通常の操業において、製造業者には一般的に、さまざまな完成段階にある製品が存在します。これは、機械やその他の産業用設備など、大型で複雑かつ製造に時間を要する製品を製造する業者において特に当てはまります。まだ完成していない製品は、通常「仕掛品(WIP)」と呼ばれます。
企業が流通段階に至るまでのサプライチェーン全体にわたって生産状況を適切に追跡するためには、各製造段階ごとにどの程度の製品が在庫としてあるかを把握することが不可欠です。
この記事では、「仕掛品(WIP)」という概念について解説し、製造業者が業務の中で仕掛品を管理することがなぜ重要なのかについて説明します。
「進行中の作業(WIP)」とは何ですか?
「仕掛品」とは、製造業者が、生産プロセスが開始されたものの、まだ完成していない品目を指す際に用いる用語です。ここで重要なのは、仕掛品とは単に完成待ちの製品や受注分だけを指すものではないという点です。この概念は、生産プロセスの残りの工程を完了させるために必要な作業に関連するコストを表す際にも用いられます。
したがって、仕掛品とは、製造工程にある原材料に加え、人件費、間接費、および関連する製造費用を指します。これらの費用は、受注を完了するために必要な製品の仕上げに投じられた総製造原価を示しています。
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製造業者にとってのWIP削減の重要性
製造業において、仕掛品の管理と削減は、生産全体の効率に大きな影響を与える可能性があるため、極めて重要です。したがって、適切な仕掛品管理は、製造業に多くのメリットをもたらします。主なメリットには、次のようなものがあります:
在庫計画と管理の改善:仕掛品の量を把握することで、製造業者は受注処理の進捗状況やリソースの利用状況を把握できます。これにより、製造業者は必要な分だけサプライヤーから原材料を発注できるようになり、在庫管理と計画が大幅に簡素化されます。
生産性と生産効率の向上:企業が製造業務を検証した際、予想以上に多くの仕掛品があることに気づいた場合、それは生産プロセスの非効率性を示唆しています。予想を上回る仕掛品の量は、生産ライン上にボトルネックが存在し、それが未完成品の蓄積につながっている可能性を示しています。仕掛品を効果的に管理することで、企業は生産プロセスを評価し、業務を改善して効率を高めることができます。
顧客満足度の向上:生産効率の向上により、製造業者は需要により安定的に対応し、顧客の注文を期日通りに履行できるようになります。注文を期日通りに完了させることは、顧客満足度を高める上で重要な要素となります。
倉庫管理の改善:仕掛品の量を把握することで、製造業者は倉庫の利用状況や保管ニーズを評価できるようになります。これにより、そのスペースに必要以上の仕掛品が保管されていないかが明らかになり、資材とスペースの両方の無駄を防ぐことができます。
WIP管理の理論的背景
あらゆる効率的な生産システムの中核には、一見単純そうに見えても重大な影響を及ぼす方程式、すなわち「リトルの法則」が存在する。
「なぜ仕事が山積みになってしまうのか」「なぜ全員が忙しいのに成果が出ないのか」と疑問に思ったことがあるなら、この公式がその答えを教えてくれます。
リトルの法則:W = L / λ
場所:
W= システム内の平均アイテム数(仕掛品)
L= 平均リードタイム(1単位を完成させるのにかかる時間)
λ= 平均スループット(一定期間あたりの完了単位数)
端的に言えば、リードタイムを短縮するには、スループットを増やすか、WIPを減らすかのどちらかです。それだけの話です。高度な数学は必要ありません。
実例
1時間あたり10単位(λ = 10)を生産し、進行中の作業が50単位(W = 50)ある生産ラインを想像してください。
リトルの法則を用いると:
L = W / λ = 50 / 10 = 5時間
つまり、1つの品目がシステム内を移動するのに平均5時間かかることになります。
さて、スループットを変えずにWIPを半分に減らしたとしましょう:
L = 25 ÷ 10 = 2.5 時間
