設備稼働率を改善して製造コストを削減する7つの対策

製造コストの見直しを進めるうえで、設備稼働率の改善は重要な取り組みの一つです。製造現場では、設備の故障や段取り替え、材料待ち、作業者の配置不足などによって、生産設備が十分に活用されていないケースがあります。こうした停止や待機の時間が積み重なると、生産性が低下し、製品1個当たりの製造コストが高くなる原因になります。

設備を導入すると、稼働状況にかかわらず減価償却費や維持管理費などが発生する場合があります。そのため、既存設備を有効活用し、限られた時間で必要な生産量を確保できれば、追加的な設備投資を抑えながら製造コストを適正化できる可能性があります。

ただし、設備稼働率を単純に高めれば、必ず製造コストが削減できるわけではありません。設備を長時間動かしても、不良品が増えたり、必要以上の在庫が発生したりすれば、かえって工場全体の負担が大きくなることがあります。

重要なのは、必要な製品を、求められる品質と納期を守りながら、効率よく製造できる状態をつくることです。

また、設備稼働率の改善には、設備そのものの性能だけでなく、生産計画、保全体制、作業方法、材料供給、品質管理など、複数の要素が関係しています。一つの工程だけを改善しても、前後の工程に問題が残っていれば、工場全体として十分な成果が得られない場合もあります。

本記事では、設備稼働率の基本的な考え方から、製造コストの見直しにつながる7つの具体的な対策、改善効果の確認方法、継続的な運用のポイントまで詳しく解説します。製造現場の管理者や生産技術担当者、製造コストの削減を求められている実務担当者が、現状分析から改善活動まで進められる内容を紹介します。

設備稼働率の改善が製造コストの見直しにつながる理由

設備稼働率とは、設備が利用可能な時間や予定された稼働時間に対して、実際にどの程度稼働していたかを示す指標です。ただし、企業や工場によって計算方法が異なるため、改善活動を始める際には、何を分母とし、どのような状態を稼働時間として扱うかを明確にする必要があります。

製造業では、生産設備を導入すると、設備の使用状況にかかわらず減価償却費などの固定的な費用が発生する場合があります。また、設備の運転や保守に必要な人員、工場の維持管理、設備の点検などにも費用がかかります。

こうした状況で設備の停止時間が長くなると、一定期間に製造できる良品数量が少なくなり、固定費を製品に配分したときの製品1個当たりの負担が大きくなることがあります。

反対に、停止時間を減らして必要な生産数量を効率よく確保できれば、単位製品当たりの製造コストを抑えられる可能性があります。

例えば、設備の段取り替えや材料待ちによって毎日一定の停止時間が発生している場合、その時間を短縮することで、同じ勤務時間内に生産できる数量を増やせることがあります。必要な生産量を残業せずに確保できるようになれば、追加的な労務負担の抑制にもつながります。

さらに、設備稼働率の改善によって生産能力に余裕が生まれると、急な受注や生産計画の変更にも対応しやすくなります。納期遅延を防ぎ、外部への緊急加工依頼や休日稼働などを減らせる可能性もあります。

ただし、停止時間を短縮した結果として生産能力に余裕が生まれても、それだけで固定費そのものが減少するわけではありません。実際の製造コスト削減につなげるには、残業時間の削減、設備運転時間の短縮、不良品の減少、外注工程の内製化など、具体的な費用や資源使用量の変化を確認する必要があります。

また、設備稼働率を高めるためだけに不要な製品を生産すると、仕掛品や完成品の在庫が増加します。在庫の保管スペースや管理作業、長期保管による品質リスクなどを考慮すると、稼働率の向上が必ずしも工場全体のコスト削減につながるとは限りません。

そのため、設備稼働率の改善では、単に設備を動かす時間を増やすのではなく、受注や需要に見合った良品を効率よく生産することが重要です。

特に、工場全体の生産量を制約している工程を優先して改善すると、大規模な設備投資を増やさずに生産能力を高められる場合があります。反対に、生産能力に十分な余裕がある工程だけを改善しても、工場全体の生産量には影響しないことがあります。

