生産技術による工場の生産ラインの効率化

みなさんこんにちは技術者けんです。今回は生産技術職が行う改善活動についての話をしていこうと思います！
改善活動ってナニ？というと仕事中の業務や生産において無駄なことを無くしたり、より良くすることで会社にとってプラスになる活動をすることです。

会社にとってプラスになるとはどういうことかと言うと会社に利益が出てより儲かるようになることを指します。会社が利益がなければ私たち従業員のお給料が払えなくなりますし、製品を購入してくれるお客様に物を届けることが出来なくなります。

この記事では、製品を生産している工場内の生産ラインの生産性向上をメインにお伝えしていきます。

生産性を上げることは改善活動の中でも特に重要なテーマです。生産ラインの生産性が上がると良いことづくめです。

同じ時間内でたくさんの製品が生産出来れば残業を減らすことが出来ますし、もしくは浮いた時間で別の業務を行うことも出来ます。

生産性が上がり短時間で必要個数を生産し終われば労務費の削減になりますし、設備の稼働時間も短く出来ますのでいわゆる電気代などのユーティリティー費の削減にも繋がります。

Contents

生産性の基本
省人化
チョコ停削減
機械能力UP
まとめ

生産性の基本

ともさん

生産性ってなんですか？

けんさん

簡単に言うと製品を作るのにかかる時間や人を考えて効率良く生産することだよ！

生産性とは人数×時間→完成品として、表すことが出来ます。

例えば5人で8時間働いて2000個の製品が作られたとするとします。5(人)×8(時間)=40(人・時間)で2000個ですので完成品の個数を割ると2000(個)÷40(人・時間)=50(個/人・時間)となって
1人当たり1時間に50個作ることが可能な生産ラインとして表すことが出来ます。

生産能力50個/人・時間の生産ラインの能力を上げるために改善を行うことで決められた時間にたくさん生産出来るようにすることを生産性の向上と言います。

省人化

例えば省人化があります。各作業者の仕事をやりやすくして5人で生産していたところを4人で生産出来るように整え少人数で生産することでラインの生産性は上がります。

これまで5人で生産していたところを…4人で8時間で2000個生産出来れば1人1時間当たり62.5個生産出来るラインになります。

4人で8時間で1800個しか作れなかった場合、1人1時間あたり約56個出来ることになります。この場合2000個作れなくなったので絶対的な完成品の数は減りますが、生産ラインとしては5人で2000個作った時よりも生産性は上がっています。

実際には人を減らすことはなかなか難しいです。何故かと言うと1人1人の負担が増えることになり作業者の不満が溜まり逆に生産性が下がる原因にも繋がります。また人が減ることで人間の目の総数が減るためクレーム品が増えるなどの品質面でマイナスになることがあるため省人化を推し進める上で注意が必要です。

チョコ停削減

他の生産性を上げる方法としてはチョコ停を減らすことも生産性を上げることに直結します。

例えば生産ライン上でよく製品が詰まる箇所があったとします。製品が詰まると作業者が取りに行くのでラインを停止します。約1時間に1回詰まって取りに行って生産を再開するまで3分かかったとすると…60分のうち3分止まっているので3/60=5%です。1時間の内5%も生産していない時間が存在しているのです。

8時間生産したとすると24分です。もし24時間稼働であれば72分となり、1時間以上無駄な停止があることになります。

このように1回1回の停止時間は短いものの回数が多い停止をチョコ停と呼びます。チョコチョコ停止するからチョコ停ですね。

チョコ停は生産性を下げる最大の原因とも言えます。チョコ停を一つずつ無くしていくことで止まらない生産ラインを作り、生産性を上げることが出来ます。

機械能力UP

生産性を上げる最も強力な方法があります。それは機械や設備の速度を上げることです。

今現在の段階でチョコ停もなく、作業者的にも余裕があるのであれば生産ラインの限界が機械の速度に依存していることになります。

生産ラインというのは機械がいくつか連なって1つの生産ラインが出来ています。それぞれの機械には限界があり、例えばABCDという機械が並んでいたとします。Aは1時間に100個の処理を出来る能力があり、Bは60個、Cは50個、Dは80個とします。このような機械が並んでいる生産ラインでは1番処理能力が遅いCの機械に合わせて1時間に50個しか出来ない生産ラインになってしまいます。このような場合に、機械の仕様の変更や改造等を実施して能力UPすることで生産ラインの生産性を上げることが可能です。

ちなみに機械が並んでいる生産ラインにおいて1番遅い機械をネック工程やボトルネックと呼びます。

機械の能力UPと簡単に言いましたが難しい場合も多いです。簡単に実施可能な例を挙げるとシリンダの速度UPやストローク調整、モーターの回転数調整などがあります。電気系でいうとPLCを高速タイプに交換や、センサーの応答時間を速いタイプに交換したりすることで速く動作出来ることがあります。

機械の能力UPは難しいことも多いので機械メーカーを巻き込んで改造など行うこともあります。また、使用している機械が古ければ能力UPのために更新を考えることもあります。機械の更新とは新しい機械を購入して古い機械と差し替えることです。また機械メーカーも日々研究しているので能力UPした機械や精度が向上した機械などを購入出来ることがあります。

ともさん

じゃあどんどん新しい機械に買い替えましょう！

けんさん

機械は高いからどんどんは買えないよ…少し慎重にならないと！

新しい機械を購入するには大きなお金がかかるため費用対効果を考える必要が出てきます。機械を更新することで1時間に50個の生産性のラインが60個生産出来るようになった場合に年間通してどれくらいたくさん生産出来るようになるのか、稼働時間が減ることで作業時間が減り労務費削減の効果はどれくらいあるのか等々考慮すべきポイントがいくつかあります。そのメリットと機械の価格や費用とを天秤にかけて導入するかどうかを決める必要があります。