高品種少量生産のためのバリューストリームマッピング

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By Mirko Peters · 2026-11-11

高品種少量生産におけるバリューストリームマッピング：製品をルーティング（工程順序）でグループ化し、各フローの規模を把握して、一度に1つのファミリーずつマッピングします。実例も含みます。

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高品種少量生産でのバリューストリームマッピングは、単一製品ではなく製品ファミリーをマッピングすると機能します。製品を使用する工程順序でグループ化し、各フローの規模を把握して、一度に1つのストリームをマッピングします。本ガイドは、数百の製品が同じ機械を共有し、従来の単一ファミリーのマップでは小さすぎると感じているジョブショップおよび受注生産工場の生産管理者を対象としています。この手法が難しくなる理由、適応させる方法、ルーティングの位置づけ、そして実例の内容を説明します。

重要なポイント

• 高品種少量生産では、製品の種類ではなく、使用する工程の順序で製品をグループ化します。異なるフローはそれぞれ独立したバリューストリームとします。
• 作業センターと製品を対比したプロダクト・プロセス・マトリックスにより、どの製品がルーティングを共有し、1つのファミリーとしてマッピングできるかがわかります。
• 各フローは、ボリューム、タクトタイム、必要な能力で規模を把握し、売上の大きいストリームから始めます。
• 共有機械がバリューストリーム同士をつなぎます。1つのファミリーの改善を計画する前に、共有リソースの負荷を確認してください。
• ファミリーごとのマップだけでは不十分な場合、バリューネットワークマップで連携する複数のストリームを示せます。ただし、これは一人の著者のアプローチであり、標準ではありません。

製品構成が多様な場合、バリューストリームマップを作成するのが難しいのはなぜですか？

高品種少量生産（HMLV）は、多くの異なる製品を少量ずつ作る生産形態です。バリューストリームマッピング（VSM）は、リーンのプロセスマッピング手法です。バリューストリームマップは、顧客からサプライヤーまで、1つの製品ファミリーの資材と情報の流れを可視化し、チームがムダを取り除きリードタイムを短縮するのに役立ちます。古典的な事例は、少数のファミリー、安定したフロー、一定の需要を前提としています。HMLV工場は、この3つの前提のすべてを満たしません。

Aaron Hunt氏は、Lean Enterprise Instituteの記事Apples & Oranges: Value-Stream Mapping in a Low-Volume/High-Mix Environmentで、その規模を説明しています。同氏が取り上げた工場では、最大4,000製品があり、中には年に1回、5個程度の小ロットでしか作られない製品もありました。これにはカスタム注文や試作品は含まれていません。4,000本のバリューストリームマップを描ける人はおらず、描けたとしても使える人はいません。

Shahrukh Irani氏は、The Fabricatorの記事Lean manufacturing in the job shop: 5 steps to building a value network mapで、2つ目の問題を提起しています。同氏は、バリューストリームマップでは多数の異なる作業センターや複雑な多段階の部品表（BOM）を扱えないと主張しています。また、マップは部品の流れを1日分のスナップショットとして示すにすぎず、平準化のためにタクトタイムやペースメーカー工程に依存している点も指摘しています。これらの考え方は、受注が不規則なジョブショップよりも、安定したフローに適しています。

この方法が役に立たなくなるわけではありません。ただし、マッピングの単位を製品からフローへ変える必要があります。製品の種類が多いと、ムダも見えにくくなります。段取り替えを減らすために大量のロットをまとめて流すと、過剰生産や長い待ち行列が生じます。さらに、不良や手直しが待ち時間を増やします。ここでバリューストリームマッピング（VSM）が役立ちます。適切なマップを作成すれば、工程の流れが止まっている箇所を把握でき、待ち行列、手直し、段取り替えといったムダを特定できます。また、各ファミリーのリードタイム全体も示されます。そのうえで、継続的改善の一環として、フローを段階的に効率化できます。

