製造プロセスをより効率化する。製造業に必要な生産管理システムとは

 2021.10.06  デジタルトランスフォーメーションチャンネル

効率的な生産体制の構築は製造業を営む企業にとって重要な経営課題と言えます。生産体制の最適化を目指す上で欠かせないのが、製造プロセスを最適化する生産管理です。本記事では国内の製造業が抱えるさまざまな課題を考察するとともに、製造プロセスを効率化する方法について解説します。

製造プロセスをより効率化する。製造業に必要な生産管理システムとは

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なぜ製造業で生産性やプロセスの効率化が必要なのか?

日本は「ものづくり大国」と「輸出大国」という2つの顔を持っており、エネルギー資源に乏しい国でありながら製造と輸出によって大きな経済発展を遂げました。しかし、2010年にGDPで中国に追い抜かれ、2011年には31年ぶりに貿易収支が赤字となり、主力産業の製造業にも成長にかげりが見えはじめます。

こうした事態の背景には日本の製造業が抱えている大きな課題が潜んでいます。その課題とは以下に挙げる3つです。

  1. 深刻な人材不足
  2. 業務への負荷とミス
  3. 事業計画と部品調達の調整の難易度が高い

以降1つずつ説明していきます。

深刻な人材不足

日本の製造業が抱えている大きな課題の1つが「人材不足」です。日本は人口の減少と高齢化が進んでおり、生産年齢人口の減少も続いています。これらの影響を受け、人材不足が深刻化しているのが製造業です。実際、経済産業省の調査によると、製造業を営む企業の多くが重要な経営課題として「人材不足」と回答しています。

さらに、製造業は若年層の入職者が減少傾向にあり、人材の高齢化が進展しているのも大きな問題です。製造業は高度な技術が求められる仕事であり、人材不足は業務の属人化を招くと同時に技術継承の観点で深刻な問題となっています。少子高齢化に伴う生産年齢人口の減少は今後も加速していくと予測されるため、製造業では「いかにして限られたリソースで、生産体制を効率化するか」が重要な経営課題となっているのです。

業務への負荷とミスが大きな課題

製造業は高度な知識と高い技術が求められる業務も多いため、熟練工への依存度が高くなりやすくなります。それと並行し、業務自体も属人的になってしまう傾向にあります。そして、個人の業務プロセスを可視化することが難しいため、業務を標準化することも簡単ではありません。製造ラインや部門ごとに業務内容が異なるため業務負荷も異なります。

こうした製造部門だけでなく、原材料や部品を調達する購買部門もさまざまな課題を抱えています。効率的な生産体制を構築するためには、生産計画に基づいて品質のよい資材を「適切なタイミング」で「必要な量」を「適正な価格」で仕入れなくてはなりません。こうした高度な知見が求められる業務は属人的になりがちであり、さらに人間が行う以上は受発注の漏れやミスが生じます。

事業計画と部品調達の調整の難易度が高い

製造業は生産活動における全過程を計画し、その生産計画に則って事業活動を展開します。具体的には、市場調査や需要予測に基づいて経営計画・販売計画を立案し、必要な原材料や部品の所要量を計画して在庫状況を定量化し、生産の日程計画・生産順序計画などを具体化します。そして、生産設備の稼働状況や人的資源の投入量を考慮して設備計画や要員計画を定め、長期的な視点に基づく生産計画を策定するのが一般的なプロセスです。

現代はテクノロジーの進歩・発展に比例して、市場の変化速度が加速しています。このような時代のなかで、人の勘や経験に基づく経営判断で生産計画を最適化するのは困難であり、部品調達の難易度も高まっています。だからこそ、現代の製造業に求められているのが「DXデジタルトランスフォーメーション)」の実現です。DXとはデジタル技術を活用して経営体制や生産体制に改革をもたらし、市場における競争優位性の確立を目指す取り組みです。

