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ブログ · Mirko Peters

製造業における価値ストリーム分析:ステップごとの進め方

Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.

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価値ストリーム分析は、現状のマップを意思決定に変えるための作業です。製品ファミリーの選定からボトルネックの特定、将来状態の設計まで、8つのステップを実例とともに解説します。

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価値ストリーム分析は、マップを描いた後に行う作業です。現状のマップを読み、時間や手間がどこで失われているかを特定し、最も効果の大きい変更を選びます。本ガイドは、すでにマップを持っている、あるいはこれから作成する継続的改善の担当者を対象としています。8つのステップ、確認すべき指標、ボトルネックの見つけ方、そして簡単な数値を使った実例を紹介します。

重要なポイント

  • 価値ストリーム分析では、現状のマップを読み、時間がどこで失われているか、どの工程が流れを制限しているか、どの変更を先に行うべきかを明らかにします。
  • 分析を始める前に、製品ファミリーを1つ選び、現地(現場)でデータを収集し、現状のマップを作成してください。
  • 待ち時間と処理時間を比較しましょう。多くの工程では、仕事が加工されている時間よりも待ち時間の方がはるかに長くなっています。
  • サイクルタイムがタクトタイムを超える工程は、需要に応えられません。タクトタイムとのギャップが最も大きく、待ち仕事が最も多く、負荷が最も高い工程がボトルネックです。
  • 分析結果を将来状態のマップと、担当者・期限・リードタイム目標を含む簡潔な計画に落とし込みましょう。

価値ストリーム分析とは何ですか?

価値ストリームとは、顧客のニーズを納品される製品またはサービスに変えるすべての工程を指します。この手法はサービスの業務フローにも適用できますが、本記事では製造業に限定します。価値ストリームマッピングは、この流れを紙の上に描く作業です。分析は、その図を読み解く作業です。

米国品質協会(ASQ)は、価値ストリームマッピングを、工程内のすべてのステップを文書化し、物の流れと情報の流れおよび関連データを組み合わせるリーン手法として説明しています。価値ストリームマッピングのチュートリアルによると、チームはこれを使ってムダを見つけ、工程のサイクルタイムを短縮し、リーンへの取り組みにおける改善を計画します。ASQのページでは、適用範囲についても注意を促しています。まずは工場(施設)単位のマップから始めてください。ある領域を改善した結果、別の領域を犠牲にすることを避けるためです。

価値ストリーム分析では、次の4つの問いに答えます。

  1. 1単位が開始から完了までに何時間かかり、そのうちどれだけが実作業時間か。
  2. 顧客の需要に追いつけていない工程はどれか。
  3. どの工程が付加価値を生んでおり、待ち時間、在庫、手直しといったムダのうち、どれが最も多くの時間を失わせているか。
  4. 最初に行うべき変更はどれか。

ここでのリーンとは、より少ない資源で顧客価値の向上を目指す経営手法を意味します。ムダとは、顧客が対価を支払わないあらゆる活動や遅延を指します。この簡単な定義があれば、以下のステップを理解するのに十分です。

価値ストリーム分析ではどのステップに従いますか?

以下のステップは、ASQのチュートリアルと実践的なリーンの手法を組み合わせたものです。順序を守ってください。各ステップは、直前のステップの結果を必要とします。

  1. 製品ファミリーを1つ選びます。ASQでは、工程と部品のマトリクスを作成し、部品がある工程を通過する箇所にXを記入することを推奨しています。約80%の工程を共有する部品をグループ化します。そのうえで、顧客への影響やリードタイム・在庫への効果などの観点から、ファミリーを影響度順に並べます。
  2. 現場でデータを収集する。 Gemba(現場)とは、仕事が行われている場所を指す日本語です。ASQのチュートリアルが挙げているとおり、現場を観察し、作業者に話を聞いて、サイクルタイム、段取り替え時間、初品良品率、在庫時間、待ち行列時間を収集します。
  3. 現状のマップを描く。 顧客、サプライヤー、情報の流れ、物の流れ、そして付加価値時間と非付加価値時間を示します。
  4. リードタイムのはしごを読む。 リードタイムのはしごとは、マップの下部に沿って引かれた線で、待ち時間と処理時間を比較するものです。両者を合計してください。それによって、全体の時間のうち実際の作業に当たる割合がわかります。
  5. 各サイクルタイムをタクトタイムと比較する。 タクトタイムとは、需要を満たすために製品を仕上げなければならないペースのことです。利用可能な生産時間を顧客需要で割って算出します。
  6. ボトルネックを見つける。 次のセクションで示すシグナルを使ってください。
  7. ムダを印付けする。 作業が待たされている箇所、在庫が積み上がっている箇所、部品の手直しが発生している箇所、情報の到着が遅れている箇所を記録します。
  8. 将来の状態を描き、計画を立てる。 流れをどこで改善できるか、待ち行列をどこで減らせるか、ペースをどこで設定すべきかを検討します。そのうえで、すべての変更について担当者と期日を決めた計画を作成します。

マップを描いたら、そのプロセスを実際に動かしている人たちと一緒に流れをたどってください。なぜその工程にその時間がかかるのか、現場の人たちが説明してくれるはずです。

最も重要な指標は何でしょうか?

