生産現場のマイクロストップ:見つけ方と削減方法
By Mirko Peters ·
生産現場のマイクロストップは、誰も記録しないものの、積み重なると数時間分の生産量を奪う短時間の停止です。本記事では、その数え方、原因の順位付け、除去の方法を解説します。
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生産現場のマイクロストップとは、通常はオペレーターが1〜2分で解消する非常に短い停止で、誰も記録しないものです。一つひとつは無害に見えます。しかし合計すると、よく話題になる大規模な故障よりも多くの生産性を奪うことがあります。本ガイドは、ラインに隠れた損失があるのではないかと感じている生産管理者を対象としています。マイクロストップの定義、見える化の方法、原因の順位付け、そして最も影響の大きい原因の除去方法を解説します。
重要なポイント
- マイクロストップは、オペレーターがすぐに解消する非常に短い停止です。そのため記録されにくいものの、積み重なると大きな損失になります。
- OEE において、マイクロストップは可動率の損失ではなく性能の損失として扱われます。そのため、可動率の数値が良好でも、マイクロストップは見えないままになることがあります。
- 手作業で記録した停止時間は不正確になりがちです。短い停止を正確に把握するには、機械の信号から自動計測するのが最も確実です。
- 停止回数を時間あたりおよび原因別に数え、パレート図で順位付けしてください。そのうえで、具体的な改善案がある、最も頻発する原因から対策を行います。
- マイクロストップの対策の多くは、ガイドの調整、センサーの位置変更、表面の清掃、送り方法の変更など、小規模で物理的なものです。その多くはオペレーターがよく知っています。
マイクロストップとは何か、そしてなぜ見えないままなのか?
マイクロストップには、minor stoppages、small stops、brief stops、idling、minor stops など、いくつかの呼び名があります。six big losses に関する OEE.com の説明では、「idling and minor stops」が6大損失の一つとして挙げられています。典型的なケースは1〜2分で、オペレーターが解消し、通常は5分をかなり下回るとされています。また、小停止と故障の境界は柔軟であり、理由の記録ポリシーに従って決めるべきだとも述べています。
典型的な例としては、シュートに部品が詰まる、ラベルの給紙ミス、フィルムのずれ、光電センサーの汚れ、届かなかった部品を待つロボットなどがあります。コンベアラインでは、同じ現象が「ブロッキング」と「スターブ」として現れます。満杯のキューは上流の工程を数秒間止め、空のキューは下流の工程を止めます。センサーの故障や部品の傾きも、よくある原因です。
オペレーターが対処すればラインは再開します。対処が素早いため、保全担当者が呼ばれることはなく、停止記録にも残りません。こうした事象が見えないままになる理由は3つあります。オペレーターはラインを動かし続けることに集中しており、メモを書く余裕がありません。紙の帳票には20秒の事象を記入する欄がありません。さらに、多くの報告では数分以上を閾値としているため、短い事象は集計から漏れてしまいます。
マイクロストップは、原因よりも、その大きさと目に見えにくさによって定義されます。オペレーターが理由を入力するほど長ければ、それはダウンタイムです。それより短い場合は、別の方法で把握する必要があります。30秒の停止を停止とみなし、2分のジャムをダウンタイムとみなす工場もあります。分類の上限値そのものよりも、全シフトで同じ基準を使い続けることの方が重要です。
生産現場のマイクロストップとOEE指標
OEEにおいて、短い停止は性能ロスとして扱われます。OEE要素に関するOEE.comのページでは、性能ロスを「稼働中に、工程が最高速度を下回って動く原因となるすべて」と定義しており、低速サイクルや小規模な停止もこれに含まれます。一方、可用性が対象とするのは、オペレーターが理由を記録できるほど長い停止で、通常は数分以上のものです。
これはOEEの結果をどう読むかに関わる重要な点です。ラインの可用性が90パーセントであっても、多くの生産量を失っている場合があります。性能要素が低く、その理由が誰にもわからない場合、最初に疑うべきはマイクロストップです。OEEソフトウェアベンダーのVorneは、低速サイクルと小規模な停止が、個々のダウンタイム理由よりも多くの時間損失の原因になることが多いと述べています。これはベンダーの見解であるため、自社のデータで確認してください。以下の方法は、まさにそれを行うものです。
マイクロストップを特定し、パレート図で順位付けする方法
Vorneはまた、手作業で記録されたダウンタイムは不正確なことが多く、手書きのシートでは短時間の停止が見落とされると述べています。同社のダウンタイム追跡に関するガイドでは、自動化されたデータ収集が推奨されており、自動化によって見逃されやすい短い停止も捕捉できると指摘しています。以下の手順に従ってください。
- 対象ラインを1つ選びます。通常はボトルネック、または性能要素の低い機械など、問題を疑う設備を選びます。
- イベントを定義します。カウントする最も短い中断時間を決めます(例:10秒)。また、それを超えるとダウンタイムとみなす上限も決めます(例:5分)。