製造コストを見直す際には、設備単体の稼働率だけでなく、生産数量、不良率、作業工数、在庫量、納期達成状況などを組み合わせて評価することが求められます。

改善前に確認したい稼働率の測定方法と主要指標

設備稼働率の改善に取り組む前に、現状を正しく測定する仕組みを整える必要があります。測定する基準が曖昧なままでは、改善前後の数値を比較できず、実際に効果が出ているか判断しにくくなります。

設備の時間稼働率を確認する代表的な方法として、実際の運転時間を予定稼働時間で割り、百分率で表す計算があります。

例えば、予定稼働時間が480分で、そのうち設備停止が60分、実際の運転時間が420分だった場合、時間稼働率は87.5％です。

ただし、ここでいう予定稼働時間には、あらかじめ計画された休憩や保全時間を含めるかどうかという問題があります。企業によって管理基準が異なるため、計画停止と突発停止の扱いを統一し、同じ条件で継続的に測定することが重要です。

また、設備が動いている時間だけを確認しても、生産効率の全体像は把握できません。

設備が通常より遅い速度で運転されていたり、不良品が多く発生していたりする場合、稼働率が高くても実際の良品生産能力は低下します。

そこで活用したいのが、設備総合効率という考え方です。

設備総合効率は、時間稼働率、性能稼働率、良品率の3つの要素を組み合わせて、設備がどれだけ有効に良品を生産しているかを評価する指標です。

時間稼働率は、予定稼働時間に対して設備が運転していた時間の割合を示します。性能稼働率は、標準的な生産速度に対して実際にどの程度の生産が行われたかを示します。良品率は、生産した数量のうち、品質基準を満たした製品の割合です。

これらを組み合わせることで、設備停止だけでなく、速度低下や品質不良による損失も把握しやすくなります。

ただし、各指標の算定方法や標準サイクルタイムの設定によって結果が変わるため、対象設備に適した管理基準を定める必要があります。製品ごとに標準サイクルタイムが異なる場合は、製品構成の変化も考慮して比較することが大切です。

さらに、設備稼働率と設備負荷率を区別することも重要です。設備負荷率は、設備の利用可能時間に対して、どの程度の生産負荷が計画されているかを把握するための指標として用いられます。

そもそも受注や生産計画が少ないために設備を稼働させていない場合と、十分な生産負荷があるにもかかわらず設備トラブルで停止している場合では、必要な改善策が異なります。

前者では生産計画や設備配置の見直しが重要になり、後者では保全や作業方法の改善が優先されます。

製造現場では、稼働率の数値だけを目標にすると、問題のある運転を続けたり、必要な点検時間を削ったりする行動につながるおそれがあります。

安全性や品質を優先しながら、停止時間、実際の生産速度、良品数量をバランスよく管理することが大切です。

最初からすべての設備を詳細に測定する必要はありません。まずは生産量への影響が大きい設備や停止時間が長い設備を選び、稼働状況を記録するところから始めると、改善活動を進めやすくなります。

対策1：停止時間と停止原因を記録して見える化する

設備稼働率を改善するための第一歩は、設備が停止している時間と、その原因を正確に把握することです。

製造現場では、設備の故障だけでなく、材料待ち、作業者待ち、段取り替え、品質確認、工具交換など、さまざまな理由で設備が停止しています。

停止時間をまとめて記録するだけでは、どの原因から改善すべきか判断できません。そのため、停止理由を一定の分類に分け、発生頻度と停止時間を継続的に記録することが重要です。

例えば、設備故障による長時間停止が月に数回発生する場合と、材料待ちによる短時間停止が毎日繰り返される場合では、改善の進め方が異なります。

長時間停止は一度の影響が大きいため、設備保全や部品交換などの対策が必要になります。一方、短時間停止は見過ごされやすいものの、発生回数が多いと大きな時間損失につながります。

停止記録では、設備番号、発生日時、停止開始時刻、復旧時刻、停止理由、生産していた製品、対応内容などを記録すると、原因を分析しやすくなります。

特に重要なのは、設備が停止した現象と、その根本原因を区別することです。

例えば、設備が材料詰まりで停止した場合、停止理由を材料詰まりと記録するだけでは不十分なことがあります。材料寸法のばらつき、供給装置の調整不足、摩耗した部品など、背景にある原因を確認する必要があります。