リードタイムが半分に短縮されます。つまり、新しい設備の導入や残業、大幅な工程変更を一切行わずに、単に進行中の作業をより厳格に管理するだけで実現できるのです。
だからこそ、リトルの法則はリーン生産方式の礎となっているのです。この法則は、「納期の短縮」といった大まかな目標と、「仕掛品の削減」といった具体的な行動とを結びつけるものです。
その重要性
多くの工場では、自らが考えている以上に多くの仕掛品を抱えている。そして、過剰な仕掛品は業務全体の進行を遅らせる。
待ち行列が長くなる。
切り替え作業に時間がかかる。
欠陥が山の中に埋もれてしまう。
リトルの法則を活用することで、チームはフロー、在庫、生産量がどのように相互作用しているかを把握し、どこを調整すべきかについてより的確な判断を下すことができます。
監視すべき主要指標とKPI
WIP(進行中作業)の管理は、一人ではできません。数字がすべてを物語っています。定期的に追跡すれば、どこで流れが滞っているか、どこで作業が滞留しているか、そしてどこで時間が知らず知らずのうちに浪費されているかが明らかになります。
特に重要な4つのポイントは以下の通りです:
メートル法 | 測定対象 | その重要性 |
サイクルタイム | 待ち時間を含め、1ユニットの移動に最初から最後までどれくらいの時間がかかるか。 | サイクルタイムが伸びてくる場合、通常は仕掛品(WIP)が徐々に増加しているか、工程間の作業の流れがスムーズに進んでいないことを意味します。 |
スループット | 一定期間(1時間、1シフト、1日など)における完成品の数。 | これは、システムが実際にどれだけの処理能力を持っているかを示す最もシンプルな指標です。WIPが上昇しているにもかかわらず横ばいの傾向が見られる場合は、今後問題が生じる可能性を示唆しています。 |
段階ごとの進行状況 | 各ステーションには、どれだけの未完了作業が残っているか。 | ラインのどこで負荷がかかりすぎているか、あるいは不均一になっているかを素早く確認する方法。 |
流量効率 | リードタイム全体のうち、実際に作業に費やされた時間と待機に費やされた時間の割合。 | 効率が低い場合(例えば、10%や15%を下回る場合など)は、プロセス時間の大部分がアイドル状態にあることを示しています。 |
注目すべきポイント
サイクルタイムが長引いているのにスループットが横ばいの場合は、工程間で在庫が滞留している可能性があります。
あるエリアのWIPが常に他のエリアよりも多い場合は、そこがボトルネックです。
また、フロー効率が1桁台にとどまっている場合は、プロセス時間の大部分が生産ではなく待ち時間に費やされていることになります。
これらの数値は、単なる報告用データというだけではありません。これらは、普段の業務においてシステムがどのように動作しているかを示しています。これらを十分に長い期間追跡していけば、例えば、どこで時間が浪費されているか、どの製品で処理が滞っているか、どのシフトが業務を円滑に進めているかといったパターンが見えてくるでしょう。
WIP管理のための5つのベストプラクティス
WIPを適切に管理するために、システムを全面的に刷新する必要はありません。必要なのは、一貫性、可視性、そして毎日シンプルなルールを守り続けるチームです。フロー管理が最もうまくいっている工場には、いくつかの共通した習慣が見られます。
1. 工程ごとのWIP上限を設定する
次の工程が始まる前に、各工程でどれだけの作業を滞留させられるかを決めます。この上限を設定することで、ラインの停滞を防ぎ、ボトルネックを明確に把握できるようになります。まずは現在の平均値を基準とし、実際の作業の流れを見ながら微調整していくのが良いでしょう。
2. 待ち行列を可視化する
待ち行列が見えなければ、管理することはできません。物理的なボード、タブレットの画面、共有ダッシュボードなど、誰もがすぐに確認できる場所にWIP(進行中作業)の数を表示しましょう。リアルタイムで状況を把握できることで、監督者と作業員は最新情報を逐一確認し合う必要がなく、連携を保つことができます。
3. 障害要因を追跡し、ただ押し通すだけではない
