リーン製造による射出成形
私はこれまで数十社の射出成形工場を訪問し、ムダを探してきました。そして、至る所にムダ——待機、動き、不良、過剰生産——を見出してきました。また、非効率な操業をスムーズに稼働する生産セルへと変革するお手伝いも行ってきました。以下に、射出成形へのリーン適用方法を示します。
主なポイント
| アスペクト | 主な情報 |
| ------------ |
|---|
| リーン概要 |
| コア概念および応用範囲 |
| コスト検討事項 |
| プロジェクトの複雑さにより異なる |
| ベストプラクティス |
| 業界ガイドラインに従う |
| 一般的な課題 |
| 予期せぬ事象への対応策を計画する |
| 業界標準 |
| 適用可能な場合：ISO 9001、AS9100 |
射出成形におけるリーンの理解
射出成形へのリーン原則の適用
| 原則 | 射出成形への適用 |
| ------ |
|---|
| 価値の明確化 |
| 顧客が支払う価値（＝顧客が求めるもの） |
| バリューストリームの可視化 |
| 出荷までのすべての工程（注文から出荷まで） |
| フローの創出 |
| スムーズで途切れのない生産 |
| プルの確立 |
| 必要なときに、必要なだけ製造する |
| 完璧への追求 |
| 継続的改善の文化 |
射出成形における8つのムダ
| ムダ | 射出成形での例 | 影響 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| 不良 |
| 不良品、再加工 |
| 材料損失、検査負荷 |
| 過剰生産 |
| 必要以上に部品を製造 |
| 在庫、保管スペースの浪費 |
| 待機 |
| 機械のダウンタイム |
| 生産能力の損失 |
| 未活用の人材 |
| 技能不足のオペレータ |
| 品質問題 |
| 運搬 |
| 過剰な材料ハンドリング |
| 損傷、遅延 |
| 在庫 |
| 原材料、仕掛品（WIP） |
| 資金拘束 |
| 動き |
| オペレータの不必要な移動 |
| 疲労、時間損失 |
| 過剰加工 |
| 不要な工程 |
| コスト・時間の浪費 |
バリューストリームマッピング
現状マップ作成のための収集データ項目
| 要素 | 収集するデータ |
| ------ |
|---|
| 顧客需要 |
| 部品／日、／週 |
| リードタイム |
| 注文から出荷まで |
| サイクルタイム |
| 各工程ごとの実際の処理時間 |
| 型替え時間（チェンジオーバー） |
| 金型・材料ごとの時間 |
| アップタイム |
| 実際稼働時間／稼働可能時間 |
| 不良率 |
| 不良品数／総生産数（％） |
| 仕掛品（WIP）在庫 |
| 各工程ごとの在庫量 |
| 待ち時間（キュー） |
| 各工程前の待ち時間 |
バリューストリーム分析指標
| 指標 | 計算式 | 目標値 |
| ------ |
|---|
| --------- |
| タクトタイム |
| 稼働可能時間／需要量 |
| 達成または上回る |
| サイクルタイム |
| 実際の部品製造時間 |
| タクトタイム未満 |
| チェンジオーバー時間 |
| 全チェンジオーバー時間合計 |
| タクトタイム未満（理想） |
| アップタイム |
| 実際稼働時間／稼働可能時間 |
| 85％以上 |
| ファーストパスヨールド（FPY） |
| 良品数／総生産数 |
| 98％以上 |
将来状態の計画（改善目標）
| 改善項目 | 目標 |
| ---------- |
|---|
| チェンジオーバー時間の短縮 |
| 10分未満 |
| アップタイムの向上 |
| 90％以上 |
| 仕掛品（WIP）の削減 |
| 50％削減 |
| ファーストパスヨールド（FPY）の向上 |
| 99％以上 |
| リードタイムの短縮 |
| 50％削減 |
クイックチェンジオーバー（SMED）
射出成形におけるSMEDの段階別目標
| 段階 | 目標 | 方法 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| 内部セットアップ |
| 機械稼働中に実施 |
| 事前準備をオフラインで実施 |
| 外部セットアップ |
| 機械稼働中に実施 |
| 予熱、ステージングなど |
| 内部→外部への変換 |
| セットアップ時間の短縮 |
| ポカヨケ、治具の活用 |
| 内部作業の合理化 |
| 実行速度の向上 |
| 並列作業の導入 |
SMED導入ステップ
| ステップ | 活動 | 使用ツール |
| ---------- |