停止時間の記録が蓄積されたら、停止時間の合計が大きい原因や、発生頻度が高い原因から改善対象を絞り込みます。

このとき、単純に停止時間が長い項目だけを選ぶのではなく、生産全体への影響度も確認すると効果的です。後工程に十分な余裕がある設備の停止よりも、工場全体の生産量を制約している設備の停止を優先した方が、改善効果が大きくなる場合があります。

また、停止記録は現場作業者の負担になりすぎない方法で運用することが大切です。記録項目を増やしすぎると、入力作業が形骸化し、正確な情報が集まらなくなる可能性があります。

最初は主要な停止理由を分類し、短時間で記録できる仕組みを整えるとよいでしょう。

改善後は、対象となる停止理由の発生回数と累計停止時間がどの程度減少したかを確認します。さらに、停止時間の削減によって良品数量や作業工数に変化があったかも合わせて検証します。

停止原因の見える化は、一度実施して終わる活動ではありません。設備の状態や生産品目が変化すると、新しい停止原因が発生することもあります。

記録と分析を継続し、改善すべき問題を早期に発見できる状態をつくることが、設備稼働率の安定化につながります。

対策2：段取り替えと立ち上げの時間を短縮する

多品種少量生産を行う製造現場では、段取り替えの時間が設備稼働率を低下させる大きな要因になることがあります。

段取り替えとは、生産する製品や加工条件を変更するために、工具、金型、治具、材料、設備設定などを切り替える作業です。

製品の切り替え回数が多い工場では、1回当たりの段取り時間が短くても、1日や1か月の合計では相当な時間になる場合があります。

段取り時間の短縮を進める際には、まず現在の作業を細かく観察し、設備を停止しなければ実施できない作業と、設備の運転中に準備できる作業を区別します。

例えば、次に使用する工具や治具の準備、必要な材料の確認、作業指示書の確認などは、作業内容や安全条件によっては設備停止前に実施できる場合があります。

こうした準備を事前に完了させることで、設備を停止してから再稼働するまでの時間を短縮できる可能性があります。

一方、工具や金型の取り付け、設備内部の清掃、安全確認など、設備停止が必要な作業については、作業順序や使用する器具を見直します。

必要な工具が作業場所から離れた位置に保管されている場合、移動や探索の時間が発生します。使用頻度に応じて工具や治具の保管場所を整理するだけでも、段取り作業の効率が改善することがあります。

また、段取り替えにかかる時間が担当者によって大きく異なる場合は、作業方法が十分に標準化されていない可能性があります。

熟練者の作業手順を確認し、短時間で安全に実施できる方法を標準作業として整備することが有効です。

ただし、単に作業速度を上げることを優先してはいけません。工具の取り付け確認や加工条件の検証が不十分になると、設備故障や品質不良を引き起こすおそれがあります。

段取り時間は、設備を停止した時点から単に再起動するまでではなく、必要な品質を満たした製品を安定して生産できる状態になるまでを含めて評価することが重要です。

例えば、段取り替え後に条件調整を繰り返し、初期不良が多数発生している場合、設備の停止時間だけを短縮しても十分な改善とはいえません。

条件設定の再現性を高め、初回から適切な加工ができるようにすることで、段取り時間と品質損失の両方を減らせる可能性があります。

段取り替えの改善効果を確認する際には、作業開始から良品生産開始までの時間、段取り替え回数、立ち上げ時の不良数量などを継続して測定します。

さらに、生産ロットの大きさも合わせて検討することが必要です。

段取り回数を減らすために生産ロットを大きくしすぎると、仕掛品や完成品の在庫が増える場合があります。段取り時間だけでなく、在庫管理や納期への影響を考慮し、工場全体で適切な生産方法を選ぶことが大切です。

対策3：予防保全と点検で突発停止を減らす

設備の突発的な故障は、稼働率を大きく低下させる原因の一つです。

突発停止が発生すると、修理や部品交換に時間がかかるだけでなく、生産計画の変更、作業者の待機、仕掛品の滞留、納期調整など、周辺業務にも影響が広がります。

特に、生産工程の中で代替設備がない場合や、特定の設備に生産能力が集中している場合には、一度の故障が工場全体の生産計画を乱すことがあります。

こうした問題を減らすには、故障してから修理する対応だけでなく、故障を未然に防ぐための予防保全を取り入れることが重要です。

予防保全では、設備の使用時間や運転回数、メーカーが示す保守条件、過去の故障履歴などを参考に、点検や部品交換の時期を計画します。

摩耗しやすい部品や劣化しやすい部品については、設備の使用状況に応じて点検基準を設定します。

また、設備の日常点検も重要です。

異音、振動、温度変化、油漏れ、動作速度の変化などは、設備状態の異常を把握する手掛かりになる場合があります。ただし、異常の兆候は設備の種類によって異なるため、機器の仕様や安全基準に合った点検方法を選ぶ必要があります。

