工程設計

工程設計事例_工程分割を使ってラインを成立させる流れを解説

工程分割は、単に作業を分けることではありません。

実際には、

  • タクトタイム
  • ボトルネック
  • ラインバランス
  • 工程能力

などを見ながら、
「どうすれば流れるラインになるか」
を考える設計活動です。

しかし現場では、

  • 感覚で工程を分ける
  • とりあえず人を増やす
  • すぐ改善に入る

ケースも少なくありません。
その結果、

  • ボトルネックが残る
  • 工程間待ちが増える
  • ラインが成立しない

といった問題が発生します。

工程分割は本来、
STEPに沿って問題を整理し、 POINTを基準に判断する
ものです。

ここでは、前章で解説した

  • 工程分割の8STEP
  • 工程分割の基本ポイント

に沿って、実際の工程設計事例を解説します。

※工程分割の基本はこちら:

※工程設計とは:


前提条件

製品

小型ユニット組立

タクトタイム

60秒

作業者

3名(3工程)

改善前の工程構成

工程 作業内容 サイクルタイム
工程① 部品取り+位置決め 70秒
工程② 締結(ネジ4本) 80秒
工程③ 外観確認+梱包 40秒

現状の問題

タクトタイムは60秒ですが、

  • 工程①:70秒
  • 工程②:80秒

となっており、
タクトタイムを超過
しています。

つまり、
ラインが成立していない状態
です。


なぜ「分割 → 改善 → 再分割」で進めるのか

工程分割では、
いきなり改善しない
ことが重要です。

なぜなら、
問題の原因が ”工程構成なのか”  ”作業時間なのか”
を分けて考える必要があるためです。

例えば、

  • 工程の分け方が悪い
  • 作業時間そのものが長い

では、対策が変わります。

そのため工程分割では、
① 分割して構造を見る

② 問題箇所を特定

③ 必要部分だけ改善

④ 再構成する
という順番で進めます。
これが工程分割の基本的な考え方です。

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※タクトタイムとは:


STEP1:現状把握

まずは、

  • タクトタイム
  • 各工程のサイクルタイム

を比較します。

工程 サイクルタイム 判定
工程①:部品取り+位置決め 70秒 NG
工程②:締結(ネジ4本) 80秒 NG
工程③:外観確認+梱包 40秒 OK

このSTEPのポイント

工程分割では、まず
どの工程がタクトタイムを超えているか
を把握します。

ここで重要なのは、
全工程をタクトタイム以内に収める
という視点です。


STEP2:問題特定(ボトルネック把握)

次に、
一番遅い工程
を特定します。

工程 サイクルタイム
工程①:部品取り+位置決め 70秒
工程②:締結(ネジ4本) 80秒
工程③:外観確認+梱包 40秒

この場合、
工程②(締結)がボトルネック
です。

 なぜボトルネックから改善するのか

生産ライン全体の生産速度は、
最も遅い工程で決まる
ためです。

つまり、
まずボトルネックから改善する
ことが基本になります。

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※ボトルネックとは:


STEP3:作業分解(見える化)

次に、工程の中身を分解します。

 工程①:部品取り+位置決め

作業 時間
部品取り 20秒
位置決め 50秒

 工程②:締結(ネジ4本)

作業 時間
ネジ締結(1本) 20秒 × 4本

 工程③:外観確認+梱包

作業 時間
外観確認 10秒
梱包 30秒

 このSTEPのポイント

ここで重要なのは、
時間の内訳を見える化する
ことです。

工程全体だけを見ていると、
どこを改善すべきか分からない
ためです。


STEP4:工程分割(再配置)

