製造業におけるキッティング工程：事例、メリットなど

キッティングとは、特定の製造プロセスにおける組立作業の複雑さを軽減し、効率を高めるためによく用いられる重要な在庫管理手法である。

このプロセスは、製品の特定の部分を完成させるために多数の小型部品を必要とする組立工程において特に有用であり、エンドユーザー向けに高度にカスタマイズされた受注生産製品には不可欠です。

この記事では、製造現場におけるキッティング工程の活用方法について考察し、製造業者の業務にもたらされる数多くのメリットに焦点を当てていきます。

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キッティングとは、特定の製品の組み立てに必要なすべての部品を選別し、納入するプロセスを指します。キッティングは、製造施設内、メインの組立ラインから離れたセルで行われることもあれば、製造企業の外部物流パートナーによって行われることもあります。

前述の通り、製造現場におけるキッティングは、製品を製造するために多数の小さな部品を必要とする生産企業において特に推奨されます。また、必要な部品を積み重ねるための床面積が限られている製造業者にとっても、このプロセスは適しています。

さらに、製造企業が顧客向けにカスタマイズされた製品を製造する場合、キッティングが役立ちます。例えば、異なる色の部品や、仕様が異なるコンポーネントを必要とするカスタマイズ製品を製造する際には、キッティングが最適です。

また、家電製品を製造するために必要なすべてのネジや部品を探して施設中をくまなく探し回ると、作業員はかなりの時間を無駄にしてしまうことになる。そこで、必要な部品は、生産ラインで即座に使用できるよう、関連するセットとして用意されている。

「キッティング」は「サブアセンブリ」と混同されがちですが、この2つの工程はまったく異なります。キッティングは通常、サブアセンブリが行われる前に実施され、さまざまな部品やコンポーネントをキットとしてまとめ、その後、サブアセンブリが行われるセルへ搬送されます。

キットが納入され、サブアセンブリの組み立てが完了すると、そのサブアセンブリは生産ラインの次の工程へと引き継がれ、そこで最終製品に組み立てられます。

前述の通り、より広範な組立工程の一環としてキッティングプロセスを導入することでメリットが得られる具体的なビジネスケースがいくつかあります。これには、多くの小さな部品を必要とする組立作業が含まれることが多く、作業者が作業を進める際に、すべての部品が手元に揃っていることが有益となる場合です。

さらに、完成品のカスタマイズが必要であり、エンドユーザーが異なる部品、機能、または色を要求する場合にも、キッティングは有用です。生産工程においてキッティングの恩恵を受ける製品の例としては、次のようなものがあります：

• 歯科インプラント―Dentsply のような歯科インプラントメーカーは、毎日数千件のオーダーメイド注文をDentsply 。個々の注文は患者ごとにカスタマイズされているため、まったく同じ注文は一つもなく、キットの組み合わせの可能性は数十億通りにも上ります。

• 医療機器-Laerdal のような医療機器メーカーでは、多種多様な製品や機器を組み立ててエンドユーザーに納品する場面において、キット化工程が必要となります。

• ボートおよび自動車の製造- 高級自動車やボートのメーカーは、完成品のさまざまな部品が顧客の期待に沿うよう、キット化を多用することが多い。これには、ラジオやスピーカーのアセンブリから、内装材、トリムなど、あらゆるものが含まれる。

さまざまな製造プロセスにおいてキッティングがどのように活用されているかを理解した上で、キッティングが企業にもたらす価値について触れておくことが重要です。キッティングには、以下のようなさまざまなメリットがあります。

保管・倉庫管理の最適化

リーン生産方式を採用している製造企業は、無駄を可能な限り排除することを目指しています。キッティングを外部の物流パートナーに委託している場合、キッティングを行うことで、商品の保管に必要なスペースを最小限に抑え、企業の無駄削減につながります。

さらに、部品をまとめて梱包することで、メーカーは梱包材の使用量を減らすことができ、その分の空きスペースを他の保管用途に充てることが可能になります。

効率的な生産プロセス

キッティングにより、組み立て担当の作業員に必要な部品がすべて提供されるため、生産プロセスを大幅に迅速かつ効率的に完了させることができます。これは、作業員が個々の製品部品を探して工場内や保管場所をくまなく動き回る必要がなくなるためです。

その代わりに、作業員は自分の作業台で必要なものがすべて1つのキットにまとめられているため、実際の組み立て作業により多くの時間を割くことができます。

事業の収益性の向上

生産コストの上昇は、製造業者の利益率を圧迫します。しかし、保管体制の最適化や生産効率の向上は、生産コストの削減と製造事業の収益性向上に大きく寄与します。

在庫管理の改善

複数の部品を使用して製品を製造する製造工程では、在庫管理の観点から、キッティングの導入によって大きなメリットが得られます。

各部品ごとにSKUやその他の識別子を定義して付与するという手間のかかるプロセスを経る代わりに、要素をまとめて1つのキットとし、そのキットに単一のSKUを割り当てることができます。必要な部品を在庫から検索する際、キット単位で探す方が、個々の部品を1つずつ調べるよりも迅速で便利です。

