工程設計とは？作り方を設計して“流れる工程”を作る考え方を解説

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生産ライン設計では、最初に
　「どう作るか」
を決める必要があります。

それが、
　「工程設計」
です。

工程設計は単に、

• 工程を並べる
• 作業を分ける

ことではありません。

実際には、

• 生産方式
• 工程順序
• 作業方法
• 工程分割
• 工程能力
• 材料の流し方

など、
　「製品をどう作るか」
を設計する活動です。

つまり、
　「工程設計 =「作り方」を設計すること」
になります。

しかし現場では、

• とりあえず工程を並べる
• 感覚で工程を分ける
• 後からラインバランスを調整する

といった進め方になっていることも少なくありません。

その結果、

• 生産が間に合わない
• ボトルネックが発生する
• 人員が増える
• ラインが流れない

といった問題が発生します。

工程設計は本来、
　需要とタクトタイムを基準に、構造的に進めるもの
です。

この記事では、

• 工程設計とは何か
• なぜ重要なのか
• 工程設計の進め方（8ステップ）
• 生産ライン設計との関係

を分かりやすく解説します。

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工程設計とは

工程設計とは
　製品を作るための「作り方」を決めること
です。

具体的には、

• どんな生産方式にするか
• どんな順番で作るか
• どこで工程を分けるか
• どの設備を使うか
• どれくらいの能力が必要か

などを決めます。

つまり工程設計とは
　「どう作れば流れるか」を設計すること
です。

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なぜ工程設計が重要なのか

工程設計が重要な理由は、
　工程設計で生産の流れの大部分が決まる
ためです。

例えば、

• ムダの多い工程
• 無理な作業順序
• 不自然な工程分割
• 能力不足工程

の状態では、
　後から改善しても限界がある
ためです。

つまり、
　改善より前に設計が重要
ということです。

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※改善手順

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工程設計と生産ライン設計の関係

工程設計は、
　生産ライン設計の一部
です。

生産ライン設計では、
　「どう作るか」
と、
　「どう流すか」
の両方を設計します。

その中で工程設計は、
　「どう作るか」を決める役割
を持っています。

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※生産ライン設計とは：

生産ライン設計の流れ

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
↓
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