多品種少量生産でバリューストリームマッピングを行うには、どうすればよいでしょうか。

各ファミリーは工場内のバリューストリームの一つであり、多品種の工場には多くのバリューストリームがあります。Huntの助言は、製品を製品種別ではなくフローでグループ化することです。一見無関係に見える製品でも、旋盤、立形フライス盤、再び立形フライス盤といった同じ工程順序を通るなら、同じファミリーにまとめられます。以下の手順は彼のアプローチに従っており、グループ化にはLean Enterprise Instituteのワークブック『Learning to See』にある製品ファミリーマトリクスを使用しています。

1. すべての製品を一覧にする。 製品ごとの数量と受注頻度を含めてください。
2. ルーティングごとにグループ化する。 このワークブックでは、工程と設備を製品別に並べたマトリクスが示されています。各製品の工程に印を付けてください。似た工程を持つ製品が一つのファミリーを形成します。方法の詳細は、第1部を参照してください。
3. 各フローの規模を把握する。 各フローについて、Huntは数量、タクトタイム、必要な能力を算出します。これにより、各ストリームに必要な機械、二次工程、作業者の数がわかります。
4. 重要なストリームを選ぶ。 工場全体を大まかにマッピングし、各フローが事業に占める割合を把握します。そのうえで、利益率とばらつきのデータを加えて、どのマップが最も大きな効果をもたらすかを判断します。
5. one ファミリーの現状マップを作成する。 計画、営業、現場の関係者を含む部門横断チームを編成します。資材の流れをたどり、各工程のサイクルタイム、段取り替え、在庫を記録し、共有設備に印を付けてください。
6. 将来のあるべき姿のマップを設計する。 後述する受注生産の手法を用い、ギャップを小さなカイゼンのステップに落とし込みます。カイゼンとは、現場で作業する人たちが小さなステップで継続的に改善を行うことを指します。
7. 次のファミリーについて繰り返す。 製品構成は変化するため、グループ化を定期的に見直してください。

受注生産のフローについて、Mike Rotherは Lean Enterprise Institute の記事Value-stream mapping in a make-to-order environmentで3つの手法を紹介しています。クリティカルパス上のボトルネックを見つけ、その能力に基づいて等しい時間間隔で作業を投入し、工程間では短い先入れ先出し（FIFO）の待ち行列を維持します。これらの手法は、すべての製品に毎日一定の生産ペースを必要としないため、ジョブショップに適しています。

Huntは自身の取り組みの一つの結果を報告しています。数百品種に及ぶ重要なバリューストリームで、平均段取り替え時間が10時間から30分に短縮されたというものです。これは一人の著者による報告事例であり、ベンチマークではありません。多品種であるがゆえに強いられる段取り替えこそ、効果が大きい可能性がある場所を示しています。

ルーティングと製品ファミリーは、各バリューストリームをどのように形作るのでしょうか。

ルーティングとは、製品が通過する作業の順序と、各作業を実施できる作業センターやリソースを定義したもので、承認された代替ルートとそのルールも含みます。すでに生産ルーティングデータに記録されているため、ファミリーのグループ化に最適な素材です。有効なすべての製品のルーティングをエクスポートし、マトリクスでパターンを確認してください。

実務では、次の3つのルールが役立ちます。

• 主なルーティングでグループ化する。 製品に代替ルートがある場合は、その製品の数量の大部分を占めるルートを使用してください。
• 明らかに異なるルーティングは別のストリームとして扱う。 異なるルーティングを持つ製品に対するHuntの答えは、異なるフローごとに独立したバリューストリームとして扱うことです。彼の例では、ストリームは約300製品のものから、わずか1、2製品のものまでありました。
• 共有リソースを特定します。 2つのファミリーで使われる機械は、両方のファミリーのバリューストリームをつなぎます。たとえば2つのセルで使われるプレスブレーキは、一方のファミリーの変更がもう一方に影響する接点になります。

Irani は、共有機械が多い工場向けにもう一つのステップを提案しています。彼のバリューネットワークマップは、相互に連結した多数のバリューストリームを1枚のマップに示すもので、ERPのデータ、ガントチャート、有限能力スケジューリングやドラム・バッファ・ロープ法を使います。これはジョブショップ向けの1人の著者による手法であり、標準的なバリューストリームマッピングのワークブックには含まれていません。ファミリーごとに1枚のバリューストリームマップを作ると相互作用が見えにくくなる場合に検討してください。

