SIerが生産最適化のための工程設計書作成手順や課題解説
大量生産の製造業などの「ものづくり」では生産工程における全体像を把握することが大切です。
たとえば、
・どれくらいの量を生産して、
・どれくらいの材料が必要で
・歩留率がこのくらいの数値で……
といった具体的な数値の「見える化」はスムーズな生産において必要不可欠です。
では、具体的にどうすればいいのかというと、工程設計書を作ることです。
工程設計書とは一言で言うと、図面の具現化のことです。
しっかりとした工程設計書を作成するには手順があります。
本記事では工程設計書については、設計書作成のフローについて解説します。
また、生産工程を最適化して、
・省力化、省人化してコストダウンしたい
・生産性アップして売上を上げたい
・人的ミスを減らして品質価値を高めたい
・どのメーカーの装置やロボットを使えば効率的かわからない
場合は、関東最大級のロボットSIer、FAプロダクツまでお問い合わせください。
生産工程の最適化が得意な技術者が、あなたの工場の最適化のご提案をさせていただきます。
目次
１．工程設計とは
工程設計とは、「ものづくり」の具現化です。
具体的には、もの（生産物）を設計する作業のことで、主に大量生産を行う製造業で用いられています。
最近では建設業やサービス業でも行われるようになりました。
工程設計の歴史は古く、その昔ヘンリーフォードが最初にこの概念を採用したと言われています。
工程設定を行うことで、全体的なコストや時間が把握でき、生産過程の把握ができやすくなります。
簡単に言うと製品が完成するまでの一連の加工プロセスを作成することが工程設計です。
これにより、投資額、原価、利益率が決定されるので、製造業ではとても重要なプロセスになります。
（１）工程設計に必要な要素
工程設計では主に以下の要素を決定していきます。
- 手順 ：作業指示書や仕様書など
- 材料 ：アルミや複合材（炭素繊維強化プラスチック）など
- 設備 ：工場・パソコン・治工具など
- 時間 ：納期・作業時間、管理など
- 人員数：人材募集・教育など
上記を決めると早速、作業指示書を作成します。
工程の全体像が見えると仕事の割り振りを行う必要があるからです。
作業指示書では作業分担や標準化を検討していきます。
大掛かりなプロジェクトの場合は外注先の会社を決めたり、グループは誰が担当するのかを決めたり、前胴や後胴を決定します。
その後、設計者や現場作業者と生産技術者との調整のやり取りを工程設計書をベースに行います。
２．工程設計書作成のステップ
工程設計書は、全体を把握するための地図のようなもの。
こちらでは工程設計書作成のステップを紹介します。
（ステップ１）工程の概要把握
まずは生産・工程、材料の必要量、歩留まりなどの工程概要を把握します。
ポイントは前提条件を収集してわかりやすくまとめることです。
（ステップ２）工程内容・作業内容の特定
こちらでは個別工程ごとの作業範囲や、アウトプットなどを明確にしていきます。
ステップ1である程度の生産量や、必要な材料等の概要が把握できると、それに対してどれくらいの工程内容がかかるのか、作業内容はどのようなものかを具現化します。
（ステップ３）品質特定・製品条件・設備費用の明確化
このステップは品質を確保し保証するために必要です。
その工程の良し悪しを決める基準と行っても良いでしょう。
このステップは納品される製品を決めるために必要になります。
大量生産が必要な製造業の場合は、設備費用にどのくらいかかるのかも、この段階で明確にしておきます。
（ステップ４）作業時間の設定
こちらは労務費の算出のもとになります。
具体的にはこれまでのステップで作った工程設計を元に作業時間を算出します。
その作業時間をもとに労務費を決定します。
詳しくは以下の動画でも解説されていますので、参考にしてください。
３．工程設計書の課題
近年、加工技術や工作機械は著しい発展を遂げています。
多くの工場などでも無駄を省き、効率化が図られています。
本来、工程設計書の作成は全体像を把握し、工程がスムーズに進むために作られるものです。
しかし、工程設計はコスト、納期、部品仕様などの総合的な面において現場で活用されやすい設計図の研究が遅れているのも事実です。
これは、これまでの設計書が現場の勘や工程設計者の経験を頼りに作成されてきたためです。
そのため、設計書の作成に必要以上に時間がかかり、非常に効率の悪く、経験と勘だけでは費用対効果の高い設計書のフローが行われてきたとはいえません。
そこで近年では、ソフトウェアの開発やコンピュータでの工程設計が行われるようになってきています。
従来の経験や勘では作成するのではなく、詳細な数値にもどづいた工程設計書を作成できることが期待されます。
この開発が進むと、設計図と現場でのズレなどを解消できることが期待されます。
４．生産工程の最適化の相談はFAプロダクツへ
生産工程における工程設計書は、生産過程を把握するために必要なものです。
本記事ではその設計図作成に必要なフローについて紹介しました。
設計図の作成に必要なフローは
- 手順
- 材料
- 設備
- 時間
- 人員数
上記の項目をひとつひとつクリアしていくことで、全体像が把握できる設計図ができあがります。
とはいえ、自社内でノウハウがない場合、最適な設計を自社のみで行うのは難しいところ。そんなときはシステムインテグレータ（SIer）の提案を受けるのも一つの方法です。
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