日常点検では、確認する項目と正常状態の判断基準を明確にし、担当者によって判断が大きく変わらないようにします。

例えば、異常が疑われる状態を発見した際に、誰へ報告するのか、設備を停止する必要があるのか、どのような確認を実施するのかを事前に決めておくことが大切です。

点検で異常が確認されても、報告や対応が遅れると故障につながる可能性があります。

一方、必要以上に頻繁な点検や部品交換を行うと、保全作業の負担が大きくなり、設備の利用可能時間も減少します。

そのため、過去の故障履歴や設備の重要度をもとに、適切な保全周期を検討する必要があります。

故障の発生頻度だけでなく、故障した場合の復旧時間や生産への影響を考慮することも重要です。

例えば、故障頻度が低くても復旧に長時間を要する重要設備では、予備部品の確保や復旧手順の整備が有効な場合があります。

設備保全を改善する際には、故障間隔や修復時間などの指標を継続して確認すると、対策の効果を判断しやすくなります。

故障間隔が長くなり、修復に必要な時間が短くなれば、突発停止による生産損失を抑えられる可能性があります。

予防保全は、短期的には点検や保全作業の時間を必要とします。しかし、重大な故障や長時間停止を減らすことで、中長期的な設備稼働率の安定化につながります。

安全性を確保しながら、設備の重要度と故障リスクに応じた保全体制を整えることが重要です。

対策4：生産計画と設備負荷を平準化する

設備稼働率を改善するためには、設備そのものの改善だけでなく、生産計画の見直しも欠かせません。

製造現場では、特定の設備に生産が集中する一方で、別の設備には余裕があるという状況が発生することがあります。

このような設備負荷の偏りが大きいと、一部の工程では残業や休日稼働が必要になり、他の工程では設備が待機する状態になります。

結果として、工場全体の生産能力を十分に活用できず、作業工数や生産リードタイムが増加する場合があります。

設備負荷を平準化するには、まず設備ごとの生産能力と、予定されている生産数量を確認する必要があります。

設備能力を把握する際には、理論上の最大生産数量だけでなく、段取り替え、保全、品質確認などを考慮した実際の生産能力を基準にすることが大切です。

また、製品ごとに加工時間が異なる場合は、単純な生産数量ではなく、必要な設備時間に換算して負荷を比較します。

例えば、加工時間の短い製品と長い製品を同じ数量だけ製造する場合でも、設備に必要な時間は異なります。

設備ごとの負荷を正確に把握できれば、余裕のある設備への生産振り分けや、生産順序の変更を検討しやすくなります。

ただし、設備間で生産を振り分ける際には、加工精度、治具の互換性、作業者の技能、品質確認の条件などを確認する必要があります。

能力が似ている設備であっても、すべての製品を同じ条件で加工できるとは限りません。

また、生産順序の工夫によって段取り替えの回数や時間を減らせる場合があります。

同じ工具や治具を使用する製品を一定の範囲でまとめて生産すれば、切り替え作業の負担を軽減できる可能性があります。

ただし、段取り効率を優先しすぎて納期の早い製品を後回しにすると、顧客への納入に影響が出ることがあります。

生産順序は、納期、設備能力、材料の入荷予定、作業者の配置、段取り条件などを総合的に判断して決定する必要があります。

さらに、設備負荷の平準化では、工場全体の生産量を制約している工程を把握することが重要です。

ある工程の能力が不足している場合、その前工程だけを高速化すると、仕掛品が増加する可能性があります。

反対に、制約工程の停止時間や段取り時間を短縮できれば、工場全体の生産能力が改善する場合があります。

設備ごとの稼働率を一律に高めるのではなく、生産工程全体の流れを確認し、必要な工程に改善活動を集中させることが製造コストの見直しにつながります。

