全体像
◆概要
・製造業における生産管理とは、生産計画にもとづいて製品を製造するための業務全般を広く管理する仕事
・目的：［安定的，効率的］な生産供給体制を構築し利益を確保して事業の永続性を高めること
・QCD：［品質（Quality），原価（Cost），納期（Delivery）］の3つの単語の頭文字
◆QC7つ道具
・チェックシート：データ収集の標準化
・パレート図：問題の重要度順位付け
・ヒストグラム：データ分布の可視化
・散布図：変数間の相関確認
・特性要因図（魚骨図）：原因分析
・管理図：工程の安定性監視
・・X-R図：平均と最大値および最小値の範囲を扱う
・・X-S図：平均と標準偏差を扱う
・層別：データを属性別に分割して比較
◆IE（Industrial Engineering）
・概要：生産現場で作業の［効率化，標準化，コスト削減］を図ること
・作業分析と標準化：作業手順を分解し、最適な作業時間や工程順序を決めて標準作業を策定
・レイアウト設計：設備や作業ステーションの配置を最適化し、移動距離や待機時間を最小化
・生産方式の選定：ライン生産、セル生産、ジョブショップなど、製品特性や需要に合わせた生産方式を提案
・［設備稼働率，キャパシティ管理］：設備の稼働率やボトルネックを分析し、適切な生産計画を立てる。
・［品質，コスト改善］：統計的手法（例：［QC7つ道具，SPC］）を用いて不良率低減やコスト削減を実施
・［安全，労働環境の向上］：作業負荷やリスクを評価し、安全で快適な作業環境を設計
オペレーションズ・リサーチ
◆歴史的な経緯
・戦時中の作戦の成功確率を向上させるために採用された研究分野であり、近現代においては戦争技術から派生して、工場の生産性向上や様々な企業のKPIを見直し、ERPを運用していく中で力を発揮する理論である
◆概要
・［線形計画法，動的計画法，順列組み合わせ，確率，数理最適化および待ち行列理論，微分方程式，線形代数学］などアルゴリズムや数学的研究を踏まえて現実の問題を数理モデルに置き換えることで、合理化された意思決定を行ったり、定量的な問題について最適化を行うこと
・応用分野：［生産，在庫，物流，輸送，情報通信ネットワーク，政策，行政，交通，財務，金融，資源，環境，人事，教育，マーケティング］など非常に幅広い分野に応用される学問分野であり、これら諸問題における意思決定者の合理的な判断を支援するための科学的な方法
・具体的に応用可能な問題の例：［輸送計画，生産計画，在庫管理，日程調整，人員配置，設備維持］
◆ORの実施手順
①問題の設定
・解決対象のシステムを決定
・目標の達成状況を大枠から見定める
・項目ごとに条件化して整理
・目標を明確化する
②モデルの構築
・①の問題を分析し数学的な方法を用いてモデルを構築
・併せて必要なデータの収集を行う
＊①に基づいて問題の対象となるシステムとモデルとの関係に注意する
③モデル解の導出
・②に対してアルゴリズムを適用しPCで解を導出する
④モデルの分析
・データの変動に対する最適解を分析
・システム全体との誤差を埋めるためにモデルの修正を行う
・解決策の実施方法の検討に入る
⑤解決策の実施
・実システムにモデルを適用する前に数段階のテストを行う
・解決策の実施方法と具体的な手順の見直し
・解決策の実施に入る
⑥解決策の評価
・⑤の結果を分析し①の目標の状態と比較し得られた結果を評価する
・得られた結果が「満足できるもの」である場合は、その解決策の具体的な実施手順を手続き化し運用可能なものとする
↑「満足できるもの」の可否を問わず常に現状に則した①の検討は継続する
↑［モデル：「理論」，現実：「応用」］とするなら理論と応用の共同が重要である
↑中間領域も含まれる
◆実践例：自動車のガソリンタンク