例：1台の機械を共有する3つのファミリー

以下は架空の数値を用いた説明用の例であり、実測データではありません。ジョブショップで、鋸盤、フライス盤、旋盤、溶接、塗装の5つの作業センターを使って12製品を生産しているとします。生産管理者は工程表から製品工程マトリックスを作成し、3つのファミリーを特定しました。

• ファミリー1（鋸盤、フライス盤、塗装）：製品AからDで、1日あたりそれぞれ20、15、10、5個、合計50個です。
• ファミリー2（鋸盤、旋盤、溶接、塗装）：製品EからGで、1日あたりそれぞれ12、8、4個、合計24個です。
• ファミリー3（旋盤、フライス盤）：製品HからLで、1日あたりそれぞれ6、5、4、3、2個、合計20個です。

1勤務日の正味稼働時間は420分、つまり25,200秒です。

ファミリーごとのタクトタイム。 ファミリー1：25,200 ÷ 50 = 504秒。ファミリー2：25,200 ÷ 24 = 1,050秒。ファミリー3：25,200 ÷ 20 = 1,260秒。これらはファミリーの平均値です。製品ごとに作業内容は異なるため、1つの数値で各製品のサイクルタイムを比較するのではなく、ファミリーごとの総負荷を能力と比較してください。

共有機械。 フライス盤はファミリー1と3で使われます。ファミリー1は1個あたり4分のフライス盤時間が必要で、50 × 4 = 1日200分です。ファミリー3は1個あたり6分が必要で、20 × 6 = 1日120分です。負荷は420分中320分、約76パーセントです。

変更を試算する。 営業チームはファミリー3が2倍に増えると見込んでいます。そうなると40 × 6 = 240分が必要になり、フライス盤の負荷は200 + 240 = 440分です。利用可能な420分を超え、約105パーセントになります。フライス盤は両ファミリーにとってのボトルネックになります。ファミリー1だけの改善計画、たとえ他工程の段取り時間を短縮しても、効果はありません。

この状況が見えるのは、管理者が共有機械の位置でファミリーを一緒にマッピングしたからです。これがHMLVに必要な主な適応です。ファミリーごとに1枚のバリューストリームマップを作成し、さらに共有機械の全体像も把握することで、一部のファミリーだけでなく工場全体を最適化できます。

よくある間違い

• すべての製品をマッピングする。 流れごとにグループ化し、ボリュームや売上の大部分を占めるファミリーからマッピングします。
• 製品タイプでグループ化する。 見た目が似ている製品でも異なる工程をたどる場合があり、まったく違う製品でも同じ工程を共有する場合があります。工程（ルーティング）でグループ化してください。
• 共有リソースを無視する。 2つのファミリーで使われる機械は、両方のファミリーの制約になり得ます。まずその負荷を確認してください。
• 不規則な注文に一定のタクトを当てはめる。 ファミリー平均は慎重に使い、注文が不規則に入る場合は等間隔の時間刻みとFIFOキューを使ってください。
• 完璧なデータを待つ。 少量生産の工場ではサイクルタイムが欠けていることがよくあります。推定値を使い、推定であることを明記したうえで、後から精度を高めてください。
• グループ化を最終版とみなす。 製品構成は変化します。製品ポートフォリオが変わったら、マトリックスを見直してください。

ソフトウェアによる支援

多品種少量の工場では、工程表、注文、在庫が毎週変わるため、一度作成したマップはすぐに古くなります。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。材料と情報の流れを共同でモデル化し、無駄とボトルネックを可視化します。ただし、グループ化と能力の算出には、製品を理解し現場を把握している担当者の判断が依然として必要です。

次のステップ

稼働中の製品の工程表を書き出し、工場の一つのエリアについて製品工程マトリックスを作成してください。そのうえで最大のファミリーを選び、多品種少量生産でバリューストリームマッピングを導入する最初のステップとしてマッピングしてください。