- 信号を取得します。稼働信号、部品カウンター、または簡易センサーを使用します(例:設備を制御するPLC(プログラマブルロジックコントローラー)からの信号)。製造実行システムやデータロガーを使えば、各イベントをタイムスタンプ付きで保存できます。システムがない場合は、まず2週間、オペレーターによる集計シートで状況を把握します。
- 理由を追加します。再開後にオペレーターが短いリストから理由を選択できるようにします。Vorneは、理由は25個以内にとどめ、すべて対策可能なものにし、根本原因ではなく症状を表すものにすることを推奨しています。
- 時間だけでなく発生頻度も数えます。1時間あたりのイベント数と、原因ごとの合計時間を記録します。
- 原因を順位付けします。パレート図を使い、大きい順に並べた棒グラフに累積折れ線を重ねて、原因を順位付けします。
時間帯、シフト、製品、材料のロット、そしてイベント直前のサイクルタイムを確認します。各イベントの前にラインの速度が落ちているなら、部品の摩耗やセンサーの故障が疑われます。パターンはすぐに見えてきます。例えば、段取り替えの後、特定の製品、または特定のサプライヤーの材料で集中して発生していないかを確認します。
小規模な停止とそれによる損失を減らす方法
頻度が最も高い、または損失が最も大きく、具体的な改善案がある原因を選びます。Vorneの助言は、チームが具体的なアイデアを持つ最大の損失にまず集中し、追跡、選定、修正のサイクルを回すことです。そのうえで、次のことを行います。
- オペレーターに聞きます。オペレーターは毎日これらの中断を解消しており、通常は原因をよく把握しています。
- 現場に行って観察します。発生が速すぎて目で追えない場合は、スマートフォンで撮影します。なぜ起きたのかを尋ね、その答えに対してさらに「なぜ」を繰り返します。これは最も単純な形の根本原因分析です。
- 解消だけでなく原因を取り除きます。ガイドの幅を広げる、センサーの位置を改善する、表面を清掃する、フィード角度を変更する、より適切な工具を使うなどが典型的な対策です。いずれも小さな改善です。
- エラーが起きない設計にします。部品が斜めに入って詰まる可能性があるなら、そもそも斜めに入らないようガイドを追加します。これがポカヨケ(ミスの防止)の考え方です。
- 点検ルーチンをチェックリストに加えます。TPM(全員参加の生産保全)では、オペレーターが自分の設備を清掃・点検します。これによって、繰り返し発生する小規模な停止の原因が取り除かれることがよくあります。
- まずボトルネックを確認します。ボトルネックでの中断はライン全体のスループットを損ないます。同じイベントでも、余力のある工程で起きた場合はほとんどコストがかからないことがあります。
- 再計測します。その原因の発生件数が減ったかを確認し、次の原因に目を向けます。
例:1シフトで70回の短い停止が生むコスト
これは説明のための試算であり、実測値ではありません。ある包装ラインは1シフトあたり450分稼働します。理想サイクルは20秒なので、理想生産数は450×60÷20で、1,350個になります。
ロガーは1シフトあたり70件のイベントを記録し、それぞれの平均は40秒です。70件×40秒で2,800秒、つまり約47分の時間ロスになります。このロスはどのレポートにも表示されず、生産時間の10%にあたります。1個あたり20秒で計算すると、この47分は、ラインが製造できたはずの約140個に相当します。
チームは原因を順位付けします。
- ラップ部でのフィルムずれ:28件
- インフィードでの製品詰まり:21件
- ラベルの送り不良:12件
- センサーの汚れ:6件
- その他:3件
フィルムずれとインフィードの詰まりを合わせると70件中49件、つまり70%になります。チームはまずこの2つから取り組みます。インフィードのガイドによって21件の詰まりをすべて防げたとすると、ラインはシフトあたり21×40秒、つまり14分を取り戻せます。この数字は仮定の値ですが、実際の件数を使えば同じ方法で分析できます。
よくある間違い
- 長時間の停止だけを数える。ログの記録を5分以上の停止から始めると、マイクロストップはまったく見えなくなります。
- イベントの最中にオペレーターが手入力で理由を記録させる。再開が最優先です。イベントは自動で記録し、理由は後から追加してください。
- 理由のリストが長すぎる。リストが複雑すぎると、オペレーターは「その他」を選んでしまいます。
- オペレーターのせいにする。マイクロストップは設備や材料からの信号です。データとして扱ってください。
- より速く復旧させることで症状だけを解消しようとする。復旧が速くなれば中断時間は短くなりますが、中断そのものは依然として発生します。
- 最も頻度の高い停止ではなく、最も長い停止だけを追いかける。件数と時間の両方を確認してください。
ソフトウェアでできること
製造実行システム(MES)やデータロガーを使えば、設備の信号から各中断をタイムスタンプ付きで記録でき、短い停止も見えるようになります。その後、再開後にオペレーターへ理由を入力させ、原因を分類し、シフト、製品、時間帯別の発生頻度と継続時間をダッシュボードに表示できます。これにより集計用の手書きシートが不要になり、時間あたりのイベント件数をリアルタイムで把握できます。同じ分析データは、後に予知保全へ活用することもできます。ただし、ソフトウェアがわかるのは「どれくらいの頻度で、いつ起きたか」までです。「なぜ起きたか」はラインに足を運んで確かめる必要があります。
次のステップ
最もパフォーマンス係数の低いラインを選び、数秒を超えるすべての中断を2週間記録してください。次に原因を順位付けし、最上位の原因から取り組みます。これが、生産現場のマイクロストップに対処する最も早い方法です。