対策5：材料供給と工程間の待ち時間を減らす

設備自体に問題がなくても、材料や部品が予定どおり供給されなければ、生産を続けることはできません。

製造現場では、必要な材料が作業場所に届いていない、前工程の加工が遅れている、検査待ちの製品が滞留しているなどの理由で設備が停止することがあります。

こうした待ち時間は設備故障とは異なりますが、設備稼働率を低下させる重要な要因です。

材料供給の改善では、まず設備が停止した理由を確認し、必要な材料や部品がどの段階で不足しているのかを調べます。

例えば、倉庫には十分な材料があるにもかかわらず、作業場所への搬送が遅れている場合は、材料の補充方法や搬送ルートに改善の余地があります。

一方、倉庫自体に材料がない場合は、発注時期、納入リードタイム、在庫管理、仕入先との情報共有などを見直す必要があります。

重要なのは、材料不足の原因を設備周辺だけで判断しないことです。

材料の手配から受け入れ、保管、工程への供給までの流れを確認することで、待ち時間が発生する原因を特定しやすくなります。

また、工程間の仕掛品管理も重要です。

前工程で製造した部品が後工程へ適切に引き渡されない場合、後工程では材料待ちが発生します。

その一方で、前工程が必要以上に生産すると、仕掛品が増加して保管スペースや管理作業の負担が大きくなります。

そのため、工程間の待ち時間を減らす際には、単純に仕掛品を増やすのではなく、各工程の生産能力や処理速度に応じた供給方法を検討する必要があります。

例えば、一定数量の部品を生産した時点で後工程へ引き渡す方法や、後工程の使用状況に応じて前工程から補充する方法などが考えられます。

ただし、適切な供給単位や補充頻度は、製品の特性や搬送距離、生産量によって異なります。

また、材料供給の改善では、現場の動線を見直すことも有効です。

作業者が材料を取りに行くために設備から離れる時間が長い場合、材料の保管場所や供給方法を変更することで、設備の待機時間を減らせる可能性があります。

材料置き場の表示や保管位置を統一すれば、必要な材料を探す時間の削減にもつながります。

ただし、材料を設備の周辺に集めすぎると、作業スペースが狭くなり、安全性や作業性が低下することがあります。

材料供給の改善は、安全な作業動線と適切な在庫量を維持しながら進めることが重要です。

改善効果を確認する際には、材料待ち時間、工程間の滞留時間、仕掛品数量、搬送作業工数などを合わせて測定します。

設備稼働率が向上していても、仕掛品や搬送工数が大幅に増えている場合は、工場全体で見た効果を再評価する必要があります。

対策6：作業標準化と人員配置を最適化する

設備稼働率は、設備の性能だけでなく、作業者の配置や作業方法によっても大きく左右されます。

同じ設備を使用していても、担当者によって準備時間や条件調整の方法が異なる場合、稼働時間や生産数量に差が生じることがあります。

また、設備を操作できる作業者が限られている場合、担当者の休憩や欠勤、他工程への応援などによって設備が停止することもあります。

こうした問題を改善するには、作業手順の標準化と人員配置の見直しが有効です。

作業標準化では、まず現在の作業方法を確認し、設備の操作、材料投入、加工条件の設定、品質確認、完成品の取り出しなどの作業を整理します。

そのうえで、安全性と品質を確保しながら、安定した作業結果を得られる手順を標準化します。

標準作業を整備する際には、単に作業の順番を記載するだけでなく、判断基準や注意点を明確にすることが大切です。

例えば、加工条件を変更する際の確認方法や、異常が発生した際の停止判断、品質確認が必要なタイミングなどを統一すると、担当者による作業のばらつきを抑えやすくなります。

