個別生産におけるバリューストリームマッピングの例
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
個別生産におけるバリューストリームマッピングの例を紹介します。組立型の製品ファミリーと受注生産のジョブショップという2つの具体例に加え、製品ファミリーの選び方も解説します。
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
個別生産におけるバリューストリームマッピングの例では、1つの製品ファミリーが注文から出荷までにたどる各工程を追い、各工程での時間、在庫、情報の流れを記録します。本記事は、完成したマップから何が分かるのかを知りたい生産管理者を対象としています。まず個別生産の特徴を説明し、次に、簡単な数値を使った2つの具体例を解説します。1つ目は見込生産の組立てファミリー、2つ目は受注生産のジョブショップです。最後に、適切な製品ファミリーを選ぶ方法を紹介します。
重要なポイント
- 個別生産は、数えられる個別の製品を作ります。そのため、バリューストリームマップでは1つの製品ファミリーを、注文から出荷までのルーティングに沿ってたどります。
- 見込生産の組立てファミリーでは、各サイクルタイムがタクトタイムを下回っていても、大きなロットとプッシュ型スケジューリングによって、工程間に数日分の在庫が積み上がります。
- 受注生産のジョブショップでは、注文ごとに1枚の進行票を発行するのではなく、ボトルネックを基準に等しい時間間隔で作業を投入し、FIFOキューを短く保ちます。
- 製品ファミリーは顧客側の視点から選びます。工程と設備のマトリクスを使い、顧客にとって最も重要なファミリーをマッピングします。
- どの例も、適用できるパターンとして捉えてください。マップを描く前に、自社の現場で作業時間と在庫を実測してください。
個別生産におけるバリューストリームマッピングの例は、どのようなものですか?
個別生産では、部品から組み立てられる、個別に数えられる製品を作ります。Kaizen Institute は、自動車、航空機、家電製品、医療機器を例として挙げています。各製品は、通過する作業の順序であるルーティングをたどります。同じ出典では、ジョブショップを、多くの製品種類、小ロット、頻繁なルート変更に対応するレイアウトとして説明しています。組立てラインはその正反対で、大量生産、品種の少なさ、工程の均衡が特徴です。多くの工場は、その中間に位置します。詳しくは、Kaizen Institute の記事 What is discrete manufacturing? をご覧ください。
需要の種類によって、さらに区別されます。見込生産の製品は予測に基づいて製造され、完成品在庫から出荷されます。受注生産の製品は注文が入ってから生産を開始するため、在庫は減りますが、リードタイムは長くなります。需要の種類によってバリューストリームマップに表示される内容が変わるため、バリューストリームマッピングの例も、見込生産の工場と受注生産の工場では異なります。
バリューストリームマッピングは、規模を問わず、工場や作業場のどちらでも有効です。マップが対象とするのは工場全体ではなく、1つの製品ファミリーです。Lean Enterprise Institute(LEI)の資料Learning to Seeでは、製品ファミリーを「似た加工工程を経て、同じ下流の設備を共有する製品群」と定義しています。同資料の第1部によると、ファミリーは上流の製造工程ではなく顧客側から特定します。上流工程では多くのファミリーをまとめて加工することが多いためです。製品の組み合わせが複雑な場合は、工程と設備を製品ごとに並べたマトリクスが役立ちます。
1つの工場には製品ファミリーごとに複数のバリューストリームがあるため、ファミリーごとに1枚のバリューストリームマップを描きます。以下の例の数値は架空のものです。実在する企業を表すものではなく、パターンとして参考にしてください。
完成したマップはどのように読めばよいのでしょうか。
バリューストリームマップは、顧客から供給元に向かって読みます。現状マップには、顧客のボックス、各工程のプロセスボックス(サイクルタイムと段取り替え時間のデータボックス付き)、各工程前の在庫を示す在庫三角形、タイムラインが含まれます。原材料は供給元側から流れ込みます。プロセス時間は各工程のサイクルタイムの合計であり、待ち時間は在庫を1日あたりの需要で割った値です。付加価値のある時間の割合は、プロセス時間をリードタイム全体で割った値です。現状マップの次に描くのが将来マップで、これは現状で見つかった事実に基づいて作成します。
例1:見込み生産の組立製品ファミリー
これは架空の数値を用いた例であり、実測に基づくケースではありません。生産管理者が、見込み生産で作られる組立ハウジングという1つの製品ファミリーをマップ化します。需要は1日あたり300個です。1日の稼働可能時間は28,800秒です。
- タクトタイム: 28,800 ÷ 300 = 96秒
- プレス加工: サイクルタイム8秒、段取り替え30分、前工程の在庫1,500個
- 溶接: サイクルタイム60秒、作業者2名、前工程の在庫600個
- 組立: サイクルタイム90秒、前工程の在庫300個
- 梱包: サイクルタイム20秒、前工程の在庫なし。完成品倉庫には600個があります。
在庫日数は、在庫を1日あたりの需要で割って求めます。プレス加工は1,500 ÷ 300 = 5日、溶接は600 ÷ 300 = 2日、組立は300 ÷ 300 = 1日、完成品倉庫は600 ÷ 300 = 2日です。待ち時間は5 + 2 + 1 + 2 = 10日、つまり10 × 28,800 = 288,000秒です。付加価値時間は8 + 60 + 90 + 20 = 178秒です。
付加価値のある時間の割合は、178 ÷ (288,000 + 178) = 0.0006、約0.06%です。
このマップから管理者が読み取れることは次のとおりです。
