タクトタイムの計算: 公式、例、よくある間違い
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By Mirko Peters ·
タクトタイムは、利用可能な生産時間を顧客需要で割った値です。タクトタイムの計算手順を、ラインの具体例と典型的な間違いとともに説明します。
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タクトタイムは、利用可能な生産時間を顧客需要で割った値です。需要をちょうど満たすためには、完成品が工程から何分おきに出ていく必要があるかを示します。本記事は、ラインやセルのタクトタイムを算出して活用する必要がある生産計画の担当者を対象としています。公式、利用可能時間の考え方、タクトタイムとサイクルタイムの違い、ライン・バランシングを含む具体例、そして数値を役に立たなくしてしまう間違いを解説します。
重要なポイント
- タクトタイムは、利用可能な生産時間を顧客需要で割った値です。需要を満たすために1個を完成させなければならないペースを示します。
- 利用可能時間は、シフト時間から休憩、計画保全、段取り替え、清掃時間を差し引いたものです。需要は、一定期間ごとの生産数量で表します。
- タクトは顧客が設定する目標値です。サイクルタイムは、ステーションが実際に必要とする時間です。サイクルタイムがタクトより長いステーションはボトルネックになります。
- 作業の総量をタクトで割ると、必要となる作業者の最小人数の目安が得られます。そのうえで、作業を作業者間で平準化してください。
- 需要や利用可能時間が変わったら、タクトを再計算してください。トヨタは通常、工程のタクトを毎月見直しています。
タクトタイムとは何ですか?
Lean Enterprise Instituteは、タクトタイムを、利用可能な生産時間を顧客需要で割って求める計算値と定義しています。その目的は、生産を需要に正確に合わせることであり、同機関はこれをリーン生産システムの心臓部と呼んでいます。Taktはドイツ語で、音楽の拍子のような正確な時間の間隔を意味します。同ページによると、タクトは1930年代にドイツの航空機産業で初めて生産管理の手法として用いられ、1950年代にはトヨタ社内で広く使われるようになりました。
同機関は簡単な例を挙げています。ウィジェット工場が1日480分稼働し、顧客が1日240個のウィジェットを需要とする場合、タクトタイムは2分です。つまり、2分ごとに1個を完成させなければなりません。LEIのページでは、Art Byrneの言葉を引用しています。彼はタクトを、顧客の拍動、すなわち需要のペースと表現しています。
重要な点は、タクトは機械ではなく顧客から生まれるということです。ステーションがどれだけ速く動けるかを示すものではありません。工場が需要に合わせるために、どれだけのペースで稼働しなければならないかを示すものです。したがってタクトタイムの考え方は、市場と現場を結びつけるものです。
リーン生産において、タクトタイムの公式は生産ラインを設計する出発点です。すべてのステーションが満たすべき単位あたりの正味の利用可能生産時間を定めるため、在庫を積み上げたり作業者を遊ばせたりすることなく、顧客需要に応えられます。バリューストリームマップを描くときも、タクトは有効な基準になります。各工程の時間をタクトと比較してください。ラインが稼働した後は、タクトによってステーションがペースを守れているかを一目で確認できます。
タクトはどのように計算しますか?
次の公式を使います。
タクト = 利用可能な生産時間 ÷ 顧客需要
- 期間を選びます。1シフト、1日、または1週間です。時間と需要には必ず同じ期間を使用してください。
- 利用可能な生産時間を求めます。予定稼働時間から、ラインが生産できないすべての時間を差し引いてください。
- 顧客の需要を把握します。 同じ期間に顧客が必要とする数量を数えます。
- 割ります。 使用可能な時間を必要数量で割ると、1個あたりの時間が求められます。
- 実用的な単位に変換します。 1個あたりの分数や秒数で表すのが一般的です。
使用可能時間と需要には何を含めるべきでしょうか。
この2つの入力値は誤りの原因になりやすいため、慎重に扱ってください。Process Excellence Networkでは、使用可能な生産時間は総生産時間から休憩、保全作業、交代時の引き継ぎ、清掃時間を差し引いたものと定義しています。また、顧客需要は一定期間内に顧客が必要とする数量としています。
シフトから差し引くことが多い項目は次のとおりです。
- 休憩と昼食
- 計画保全
- シフトの引き継ぎ
- 毎日のボードミーティングなど、計画された会議
- 計画的な清掃
故障などの計画外停止は差し引かないでください。これらは取り除くべきロスであり、計画された時間の一部ではありません。差し引いてしまうと、問題を隠すタクトタイムになってしまいます。
需要には、工場が作りたい計画ではなく、顧客の注文または信頼できる予測を使用してください。顧客が1シフトで140個を必要とする場合、工場に200個の能力があっても需要は140個です。余分な60個を作ることは過剰生産になります。
Process Excellence Networkには具体例があります。8時間は480分で、そこから休憩50分を引くと430分が残ります。需要が100個の場合、タクトタイムは430 ÷ 100 = 4.3分、つまり258秒です。
タクトタイム、サイクルタイム、リードタイムはどう違うのでしょうか。
3つの時間は混同されやすいものです。
- タクトタイムは需要のペースであり、1個を完成させるべき間隔を示します。
