製造業におけるライン・バランシングの定義
ラインバランシングは、生産率をタクトタイムに合わせるために、オペレーターと機械の時間をバランスさせる生産戦略です。
タクトタイムとは、顧客の需要を満たすために部品や製品を生産しなければならない速度のことです。
ある生産ラインにおいて、生産時間がタクトタイムと完全に等しい場合、そのラインは完全にバランスが取れています。そうでない場合は、ボトルネックや過剰生産能力を除去するために、資源の再配分や再配置を行う必要があります。言い換えれば、ラインの各タスクに割り当てられた作業者と機械の量は、最適な生産レートを満たすようにリバランスされるべきです。
ラインバランシングの利点
1.待ち時間の無駄を削減
待ち時間は、リーン生産方式における8つの無駄の1つです。これは、オペレーションが完全に同期していないときに発生するあらゆるアイドルタイムを指します。例えば、作業者が材料を待っている時や、他の作業者が作業を完了するのを待っている時に、「待ち」のムダが発生します。設備が稼動していないダウンタイムも待ち時間のムダの一例です。
ラインバランシングは、すべてのオペレーターと機械が バランスの取れた方法で一緒に働くことを保証します。どのオペレーターもマシンも過負荷になったり、アイドルになったりしてはいけません。ダウンタイムを最小限に抑えることで、ラインバランシングは待機中の無駄を削減します。
2.在庫の無駄の削減
在庫廃棄物も廃棄物の一種です。これは、原材料、仕掛品（未完成品）、完成品の過剰に相当します。在庫の浪費は、資本の非効率的な配分を示します。
ラインバランシングは生産を標準化するため、在庫の積み増しや余剰在庫を回避することがより簡単になります。アイドル時間を減らすことで、ラインバランシングは最小限の仕掛かり作業を保証します。そして最後に、生産時間をタクトタイムに近づけることで、納期厳守を保証します。
3.内外のイレギュラーを吸収
ラインバランシングは生産ライン内のばらつきを低減します。バランスのとれた生産ラインは安定し、変化に対応できる柔軟性があります。
たとえば、顧客の需要が変化した場合、つまりタクトタイムが変化した場合、ラインバランシングによって、オペレーションを迅速に再編成することができます。バランスのとれた生産ラインにもたらされる変化の結果は予測可能です。そのため、生産率を調整するためにラインを修正することがはるかに簡単です。
4.生産コストの削減と利益の増加
完璧なラインバランシングは、作業員と機械が完全に同期した方法で作業することにつながります。アイドリング状態にあるオペレーターに給与は支払われません。すべての機械がその潜在能力をフルに発揮します。言い換えれば、マンパワーと機械の能力が最大化されるのです。このような工程効率は、より少ないコストとより多くの利益を意味します。
どうすればライン・バランスを取ることができますか？
1.タクトタイムの計算
ラインバランシングの目的は、生産レートをタクトタイムに合わせることなので、タクトタイムを把握することは不可欠です。Tulip 、すぐに使えるタクトタイムアプリと タクトタイムダッシュボードを提供し、タクトタイムの計算と追跡を生産プロセスのシームレスな一部にしています。
2.タイムスタディの実施
タイムスタディの実施方法について詳しい記事を書きました。時間調査の目的は、生産ラインの各作業を完了するのに必要な時間を確定することです。言い換えれば、従業員や機械が各工程でどれだけの時間を費やしているかを知ることです。
ストップウォッチとクリップボードを使った時間調査は可能ですが、現在でははるかに優れた選択肢があることに留意してください。IoT 接続とクラウドコンピューティングは、データ収集と保存を一変させました。センサーと製造アプリを使用することで、製造業者は自動的かつ継続的にタイムスタディを実施できるようになり、人為的なバイアスやサンプルサイズの影響を排除できるようになりました。
3.ボトルネックと過剰生産能力の特定
時間調査のデータを分析するとき、工程のどの部分にタクトタイム以上の時間がかかっているかに注目してください。タクトタイムを超えるということは、納期が遅れる、出荷コストが高くなる、あるいは顧客が不幸になることを意味します。また、どの部分がタクトタイムより時間がかかっていないかに注目してください。そのような場所には余剰生産能力があります。
4.リソースの再配分
まず、タスクの優先順位を考えることから始めましょう。例えば、あるステップにある部品が必要な場合、その部品がそのステップに到達する前に完了していることを確認する必要があります。優先順位ダイアグラムが役に立ちます。
次に、過剰生産能力やボトルネックを削減するために、タスクを再配置します。たとえば、人員や設備などのリソースを、過剰生産能力を持つラインからボトルネックに移動させます。つまり、詰まっている部分の仕事量を軽減し、より多くの仕事を吸収することで余剰能力を埋められる場所に移動させることを目指します。そうすることで、キャパが余っていた場所での待ちのムダを減らすことができます。また、ボトルネックとなっていた生産フローの改善にもつながります。
オペレーターのアイドル時間を最小化し、機械や装置の稼働率を最大化するようなグループに、初歩的な作業を整理するようにしてください。収集したオペレーターのパフォーマンスに関するデータを考慮に入れながら、最も論理的な方法で、オペレーター間で作業負荷を分担してください。理想的には、同期化を達成するために、各タスクグループを同じ時間で完了させるべきです。
ワークステーションの数が多すぎるか少なすぎるかを検討 してください。ラインバランシングを行うことで、工程効率が向上し、ライン全体 のキャパシティが過剰になるかもしれません。ワークステーションを削除したり、工程を組み合わせたりすることが有益かもしれません。
複数のオペレーターが連続した作業を行い、ひとつのユニットとして作業する場合、作業者と作業量の不均衡を減らすよう努力する必要があります。生産ラインにおける作業の適切な配置と割り振りは、所望の時間における生産量を最大化するのに役立ちます。
5.その他の改善
あなたのラインに関する定量的なデータを分析すれば、ラインのバランスを改善できる他の改善機会が必ず見つかるはずです。
プロセス改善を実施するには、オペレーターの時間、機械の時間、セッ トアップ時間の 3 つのパラメータを操作します。例えば、タスク完了に時間がかかる作業員には追加トレーニングを行ったり、段取り替え時間を短縮するために段取り替えを促進したりすることができます。また、機械をアップグレードしたり、オペレーターが適切な機械のセットアップやメンテナンスの標準作業手順書（SOP）に従うようにすることもできます。
多くのリーン・プラクティスは、ラインのばらつきを減らすのにも役立ちます。5Sとビジュアル管理は一貫性のある作業空間を作り出し、道具を探す無駄な時間を減らし、工程効率を向上させます。ポカヨケ（エラープルーフィング）は、不良を早期に発見し、アウトプットの一貫性を高めるプロセスです。
結論
ラインバランシングは産業上重要な最適化問題です。ラインの効率を改善することで、組織はリーン生産方式の無駄を削減し、より多くの価値を引き出すことができます。
Tulip業務全体の生産性を向上
ノーコードの産業用アプリケーションで、どのように無駄を省き、生産効率を高めることができるかをご覧ください。