また、標準化された作業内容を教育に活用することで、複数の作業者が同じ設備を適切に操作できる体制を整えられます。

特定の熟練者だけが対応できる作業が多い場合、その担当者が不在になると設備稼働率が低下する可能性があります。

作業者の技能を整理し、必要な教育や訓練を計画的に進めることで、人員配置の柔軟性を高められます。

ただし、技能教育が十分でない状態で複数設備の担当を任せると、操作ミスや品質不良、安全上の問題につながるおそれがあります。

作業者の習熟度を確認し、必要な資格や教育、安全上の条件を満たしたうえで担当範囲を決定する必要があります。

人員配置の最適化では、設備の自動運転時間と人による作業時間を分けて確認することも重要です。

例えば、設備が自動で加工している間に、作業者が次の材料を準備したり、完成品を検査したりできる場合があります。

設備の自動運転時間を活用して作業順序を工夫すれば、設備を待機させる時間を短縮できる可能性があります。

一方、複数設備を担当することで作業者の負担が過度に増加すると、異常の発見が遅れたり、品質確認が不十分になったりするおそれがあります。

人員配置を見直す際には、設備稼働率だけでなく、作業者の負荷、移動距離、安全性、品質確認に必要な時間などを総合的に評価することが大切です。

また、作業標準は一度作成して終わりではありません。

設備の改造、工具の変更、生産品目の追加などによって適切な作業方法が変わる場合があります。現場の改善結果を反映し、標準作業を継続的に更新することが重要です。

対策7：不良と手直しを減らし良品生産を増やす

設備稼働率の改善では、設備を動かしている時間だけでなく、その時間にどれだけ良品を生産できているかを確認する必要があります。

設備が高い稼働率で運転されていても、不良品が多く発生している場合、実際に出荷できる製品数量は少なくなります。

また、不良品の手直しや再加工が必要になると、本来の生産計画に使用するはずだった設備時間や作業工数が消費されます。

そのため、不良率の低減は、設備の有効活用と製造コストの見直しを同時に進めるための重要な対策です。

まずは、不良が発生している工程と、その発生条件を把握します。

不良の種類、発生数量、製品、使用設備、加工条件、材料ロットなどを確認することで、不良が集中している条件を見つけやすくなります。

例えば、特定の工具を使用したときに寸法不良が増える場合、工具摩耗や取り付け状態、加工条件などを確認する必要があります。

また、設備の立ち上げ直後に不良が集中している場合は、条件設定の再現性や初品確認の方法に問題がある可能性があります。

不良の発生原因を分析する際には、作業者の注意不足だけに原因を求めないことが重要です。

設備状態、材料のばらつき、作業手順、検査方法、環境条件など、複数の要因を確認する必要があります。

原因が十分に特定されていない状態で対策を実施すると、一時的に改善しても同じ不良が再発することがあります。

品質改善では、不良品を後工程で発見するだけでなく、不良を発生させない仕組みを整えることが重要です。

例えば、加工条件の設定範囲を明確にする、工具の交換基準を統一する、材料の取り違えを防ぐ、必要な確認作業を標準化するなどの対策が考えられます。

また、工程内で異常を早期に発見できれば、不良品を連続して生産してしまうリスクを抑えられます。

ただし、不良率を下げるために検査や設備停止を過度に増やすと、生産効率が低下する場合もあります。

検査の必要性や実施方法を検討し、品質を確保するために必要な管理と、設備稼働率のバランスを取ることが大切です。

特に、安全性や製品機能に関わる重要な品質項目については、稼働率を優先して検査を省略してはいけません。

不良率の改善効果を確認する際には、良品率だけでなく、手直しに必要な設備時間、再加工工数、廃棄数量、材料使用量なども合わせて確認します。

例えば、不良率の低減によって同じ良品数量を短い設備運転時間で確保できるようになれば、余分な設備使用や作業負担を減らせる可能性があります。

また、生産能力に余裕が生まれれば、増産への対応や納期安定化にもつながります。

設備稼働率の改善では、単に運転時間を増やすのではなく、品質基準を満たす製品を効率よく生産できる状態を目指すことが重要です。

設備稼働率の改善効果を製造コストで検証する方法

設備稼働率の改善活動では、停止時間や稼働率の変化だけでなく、製造コストにどのような影響があったかを確認する必要があります。