|---|
| ------------- |
| 1 |
| 現状のチェンジオーバーを動画撮影 |
| 分析用動画 |
| 2 |
| 内部作業と外部作業を分類 |
| 観察記録 |
| 3 |
| 内部作業を外部作業へ転換 |
| 準備カート |
| 4 |
| 内部作業の合理化 |
| クイッククランプ、ロケータ |
| 5 |
| 並列作業の実施 |
| 複数オペレータ |
| 6 |
| 調整作業の削減 |
| ジグ、治具 |
クイックチェンジオーバーの目標値
| チェンジオーバー種別 | ベースライン | SMED目標値 | ベストインクラス |
| ---------------------- |
|---|
| ---------------- |
| ------------------- |
| 金型交換 |
| 2–4時間 |
| 30–60分 |
| 30分未満 |
| 色替え |
| 30–60分 |
| 10–20分 |
| 10分未満 |
| 材料ロット切替 |
| 15–30分 |
| 5–10分 |
| 5分未満 |
ムダ削減戦略
不良削減戦略
| 戦略 | 影響 | 実施方法 |
| ------ |
|---|
| ------------ |
| SPCモニタリング |
| 早期検出 |
| 管理図 |
| ポカヨケ |
| エラー防止 |
| センサ、インターロック |
| ビジュアル基準 |
| 一貫性確保 |
| 作業場での標準化 |
| 根本原因分析 |
| 永久的対策 |
| 8D、フィッシュボーン（特性要因図） |
| ファーストアーティクル検証（FAI） |
| 早期不良検出 |
| ラン毎のFAI実施 |
待機時間削減
| ムダ発生源 | 解決策 |
| ------------- |
|---|
| 材料の待機 |
| カンバン、サプライヤー納入の最適化 |
| 金型交換 |
| SMED、標準化された作業手順 |
| セットアップ／調整 |
| クイックチェンジオーバー |
| オペレータの待機 |
| 作業負荷のバランス調整 |
| 検査遅延 |
| バッチではなく工程内検査 |
動きのムダ削減
| 原則 | 実施方法 |
| ------ |
|---|
| ワークステーション設計 |
| すべてのものが手の届く範囲内 |
| 材料ステージング |
| 使用場所近傍への配置 |
| 工具配置 |
| 標準化された位置 |
| オペレータ教育 |
| 効率的な動作の習得 |
在庫削減
| 在庫種別 | リーンアプローチ |
| ------------ |
|---|
| 原材料 |
| JIT納入、カンバン方式 |
| 仕掛品（WIP） |
| ピース単位のフロー |
| 完成品 |
| 受注生産（Make-to-order） |
| 金型 |
| 現場常設、即時使用可能 |
射出成形向けリーンツール
5S職場整理
| S | 活動 | 射出成形への適用 |
| ---- |
|---|
| --------------------- |
| ソート（整理） |
| 不要物の除去 |
| 使用しない工具・材料の撤去 |
| セットインオーダー（整頓） |
| 整理・配置 |
| 金型シルエット、位置表示マーク |
| シャイン（清掃） |
| 清掃 |
| 作業場・機械の清掃 |
| スタンダードライズ（標準化） |
| 標準の策定 |
| 5Sスケジュールの設定 |
| サステイン（維持） |
| 継続的維持 |
| 定期監査 |
標準作業
| 要素 | 内容 | 用途 |
| ------ |
|---|
| ------ |
| 標準作業手順書（SOP） |
| 工程ごとの詳細な手順 |
| 教育・一貫性確保 |
| 標準作業組み合わせ表 |
| オペレータと機械のタイミング |
| 作業負荷のバランス調整 |
| 標準作業レイアウト |
| 設備配置 |
| フローの最適化 |
ビジュアル管理
| ツール | 目的 | 射出成形への適用 |
| -------- |
|---|
| --------------------- |
| アンドン |
| 状況の可視化 |
| 機械ステータスランプ |
| カンバン |
| プル信号 |
| 材料・部品の流れ管理 |
| チャート |
| パフォーマンス追跡 |
| 作業場でのSPC、KPI表示 |
| シルエットボード |
| 工具管理 |
| 工具の迅速な返却 |
総合生産保全（TPM）
| ピラー | 適用内容 |
| --------- |
|---|
| 自主保全 |
| オペレータによる日常点検・保守 |
| 計画保全 |
