生産ライン設計とは？流れる仕組みを作るための考え方と手順を解説

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生産ライン設計とは
　「製品を安定して流す仕組みを作ること」
です。

単に、

• 設備を並べる
• 人を配置する
• 工程を分ける

ことではありません。

実際には、

• 需要
• タクトタイム
• 工程設計
• 工程能力
• ラインバランス
• 物流
• 人員配置

などを組み合わせ、
　「流れる生産ライン」を成立させる
ことが目的になります。

しかし現場では、

• とりあえず人を増やす
• 感覚で工程を分ける
• ボトルネックを放置する

ケースも少なくありません。

その結果、

• 生産が間に合わない
• 工程間仕掛りが増える
• 生産ライン停止が発生する
• 人によって生産性が変わる

といった問題が発生します。

生産ライン設計は本来、
　需要から逆算して構造で設計する
ものです。

この記事では、

• 生産ライン設計とは何か
• なぜ重要なのか
• 生産ライン設計の全体像
• 基本的な進め方
• よくある失敗

を、生産技術初心者にも分かりやすく解説します。

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生産ライン設計とは

生産ラインとは

生産ラインとは、
　作業・設備・人・物流を、流れとして繋いだもの
です。

生産ライン設計とは

生産ライン設計とは、
　作業・設備・人・物流を、流れとして繋ぎ
　必要な数量を
　必要なタイミングで
　安定して生産できる
　仕組みを作ること
です。

つまり、
　「どう流すか」
を設計するのが生産ライン設計です。

生産ライン設計で決まるもの

生産ライン設計では、

• 工程構成
• 工程順序
• 人員配置
• レイアウト
• 生産能力
• ラインバランス
• 物流動線

などが決まります。

つまり、
　生産ライン全体の構造
を設計しています。

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なぜ生産ライン設計が重要なのか

生産ライン設計が重要な理由は、
　生産ライン設計で生産性が決まる
ためです。

例えば、

• ボトルネックがある
• 工程能力が不足している
• 動線が悪い
• 作業負荷が偏っている

の状態では、
　改善しても限界がある
ためです。

つまり、
　改善以前に 設計が重要
ということです。

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生産ライン設計の手順

生産ライン設計は次の流れで進めます。

STEP1　需要確認
↓
STEP2　タクトタイム算出：基準を設定
↓
STEP3　工程設計：作り方を設計
↓　3-1）生産方式
↓　3-2）工程順序
↓　3-3）作業設計
↓　3-4）作業方法・設備
↓　3-5）工程分割
↓　3-6）工程能力設計
↓　3-7）材料の流し方
↓　3-8）工程成立確認
↓
STEP4　生産ライン構成設計：流れを設計
↓　4-1）レイアウト設計
↓　4-2）人員配置
↓　4-3）ラインバランス
↓　4-4）物流設計
↓　4-5）標準作業
↓
STEP5　生産ライン成立性確認

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なぜこの順番なのか

生産ライン設計では、
　前段で決めた条件を基準にして、次を設計する
ためです。

例えば、

需要が決まる
↓
タクトタイムが決まる
↓
必要工程数が決まる
↓
人員配置が決まる
↓
生産ライン構成が決まる

という流れで、
　前段の設計条件を使って、次を決める
という依存関係があります。

そのため、

STEP1　需要確認
↓
STEP2　タクトタイム算出
↓
STEP3　工程設計：作り方を設計
↓
STEP4　生産ライン構成設計：流れを設計
↓
STEP5　生産ライン成立性確認