・JIT
:::
・①生産指示かんばん：前工程における生産量を決定し加工済み在庫点まで移行する
・②引っ張りかんばん：後工程の加工待ち在庫点まで運搬する在庫量を決定する
:::
・かんばん
・・製品を入れるオリコンごとに1枚ずつ取り付ける
・・1枚に相当するものが複数綴りになる場合がある
・・循環総数によって在庫上限を管理できる
・↑リードタイムによる調整が可能である
・・理論上は管理者が中途で［追加，引き抜き］しない限り循環総数に変化なし
・モデルの条件：多段工程
・①n ∈ {1,2,…,N}：最終工程におけるnは1である
・②t ∈ {0,1,…,T}：計画期間は1期から始まりT期で終了する
・↑［0〜1，0〜T］との扱い方
・生産状況条件
・①受注先から最終製品納入量内示あり受注残不可
・②i ∈ {1,2,…,M}：各工程でM種類の品目が生産できる
・↑M種類のガソリンタンクに対応している対称的なライン
・③各期の各品目に対する生産および引き取り指示量は前期の期末に計算済みとする
・④資材在庫は十分にあるが、加工待ちおよび加工済み在庫量の制約は存在する
・⑤リードタイムは十分に短く設定され、着手した期中に生産および引き取りは完了する
・⑥各品目の段取り替え時間および単位量当たり加工時間は既知で計画期間中は一定である
・↑ここで言う単位量は［個数，ロット，連続量］のようにモデルで扱う最小数量単位のこと
・↑ロット生産の場合は在庫管理の観点から、前期末に計算された指示量ではなく、ロットサイズに従う
・⑦各工程の各品目について、期末目標在庫量が設定されている
＊このモデルでは段取り替え作業の標準化および使用機械が未調整の想定である
・数理計画モデルの構築
・①［工程全体の集合，段取り替えが必要な工程の集合，生産能力，在庫量］などを記号で表す
・②モデルの概念図を作成する：モデルの条件の①でNに相当する工程数に沿う
・③①より制約条件式を作成する
・④目的関数の設定：評価関数を計画期間中の［各工程，各品目］の補充目標在庫水準の総和とし、その最小化を目標とする
・問題の解法についての課題
・・JITすなわち整数計画問題を解く場合、［線形計画法，探索ノードの使用，前処理］などの工夫が必要である
・・数理計画法を用いて現実問題の解決を成功させたい場合、モデル作成者とコンピュータを結び付けるインターフェース次第である
・2つの課題を同時に解決する枠組み：モデル記述言語を用いた解法システム
・①整数変数の数を減らすためにモデルを再定式化する
・②再定式化された整数計画問題をモデル記述言語を用いて記述し、最適化モジュールの入力データとなるマトリックスファイルを生成する
・③モデル記述言語と最適化モジュールが提供する機能を統合し、少ない計算量で近似最適解を求めるための近似計算手続きを作成する
管理の分類
◆需要受注管理：過去の受注データや競合他社の状況などを踏まえ、自社の製品やサービスがどれくらい売れるかの需要予測を立てる
・予測枠組の種類
・・定量的予測：これまでに集積してきた販売データや顧客の購買行動、気温などの外的要因を加味して需要予測を行う
・・定性的予測：専門的な知識や経験を持っているメンバーに対してアンケートを行い、結果開示と回答を複数回実施する
・・市場調査予測：対象の商品やサービスを展開する市場の調査を行い、需要を予測する
意見を取りまとめる
・・AI機械学習予測：AIや機械学習を用いることで、集積した販売データやビッグデータなどから関係性を見つけ出し、将来の変化を予測すること
・予測方法の種類
・・移動平均法：過去の売上推移から算出される移動平均をもとに予測する
・・時系列分析法：販売実績を時系列に沿って分析する
・・指数平滑法：前期の実績と予測をベースに予測を求める
