近年の様々な技術的進歩により、製造業者は業務のあらゆる段階で生成される膨大なデータを活用できるようになりました。その結果、企業は非効率な部分を特定し、情報に基づいた意思決定を行うことで、継続的な改善を推進し、競合他社に先んじることができるようになりました。
この記事では、製造KPIを特定し追跡することの重要性について解説するとともに、業務変革に役立つ主要な指標の概要をご紹介します。
製造KPIとは何ですか?
主要業績評価指標(KPI)とは、「Xの状況はどうか」という問いに対する答えを見出すための指標です。製造分野におけるKPIは、企業内のさまざまなレベルで設定された目標に対する進捗状況を明らかにします。これらのKPIを総合的に分析することで、生産ライン、工場、あるいは企業全体の業績の全体像が浮かび上がります。さらに、これらの指標は、企業がデータに基づいた意思決定を行い、生産性、品質、収益性を向上させる上で役立ちます。
製造業における主要業績評価指標(KPI)の重要性
メーカー各社は、新製品の投入、規制の強化、コストの上昇、顧客からのトレーサビリティ強化の要求など、あらゆる方面から追い詰められています。現場で今まさに何が起きているのかを知らなければ、そのペースについていくことはできませんよね。
そこでKPIの真価が発揮されます。重要なのは、1週間後にスプレッドシートから数字を引き出すことではなく、生産ラインの動きと同じ速さで更新される、接続された機械、エッジデバイス、ダッシュボードを稼働させることです。つまり、単に問題を発見するだけでなく、時間や廃棄物、納期に悪影響が出る前に対処できるほど、早期に問題を把握できるのです。
KPIは、コンプライアンスの基盤としても機能します。規制の厳しい業界では、管理体制やトレーサビリティを証明するために、サイクルタイム、歩留まり、不良率といった具体的な数値データが必要です。これらがなければ、監査や検査は不確実なものになってしまいます。KPIは単に数値を追跡するだけのものではありません。適切に活用すれば、問題を早期に発見し、迅速な意思決定を行い、工場の円滑な運営を維持するのに役立ちます。
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現場で追跡すべきKPI
すべての工場に通用する万能なKPIのリストなど存在しません。重要なKPIは、何を改善しようとしているかによって異なります。とはいえ、そのほとんどは、工場の運営の基本を網羅するいくつかのカテゴリーに分類されます。
生産効率
機械、人材、資材をいかにうまく活用して完成品を作り上げられるか。
1.総合設備効率(OEE):総合設備効率(OEE)は、製造生産性を測定する指標です。
OEE = 稼働率 × 性能 × 品質
2. サイクルタイム:これは、プロセスの完了間隔の平均時間です。製造サイクルタイムは、特定の製品を製造するのにかかる速度や時間を測定する関連指標です。この指標は、プロセスの終了時刻から開始時刻を差し引くことで算出します。
サイクルタイム = プロセスの終了時刻 – プロセスの開始時刻
3. タクトタイム: これは、あるユニットの生産開始時刻と次のユニットの生産開始時刻との間の平均時間です。
タクトタイム =生産時間/ 顧客需要
4.スループット:スループットとは、機械、ライン、ユニット、または工場が、所定の時間内にどれだけの製品を生産するかを示す指標である。
5.生産達成率:生産達成率は、所定のスケジュール内で目標生産レベルが達成された時間の割合を測定するものです。
生産達成率 = 生産目標が達成された期間 / スケジュール上の総期間
6. 設備稼働率: これは、生産ライン、工場、または製造施設が総生産能力をどの程度活用しているかを測定する指標です。例えば、受注を大幅に拡大できる可能性がある場合、製品の納品を承諾する前に稼働率を確認する必要があります。これにより、既存の生産能力で拡大に対応できるか、あるいは生産体制の調整が必要かを判断するのに役立ちます。
実際の工場稼働率を総生産能力で割ることで、稼働率を算出します。
実際の工場稼働率/総生産能力 = 稼働率
7. 資産稼働率: これは効率性を把握するために用いられる指標です。この計算を行うには、実際の生産量と最大生産能力の両方を知る必要があります。実際の生産量を最大生産能力で割り、その結果に100を掛けて資産稼働率を算出します。
資産稼働率 = (実際の生産量 / 最大生産能力) × 100
8.稼働率:稼働率とは、総生産能力に対する実際の生産量の割合を指します。
の生産量 ÷ 最適生産量 = 稼働率
9.機会損失:資産活用に関連する指標。機会損失とは、「資産が生産しうる量と、実際に生産している量との差」を指します。機会損失のKPIを算出するには、最大生産能力から実際の生産量を差し引きます。