の順番で設計します。

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生産ライン設計の手順詳細

生産ライン設計の各STEPは、次の流れで進めます。

STEP1 需要確認

まず、

• 必要生産数
• 生産計画
• 稼働時間
• 品種構成

などを整理します。

ここで、
　「何を・どれだけ・いつまでに」
作るかを決めます。

なぜ最初に需要を見るのか

需要によって、

• 必要能力
• 必要人員
• 生産ライン規模

が決まるためです。

つまり、
　需要が生産ライン設計の出発点
になります。

STEP2 タクトタイム算出：基準設定

次に、
　必要な生産ペース
を決めます。

これが、
　タクトタイム
です。

タクトタイム ＝ 稼働時間 ÷ 必要生産数

なぜタクトタイムが重要なのか

タクトタイムとは、
　ライン設計の基準
になるためです。

例えば、

• 工程数
• 人員数
• 工程能力
• ラインバランス

などは、タクトタイムを基準に決まります。

つまり、
　タクトタイム = ライン設計のものさし
です。

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※タクトタイムとは：

STEP3 工程設計：作り方を設計

ここでは、
　『どう作るか』
を設計します。

工程設計では、

• どんな構造で作るか
• どんな順番で作るか
• どこで工程を分けるか

などを決めます。

つまり、
　工程単位を成立させる
設計です。

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※工程設計とは：

※工程設計事例：

3-1) 生産方式決定

次に、

• ライン生産
• セル生産
• U字ライン
• 個別生産

など、
　『どんな生産構造にするか』
を決めます。

ここで、生産ライン全体の方向性が決まります。

なぜ最初に生産方式を決めるのか

生産方式によって、

• 工程分割
• 人員配置
• 作業方法
• ライン構成

の考え方が変わるためです。

つまり、
　生産方式 = 工程設計の前提条件
になります。

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※生産方式とは：

3-2) 工程順序

ここでは、
　『作業の前後関係』
を整理します。

例えば、

部品取り
↓
位置決め
↓
締結
↓
検査

のように、作業の流れを決めます。

3-3) 作業設計

各工程で、
　『何をするか』
を整理します。

ここでは、

• 作業内容
• 作業単位
• 標準時間

などを決めます。

3-4) 作業方法・設備

次に、
　『どう作業するか』
を決めます。

ここでは、

• 治具
• 工具
• 設備
• 自動化

などを検討します。

3-5) 工程分割

作業を、
　『どこで区切るか』
を決めます。

重要なのは、
　『各工程をタクトタイム以内』
にすることです。

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※工程分割とは：

3-6) 工程能力設計

各工程が、
　『必要能力を満たすか』
を確認します。

ここでは、

• サイクルタイム
• ボトルネック
• 能力不足

などを確認します。

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※工程能力とは：

3-7) 材料の流し方

材料・部品を、
　『どう供給するか』
を考えます。

例えば、

• 台車供給
• コンベア
• キッティング

などです。

3-8) 工程成立確認

最後に、
　『各工程が成立しているか』
を確認します。

ここでは、
　『サイクルタイム ≦ タクトタイム』
になっているかを確認します。

STEP4 ライン構成設計：流し方を設計

ここでは、
　『どう流すか』
を設計します。

工程単体ではなく、ライン全体を成立させる
設計です。

4-1) レイアウト設計

設備・人・物流を、
　『どう配置するか』
を決めます。

ここでは、

• 動線
• 搬送距離
• 作業性

などを考慮します。

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※レイアウトとは：

4-2) 人員配置

必要工数から、

• 何人必要か
• どこに配置するか

を決めます。

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※人員配置：

4-3) ラインバランス

ここでは、
　『各工程の時間を揃える』
を進めます。

もし、

• 80秒
• 40秒
• 30秒

のように差が大きいと、
　『ボトルネック』
が発生します。

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※ラインバランスとは：

4-4) 物流設計

部品・完成品を、
　『どう運ぶか』
を設計します。

ここでは、

• 搬送方法
• 供給タイミング
• 在庫置場

などを決めます。

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※物流設計：

4-5) 標準作業

誰が作業しても、
　『同じ品質・同じ時間』
で作業できるようにします。

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※標準作業：

STEP5 ライン成立性確認

最後に、
　『ライン全体として流れるか』
を確認します。

ここでは、

• ボトルネック
• 工程間待ち
• 人員負荷
• 在庫滞留

などを確認します。

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※生産ライン成立確認：

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生産ライン設計で重要な考え方

① 感覚で決めない

生産ライン設計は、
　『数値で設計する』
ことが重要です。

例えば、

• タクトタイム
• サイクルタイム
• 工程能力

などを基準にします。

② ボトルネックから考える

ライン全体の速度は、
　『最も遅い工程』
で決まります。

つまり、
　『ボトルネック中心』
で考える必要があります。

③ 改善より設計

重要なのは、
『後から改善する』
ではなく、
　『最初から流れる構造を作る』
ことです。

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生産ライン設計の具体例（概要）

例えば、

工程	時間
工程①	70秒
工程②	80秒
工程③	40秒

タクトタイムが60秒の場合、
工程①・②が未成立
になります。

そのため、

• 工程分割
• 作業改善
• ラインバランス調整

を行い、
全工程を60秒以内
に調整します。

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※工程設計事例：

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よくある失敗

① タクトタイムを決めていない

→ 必要能力が分からない

② 感覚で工程分割する

→ ボトルネック発生

③ 改善前提で設計する

→ 根本問題が残る

④ ラインバランスを見ていない

→ 手待ち・滞留発生

⑤ レイアウトを最後に考えていない

→ 動線悪化

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生産ライン設計は見える化する

生産ライン設計では、
『見える化』
が重要です。

実務では、

• 山積み表
• ラインバランス表
• レイアウト図
• 工程一覧

などを使います。

すると、

• ボトルネック
• 工程負荷
• 人員過不足

が見えやすくなります。

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まとめ

・生産ライン設計とは、
製品を流す仕組みを作ること

・生産ライン設計で重要なのは、
需要から逆算して設計すること

・生産ライン設計は、
　需要確認 → タクトタイム算出 → 工程設計 → 生産ライン構成設計 → 生産ライン成立確認
の流れで考える

・生産ライン設計は、
　感覚ではなく 構造で設計することが重要

・生産ライン設計を正しく理解すると、
生産が間に合う
ボトルネックが減る
人員配置に根拠が持てる
流れる生産ラインを作れる

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