22400-1が、ここで役に立ちます。ISOはこの規格を、製造運営管理におけるKPIの定義、構成、交換、利用のための業界非依存のフレームワークと説明しています。対象はバッチ、連続、個別生産の各業種です。KPIとは何か、どのように構築するか、どの用語を使うかを定めています。シリーズのPart 2では、選定されたKPIのセットを定義しており、各KPIには計算式、構成要素、時間特性、単位が示されています。認証を取得する必要はありません。自社のKPI定義のひな形として使えば、議論の手間を大幅に減らせます。
すべてのKPIについて、1ページの定義カードを作成してください。
- 名称と、1文で書いた目的。
- 計算式。何を含め、何を含めないか(計画停止、試運転、手直しなど)を明記します。
- データソースと更新間隔。
- 時間の基準。時間あたり、シフトあたり、週あたりのいずれか。
- 単位と目標値、そして目標値を設定した担当者。
- オーナーと、目標から外れたときに期待される対応。
割合の単純平均は、なぜ誤解を招くのでしょうか。
短い稼働と長い稼働を同じように扱ってしまうからです。架空の例で考えてみます。ライン1は8時間、設備総合効率80%で稼働します。ライン2は2時間、50%で稼働します。単純平均は65%です。計画生産時間で加重すると、(8 × 0.8 + 2 × 0.5) ÷ 10 = 74%になります。oee.comのページでは、工場全体の数値については、計画生産時間または付加価値による加重を推奨しています。この一般原則は、スクラップ率、歩留まり、達成率にも当てはまります。まず件数または時間を合計し、そのうえで割合を一度だけ計算してください。
ダッシュボードは誰のためのものでしょうか。
役割ごとに1つのビューを作成してください。全員に対応しようとした「工場ダッシュボード」は、結局30個のタイルで埋め尽くされ、誰も読まなくなります。
- シフト監督者。現在のシフトについて、時間別の計画に対する生産実績、現在の停止とその理由、スクラップ、次の指図を表示します。シフト中に更新されるべきです。
- 工場長。週次および月次の傾向を表示します。対象は納期、OEE、スクラップ、未処理残、コストです。通常は日次更新で十分です。
- 計画担当者。スケジュールの達成率、遅延した指図、今後数日の能力負荷を表示します。
- 保全担当者。原因および設備別の停止時間、未完了の作業指示、再発する故障を表示します。
Microsoftのダッシュボードの設計のヒントは、このアプローチに適しています。このページでは、利用者がダッシュボードをどのように使うか、そしてどの指標が判断に役立つかを検討するよう求めています。また、すべてのタイルを1画面に収めた、すっきりとしたレイアウトを推奨しています。最も上位のデータは左上に配置し、重要な数値には大きなカードビジュアルを使うよう勧めています。さらに、3Dグラフなど読みにくいビジュアルは避け、軸の目盛りと色は一貫させるよう助言しています。タブレットやスマートフォンで見るためのダッシュボードは、大型モニターで表示するものより、タイルの数を減らす必要があります。
コストや人事データを一部の人に見せたくない場合は、データモデルで設定してください。Power BIは行レベルセキュリティに対応しており、ロールによって利用者に表示される行を絞り込めます。ただし、これはワークスペースの閲覧者に適用されるもので、モデルを編集できる人には適用されない点に注意してください。誰がどのワークスペースの役割を持っているか、必ず確認してください。
データはどこから取得し、どの頻度で更新すべきでしょうか。
大半のデータは、次の4つのソースでカバーできます。
- 受注、数量、納期、コストを管理するERPシステム。
- 開始、停止、数量カウント、スクラップを記録する製造実行システム、または現場のデータ収集システム。
- 稼働状態やサイクル数を示す機械信号(存在する場合)。
- 検査結果や保留を管理する品質システム。
難しいのは、これらのソースが同じ指図を異なる形で記述している点です。ERPは指図を番号と納期で把握します。機械は部品数と状態で把握します。両者の対応付けをする必要があり、その担当者をプロジェクト計画に明記しておかなければなりません。
更新頻度は、用途ごとに決めてください。シフト中に対応する監督者には、数分単位のデータが必要です。納期実績を確認する工場長であれば、日次更新で十分でしょう。更新を速くすれば、構築と保守のコストは増えます。また、誤ったデータを速く更新しても、速く誤った答えが出るだけです。
ダッシュボードは、何かがおかしいときに知らせてくれるでしょうか。
Power BIのデータ アラートでできることがあります。Microsoft Learnによると、アラートは、レポートのビジュアルからピン留めしたゲージ、KPI、カードのタイルで動作します。対象は数値データのみで、更新済みのデータに対してのみ機能します。通知は通知センターに表示されるほか、メールでも届きます。また、Power Automateでアラートを自動化することもできます。アラートは個人単位のものです。共同所有はサポートされておらず、設定した本人だけが確認できます。遅れた対応がコストにつながる、たとえばボトルネックでの停止のような2つか3つの数値に限定して使ってください。それ以上に増やすと、人はアラートをミュートするようになります。
ダッシュボードはどのように段階的に作成しますか?