作業が停滞するたびに、その理由を記録しましょう。部品の不足、工具の故障、承認の遅れなど、理由は何であれ構いません。それらの理由を可視化すると、あるパターンが見えてきます。時間のロスの大部分を占めている、繰り返し発生する原因がいくつか見つかるはずです。
4. データの自動収集
手書きによる集計や手動での更新は、常に実態より遅れてしまいます。機械、スキャナー、あるいは基本的なセンサーを接続して、仕掛品の移動状況を自動的に記録しましょう。これにより、時間を節約し、データの正確性を保ち、どこで作業が滞っているかを正確に把握することができます。
5. システムの調整を続ける
WIP(仕掛品)の上限は固定されたものではありません。サイクルタイム、スループット、フロー効率を追跡しながら、小さな変更を試してみてください。上限をわずかに下げることで作業が速くなったり、レイアウトを微調整することで待ち時間が短縮されたりするかもしれません。重要なのは、頻繁に調整を行い、数値が実際に示す結果に基づいて変更を加えることです。
WIPの追跡と管理方法
仕掛品の水準が高いままでは、生産プロセス全体において非効率性が生じていることを示しています。さらに、仕掛品が多いということは、事業内に多額の資本が拘束されていることを意味し、その結果、キャッシュフローが逼迫し、利益が減少することになります。
現代の製造現場において、企業はエンタープライズ・リソース・プランニング(ERP)システムや製造実行システム(MES)、その他の製造システムを活用して、仕掛品を管理すべきである。
進行中の作業を適切に追跡・管理する方法は以下の通りです:
ジャスト・イン・タイム生産の導入:製造業者は、ジャスト・イン・タイム生産においてプル方式を採用すべきである。このリーン生産方式を活用することで、顧客からの注文が入ってからでなければ生産が開始されないようにすることができる。
ジャスト・イン・タイム方式により、倉庫や生産ラインに余分な仕掛品が残ってリソースを拘束することがなくなります。その代わりに、顧客から直接の需要があった場合にのみ、材料が加工され、最終製品へと仕上げられます。
需要を正確に分析・予測する:一部の事業では、メーカーが「プル型」ではなく「プッシュ型」のシステムを採用する場合があります。これは、その製品やサービスが市場から継続的な需要を生み出しているためです。その結果、こうした企業では、継続的かつ定期的な需要に応えるために、常に仕掛品を抱えることになります。
しかし、需要予測の誤りや予期せぬ需要の低迷が起こり得るため、こうしたメーカーではしばしば仕掛品(WIP)が大量に残ってしまう。高度な需要予測ソリューションを活用して市場を分析することで、メーカーは市場動向をより的確に把握できるようになり、生産ラインの業務をより円滑に進めることができる。
需要が不足している場合、こうしたプッシュ型システムのメーカーは、現場でイベント駆動型の配車システムを活用すべきである。これらのシステムは、需要の変化に応じて生産量を適切に調整し、生産ラインの生産を最適化する。
設備と人員の強化:多くの場合、仕掛品の増加は業務上のボトルネックに起因しています。有効な解決策の一つは、作業をより迅速かつ効率的に処理できる工具や機械を導入することです。
さらに、作業ステーションの担当者は、そのワークフローに対応できる能力を備えていない可能性があり、その結果、さらなるボトルネックや仕掛品(WIP)の増加を招く恐れがあります。追加の研修やスキル向上を図ることで、担当者は各自の作業ステーションにおける仕掛品の増加により適切に対処できるようになります。あるいは、製造業者は、より十分な訓練を受け、経験豊富なオペレーターを採用するという選択肢もあります。
WIP管理の自動化のメリット
進行中の作業をより適切に管理するためには、製造業者はERPやMES、その他の生産システムから収集されたデータを活用し、ボトルネックを解消するとともに、現場の製造ワークフローを最適化する必要があります。
データの収集や生産状況の追跡を支援するデジタルソリューションの導入は、時間やリソースを多く要すると見なされることが多いですが、そのメリットは初期費用をはるかに上回ります。
仕掛品管理のデジタル化によるメリットには、次のようなものがあります:
通常、製造現場に導入されるシステムはデータを自動的に収集するため、WIPの主な 原因である人的ミスを排除することができます。
デジタル化され、データに基づいたプロセス制御により、生産ラインの大部分を適切に管理できるため、作業員はより高度な思考力を要する業務に専念できるようになる。
WIP管理ツールによって得られる知見は、非効率な点を定期的に特定し、監督者が是正措置を講じられるようにすることで、製造現場における継続的な改善を促進することが多い。
予測分析と組み合わせた、十分に統合されたシステムや設備により、ボトルネックの発生の可能性を特定することができ、作業員は仕掛品が積み上がる前に介入することが可能になります。
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よくある落とし穴とその回避策
しっかりとしたシステムや善意があっても、WIP管理は軌道から外れてしまうことがあります。ここでは、ほとんどのチームが陥りがちな落とし穴と、それらを回避するための方法をいくつか紹介します。
1. 制限を厳しすぎに設定する
WIP(仕掛品)制限は生産の流れをコントロールしますが、制限を厳しすぎると、ラインが材料不足に陥ります。作業が停滞し、オペレーターは待機を余儀なくされ、スループットが低下します。
対処法:
実際のサイクルタイムと生産能力を反映した数値から始めましょう。各ステーションが制限に達する頻度を観察してください。上流の待ち行列が長くなったり、下流の稼働率が低下したりした場合は、制限を少し緩めてください。
2. ボトルネックではなく症状を追いかける
余分なWIPは、ほぼ必ずフローが鈍化する場所に蓄積します。問題は、チームが実際の制約要因ではなく、目に見える滞留にばかり注目してしまうことです。
対処法:
ステージごとにWIPを見直し、フローの効率を追跡します。ある領域が常に混雑している一方で、他の領域が空いている場合、そこがボトルネックです。その箇所を改善すれば、通常、ライン全体の効率が向上します。
3. オペレーターの関与の低下
デジタル追跡は、余計な事務作業のように感じられると機能しなくなります。システムが業務の足を引っ張ったり、役に立たないと思われたりすれば、利用されなくなり、データの信頼性も失われてしまいます。
対処法:
早い段階でオペレーターを巻き込みましょう。可視性を高めることで、予期せぬ事態や緊急対応が減り、日々の業務がスムーズになることを説明してください。入力はシンプルにし、可能な限り自動化を行い、実際の業務スタイルに合ったツールを構築しましょう。
デジタルトランスフォーメーション:Tulipを活用した仕掛品(WIP)追跡の自動化
手動でのWIP(進行中作業)の追跡は、しばらくの間はうまくいきます。ホワイトボードや共有スプレッドシートを使えば、少数の案件については情報を同期させることができます。しかし、作業量が増えたり、作業がシフトをまたいだりすると、状況は崩れ始めます。数値が古くなり、更新が遅れ、何が最新の状態なのか誰もはっきり把握できなくなってしまいます。
Tulip 、そのギャップを埋めるのにTulip 。エンジニアや監督者が、ソフトウェアチームを待たずに独自のデジタル追跡システムを構築するためのツールを提供します。具体的には、次のようなことが可能になります:
各工程を通過するにつれて、作業指示書を自動的に記録する
自動的に更新されるリアルタイムのダッシュボードで、待ち行列や処理の流れを確認できます
ログのサイクル時間、ブロッカー、およびステータスを、発生したその瞬間に記録する
機械、スキャナー、タブレットから直接データを取得する
このシステムはクラウド上で稼働するため、複数のラインに簡単に展開でき、プロセスの変更に合わせて柔軟に調整することも可能です。長期にわたるプロジェクトも、IT関連のボトルネックも発生しません。
そこが真のメリットです。予期せぬ事態が減り、対応も迅速になり、推測ではなく事実に基づいて物事が進むようになるのです。
手動によるWIP追跡と自動によるWIP追跡
カテゴリ | 手動追跡 | Tulipによる自動化 |
可視性 | 誰かが思い出したときに更新されるホワイトボードやスプレッドシート | 自動的に更新されるリアルタイムのダッシュボード |