さらに、キッティングを行うことで、メーカーは製品を製造するのに十分な部品を確保できます。これは、個々の部品に欠陥があったり、生産を進めるのに十分な数がなかったりすることが判明するよりも、はるかに望ましい状況です。

キッティングは、紙の上では単純明快に見えます。必要な部品を取り出し、まとめて束ね、生産ラインに届けるだけです。しかし、現場で働いた経験のある人なら誰でも知っているように、実際にはそうすんなりとはいかないものです。このプロセスでは、些細なトラブルが生じやすく、それが遅延やミス、あるいは予期せぬコストにつながってしまうものです。

よくあるトラブルの原因：

• BOMは絶えず変更され、場合によっては受注の最中にさえ変更されることがある

• キット作成チームが現在取り組んでいる作業内容と整合していない在庫データ

• 一連の工程の初期段階でたった一つのミスが、後の工程で生産ラインを停止させてしまうような手作業の工程

• 標準化がほぼ不可能に思えるほど、品目が多く少量生産の組み立て
  

問題は、各チームがユニフォームの調達方法を知らないということではありません。彼らはその方法を知っています。問題は、それを支えるシステムがまだ追いついていないことです。この記事では、その摩擦がどこから生じているのか、なぜそれが重要なのか、そして一部のメーカーが、連携性の向上したツールを用いてこの課題にどのように取り組んでいるのかを掘り下げていきます。

キッティングを初めて導入する場合でも、うまくいかなくなったものを修正しようとする場合でも、単に部品をビンに入れるだけでは不十分です。持続可能なプロセスは、最初から人、システム、フィードバックがすべて連携して機能することで、一つひとつ積み重ねて構築されていくものです。

1. 適切な計画から始める
部品の取り出しを始める前に、なぜこれを行うのかを明確にしましょう。段取り替えのスピードアップを図りたいのでしょうか？ピッキングミスを減らしたいのでしょうか？オペレーターの負担を軽減し、実際の生産に集中できるようにしたいのでしょうか？

「なぜ」が明確になったら、基本事項を整理しましょう。どの部品をキット化するのか？キットはどこに配置するのか？交換の頻度はどのくらいか？この段階では、現場のオペレーターを巻き込みましょう。彼らこそが、ボトルネックや効率化のコツを誰よりもよく知っているからです。

2. 本格導入前にパイロットテストを実施する
初日から工場全体にキット化を導入してはいけません。1つのシフトや1つの生産ラインといった、特定の製品群を1つ選び、試験運用を行ってください。キットの組み立てにどれくらいの時間がかかるか、どこでミスが発生するか、作業員は実際にどのようにキットを使用しているかなどを注意深く観察してください。

目標は完璧さではありません。重要なのは、迅速に学び、課題点を解決し、事業を拡大する前に何がうまくいくかを記録しておくことです。そうすれば、問題を拡大させてしまうことを防げます。

3. 単なるコンプライアンスではなく、定着に向けたトレーニングを行う
どんなに優れた設計のキットであっても、人々の賛同が得られなければ失敗に終わります。トレーニングでは、単にどの箱をどこに置くかというだけでなく、キットの重要性と「優れた」キットとはどのようなものかを説明すべきです。

正式な研修と実践的なサポートを組み合わせましょう。システムの導入に際しては、プロセスオーナーや経験豊富なオペレーターを現場に配置し、現場を巡回して質問に答え、フィードバックを収集するようにしてください。

4. 基幹システムとの連携
キッティングを定着させるには、工場で既に稼働しているシステムと連携させる必要があります。少なくとも、WMSとERPとの連携が不可欠です。

BOM 自動連携、キットのピッキングに伴う在庫数の更新、そしてどのキットが準備完了かという情報のリアルタイムな可視化が求められます。こうした連携がなければ、結局はスプレッドシートでの作業や手作業による照合に戻ることになり、そこが通常、エラーの発生源となります。

キッティングは舞台裏の作業のように思えるかもしれませんが、その効果は至る所に現れます。例えば、セットアップ時間の短縮、ライン停止の減少、不良品の削減などです。適切に行われれば、効率を向上させ、無駄を削減する数少ない改善策の一つとなります。

では、そのリターンはどのように測定するのでしょうか？

簡単な例を挙げましょう：

1日あたり20回のセットアップを行う生産ラインを運営しているとしましょう。
キッティングを行わない場合、作業員は1回のセットアップごとに平均8分間、部品の収集に費やしています。つまり、1日あたり160分、週に13時間以上が、部品の検索や仕分けに費やされていることになります。

ここで、キッティングを導入します。セットアップ時間は3分に短縮されます。セットアップ1回あたり5分、1日あたり100分の時間を節約できます。たった1つの生産ラインだけで、年間400時間以上の時間を節約できることになります。これを複数のシフト、製品群、あるいは拠点に拡大して考えてみてください。しかし、時間の節約はほんの始まりに過ぎません。