◆生産計画：需要予測をもとに、製品の生産量や［生産，出荷］時期の計画を立てる
・日程期間の種類
・・大日程：6ヶ月～12ヶ月、または数年規模
・・中日程：1ヶ月～6ヶ月
・・小日程：1週間～1ヶ月
・負荷計画：生産に必要な仕事量を計算すること
・①準備：負荷率計算に必要なデータを収集
・②機械負荷率計算：機械の生産能力と保有台数が適正かどうかを確認する
・③人の負荷率を計算：②同様に工数に合わせた人の数を調整する
・④日別負荷調整：生産計画を達成できるように日ごとの仕事量を調整する
・負担配分手順
・①山積み：生産工程に必要な［資材，人員，機材］といった資源と、負荷を明確にするために山積み表を作成して能力線を引いて配分の必要な工程を洗い出す
・②山崩し：対策が必要な負荷が超過した分を能力線に合わせること
◆調達購買計画：生産計画に沿って、必要な時期に必要な量の資材を確保すべく、購買計画を策定する
・仕販在計画：企業のサプライチェーンにおいて［仕入（調達），販売，在庫］の3つの要素を統合的に［管理，最適化］するための計画
◆製造管理：製造現場における作業工程を管理する
・工程管理：材料の加工手順と人員配置
・能力計画：製造現場やサービス部門で必要とされる作業能力（人員，設備，スキル）を、将来の需要予測や生産目標に合わせて計画的に確保・配置するプロセスのこと
・①作業分析：製品ごとの工程や作業時間を洗い出し、必要な作業時間と作業者数を算出
・②能力算出：設備稼働率やシフトパターンを考慮し、実際に利用できる作業能力（人，機械）を算出
・③ギャップ分析：予測需要に対して現在の能力が足りない場合、その差（ギャップ）を特定
・・歩留まり：例：100個の内3個失敗する場合には良品数を見越して103個つくる
・・供給能力：求められる納入量に対して月毎の生産力が追いつかない場合に作り置きが必要になる
・・様々な事情：［季節ごとのイベント，キャンペーン，リスクヘッジ，設備改造，工程移管］
・④対策立案：［新規採用，設備増設，シフト変更，外注利用，教育訓練］などでギャップを埋める計画を策定
◆品質管理：製造した製品が品質要求を満たしているかどうかを確認する
◆在庫管理：製品を需要に合わせて過不足なく提供できるよう、在庫数を適正な水準に保つための業務
・直接的損失：劣化が発生したり、モデルチェンジなどで、売れ残り発生による損失
・間接的損失：［金利，倉庫賃貸料，保険，維持管理費の発生］による損失
・在庫量調整に伴う発注手配方式：購買および外注の部品や材料の入庫に際する発注時期と発注分量を調整する
↑入出庫のうち入庫量は調整しやすい
・①定期定量発注：一定期間で、一定量の部品を発注する方式
・②不定期定量発注：在庫が一定量を下回った時に、一定量を発注する方式
・③定期不定量発注：一定の発注時期を決めて、必要量を発注する方式
・④不定期不定量発注：需要に応じて必要な時に、必要な量を発注する方式
・発注費：電話代などの発注手続き費用のことで、1回当たりの発注量が小さいと発注回数が多くなり発注費が大きくなる
・在庫維持費：1回当たりの発注量が多いと在庫数量も多くなり、これに比例して在庫維持費も増大する
・経済的発注量：［発注費＋在庫維持費］が最も小さくなる時の発注量
・棚卸し
・・会計上の理由：期末商品棚卸高の確定：売上原価を適切に算出し、正確な利益額を導き出すこと
・・在庫上の理由：帳簿と実在庫の一致：あるべき場所にあるべきものが本当にあるのかどうか確かめる
・・在庫差異数：実在庫数 - 帳簿在庫数
・・棚卸差異率：在庫差異数 ÷ 棚卸後数量 × 100
・・許容目安：3〜5%
・・やり方の分類
・・①実地棚卸：実際に現場にある在庫を確認し、現物を手動で数える
・・②帳簿棚卸：帳簿に記録されたデータをもとに行うこと