機会損失 = 最大生産能力 – 実際の生産量
10. 製造サイクル効率は、「スループット時間に対する付加価値時間の割合」を測定するものです。
製造サイクル効率 = 付加価値時間 / スループット時間。
11.プラント稼働率とプラント停止時間は、プラントレベルでの生産パフォーマンスを測定する指標です。どちらの指標がより有用かについては議論の余地がありますが、ここではそれぞれの算出方法について説明します。生産総数をプラントの稼働時間で割ることで、平均生産率を算出できます。 この値に総ダウンタイムを乗じることで、計画生産時間中に生産できなかった総生産数量を算出できます。
プラント稼働率 = プラント稼働時間(生産) / 稼働または生産可能な総時間 プラント稼働時間 = 稼働可能な総時間 – 予定および予定外の
ダウンタイム/停止時間。 プラントダウンタイム = 1 – (プラント稼働時間 / 稼働または生産可能な総時間)
12.切り替え時間は、製造ラインや工場がある製品の生産から別の製品の生産に切り替えるのにかかる速度または時間を測定するものです。
有効稼働時間 – 生産時間 = 切り替え時間
13.仕掛品(WIP):仕掛品(WIP)とは、一部完成した製品の数量または金額を指します。
進捗率 × 販売価格 – (現在の原価 / 原価見積額)
品質とメンテナンス
安定性を裏付ける指標。
14. 初回歩留まり(First Pass Yield): 一定期間内に、手直しや廃棄を必要としない欠陥のない製品が工程から出荷された数を、その工程に入力された総数で割った値です。良品数/総生産数 = FPY率
15.ローリング・スループット・イールド(RTY)は、 FPYに関連する指標であり 、複数の工程からなるプロセスにおいて、生産ラインが品質基準を満たす製品を生産する確率を測定するものです 。以下に、4つの工程(y、z、x、a)を想定して記述した式を示します。
RTY = FPYofx * FPYofy * FPYofz * FPYofa
16. 不合格品/返品:不合格品、または顧客からの返品とは、不良品を受け取ったために顧客が商品を拒否したり、返品を要求したりする頻度を指します。
17. 平均故障間隔(MTBF): 「これは、機械的または電子的なシステムが正常に動作している間に、固有の故障が発生するまでの予測経過時間です。」この指標は、システムの故障間隔の平均値を算出して求めます。なお、これは修理可能なシステムに対して使用される指標であることに注意してください。
18. 平均故障間隔(MTTF): これは、修理可能なシステムに使用される指標です。MTBFと同様に、故障間の平均時間として算出されます。
19. 平均修復時間(MTTR): これは、修理可能なアイテムの保守性を測る基本的な指標です。故障したコンポーネントやデバイスを修理するのに必要な平均時間を表します。数学的に表現すると、所定の期間における故障に対する是正保守の総時間を、その期間中の故障に対する是正保守の総回数で割った値となります。」
20.単位当たりの保守コスト:これは、測定期間中に発生した総保守コストを、その期間に生産された台数で割ったものです。総保守コストには、保守作業(予防保守および是正保守)に関連する総コスト、すなわち保守工数、部品費、およびその他の費用が含まれます。この指標は、以下の式で計算できます:
単位当たりの保守コスト = 総保守コスト ÷ 生産台数
コスト・財務
事業運営における資金面。
21.人件費比率:これは非常にわかりやすい指標です。
人件費比率 = 人件費 ÷ 売上総額
22. 回避コスト: 予防措置に基づく推定節約額です。この指標は、支出によってどれだけ節約できたかを算出します。「その結果がコスト回避となるのは、その措置を講じなかった場合に費用が発生することが合理的に確実である場合に限られる。」機械の故障を例にとると、回避コストKPIは、想定される修理費用にダウンタイムに伴う生産性損失を加えた額から、予防保全費用を差し引くことで算出できます。
回避コスト = 想定修理コスト + 生産損失 – 予防保全コスト
関連する計算として、予定外メンテナンスと予定メンテナンスの比率があります。これは、必要なメンテナンスをどの程度の頻度で見逃しているかを特定するのに役立ちます。このKPIは、予定メンテナンスの件数を緊急メンテナンスの件数で割ることで算出します。 緊急メンテナンス件数 / 予定メンテナンス件数 = 予定外メンテナンスの比率
23.キャッシュ・トゥ・キャッシュ・サイクル:キャッシュ・トゥ・キャッシュ・サイクル・タイムとは、製造設備や在庫の購入から、生産または購入した在庫の販売による代金回収までの期間を指します。販売日 – 設備/在庫購入日 = キャッシュ・トゥ・キャッシュ・サイクル・タイム 2023年以降の追加KPI。