- サイクルタイムは、工程が実際に1個を生産するのに必要な時間です。
- リードタイムは、工程の開始から終了まで、すべての待ち時間を含めて1個が完成するまでの時間です。
タクトとサイクルタイムの比較が、この手法の核心です。ある工程のサイクルタイムがタクトより長い場合、その工程は需要に追いつけません。需要に対するボトルネックとなり、ラインはその手前に待ち行列を作ることになります。サイクルタイムがタクトよりはるかに短い場合、工程は待機することになります。誰も止めなければ、過剰生産につながります。
Process Excellence Networkは、各工程の個別のサイクルタイムを測定し、タクトタイムに近づけることを勧めています。また、工程のばらつき、故障、品質問題を吸収するために、タクトタイムをやや下回る水準で運用することも考えられると述べています。したがって、目標はタクトタイムと同じか、わずかに下回るサイクルタイムにすることです。
タクトタイムを使ってラインのバランスをどのように取るのでしょうか。
タクトタイムが分かれば、作業が各工程にうまく配分されているかを確認できます。
- 各工程のサイクルタイムを測定します。ストップウォッチや動画を使い、1回だけでなく多くのサイクルで計測してください。
- タクトタイムと比較します。タクトタイムを超えている工程をすべて特定してください。
- 必要な作業者数を見積もります。総作業量、つまりサイクルタイムの合計をタクトタイムで割り、切り上げます。これはあくまで最初の見積もりであり、絶対的な基準ではありません。
- 作業を移動します。タクトタイムを超えている工程から、タクトタイムを下回る工程へ作業を移し、すべての工程がタクトタイムと同じか、わずかに下回るようにします。
- ラインの現場担当者と結果を確認します。紙の上ではバランスが良く見えても、作業に必要なスキルや工具が異なると機能しない場合があります。
タクトタイムの運用は必ずしも容易ではありません。同じ記事では、計算式自体は単純ですが、タクトタイムはリーン手法の中でも導入が難しい部分の一つだと述べています。工程が安定していて、品質が高く、設備稼働率が非常に高いことが前提となるためです。これらが満たされていない場合は、まず安定化に取り組んでください。
例:タクトタイムと5工程のライン
これは架空の数値を用いた説明例です。
1シフトは480分です。休憩に50分、計画清掃に10分かかります。使用可能時間は480 − 50 − 10 = 420分です。顧客需要は1シフトあたり140個です。
- タクトタイム = 420 ÷ 140 = 3.0分/個、つまり180秒です。
5つの工程で測定されたサイクルタイムは、次のとおり(単位は分)です。
- ステーション1: 2.4
- ステーション2: 3.1
- ステーション3: 2.8
- ステーション4: 3.4
- ステーション5: 2.6
総作業量は 2.4 + 3.1 + 2.8 + 3.4 + 2.6 = 14.3分です。ステーション2と4は、タクトタイム3.0分を超えており、需要を満たせません。ステーション4が0.4分で最大の超過です。チームは、ステーション4から作業0.5分をステーション1へ、ステーション2から作業0.2分をステーション5へ移します。
- 新しいサイクルタイムは、ステーション1から順に2.9、2.9、2.8、2.9、2.8分です。
- 合計は引き続き14.3分のままで、すべての工程が3.0分以下になりました。
次に、需要が1シフトあたり168台に増えたとします。新しいタクトタイムは420 ÷ 168 = 2.5分です。総作業量をタクトタイムで割ると14.3 ÷ 2.5 = 5.72となり、ラインには少なくとも6名のオペレーターが必要か、作業量を減らす必要があります。これらの数値は前提条件です。実際のサイクルタイムはばらつきがあるため、ご自身の工程を実測してください。
よくある間違い
- 稼働時間ではなく総時間で計算する。 休憩時間や計画停止時間を差し引かないと、タクトタイムが長くなりすぎ、ラインは需要を満たせなくなります。
- 突発的な停止を差し引いてしまう。 計画外のダウンタイムは取り除くべきロスです。差し引いてしまうと、タクトタイムがそのロスを隠してしまいます。
- 需要ではなく生産能力で割る。 タクトタイムは顧客に従うものです。工場が生産できる量で割ると、過剰生産につながります。
- タクトタイムとサイクルタイムを混同する。 前者は目標値、後者は実測値です。決して取り違えないでください。
- 一度計算して終わりにする。 需要は変化します。Lean Enterprise Instituteによると、トヨタは例えば毎月など一定の周期でタクトタイムを見直しているとのことです。
- 不安定な工程にタクトタイムを無理に適用する。 機械の故障が頻発している場合は、タクトタイムに合わせる前に信頼性を改善してください。
ソフトウェアで何ができるか
タクトタイムの計算だけであれば、スプレッドシートで十分です。より難しいのは、タクトタイム、需要、人員配置が変わったときに、次のボトルネックがどこに現れるか、そしてラインに何人の人員が必要かを把握することです。iFAKTのPolaris Simulatorは、生産システムを仮想的にテストし、例えば生産能力、人員配置、バッファのシナリオを検証して、変更を加える前にボトルネックを明らかにします。モデルを使って選択肢を比較し、結果はチームと一緒に実際のラインで確認してください。
次のステップ
1つのラインを選び、計画停止時間をリストアップし、顧客需要から1シフト分のタクトタイムを計算してください。次に、各工程のサイクルタイムと比較し、タクトタイムを最も大きく上回っている工程から着手してください。