工場内設備レイアウトの考え方

ものづくりドットコムの熊坂です。

今年度のものづくり白書が公開されたので、概要版で構いませんから是非一度目を通してみてください。一つ気になったのが、昨今の人手不足に対して中小企業が熟練技能者を優先して求めている点です。労働人口が減少していく中で、匠の技を伝承していくことは容易ではなく、新しいデジタル技術なども織り交ぜながら、従来の生産能力を少ない人員で実現する工夫が必要になっていると感じます。

と思っていたら、厚労省も生産性を改善した企業に助成金を出すようです。そんな時代になってきました。

さてものづくり革新の手法を一つずつ紹介していますが、今回は「設備レイアウト」についてお話します。

設備レイアウトの分類

生産の要求によってレイアウトも様々であり、代表的なものに次の4種類があります。

(1)ジョブショップ型

同じ種類の設備ごとに集合して配置します。需要の変化に応じた柔軟な対応が可能ですが、搬送距離が長い、仕掛り状況の管理がやりにくいといった問題もあります。中小の製造業はこのタイプが多いように感じます。

(2)ライン型

工程の流れにそって設備を配置します。同じ物を大量に作る時に適していますが、品種の大きな変更は苦手です。直線ラインの他に、作業者の移動を減らしたU字ラインもあります。異なる品種を、一部の設備を切り替えながら生産することもあり、近年の自動車組み立てラインでは、全く異なる車種を切り替え作業なしで流す完全混流ラインも実現しています。一人の作業者の担当作業種類が少ないので、習得期間が短いという特徴もあります。

(3)据え置き型

船や、飛行機、そこまでではなくとも大きくて動かせないようなものを作る際に、設備や人が製品を取り巻いて、加工、組み立てします。動かせないのですから、必然的にそうなりますね(^^)

(4)セル型

中央に核があり、周りを膜が囲っている細胞(セル)のように一人あるいは少人数の作業者の周りに設備を配置して、全工程を一か所で完結するレイアウトもしくは生産形態です。一人が多くの作業に習熟する必要がありますが、自分で作ったという充実感があり、品種や数量の変更にも比較的柔軟に対応できるのが特徴です。

生産形態と生産量、受注のタイミングとの関係は下の図1のようになります。

図1.生産の条件と形態

この図の中で、個別生産は据え置き型かジョブショップレイアウト、ロット生産はジョブショップ型、連続生産はライン型レイアウトが適していますが、絶対ということはありません。

またBTO(Build to Order)生産は、図2のように生産途中まで見込み生産で中間仕掛品を在庫し、受注に合わせて最終的に仕上げて出荷することで、製品在庫減少と短納期を両立させる方法です。

PCメーカー米デルコンピュータ―が有名ですが、コレットチャック製造の中小企業であるエーワン精密も、同様の生産形態を採用して短納期を実現しています。

図2.BTO(Build to Order)生産

SLP(Systematic Layout Planning)

工場のレイアウトを一旦決めてしまうと修正が容易ではありませんから、計画は慎重に決める必要があります。そのための一つの方法が図3に示すSLP(Systematic Layout Planning:体系的レイアウト計画)と呼ばれる方法で、以下のような手順で実行します。

図3.SLP(体系的レイアウト計画)

(1)P-Q分析(Product-Quantity分析)

対象となる工場内で生産する製品(Product)の種類と数量(Quantity)を、多いものから順に並べて整理します。その結果、図1のように1品種当たりの数量が多いものは「製品別配置=ライン生産」、数量が少ないものは「機能別配置=ジョブショップレイアウト」が適していると判断します。

(2)物の流れ分析

製品別配置にする場合は、生産工程の流れを明らかにする必要があります。

(3)アクティビティ分析

機能別配置の場合は、加工だけに限らず、搬送、仕掛保管含めて、作業や活動(アクティビティ)の種類と量を分析する必要があります。

(4)アクティビティ相互関連ダイヤグラム

活動項目を抽出したら、それぞれの活動間の関連度を相対評価します。関連度の高い活動同士は、近距離に配置することで人や物の移動距離を短くするためです。通用口、食堂やトイレも考慮した方が良いですね。

(5)面積評価

この段階で各活動単位に必要な面積と、実際に利用することのできる面積を算出します。後者が大きい場合は適切な場所に余裕度を設定すれば良いのですが、前者が大きい場合は、例えば生産品目を減らすなど、ここまでの作業をやり直して面積を削る必要が出てきます。

(6)スペース相互関連ダイヤグラム

いくつかのアクティビティをまとめて配置したスペースを、他のスペースとの関連度で相対評価します。ここでも、関連度の高いスペース同士は、配置を近づけます。

(7)各種条件の考慮

ここまでに考慮しなかった各種条件を加味して、最終調整します。

(8)レイアウト案の作成と選択

複数の案を作成した後、多面的な観点から一案に絞ります。

 

いかがでしょう、参考になりましたか?レイアウト変更は頻繁ではないだけに、以上の原則を参考に生産性の向上を実現してください。現場改善や効率化では野中帝二さんが御専門です。不明の点やご相談はQ&Aや問い合わせフォームで質問してください。

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