24.在庫回転率:在庫がどれほどの速さで売れているかを分析し、需要や生産効率に関する洞察を提供します。
25. 未使用能力支出、あるいは未使用能力コストとは、機械や人員などから得られる利用可能な能力のうち、維持費がかけられたにもかかわらず未使用のままだった分を示す指標である。
未使用能力支出 = 固定費 × (1 – 会社の生産量 / 会社の最大可能生産量)
26.計画外設備投資:計画外設備投資とは、計画にない支出のことです。
総設備投資額 – 計画設備投資額 = 計画外設備投資額
27.単位当たりの製造原価:生産に関わるあらゆるコスト(材料費、人件費、変動間接費、機械の減価償却費など)を算出し、その合計額を生産数量で割ったものです。
単位当たりの製造原価 = 製造原価合計 ÷ 生産数量
28.単位当たりの製造原価:生産に関わるあらゆるコスト(材料費、人件費、変動間接費、機械の減価償却費など)を算出し、その合計額を生産した製品の数で割ったものです。
単位当たりの製造原価 = 製造原価合計 ÷ 生産数量
労働力と安全
人々の安全と生産性を守る。
29.労働力の活用率:従業員が生産的な活動に費やす時間の割合を測定し、労働力管理や研修の改善すべき点を明らかにする。
30. 労働利用率:労働時間のうち、実際に作業に費やされた時間と、待機時間やその他の活動に費やされた時間の割合を算出する 指標。
総労働時間/(労働時間+総待機時間)。
ある作業員が現場に5時間いたが、そのうち2時間は待機していた場合、労働利用率は60%となる。
31. 残業率:総労働時間に対する割合として算出される、わかりやすい指標です。組織の労働時間のうち、標準労働時間に対して残業時間がどの程度を占めるかを算出します。これにより、生産スケジューリングの問題が浮き彫りになる場合があります。
残業時間/通常労働時間 × 100% = 残業率
32.安全衛生インシデントとは、一定期間に記録された安全衛生上のインシデントの件数です。 業界によっては、年間におけるコンプライアンス違反件数を測定することも検討すべきでしょう。この指標は、その年に工場が規制遵守ルールを違反した回数を示します。件数に加え、工場がコンプライアンス違反状態にあった期間、違反の理由、およびその事案がどのように解決されたかについても測定することが望ましいでしょう。
サプライチェーンと配送
上流および下流の流れ。
33.予測精度:この 指標は、メーカーが予想される顧客需要を満たすために必要な原材料の量を把握するのに役立ちます。
予想顧客需要 = 原材料 × 生産率
34.納期遵守率:製造業者が完成品を予定通りに顧客に納品した割合を指します。
納期遵守率は、受注数量を納期通りに納品された注文数で割ることで算出します。
35.サプライチェーンの効率化:サプライチェーン全体のパフォーマンスを追跡し、ボトルネックや最適化の機会を特定します。
36.顧客満足度: 製造製品の品質および納期に対する顧客の満足度を評価し 、継続的な改善活動を支援する。
イノベーションと変革
順応が早いですね。
37.デジタルトランスフォーメーション指数:製造プロセスにおけるデジタル技術の導入と統合を評価し、イノベーションと競争力の向上を促進する。
38.AIおよび自動化の導入率:製造業者が、生産性の向上や意思決定の改善を図るために、自社のプロセスに人工知能(AI)および自動化技術をどの程度取り入れているかを測定する指標である。
39. 新製品導入率 は、新製品の設計、開発、および量産開始に至るまでの所要時間を測定する指標です。
新製品導入率 = 本格生産開始日 – 製品開発開始日
40.設計変更指示(ECO)サイクルタイム:ECOサイクル タイムとは 、設計変更の依頼から実際の適用に至るまでの所要時間を追跡する指標であり、変更の申請時から現場での完全な導入完了時までを計測します。この期間が長引くと、改善が停滞し、コンプライアンス対応が遅れ、品質リスクが生じる恐れがあります。 この指標を注視することで、生産に直接影響を与える設計、プロセス、または文書化の変更に対し、チームがどれほど迅速に対応できるかがわかります。
ECOサイクルタイム = ECO完了日 – ECO提出日
工場に適したKPIの選び方
世の中には数多くのKPIが存在しますが、課題はより多くのデータを収集することではなく、工場の運営改善に実際に役立つ指標を選定することにあります。すべてを追跡する必要はありません。実際、測定項目が増えれば増えるほど、何が本当に重要なのかを見極めるのが難しくなります。優れた工場では、自社の目標、プロセス、制約条件に合致する、ごく少数のKPIに焦点を当てています。
シンプルなKPI選定フレームワーク
まずは目標から始めましょう