状況を物語るその他の指標

• エラー率：部品の欠品や誤りにより、どれだけの組み立て工程が遅延したり、手直しが必要になったりしているか？ キッティングを行うことで、エラーを30～50％削減できることが多い。

• スループット：セットアップ時間が短縮された場合、1日あたり何単位多く生産できるようになりますか？

• 作業員の稼働率：熟練作業員は、付加価値の高い業務に時間を費やしているのか、それとも部品の調達に追われているのか？

• 在庫精度：キッティングは、使用済みと残量のリアルタイムな可視性を向上させるか？
  

キッティングはもはや単なるリーン生産方式のベストプラクティスにとどまらず、デジタルイノベーションの重要な分野となりつつあります。製造業者がスピード、トレーサビリティ、柔軟性のさらなる向上を追求するにつれ、キットの組み立て、配送、検証の方法も変化し始めています。

キッティングの未来を形作る3つの大きなトレンドは以下の通りです：

1. AIを活用した映像分析により、精度と説明責任が向上する

AIビジョンシステムは、中規模の製造業者にとっても、急速に手頃な価格となり、利用しやすくなってきています。これらのツールは、ビンやトレイ、あるいは完成したキットが仕分けエリアを出る前にスキャンすることで、キットの内容物をリアルタイムで確認することができます。多品種生産の環境では、これにより梱包ミスの減少、トレーサビリティの向上、そして品質記録のための自動画像撮影が可能になります。

例えば、Tulip「Vision」機能により、オペレーターは視覚的な入力を用いてワークフローを起動できるため、すべての部品を手作業で確認する必要がなくなります。これにより、プロセスの速度を落とすことなく、拡張性のあるキット検証が可能になります。

2. ロボットが反復的なピッキング作業を引き受けている

かつて、ロボットによる部品ピッキングは、資金力のある大規模な物流センターに限られていました。しかし、その状況は急速に変化しつつあります。マシンビジョン、グリッパー技術、AIによる経路計画の進歩により、小規模で変動の激しいキット組み立て環境においても、ロボットを導入しやすくなってきています。特に、安全性、スピード、あるいは人手不足が最大の懸念事項となっている現場では、人間のピッキング作業員と協働するコボットの導入がさらに進むと予想されます。

2024年版MHI年次業界レポートによると、サプライチェーンの責任者の74％以上が、ピッキングの精度と処理能力を向上させるために、ロボティクスや自動化への投資を行っていると回答している。

3. クラウドMESとデジタルトレーサビリティがすべてを結びつける

キットの生産工程が進むにつれ、リアルタイムでの可視化とトレーサビリティの必要性はますます高まっている。

最新のクラウド型MESプラットフォームを利用すれば、キットの組み立てから使用に至るまでの全工程を追跡することが可能になります。具体的には、各工程における部品番号、タイムスタンプ、さらには作業者の行動までを記録できます。電子署名、視覚的記録、IoT と組み合わせることで、紙の記録に伴う手間をかけずに、完全な責任の所在を明確化できます。

Tulip プラットフォームを利用すれば、こうしたトレーサビリティ機能がTulip 。キットの作成を記録し、特定の注文やシフトに関連付け、必要に応じて接続されたどのデバイスからでも完全なデジタル履歴を呼び出すことができます。

これらの傾向が相まって、より連携が取れ、ミスのないキット組み立てプロセスが実現しつつあります。そこでは、人間とテクノロジーが連携して作業を行い、すべてのキットが推測に頼ることなく、組み立て、検証、追跡が可能となります。

キッティングは製造事業に多くのメリットをもたらす一方で、手作業で行う場合、いくつかの課題も生じます。

手作業によるキット組み立てでは、担当従業員がさまざまな箱を一つずつ確認し、製品を組み立てるための個々の部品を取り出さなければなりません。しかし、手作業によるプロセスであるため、この方式のキット組み立てにはいくつかのエラーが発生する可能性があります。そのため、生産ラインの従業員が、互換性のない部品を使って作業をしてしまうことがあるかもしれません。

一方、キッティングソフトウェアは、このプロセスをより自動化します。さらに、キッティングソフトウェアはデータ収集を自動化し、生産に使用されたすべての品目の追跡を支援するため、コンプライアンス上の理由でトレーサビリティの証明を必要とする製造業者にとって不可欠なものとなっています。

キッティングが適切にセットアップされれば、それは単なる背景的な作業ではなく、実質的な成果を生み出す原動力となります。セットアップのスピードが向上し、エラーも減少します。作業員は部品の探し回りに費やす時間を減らし、組み立て作業により多くの時間を割けるようになります。さらに、適切なデジタル支援があれば、こうした改善は単一の生産ラインにとどまらず、シフトや拠点を超えて広まっていくのです。

工場全体の体制を一気に変える必要はありません。多くのチームは、1つのキット、1つの製品、そして小規模なパイロットプロジェクトから始めます。そこから、成果が積み重なっていくのです。その証拠はデータに表れています。部品の納入におけるボトルネックが解消されれば、生産工程全体がよりスムーズに流れるようになる傾向があるのです。