この中で工程設計は、
　生産ライン設計の土台
になります。

例えば、

• タクトを超える工程
• ボトルネック
• 能力不足

がある状態では、
　レイアウトだけ整えてもラインは流れない
ためです。

つまり、
　まず工程を成立させ、
その後に生産ライン全体を成立させる
という順番で考えることが重要になります。

工程設計の役割

工程設計では、

• 生産方式
• 工程順序
• 作業方法
• 工程分割
• 工程能力
• 材料の流し方

などを決めます。

つまり、
　製品をどう作るか
を設計します。

ここで重要なのは、
　工程単位を成立させる
ことです。

例えば、

• タクトタイムを満たすか
• ボトルネックがないか
• 工程能力が足りるか

などを確認します。

生産ライン設計の役割

一方、生産ライン設計では、
工程設計で決めた内容をもとに、

• レイアウト
• 人員配置
• ラインバランス
• 物流
• 標準作業

などを設計します。

つまり、
　工程をつなぎ、ライン全体を流す
ことを設計します。

関係を整理すると

関係を整理すると、
次のようになります。

項目	役割
工程設計	「どう作るか」を決める
生産ライン設計	「どう作り、どう流して成立させるか」を決める

つまり、
　工程設計 → 生産ライン設計
という関係になります。

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※工程設計とは：

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工程設計の目的

工程設計の目的は、大きく3つあります。

① 生産効率向上

ムダのない流れを作る。

② 品質安定

バラツキを減らし、
安定して作れる状態にする。

③ 工程成立

タクトタイムを満たし、
流れる工程を成立させる。

つまり、
　「流れる工程」を作ること
が工程設計の目的です。

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工程設計で決まるもの

工程設計では、主に以下を決めます。

① 生産方式

どんな構造で作るかを決めます。

例えば、

• ライン生産
• セル生産
• U字ライン
• 個別生産

などです。

生産方式によって、

• 工程構成
• 人の持ち方
• 作業範囲
• 流し方

の考え方が変わります。

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※生産方式とは：

※ライン生産とセル生産：

※多品種少量生産

② 工程順序

作業の前後関係を決めます。

例えば、

部品取り
↓
位置決め
↓
締結
↓
検査

のように、
　どの順番で作るか
を整理します。

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※工程分析とは：

※詳細工程分析の全体像：

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③ 作業設計

各工程で、
　何をするか
を決めます。

ここでは、

• 作業内容
• 作業単位
• 作業順序
• 標準時間

などを整理します。

また、

• ムダ排除
• 動作改善
• 作業分析

なども行います。

つまり、
　作業そのものを設計する
ことです。

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※作業測定：

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④ 作業方法・設備

次に、
　どう作業するか
を決めます。

例えば、

• 手作業
• 半自動
• 自動化

などを決めます。

また、

• 設備
• 治具
• 工具

も選定します。

⑤ 工程分割

作業を、
　どこで1工程として区切るか
を決めます。

ここでは、
　各工程をタクトタイム以内
にすることが重要です。

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⑥ 工程能力

各工程が、
　必要能力を満たせるか
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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※Cpkとは：

※ボトルネックとは：

⑦ 材料の流し方

　材料・部品を、どう供給・搬送するか
を決めます。

例えば、

• 台車供給
• コンベア
• キッティング

などです。

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※レイアウトとは：

※搬送距離：

※動線改善：

※物流設計：

つまり工程設計とは、
　工程単体だけではなく、
「作り方全体」を設計すること
になります。

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工程設計の全体像（8ステップ）

工程設計は、次の流れで進めます。

STEP1 生産方式
↓
STEP2 工程順序
↓
STEP3 作業設計
↓
STEP4 作業方法・設備
↓
STEP5 工程分割
↓
STEP6 工程能力設計
↓
STEP7 材料の流し方
↓
STEP8 工程成立確認

この順番が重要です。

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※工程設計事例：

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工程設計の進め方（8ステップ）

STEP1 生産方式

まず、
　どんな構造で作るか
を決めます。

例えば、

• ライン生産
• セル生産
• U字ライン
• 個別生産

などです。

生産方式によって、

• 工程分割
• 人員構成
• 作業方法

の考え方が変わります。

STEP2 工程順序

次に、

• 加工順序
• 組立順序
• 前後関係

を整理します。

ここでは、
　無理のない流れ
を作ることが重要です。

STEP3 作業設計

各工程の作業内容を設計します。

ここでは、

• 動作改善
• ムダ排除
• 作業分析

を行います。

つまり、
　作業そのものを改善する
ステップです。

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※IEとは：

※方法研究：

※動作研究：

※時間研究：

※標準時間：

STEP4 作業方法・設備

次に、

• 手作業
• 半自動
• 自動化

などを決めます。

また、

• 設備
• 治具
• 工具

も選定します。

STEP5 工程分割

工程をどこで分けるかを決めます。

ここでは、
　各工程をタクトタイム以内
にすることが重要です。

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※ラインバランスとは：

※山積み表とは：

STEP6 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

を確認します。

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※工程能力とは：

※タクトタイムとサイクルタイム：

※ボトルネックとは：

STEP7 材料の流し方

最後に、

• 搬送方法
• 在庫の持ち方
• 供給方法

を設計します。

つまり、
　モノの流れを設計
します。

STEP8 工程成立確認

最後に、

• タクト整合
• ボトルネック
• 工程能力

を確認します。

ここで初めて、
　工程が成立するか
を判断します。

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※ラインバランスとは：

※山積み表とは：

※ボトルネックとは：

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工程設計でよくある失敗

① タクトタイムを考えない

→ 生産が間に合わない

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※タクトタイムとは：

② 工程能力を見ない

→ ボトルネック発生

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※工程能力とは：

③ 感覚で工程分割する

→ バランス崩壊

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※工程分割とは：

④ 作業改善せずに分割だけする

→ 人員増加

※IEとは：

⑤ 材料の流れを後回しにする

→ 流れが悪化する

※レイアウトとは：

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まとめ

・工程設計とは、
　製品を作るための 「作り方」を設計すること

・工程設計とは、
　需要 → タクトタイム → 工程設計 → ライン構成設計 → ライン成立
　の流れの中で「作る」を決める重要な設計

・工程設計を正しく行うことで、

• 生産が間に合う
• ボトルネックが減る
• 人員最適化できる
• 流れるラインになる

状態を作れるようになる。

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※工程設計事例：