そして、製造業におけるDXを実現するためには、製造プロセスを最適化する生産管理システムが欠かせません。生産管理システムは調達・購買・製造・在庫・出荷など、生産体制における一連のプロセスを統合的に管理するソリューションです。さまざまな生産プロセスを効率化・自動化できるため、人材不足や就業者の高齢化などの課題を解決する一助となります。また、製造ラインのあらゆる情報を収集できるため、高度なデータ分析に基づく部品調達や生産計画の策定が可能になるでしょう。

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製造プロセスをより効率化する方法

ここからは、生産体制や製造プロセスを効率化する代表的な方法を紹介します。

5Sで作業をスマートに

5S活動」とは、製造現場における安全管理と品質管理の基本となる考え方です。製造業の就業者が学び実践していく基本中の基本であり、「S」から始まる5つのキーワード「整理・整頓・清掃・清潔・しつけ」の頭文字をとって5S活動と呼ばれています。

大手の製造業ほど5S活動を仕事そのものと認識しており、すべての就業者に5S活動を徹底的に教え込むと言われています。しかし単に大手を模倣して自社で実施するのではなく、あくまでも「5S活動が製造現場の安全と品質の向上につながる」という考え方を浸透させることが重要です。

業務内容を分析してより効率よく作業する

効率的な生産体制を構築するための重要課題は、「いかにして最少の労働投入量で最大の成果を創出するか」です。作業員の業務内容を分析し、可能な限りムダやムラを省くことで業務プロセスが効率化され、労働生産性の向上につながります。加えて、材料や部品の管理体制を整備したり、製造プロセスの順番を見直したりと、業務内容を分析して継続的な改善に取り組みましょう。これらを並行して行っていくことで、より効率的な生産体制の構築が可能です。

作業員の業務効率化に取り組むことに加え、デジタル技術導入によって生産体制の省人化を目指す施策も有効です。

システムやツールの導入を検討する

先述したように、製造現場では人材不足と就業者の高齢化が進展しており、いかにして効率的な生産体制を整備するかが重要な課題となっています。人的資源を投入することなく、効率的な生産体制を構築するためにはシステムやツールの導入が不可欠です。例えば、AIやIoTを生産体制に取り入れれば、生産設備の保全業務が効率化・自動化され、人間では知覚できない異常や不具合までスムーズに検出されるでしょう。また、事務処理や会計処理などに関してはオンラインサービスを利用するのも有効な方法です。

製造業だからこそAIを導入することにメリットがある

さまざまな課題や問題を抱えている製造業ですが、じつはAIやIoTの技術革新によって飛躍的な発展が見込まれている業界でもあります。特に期待されているのが、「機械学習とディープラーニングによる、検品業務の高度化」です。検品作業は、製造業において欠かすことのできない重要なフェーズです。したがってここにAIを活用し、人の目視とは比較にならないほど高精度な検品・検査を実現すれば、製造ライン全体における業務効率化と労働生産性の向上が期待できるのです。

またAIやIoT技術と共に、工場内のあらゆる設備とがネットワーク接続するので、工作機械や駆動装置などの稼働状況をリアルタイムに把握可能となります。これによって、事故を未然に防止できる点も大きなメリットです。

AIやIoTによる技術革新は製造業の在り方を大きく変えるソリューションと言えます。しかし自社の生産体制や事業形態によって必要なソリューションは異なるため、まずは「AIやIoTをどの事業領域で活用し、どのような成果を得たいのか」をきちんと明確化することから、着実に導入の準備を進めていきましょう。

まとめ

現代はAIやIoTによる技術革新「第4次産業革命」の黎明期と言われています。現状さまざまな課題を抱えている製造業こそ、実はこうした技術革新によって大きな飛躍が期待されている業界でもあります。生産体制の最適化を目指すなら、IFS社のソリューションを導入することも、有効な選択肢の1です。製造業の現場に特化した、高性能かつ使いやすく導入しやすいシステムが特徴です。ぜひ問い合わせてみましょう。

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