無駄の削減を目指していますか?納期の確実性を高めたいですか?切り替え時間の短縮を目指していますか?そうした優先順位に基づいて、KPIを選定しましょう。
KPIを具体的なプロセスに紐付ける
一般的な指標は避けましょう。現場での業務の実態に直結する数値を選びましょう。
先行指標を優先する
事後ではなく、問題を早期に検知できるKPIを探しましょう。そうすることで、問題が廃棄や受注漏れに発展する前に、対策を講じることができるようになります。
各カテゴリー間のバランス
コストだけを追いかけて、品質や安全性を軽視してはいけません。偏った視点では、重要なトレードオフを見落としがちになります。
ダッシュボードは「行動につながる」ものに
すべてのKPIは意思決定の原動力となるべきです。数値が変化してもチーム内の誰も反応しないのであれば、それはKPIではなく、単なる余分なデータに過ぎません。
意味のある指標を少数かつバランスよく選定することで、ただごちゃごちゃしているだけのダッシュボードではなく、実際に活用できる可視化を実現できます。
製造KPI参照表
数式、ベンチマーク、そしてその重要性
すべてのKPIを暗記したり、すべての計算式を頭に入れておく必要はありません。この表では、製造現場で最も広く使われているKPIの一部を、明確な定義、具体的な数値例、そしてそれぞれの重要性を交えてまとめています。
| KPI | 数式 | なぜ重要なのか | 値の例 |
|---|---|---|---|
| OEE | 可用性 × パフォーマンス × 品質 | 機器の全体的な性能を測定する | 78% |
| サイクルタイム | 総製造時間 ÷ 生産台数 | 1単位を生産するのにかかる時間を示しています | 45秒 |
| 初回歩留まり | 良品数 ÷ 総生産数 | 初回で良好な結果が得られたことを示す | 92% |
| 不良率 | 不良品数 ÷ 総生産数 | 不具合の発生頻度を追跡する | 3.5% |
| スループット | 総生産台数 ÷ 期間 | 生産速度を測定する | 1,200台/時 |
| 納期厳守 | 定時出荷数 ÷ 総出荷数 | 配送実績と顧客への信頼性を反映しています | 96% |
| 単価 | 総製造コスト ÷ 生産台数 | 生産量あたりの支出効率を示す | $4.85 |
| タクトタイム | 生産可能時間 ÷ 顧客需要 | 生産速度を顧客のニーズに合わせて調整するのに役立ちます | 40秒 |
| 発生率 | (事案数 × 200,000)÷ 従業員の総労働時間 | 各シフトおよび各拠点における安全実績を示す | 1.8 |
| 人員の活用 | 実際の労働時間 ÷ 利用可能な労働時間 | 労働力の活用効率を追跡する | 87% |
製造業のKPIの動向
2025年の工場では、パフォーマンスを単に追跡するだけでなく、それを原動力として運営されています。KPIは、月末のレビューを待つだけのバインダーに収められた報告書ではありません。それらはリアルタイムで、予測機能を備え、事業全体と密接に連携しています。変化している点は以下の通りです:
1. 現場から直接得られるKPI
より多くの機械が直接接続されているため、数値は手書きの記録や遅延したレポートに依存しません。
サイクルタイムはセンサーを通じて自動的に更新されます。
マシンが停止した瞬間、ダウンタイムが記録されます。
OEEは各シフトの終了時に更新されます。
これにより、KPIは単なる「後方確認」の手段から、リアルタイムで対応できる「ダッシュボードの警告灯」へと変わります。
2. 問題を予測するメンテナンス指標
予防保全のスケジュールだけではもはや不十分です。工場では、リアルタイムのデータを活用して将来の課題を把握する「予知保全」への移行が進んでいます。
平均故障間隔(MTBF)
資産の健全性スコア
異常アラート
これらの指標は早期の警告となります。ラインが停止するのを待つのではなく、本番環境がダウンする前にメンテナンスの時間を確保することができます。
3. 工場を越えたKPI
データのサイロ化は解消されつつあります。MES、ERP、品質管理システムが連携し始めています。
地域が異なっても、植物は同じ指標を追跡しています。
業務部門と財務部門は、同じダッシュボードを確認しています。
エンジニアリング、品質、そしてリーダーシップは、パフォーマンスについて共通の認識を共有している。
これにより、KPIが工場レベルの指標から事業レベルの業績要因へと移行することになります。
4. サステナビリティとESG指標の実務化
サステナビリティは、単なるコンプライアンス上の書類作業から、日々の測定へと移行した。
単位当たりのエネルギー消費量
スクラップおよび廃棄物の発生率
バッチまたは製品あたりの炭素強度
これらの数値は、調達や採用の意思決定、さらには投資家の信頼感にまで影響を及ぼします。これらはもはや単なる付随的な報告書ではなく、現在では戦略の核心をなす要素となっています。