| 定期的な保守作業の実施 |
| 品質保全 |
| 品質問題の未然防止 |
| 集中改善 |
| 小グループ活動による改善 |
| 初期設備管理 |
| 保守性を考慮した設計 |
パフォーマンス指標
主なパフォーマンス指標（KPI）
| 指標 | 計算式 | 目標値 |
| ------ |
|---|
| --------- |
| OEE（設備総合効率） |
| アベイラビリティ × パフォーマンス × クオリティ |
| 85％以上 |
| アベイラビリティ（稼働率） |
| 実際稼働時間／計画稼働時間 |
| 90％以上 |
| パフォーマンス（性能率） |
| 理想サイクルタイム／実際サイクルタイム |
| 95％以上 |
| クオリティ（品質率） |
| 良品数／総生産数 |
| 99％以上 |
| チェンジオーバー時間 |
| 総チェンジオーバー時間／実施回数 |
| 30分未満 |
射出成形におけるOEE計算例
| 要因 | 計算式 | 例 |
| ------ |
|---|
| ----- |
| アベイラビリティ |
| 345分／400分 |
| 86.3％ |
| パフォーマンス |
| 22秒／25秒 |
| 88.0％ |
| クオリティ |
| 9,850／10,000 |
| 98.5％ |
| OEE |
| 0.863 × 0.880 × 0.985 |
| 74.9％ |
生産性指標
| 指標 | 計算式 | 目標値 |
| ------ |
|---|
| --------- |
| 時間当たり生産数（PPH） |
| 総生産数／時間 |
| 向上傾向 |
| 時間当たり重量（LPH） |
| 総重量／時間 |
| 向上傾向 |
| 不良率 |
| 不良数／総生産数 |
| 2％未満 |
| 再加工率 |
| 再加工数／総生産数 |
| 1％未満 |
| ファーストパスヨールド（FPY） |
| 良品数／総生産数 |
| 98％以上 |
継続的改善
カイゼンイベントの種類
| 種別 | 期間 | フォーカス |
| ------ |
|---|
| ----------- |
| カイゼンブリッツ |
| 3–5日間 |
| 特定課題の解決 |
| ゲンバカイゼン |
| 1–2日間 |
| 職場レベルの改善 |
| ジャストインタイム（JIT） |
| 継続的 |
| 小規模な改善の積み重ね |
問題解決手法
| 手法 | 用途 | 構成 |
| ------ |
|---|
| -------- |
| PDCA |
| 継続的改善 |
| Plan（計画）-Do（実行）-Check（評価）-Act（改善） |
| DMAIC |
| プロセス改善 |
| Define（定義）-Measure（測定）-Analyze（分析）-Improve（改善）-Control（管理） |
| 8D |
| 問題解決 |
| 8つのディシプリン（8つの段階） |
| A3 |
| プロジェクト報告 |
| 1枚のA3用紙による要約 |
提言制度の権限レベル
| レベル | 節約額 | 決定権限 |
| -------- |
|---|
| ------------ |
| オペレータ |
| ＄100未満 |
| 即時実施 |
| 監督者 |
| ＄1,000未満 |
| 審査・承認 |
| 管理者 |
| ＄10,000未満 |
| 経営層審査 |
| 資本投資 |
| ＄10,000超 |
| 資本支出申請 |
導入ロードマップ
フェーズ1：基盤構築（1～3か月目）
| 活動 | 成果物 |
| ------ |
|---|
| 経営陣のコミットメント |
| ビジョン、リソース確保 |
| バリューストリームマップ作成 |
| 現状把握 |
| ムダの特定 |
| 上位10件の改善機会 |
| 5S導入 |
| 整理された職場環境 |
| 教育訓練 |
| リーンに関する意識向上 |
フェーズ2：短期成果（3～6か月目）
| 活動 | 目標 |
| ------ |
|---|
| SMED導入 |
| チェンジオーバー時間50％削減 |
| 不良削減 |
| 不良率30％削減 |
| WIP削減 |
| 仕掛品25％削減 |
| 標準作業導入 |
| 作業場の50％で実施 |
フェーズ3：持続的改善（6～12か月目）
| 活動 | 目標 |
| ------ |
|---|
| TPM導入 |
| OEE 85％以上 |
| プルシステム導入 |
| カンバン方式の実施 |
| 連続フロー化 |
| 仕掛品最小化 |
| サプライヤー連携 |
| JIT納入の実現 |
フェーズ4：ワールドクラス（2年目以降）
| 活動