- どの工程のサイクルタイムもタクトタイムより短いものの、組立は96秒のうち94%(90 ÷ 96)を使っています。乱れを吸収する余裕はわずかです。
- プレス加工の1,500個というロットは、需要5日分に相当します。30分の段取り替えが、これほど大きなロットになる理由です。頻繁に切り替えたい人はいないからです。
- 情報の流れを見ると、すべての工程に1本の週間計画が送られています。各工程は自分の計画に基づいて生産しています。これはプッシュ方式であり、在庫が積み上がります。
そこで最初に取り組むべきは、プレス加工の段取り替えを短縮してロットを小さくすることと、プレス加工から溶接までの間にプル方式の連携を試すことです。管理者は、行動を起こす前に工程を歩いて確認し、異なる2日間に在庫を数えます。
例2:受注生産のジョブショップ
これは架空の数値を用いた例であり、実測に基づくケースではありません。ジョブショップでは特注の機械部品を製造しています。顧客の注文ごとに、注文に付随して移動する紙または電子のトラベラー(作業指示書)があります。注文は切断、フライス加工、塗装、梱包の各工程を通過します。作業内容は注文によって大きく異なります。
Mike Rotherは、LEIの記事受注生産環境におけるバリューストリームマッピングで、この状況を解説しています。顧客の注文ごとに1つのトラベラーで作業を払い出すと、大きな注文では一部の工程が過負荷になり、小さな注文では別の工程が手待ちになります。工程間には仕掛品が滞留します。また、工程が段取りの効率を基準に作業を選ぶこともあり、それによって先入れ先出し(FIFO)の順序が崩れます。その結果、どの注文が前倒しで、どれが遅れているのかが見えにくくなります。
この記事では3つの方法を提案しています:
- クリティカルパス上のボトルネックを特定します。ここでは、それが塗装工程です。
- 作業の投入は、注文ごとではなく、ボトルネックの処理能力に基づいて、同じ時間単位で行います。 LEIの例では、塗装がボトルネックなら、1時間ごとに塗装作業を1時間分だけ工程に投入します。
- 工程間には短いFIFOキューを維持します。特にボトルネックの前では重要です。キューを小さくすると、現場の仕掛品が減り、リードタイムも短くなります。
数値の例を見てみましょう。塗装工程の処理能力は1日あたり7.5時間です。塗装の前のキューには12件の注文があり、それぞれ平均1.5時間の塗装作業があります。
- 現在のキュー: 12 × 1.5 = 18時間分の作業で、18 ÷ 7.5 = 2.4日の待ち時間になります。
- 投入ルール: 1時間の塗装作業を、1時間ごとに投入します。6時間の注文は、1時間単位の6回に分けて投入されます。
- FIFOの上限: 塗装の前のキューは最大2時間分の作業までとします。2 ÷ 7.5 = 約0.27日です。
システムが作業を塗装の前に山積みさせなくなるため、塗装前のキューは2.4日から約0.27日へ縮まります。作業が消えるわけではありません。作業は現場ではなく入口で待つようになり、現場のスペースを塞いだり、問題を隠したりすることがなくなります。ただし、このルールを適用する前に、管理者は現場における実際の塗装能力を確認する必要があります。
LEIはもう一つ重要な点を指摘しています。一部がカスタマイズされた製品の流れは、多くの場合、スーパーマーケット方式で供給できる標準部品から始まります。FIFOまたは順序どおりのプルが必要なのは、下流のカスタマイズ部分だけです。
自社の値の流れマップに使う製品ファミリーは、どのように選べばよいでしょうか。
最初のマップは、適切な製品ファミリーを選ぶことから始まります。工場の値の流れマップを作成するには、次の手順に従ってください。
- 製品と工程を一覧にします。 行に工程と設備、列に製品をとったマトリクスを作成します。
- 各製品が使用するものを印付けします。 製品がある工程や設備を必要とする場合は、そこに×を付けます。
- 似た製品をグループ化します。 工程が似ていて、下流の設備を共有している製品がファミリーを形成します。
- 顧客の視点から確認します。 顧客が何を、どの程度の頻度で購入しているかに照らして、グループを確認します。
- 1つのファミリーを選びます。 顧客、リードタイム、在庫への影響が最も大きいものを選びます。
最初の値の流れマップは小さく保ってください。手法を習得するには、1つのファミリーと1つの工場エリアで十分です。
よくある間違い
- 例をそのままコピーする。 この記事の数値は仮の値です。自社のサイクルタイムと在庫を測定してください。
- すべての製品を一度にマッピングする。 受注生産の現場では、これでは読みにくい値の流れマップになってしまいます。ファミリー単位で扱い、付加価値を生む工程と生まない工程をマッピングしてください。
- 需要のタイプを無視する。 見込み生産のマップと受注生産のマップでは、確認すべき質問が異なります。
- 注文単位だけで作業を投入する。 大きな注文と小さな注文では負荷が不均一になります。ボトルネックでは同じ時間単位で投入してください。
- 情報の流れを見落とす。 スケジュールが現場にどのように伝わるかが、在庫の状態を説明することがよくあります。
- マッピングだけで終わる。 ある工程で作業が待たされる理由は、オペレーターが一番よく知っています。
ソフトウェアの活用
観察に基づく値の流れマップは良い出発点ですが、ルーティング、時間、注文は変化します。iFAKTのPolaris VSMは、データに基づく値の流れマッピングのためのiFAKT Polarisのモジュールです。物の流れと情報の流れを共同でモデル化し、無駄やボトルネックを可視化します。どのツールを使う場合でも、数値は現場で確認する必要があります。
次のステップ
自社の工場で1つの製品ファミリーを選び、その工程、サイクルタイム、在庫を書き出してください。そのうえで、自社の値の流れマッピング例を作成し、上記の2つのパターンと比較してみてください。