・・周期の分類
・・①一斉棚卸：工場における生産や入出荷業務を全てストップさせて、一斉に数え上げる方法
・・②循環棚卸：在庫の種類や場所、作業する日を分けて棚卸する方法
・・カウント方式の分類
・・①伝票方式：現物をカウントして棚札に記入していく方法
・・②リスト方式：事前に作成した在庫リストに基づいて、個々の製品を確認していく方法
・・③各種ツール活用：［AI，QR，RFID，在庫管理システム，重量センサー］
・・業界による違い
・・①工場：棚卸対象の置き場所や状態が変わる
・・②倉庫：棚卸対象の量が多くサイズの大きい物も含まれる
・・③店舗：商品の種類が豊富で移動回数も頻繁だが販売履歴のデータと照合できる
◆納期管理：納期までにきちんと製品を納品できるように業務の進捗状況を管理すること
・顧客に対する納期：⚠️今後の取引継続可否に影響する重要なもの
・仕入先に対する納期：⚠️海外では納入遅延は頻繁に起こるので発注残の把握が重要となる
・工場内での納期：顧客に対する納期に間に合わせるための自社内での納期のこと
・リードタイム
・・調達：製造に必要な原材料や部品などを発注してから自社に届くのに要する期間
・・製造：製品の製造を開始してから完成に至るまでの期間
・・①工程：［部品加工，組立，塗装］など各工程ごとの工程間の待ちを含む所要時間
・・②作業：各工程を構成する作業ごとの停滞を含む所要時間
・・出荷：完成品を出荷して得意先に届けるまでに要する期間
・納期遅れの理由
・・発注側の問題点
・・①非現実的な発注：発注側が受注側の供給可能なリードタイムを理解していない場合に起こる
・・②急な変更や追加発注：発注側や次工程側の依頼によるもの
・・受注側の問題点
・・・［不適切な生産計画，リソース不足，材料や部品の欠品，不良率が高い］
◆原価管理：製造にかかった費用を計算し、原価を割り出す管理でコスト削減が目的となる
◆外注管理：生産工程の一部もしくはすべてを外部業者に依頼する場合に、外注先の品質や進捗状況を管理する
ツール別の解説
◆MRPの課題
・先行生産：内示や受注に対して早く作りすぎてしまうこと
・短納期受注：生産するためには10日必要なのにもかかわらず、5日後に納入してほしいというオーダーを受けたような状況
・劣悪な在庫精度：帳簿やシステム上の在庫数が間違っている
↑中間工程で生じた場合は生産指示のずれに繋がる
◆MRPの運用
①基準生産計画：完成品ベースの生産計画のこと
②総所要量：生産計画とBOMの員数から部品の総所要量を求める
③正味所要量：②から現在庫数を差し引いて手配が必要な数量を求める
④ロットまとめ：効率化やコスト低減のために［購入，梱包，輸送］をまとめて行うこと
↑ロット数が決まっている場合は③からオーダーを丸める必要が出るため、どうしても過剰在庫が出てしまう
⑤リードタイム反映：部品ごとの生産日数に合わせて前倒しで手配する
↑生産部品が複数にまたがる場合は、さらに前倒しが必要になる
・大量見込生産：MRPの「在庫を総量で管理する仕組み」により品番単位の在庫転用が可能となる
↑受注生産や少量多品種生産の場合は製番管理の方が適している
↑製番管理：受注ごとに製品に固有の番号、いわゆる製番を付与し、その製番ごとに生産や在庫を管理する手法
◆BOMの分類
・E-BOM（設計部品表）：製品設計の仕様を満たすために必要な部品をまとめた、開発や設計部門で使われる部品表で、必要な部品数や構成、技術情報などを管理できます。
・P-BOM(購買部品表)：購買部門にて調達する部品をまとめた部品表のことで、発注する数量や発注価格、仕入れ先の情報をまとめている
・M-BOM（製造部品表）：E-BOMに対して、部品の組み立て順序や加工工程などの情報が追加され、製造部門で活用される部品表のこと