- ラインと対象者を1つずつ決める。 1つのラインの監督者向けビューは、最初の目標として適しています。
- 定義カードを作成する。 KPIは多くても6〜8個に抑え、各KPIの責任者と合意してください。
- データを1つのモデルにまとめる。 受注、生産イベント、停止イベント、スクラップを、注文番号、ライン、シフトなどの共通キーを持つ整ったテーブルにします。設計を始める前に、キーを確定させてください。
- 各メジャーは1回だけ作成する。 数式は個々のビジュアルではなくモデル内に置き、どのページでも同じ定義を使うようにします。
- ページを設計する。 最上位の数値を左上に置き、その後に詳細を配置します。スケールと色のルールはすべての画面で統一します。
- 少数の数値にアラートを追加する。 更新済みのデータで正しく発動するかをテストしてください。
- 1つのシフトで2〜4週間パイロット運用する。 利用者が何を見たか、何を無視したか、そして何が必要だったのに見つけられなかったかを確認します。
- 毎週見直す。 ダッシュボードが実際にどの意思決定を変えたかを確認します。誰も使っていないタイルは削除してください。
そのうえで初めて、ほかのラインにコピーします。ただし、盲目的にコピーしないでください。ラインごとに停止要因、製品、目標値が異なります。
例:1つの監督者向けビュー(架空の数値)
これは、ビューの構成例を示すための架空の説明であり、実測結果ではありません。
包装ラインの監督者向けビューには、6つのタイルがあります。左上には、そのシフトの現時点での計画に対する生産実績を表示します。その隣には、停止理由を含むラインの現在の状態(稼働中、停止、段取り替え)を置きます。その下には、シフト開始からのスクラップ、直前の完全なシフトのOEE、今週の停止理由の上位3件、そして次の3件の注文を配置します。
10時15分、生産実績のタイルは、ラインが計画より40個遅れていることを示しています。停止のタイルには、今週すでに3回発生しているジャムが表示されています。監督者は保全担当者に連絡し、短い注文を前倒しします。この数値そのものが問題を解決したわけではありません。タイルが、次に何をすべきか、そして誰に連絡すべきかを示したのです。
よくある間違い
- KPIが多すぎる。 画面に凡例が必要な場合は、表示しすぎです。
- 責任者も行動もない。 誰も責任を持たない赤いタイルは、ただの背景画像になってしまいます。
- 割合の平均を取る。 まず件数を合計し、そのあとで割合を計算してください。
- 定義を黙って変更する。 数式を変更する場合は、周知し、日付を記録し、トレンドラインに印を付けてください。
- 他工場の目標値をコピーする。 製品や設備が異なれば、必要な目標値も異なります。
- 手入力のデータを主要なデータソースにする。 手間がかかるうえ、時間とともに実態からずれていきます。
- すべての役割に1つのダッシュボードを使う。 対象者ごとにビューを作成してください。
- データ品質を無視する。 誤った停止コードに基づく美しいダッシュボードは、誤った内容を美しく表示するだけです。
Polarisが役立つ場面
KPIで計画と実績を比較したい場合は、iFAKT Polarisも検討する価値のある選択肢です。iFAKTは、Polarisを生産向けのAIとデジタルツインと位置付けています。そのPolaris Analyzerモジュールは、Polarisのすべてのモジュールから得たKPIを、リードタイム、稼働率、ボトルネック、プロジェクトの状況などを含めてダッシュボードに集約し、シナリオ、計画、実績のパフォーマンスを比較します。ほかのモジュールのデータを利用するため、Polarisで計画やシミュレーションも行っている環境で最も効果を発揮します。自社データを使った一般的なPower BIダッシュボードの場合は、どちらであっても上記の手順が当てはまります。
次に確認しておきたい関連トピック
- 予測型KPI。 停止時間やOEEの予測には、まず長期間にわたる信頼性の高い履歴が必要です。予測を追加する前に、基本のダッシュボードを正確にしてください。
- 異常アラート。 スクラップ率やサイクルタイムの急な変化のうち、どれを通知すべきか、そしてその通知に誰が対応するかを決めます。
- 目標値とベンチマークの設定。「業界トップレベル」といった数値を使う前に、自社の傾向や同規模の工場の実績を確認してください。
- 個別生産とプロセス生産の違い。組立ラインではサイクルタイムと段取り替えが重要になります。バッチ生産や連続生産の工場では、歩留まりとバッチ間のばらつきの少なさが重要になります。
次のステップ
製造業のKPIダッシュボードは、グラフではなく定義から始めます。最もよく把握している1つのラインを選び、その主要なKPI 3つについて定義カードを作成してください。Power BIを開く前に、各KPIの担当者と対応アクションを決めておきます。