稼働率が改善しても、実際の作業工数や設備運転時間が変わっていなければ、直接的なコスト削減効果が限定的になる場合があります。

そのため、改善活動を開始する前に、何を削減することを目的とするのかを明確にしておくことが重要です。

例えば、残業時間の削減を目的とする場合は、改善前後の残業工数を比較します。

設備の故障によって頻繁に休日稼働が発生している場合は、突発停止の減少によって休日稼働の必要性がどの程度変化したかを確認します。

不良品の削減を目的とする場合は、廃棄数量、再加工工数、追加材料使用量などの変化を確認します。

また、設備稼働率の改善によって生産数量が増えた場合でも、その増加分が必要な製品であるかを確認することが大切です。

需要を超えて製品を生産した場合、完成品在庫が増え、保管や管理の負担が大きくなる可能性があります。

そのため、生産数量の増加だけを改善成果とするのではなく、受注への対応状況や在庫量の変化も合わせて評価する必要があります。

改善効果の検証では、改善前後の比較条件をそろえることも重要です。

例えば、改善後に生産する製品が変わった場合、製品ごとの加工時間や段取り頻度が異なるため、単純な稼働率の比較では改善効果を正しく判断できないことがあります。

生産品目、生産数量、勤務時間、設備条件などを確認し、できるだけ同じ条件で比較することが望まれます。

また、製造コストの見直しでは、固定費と変動費の違いを理解しておく必要があります。

設備の減価償却費などは、短期間で稼働率が変化しても、費用そのものが直ちに変わらない場合があります。

一方、追加的な設備運転に伴う電力使用量、材料消費量、再加工工数などは、改善活動によって変化する可能性があります。

そのため、製品1個当たりの製造原価が低下したことと、実際に工場から支出する費用が減少したことは区別して評価する必要があります。

例えば、同じ固定費のもとで良品生産数量が増えた場合、製品1個当たりに配分される固定費は小さくなることがあります。しかし、工場全体の固定費そのものが減少したわけではありません。

この違いを理解せずに改善効果を評価すると、実際の経営上の成果を過大に判断するおそれがあります。

一方、設備稼働率の改善によって追加設備の導入を回避できた場合や、外注していた加工を既存設備で対応できるようになった場合には、設備投資や外注負担の抑制につながることがあります。

ただし、内製化では作業工数や保全負担、必要な設備能力なども考慮する必要があるため、外注量が減ったことだけで効果を判断することは適切ではありません。

改善効果を検証する際には、稼働率、良品生産数量、作業工数、不良率、在庫量、納期達成状況などを組み合わせて確認することが有効です。

特に、工場全体の生産能力を制約している工程で改善を実施した場合には、その工程の稼働率だけでなく、工場全体の良品生産量や生産リードタイムがどのように変化したかを確認する必要があります。

さらに、改善活動に必要となった教育時間、保全作業、治具の変更、設備調整などの負担も考慮すると、より現実的な評価ができます。

設備稼働率の改善を製造コストの削減につなげるには、現場で測定しやすい指標だけに注目するのではなく、実際に削減できた損失や工数を確認することが重要です。

改善活動を定着させるための管理体制と注意点

設備稼働率の改善は、一度対策を実施すれば完了するものではありません。

設備の経年変化、生産品目の変更、作業者の入れ替わり、材料の変更などによって、設備の稼働状況は継続的に変化します。

そのため、改善効果を維持するには、稼働状況を定期的に確認し、問題が発生したときに早期対応できる管理体制を整える必要があります。

まず重要なのは、設備稼働率を管理する目的を現場全体で共有することです。

稼働率の数値を高めること自体が目的になると、必要な点検を省略したり、設備を無理に運転させたりするおそれがあります。

設備稼働率は、品質や安全性、納期を守りながら必要な製品を効率よく生産するための指標であることを明確にする必要があります。

また、改善目標は設備の種類や役割に応じて設定することが大切です。

工場内のすべての設備について、同じ稼働率を目標にすることが適切とは限りません。

例えば、工場全体の生産量を制約している設備では、突発停止を減らし、必要な生産時間を確保することが重要です。

一方、需要の変動に対応するための予備設備や、特定製品だけを生産する設備では、稼働率を高めることよりも、必要なときに確実に使用できる状態を維持することが重要になる場合があります。