・S-BOM（販売部品表，Sales）：営業部門や販売部門で使われる部品表で、販売支援システムと連携して使用されることが多い
・S-BOM（保守部品表，Service）：保守やメンテナンスに必要な部品の管理や発注管理ができるほか、製品を購入した顧客の管理も行える
◆BOMの型式
・サマリ型：一つ一つの製品ごとに並列に必要な部品を記入していく方法
・ストラクチャ型：部品の組み立て順序や親子関係を階層ごとに記入していく方法
・ハイブリッド型：サマリ型とストラクチャ型を組み合わせた図表を指す
・マトリクス型：セルに複数のデータ要素を格納すれば、ハイブリッド型が持つ「概要と詳細を併せ持つ」特性を実現できる
・パラメトリック型：製品仕様に基づきあらゆるパターンを考慮したBOMを自動生成する仕組み
◆CRPの運用
・能力評価：生産計画の負荷配分手順に則り山崩しを行う
↑先工程を分割し全工程を前にずらすことで能力線を超えた工程に対応しつつ最終工程に余剰を設ける
・負荷超過対処：［交代制勤務，スキマバイト，別部署からの応援，別部署へ委任，外注する］
生産現場での様々な課題
◆課題
・部門間のコミュニケーション不足
・各工程の進捗がリアルタイムに把握できない
・属人化している業務が多い
・ヒューマンエラー（誤発注，在庫切れ）が発生する
・不良やトラブルの発見が遅れる
・環境問題への取り組みと責任
◆課題への対策
・生産管理システムでリアルタイムに情報を共有する
・業務フローを把握しマニュアル化する
・PDCAサイクルを意識する
・環境パフォーマンスデータを整備する
安全対策
◆全般
・原因
・・作業員の不注意
・対策手順
・・①作業環境を整える
・・②作業員の意識改革
・・③ルールの徹底
・代表的な手法
・・危険予知訓練（KYT）：訓練を行って作業員自身が危険を予知できるようにする
・・ヒヤリハット：重大な事故につながりかねない出来事を全作業員で共有、改善策を検討し、重大な事故の防止に繋げる
◆転倒
・原因：作業環境の問題
・対策
・・作業環境の改善
・・作業員の安全意識の向上
・・安全対策の徹底
◆［挟まれ，巻き込まれ］
・原因
・・機器の整備不良
・・ヒューマンエラー
・対策：作業効率を下げることなく機械と人の間に十分なスペースを確保する
◆［転落，墜落，踏み外し］
・原因
・・足場や安全柵の不備
・・段差の存在
・対策
・・高所での一人作業の禁止
・・ヘルメット着用義務
・・役職者への相談と報告を義務付ける
・・ルールの徹底
◆［切れ，擦れ］
・原因
・・カッターナイフの誤った使用や回転する刃物に誤って触れる
・・道具や設備に体をこすってしまう
・対策
・・耐切創性手袋の支給
・・カッターナイフの使用ルールを整える
・・設備にカバーをかける
◆感電
・原因
・・電気機器の故障
・・保護装置の欠陥
・・不適切な配線
・対策
・・［電気機器点検，保護装置，適切な配線］
・・作業者の正しい知識と技能向上
・・安全対策の徹底
動画で学ぶ
◆［整理，整頓］の準備
①製品：［完成品，仕掛品，原材料］
・・バラバラに置かれている原材料
・・倉庫の隅に置かれた在庫
・・通路に放置されっぱなしの仕掛品
＊担当者に聞かないと不明もしくは聞いても不明
②製品を形作るもの：［金型，刃物類］
③測定器
④工具類
◆［整理，整頓］のやり方
・整理：必要なものと不要なものに分けて不要なものを捨てる
↑工場内の製品の場合は基準が曖昧もしくは基準がないことがある
↑例：来月以降分の納入予定分まで完成品としての在庫は「今」の概念で見ると不要なもの
↑あくまで予定であるから顧客側が「やはり購入を取り止めます」という事態を想定していない
・整頓：必要なものをいつでも取り出せるようにしておく