数十もの数値は必要ありません。次の短いリストで十分です。

  • サイクルタイム。 1つの工程で1単位を処理するのにかかる時間です。
  • 段取り替え時間。 機械をある製品から次の製品へ切り替えるのに必要な時間です。
  • 待ち行列時間と在庫。 作業がどれだけ待たされているか、そして待っている量がどれだけあるかです。手元にある数量を1日あたりの平均需要で割ると、供給日数が求められます。
  • 付加価値時間と非付加価値時間。 ASQは、顧客がその活動に対価を支払う意思があり、かつ顧客の要求を直接満たしている場合にのみ、その活動を付加価値的なものと定義しています。
  • 初品良品率。 手直しなしで1つの工程を通過した単位の割合です。
  • 設備稼働率。 計画された時間のうち、機械が稼働できる割合です。

スケジュールやシステムが示す内容ではなく、実際に観察した内容を記録してください。Kaizen Instituteも、バリューストリームマップにおけるボトルネックと能力分析に関するガイドで同じ点を指摘しています。実際に起きていることを記録し、シフトや作業者による差異は、作業がまだ標準化されていないサインとして扱うべきだという内容です。

マップ上でボトルネックはどのように見つけるのでしょうか?

ボトルネックとは、フロー全体を通過できる作業量を制限している工程のことです。Kaizen Instituteは、需要と比べて能力が最も低い工程ステップと定義しています。マップ上では通常、次の3つのサインとして現れます。

  • 工程の手前に最も多くの作業が滞留している。
  • リードタイムのはしごで最も長い待ち時間が見られる。
  • その工程の稼働率が最も高い。

次に、各サイクルタイムをタクトタイムと比較します。サイクルタイムがタクトタイムを上回っている工程は、能力を超えて稼働しています。そのうち差が最も大きい工程が、確定したボトルネックです。3つのサインが異なる工程を指している場合は、サイクルタイム、設備の稼働可能時間、品質のばらつきを確認してください。ばらつきによって、真の制約が見えなくなっている場合があります。

これは改善の優先順位を決めるうえで重要であり、すべての工程を同時に最適化しようとすることを防ぎます。ボトルネックで削減した1分はフロー全体に効果をもたらしますが、余力のある工程で削減した1分は、何も変えない可能性があります。

例:現状マップを読み解く

これは架空の数値を用いた説明例であり、実測データに基づく事例ではありません。ある継続的改善マネージャーが、4つの工程からなる製品ファミリーを分析します。需要は1日240単位です。1日の利用可能時間は28,800秒です。

  • タクトタイム: 28,800 ÷ 240 = 120秒。
  • 切断: サイクルタイム40秒、手前の在庫480単位。
  • 溶接: サイクルタイム150秒、手前の在庫720単位。
  • 塗装: サイクルタイム90秒、手前の在庫240単位。
  • 梱包: サイクルタイム60秒、手前の在庫なし。

在庫日数は、在庫量を1日あたりの需要で割って求めます。切断は 480 ÷ 240 = 2日、溶接は 720 ÷ 240 = 3日、塗装は 240 ÷ 240 = 1日です。待ち時間は 2 + 3 + 1 = 6日、つまり 6 × 28,800 = 172,800秒になります。加工時間は 40 + 150 + 90 + 60 = 340秒です。

全体の時間に占める作業時間の割合は 340 ÷ (172,800 + 340) = 0.002、約0.2%です。待ち時間が大半を占めています。

次に、各工程をタクトタイムと比較します。溶接には150秒かかり、タクトタイムより30秒長くなっています。溶接の能力は 28,800 ÷ 150 = 1日あたり192個ですが、需要は240個です。不足分は 240 − 192 = 1日あたり48個、需要の20%に当たります。溶接は前工程の在庫も最も多く(720個)、待ち時間も最も長く(3日)なっています。3つの兆候はすべて同じ工程を指しており、溶接がボトルネックです。

最初に取るべき行動は、在庫を増やすことでも切断を速くすることでもありません。溶接に150秒かかる理由と、その間に作業者が何をしているのかを確認することです。管理者は溶接ステーションに行き、材料のセット、クランプ、溶接にそれぞれどれだけ時間がかかっているかを計測し、チームに何が作業を遅らせているのかを尋ねます。

よくある間違い

  • データが整う前に分析しないこと。計画時間から作成したマップでは、実際の遅れが見えなくなります。まずは現場を観察してください。
  • 工場全体をマッピングして分析すること。1つの製品ファミリーを選び、サイクルを最後まで完結させてください。
  • サイクルタイムだけを見ること。リードタイムのはしご図を見ると、多くの場合、待ち時間のほうが大きな問題であることがわかります。
  • 流れを制約している工程ではなく、簡単に改善できる工程を直すこと。まずボトルネックに取り組み、その後で周辺の工程をスムーズにしてください。
  • 分析を一人で行うこと。作業がなぜ待たされるのかは、チームが知っています。メンバーの回答が、数値を原因へと結び付けてくれます。
  • アイデアの一覧で終わらせること。各アクションに担当者と期限がなければ、分析は何も変えません。

ソフトウェアで支援できること

データ収集には時間がかかり、製品や工程経路が変わるとマップは古くなります。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。資材と情報の流れを共同でモデル化し、ムダやボトルネックを可視化します。このようなモデルは、マップの初期の読み取りを速めることができます。ただし、現場での確認やチームとの議論は、引き続きあなたが行う必要があります。

次のステップ

1つの製品ファミリーを選び、サイクルタイムと在庫量を収集し、タクトタイムを書き出してください。そのうえで、変更を計画する前に、そのファミリーに対してバリューストリーム分析の8つのステップを実行してください。

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Entities in this article

Polaris VSM Value stream mapping Bottleneck (production)

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