5. AIを活用した品質管理と予測分析
AIはもはやパイロットプロジェクトの段階にとどまっていません。すでに実戦投入されています。
予測欠陥率
機械学習を活用した根本原因分析
予防保全の推奨事項
重要なのは、単にデータ量を増やすことではありません。重要なのは先見の明を持つこと、つまり、リスクや機会が手戻りや廃棄、あるいは稼働停止につながる前に、それらを見極めることです。
6. KPIとしてのサイバーセキュリティ
ネットワーク接続はリスクをもたらすものであり、セキュリティ指標は稼働時間と同じくらい重要視されつつある。
サイバーセキュリティ上の問題による生産停止時間
四半期ごとの発生件数
発作後の回復時間
これらはもはや単なるIT部門の問題ではなく、事業継続の根幹をなすものです。
7. 労働力に関するKPIは、変化する現場の実情を反映している
自動化の進展やスキルの変化に伴い、労働力に関するKPIも進化している。
オペレーター1人あたりの研修時間
自動化されたプロセスの割合
重要なスキルの網羅
これらは、スキルギャップが問題を引き起こす前に解消し、デジタル化が進む業務環境に対応できる人材を育成するのに役立ちます。
8. サプライチェーンのKPIはレジリエンスに焦点を当てる
グローバルなサプライチェーンは依然として脆弱な状態にある。メーカー各社は、安定性ではなく変動性を前提とした指標を構築している。
リードタイムの変動
供給停止の頻度
サプライヤーリスク評価
これらのKPIは、単にコストを削減するためのものではありません。混乱が生じた際に、万全の態勢を整えておくためのものです。
すべてをまとめると
あらゆる指標が詰め込まれたダッシュボードは必要ありません。本当に必要なのは、工場の稼働状況を把握できる、いくつかの重要な数値を明確に把握できることです。
実際に活用できる少数のKPIは、誰も目を通さない長大なリストよりもはるかに価値があります。そうして初めて、データは単なる雑音ではなく、より適切な判断を下し、問題を早期に発見し、生産を円滑に進めるための助けとなるのです。
デジタルツールの導入を始めたばかりであっても、すでに連携システムを運用していても、基本原則は変わりません。つまり、業績を左右する数値を追跡し、それ以外は無視するということです。
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工場ごとに状況は異なりますが、トップクラスの実績を上げる工場では、常に以下の5つの指標が重視されています。OEE(総合設備稼働率)、サイクルタイム、初回歩留まり、タクトタイム、納期遵守率です。これらを総合的に見ることで、効率性、品質、顧客満足度について確かな把握が可能になります。
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そうですね。最近では、これが標準になりつつあります。接続された機械、アプリ、IIoT を利用すれば、サイクルタイム、ダウンタイム、スループットといった数値をリアルタイムで確認できます。Tulip のようなツールを使えば、本格的なMESを導入する手間をかけずに、それTulip 。
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指標によって異なります。OEEや不良率など、継続的に、あるいは少なくとも毎日確認すべき指標もあります。一方、単位当たりのコストや人員稼働率など、週次や月次で確認するのが適している指標もあります。大まかな目安としては、単にレポートの提出期限に合わせてではなく、意思決定を行うタイミングに合わせて確認スケジュールを調整することです。
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まずは小規模から始めましょう。ダウンタイムの削減や納期の確実性の向上など、現在の目標に直結するKPIを数項目選び、それ以外の指標はメインのダッシュボードから除外します。チームの成熟度が高まれば、いつでも指標を追加できます。画面がすっきりしていると、オペレーターや管理者は、意思決定の根拠となる数値に集中しやすくなります。
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OEE(総合設備効率)は、機械から実際にどれだけの価値を引き出せているかを示す指標です。稼働率、性能、品質を1つの数値に統合しているため、設備が本来あるべき状態で稼働しているかどうかを即座に把握できます。KPIを1つだけ追跡する場合、通常はここから始めるのが良いでしょう。
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