改善活動では、設備ごとの役割を確認したうえで、適切な目標を設定することが求められます。

次に、設備稼働率に関する情報を現場と管理部門で共有する仕組みを整えます。

現場作業者は、日常的な停止原因や作業上の問題を把握しています。一方、生産管理部門は、生産計画や納期、設備負荷などを把握しています。

また、保全部門は設備の故障履歴や保全計画、生産技術部門は加工条件や設備能力、品質管理部門は不良発生状況などを把握しています。

これらの情報を共有することで、設備稼働率の低下原因を多角的に分析しやすくなります。

例えば、材料待ちによる停止が増加している場合、製造部門だけで改善しようとしても十分な成果が得られないことがあります。

生産管理部門や調達担当者と連携し、材料の入荷予定や供給方法を見直す必要があります。

また、品質不良による停止が増加している場合は、品質管理部門や生産技術部門と連携して原因を調べることが重要です。

このように、設備稼働率の改善は、製造現場だけで完結する活動ではありません。

部門間の情報共有を進め、工場全体で改善に取り組める体制を整えることが大切です。

さらに、改善活動の優先順位を明確にすることも重要です。

すべての設備や停止原因に同時に対応しようとすると、担当者の負担が大きくなり、改善活動が進まなくなる場合があります。

まずは、生産への影響が大きい設備や、改善による効果が期待できる停止原因を選び、重点的に対策を進める方法が有効です。

対策を実施したら、改善前後の数値を比較し、期待した効果が得られたかを確認します。

効果が不十分だった場合は、原因分析や対策内容を見直します。また、効果が確認できた改善については、作業標準や点検基準に反映し、継続して実施できる状態を整えます。

改善結果を個人の経験だけに依存させず、記録として残すことも重要です。

設備の調整内容、交換した部品、発生した不具合、実施した対策、その後の稼働状況などを整理しておけば、同じような問題が発生した際に参考にできます。

特に、設備の改修や配置変更、保全工事を実施した場合は、作業前後の状態や変更内容を記録することで、後から設備の状態を確認しやすくなります。

また、設備の改善履歴を残しておけば、担当者が交代した場合でも、過去にどのような問題が発生し、どのような対策を実施したかを把握しやすくなります。

改善活動を定着させるには、日常的な記録、定期的な分析、対策の実施、効果の確認、標準化という流れを継続することが重要です。

単発の改善活動ではなく、現場の管理業務の一部として運用することで、設備稼働率の安定化と製造コストの継続的な見直しにつなげられます。

まとめ：必要な良品を安定して生み出す設備運用へ

設備稼働率の改善は、既存の生産設備を有効活用し、製造コストの見直しを進めるための重要な取り組みです。

設備の停止時間を減らすことで、生産能力に余裕が生まれ、残業や休日稼働、緊急的な外注対応などの負担を抑えられる可能性があります。

また、段取り替えの短縮や予防保全、材料供給の改善、作業標準化、不良率の低減などを組み合わせることで、設備をより効率よく活用できる状態を目指せます。

ただし、設備稼働率が高いことだけをもって、製造コストの削減に成功したとは判断できません。

必要以上の生産によって在庫が増えたり、品質不良が発生したりすれば、工場全体の負担が大きくなる場合があります。

そのため、改善活動では、設備稼働率に加えて、良品生産数量、作業工数、不良率、在庫量、納期達成状況などを組み合わせて評価することが重要です。

特に、工場全体の生産能力を制約している工程を優先して改善することで、限られた人員や設備をより効果的に活用できる場合があります。

改善を始める際には、まず主要設備の停止時間と停止原因を記録し、現在の損失を把握するところから取り組むとよいでしょう。

そのうえで、段取り替え、設備故障、材料待ち、作業方法、品質不良などの原因を分析し、改善効果が期待できる項目から対策を進めます。

改善後は、稼働率の変化だけでなく、実際に削減できた作業工数や生産上の損失を確認することが大切です。

また、改善成果を維持するためには、設備の点検履歴や作業方法の変更、保全工事の実施内容などを継続的に記録し、関係者が確認できる状態を整えることも欠かせません。

設備の改修や保全工事、工場内の設備配置変更などを伴う改善活動では、作業前後の現場写真や位置情報、施工記録を整理しておくことで、変更内容の確認や履歴管理を進めやすくなります。

こうした現場情報の記録と管理を効率化したい場合には、現場写真・位置情報・施工記録を管理できるLRTK Phoneの活用も選択肢の一つです。設備周辺の改修箇所や工事内容を記録し、改善活動に関連する現場情報を整理することで、関係者間の情報共有や過去の作業内容の確認を支援できます。

設備稼働率の改善で重要なのは、設備を無理に長時間動かすことではなく、必要な良品を、安全かつ安定して生み出せる状態をつくることです。

現場の稼働状況を正しく把握し、改善と検証を継続することで、品質と納期を維持しながら、持続的な製造コストの適正化を目指しましょう。