データの正確性 | 手入力による誤りやタイプミス | 情報源から直接入手したものです |
更新頻度 | 通常、1シフトにつき1回 | 連続 |
拡張性 | サイト間で一貫性を保つのは難しい | 新しい行に合わせて簡単にコピーや調整ができる |
業務への影響 | 遅れは、問題が拡大するまでそれを隠してしまう | より迅速な対応、より安定した供給、隠れた在庫の削減 |
デジタル追跡は、単にレポートの見栄えを良くするだけではありません。現場の管理方法そのものを変えるのです。データが自動的に更新されるため、オペレーターや監督者は数字を追いかけることに追われることなく、プロセスの運用に集中できるようになります。
Tulip 、製造環境全体にわたる人、機械、システムを連携させることで、業務全体にわたるデータ収集を自動化Tulip 。Tulip 洞察を活用することで、製造業者は生産ニーズをより効果的に計画・予測できるようになり、管理不能な仕掛品(WIP)に関連する根本原因に対処することが可能になります。
フローを適切に管理する
「進行中の作業」は、単なる報告書上の数字ではありません。それは、システムが実際にどのように機能しているかを示すものです。これが多すぎると、部品が滞留し、待ち行列が長くなり、すべてが本来よりも遅く感じられます。逆に少なすぎると、作業ステーションの作業が途切れ、作業員が仕事待ちの状態になります。このバランスを適切に保つには、状況の把握がどれだけ明確か、そしてどれだけ迅速に対応できるかが鍵となります。
リトルの法則のようなシンプルな原則は、こうした状況を理解するのに役立ちます。適切な指標があれば、時間や資材がどこで滞っているかを正直に把握できます。日々の規律を守ることによって、物事が再び混沌とした状態に戻るのを防ぐことができます。
手作業による集計やスプレッドシートの更新から脱却する準備が整ったら、Tulip のようなプラットフォームが追跡業務を代行Tulip 。現場から直接リアルタイムのデータが得られるため、数字を集める作業ではなく、生産フローの改善に集中できるようになります。
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制限がなければ、仕事はあっという間に山積みになります。各工程で滞りが生じ、リードタイムが長引いてしまいます。適切な制限を設けることで、業務の流れを安定させ、どこで滞っているかを把握しやすくなります。
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サイクルタイム、スループット、各工程における仕掛品の量、そして総時間のうち実際の作業と待ち時間がそれぞれどの程度を占めるかを注視しましょう。これらいくつかの数値を見れば、フローの状態について知っておくべきことのほとんどがわかります。
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たいていは、やりすぎたり、WIPをきつく締めすぎて各ラインの生産が滞ったり、明らかな兆候があるにもかかわらずボトルネックを無視したりすることが原因です。もう一つの大きな要因は、オペレーターが納得していない追跡ツールを導入してしまうことです。
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はい。Tulip APIや標準的な連携機能を通じてTulip 、WIPデータを既存のシステムに取り込むことができます。これにより、現場とレポートで同じ数値を確認できるようになります。
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これは、生産が開始されたものの、まだ完了していないすべてのものを指します。つまり、作業台上の部品、試験中のアセンブリ、あるいは次の工程へ移るのを待っている材料などです。工程の途中にあるものはすべて、仕掛品(WIP)としてカウントされます。
生産追跡機能を強化し、仕掛品を削減する
業務全体にわたる人、機械、システムをつなぐアプリを活用して、リアルタイムの可視性を実現する方法をご覧ください。