次に、
 分割だけで成立するか
を確認します。

ここでは、まだ改善は行いません。

まずは、
 作業の再配置だけ
を考えます。

 改善前

工程 内容 時間
工程① 部品取り+位置決め 70秒
工程② 締結 80秒
工程③ 外観確認+梱包 40秒

分割時の考え方

ここでは、工程分割のPOINT

  • POINT②:前後関係を守る
  • POINT⑤:作業のまとまりで分ける

を重視します。

作業の流れ

部品取り → 位置決め → 締結 → 外観確認 → 梱包

この順序は崩せません。

対応内容

そこで、

  • 部品取り
  • 位置決め

を分割し、3工程 → 4工程へ変更します。

 分割後

工程 内容 時間
工程① 部品取り 20秒
工程② 位置決め 50秒
工程③ 締結 80秒
工程④ 外観確認+梱包 40秒

 結果

締結工程が80秒のままです。

つまり、
分割だけでは解決できない
状態です。


STEP5:成立性確認

ここで再度、
タクトタイムと比較
します。

工程 時間 判定
工程①:部品取り 20秒 OK
工程②:位置決め 50秒 OK
工程③:締結 80秒 NG
工程④:外観確認+梱包 40秒 OK

 結論

改善が必要です。

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※工程能力とは:

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STEP6:改善(時間短縮)

ここから、
時間短縮の改善
を行います。

ただし重要なのは、
やみくもに全工程を改善しない
ことです。

 ① タクト超過工程を特定

まず、
 タクトタイムを超えている工程
を確認します。

工程 時間 判断
工程①:部品取り+位置決め 70秒 タクトタイム60秒超え
工程②:締結 80秒 タクトタイム60秒超え
工程③:外観確認+梱包 40秒 OK

 ② ボトルネック工程を優先改善

最優先は、
 最も遅い工程
です。

つまり、工程②:締結 を改善します。

改善内容例

 工具改善:締結 80秒 → 60秒

 ③ 他のタクトタイム超過工程を改善

次に、工程①:部品取り+位置決め を改善します。

改善内容例

 動線改善:部品取り 20秒 → 15秒
治具改善:位置決め 50秒 → 35秒

改善後

工程 時間 判断
工程①:部品取り+位置決め 50秒(15秒+35秒) OK
工程②:締結 60秒 OK
工程③:外観確認+梱包 40秒 OK

 このSTEPのポイント

ここで重要なのは、
 ボトルネック優先
です。

生産ライン全体は、
 ボトルネック(最も遅い工程)
で決まるためです。

※IEとは:


STEP7:再分割・バランス調整

改善後の時間で、再度工程を構成します。

工程 内容 時間
工程① 部品取り+位置決め 50秒
工程② 締結 60秒
工程③ 外観確認+梱包 40秒

 このSTEPのポイント

ここでは、
 不自然な分割をしない
ことが重要です。

例えば、

  • 締結を途中で分ける
  • 作業順序を崩す

などは避けます。

重要なのは、
 作業のまとまりを維持する
ことです。


STEP8:成立確認

最後に、
 全工程がタクトタイム以内か
を確認します。

工程 時間 判定
工程①:部品取り+位置決め 50秒 OK
工程②:締結 60秒 OK
工程③:外観確認+梱包 40秒 OK

結果

全工程がタクトタイム以内になりました。
つまり、ライン成立です。


この考え方を現場でどう使うか

実際の現場では、

  • 生産数増加
  • タクト変更
  • 人員変更
  • 新ライン立上げ
  • ボトルネック改善

などで工程分割を行います。

特に重要なのが、
タクトタイム変更時
です。

例えば、
タクトタイム60秒 → タクトタイム40秒
になると、
今まで成立していた工程が 成立しなくなる
ためです。

その場合、

  • 工程分割
  • 作業改善
  • 人員再配置

を再度行います。


よくある失敗

① いきなり改善する

→ 問題構造が見えない

② ボトルネック以外から改善する

→ 効果が小さい

③ 不自然に工程を分ける

→ 手戻り・運搬増加

④ タクトだけで分割する

→ 現場作業性が悪化

⑤ 作業を細かく分けすぎる

→ 工程間搬送が増える


まとめ

今回の事例で重要なのは、
いきなり改善しない
ことです。

まず、

  • 現状把握
  • ボトルネック特定
  • 作業分解
  • 工程分割

を行い、
問題を見える化
しています。

そのうえで、
必要な部分だけ改善
を行っています。

つまり工程分割とは、
分解 → 見極め → 改善 → 再構成
の流れで進めるものです。

この考え方を理解すると、

  • なぜラインが流れないか
  • どこを改善すべきか
  • なぜボトルネックが発生するか

を構造的に考えられるようになります。


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