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製造工程とは?概念から重要な理由・実施方法・実施のポイントまで解説

2024-09-17

更新

この記事を監修した人

染谷 ひとみ

Mitsuri Media管理人

精密板金加工工場のインサイドセールスとして加工と寸法の提案をしてきた経験を経て、製造業の知見と楽しさを提供している。 幼少期からモノの構造を理解するのが好き。JAPAN MENSA会員。

適切な製造工程を組むことで品質向上やコスト削減、納期遵守などの効果が期待できます。製造工程で生産性を高めるために工程管理を行うことが重要です。

しかし、製造工程の重要性や実施方法、実施のポイントについて、よくわからないという方もいるかもしれません。

そこで本記事では、工程管理の概念や重要な理由、実施方法や実施のポイントを解説していきます。

製造工程とは

製造工程とは、製品を作る上での一連の過程のことを指します。

例えば、材料の投入・加工・検査・梱包・出荷などの全ての流れが製造工程になります。

製造工程では、人・機械・材料など数多くのものが関わって最終的な製品が生産されます。それらをミスなく効率的に実施するためにも、製造工程を適切に管理することが重要です。

工程管理との違い

工程管理とは、生産プロセスを細かく分解して各工程を管理することを目的とした手法です。

工程管理を行うことで、QCDのQuality(品質)、Cost(費用)、Delivery(納期)のそれぞれの観点で各工程を最適化することができます。

製造工程が製品を作り出すまでの一連の流れを指すものであり、工程管理はその製造工程が適切に行われているかを管理するためのものです。

生産管理との違い

生産管理とは、製品だけでなく全体の生産プロセスおよび生産活動を管理します。

具体的には生産計画の立案や品質管理、在庫管理、人員管理、コスト管理、材料の調達などが挙げられます。

工程管理はこの生産管理の一部として位置づけられます。

生産計画との違い

生産計画とは、ある製品を作るときに最終的にどの製品を何個、いつまでに作るかを決め、そのために必要になることをスケジュールに落とし込むことです。

生産計画は生産ラインの稼働時間・人員リソースなどから産出される生産能力や需要予測に基づいて決定されます。

工程管理は生産開始後の管理方法になりますが、生産計画は生産する前の計画を立てるという違いがあります。

生産統制との違い

生産統制とは、生産計画に基づいた目標が達成できていないときにリソースの管理・調整をすることです。

生産計画に基づいた各工程に差異が生じている場合、生産ラインの増強や人員強化などを行って計画通りになるように詳細に調整します。

つまり、生産統制は生産計画に対する生産ラインへの調整なのに対して、工程管理は生産の過程を細かいプロセスに分解して各工程を最適化することを指すという違いがあります。

製造工程の管理が重要な3つの理由

ここでは、製造工程の管理が重要な理由について以下の3つを解説します。

  • 安定期に高品質な製品を製造するため
  • 無駄をなくしコストを抑えるため
  • 納期を守るため

安定的に高品質な製品を製造するため

1つ目の理由は、安定的に高品質な製品を製造するためです。

工程管理は製造における各工程を最適化することを目的としています。工程管理によって品質の点において以下のような効果が期待できます。

  • 不良率の減少:品質向上による不良率の減少
  • 顧客満足度の向上:不良率の減少による顧客満足度の向上
  • 信頼性の向上:不良率の少なさや顧客満足度の高さから製品の信頼性が向上する

工程管理を活用し不良率を減少させることで、顧客満足度や信頼性の向上にもつながります。

無駄をなくしコストを抑えるため

2つ目は、無駄をなくしコストを抑えるためです。

工程管理によってリソースの最適化をはかり、無駄な工程の省略や材料の変更、適切な人員配置などを行うことで、製造コストを抑えることができます。

納期を守るため

3つ目の理由は、納期を守るためです。

納期を守ることはビジネスにとって重要な要素の一つです。納期を守るためには在庫や材料の管理、人員配置、生産ラインの生産能力などを適切に管理する必要があります。

工程管理することでこれらの状況について把握でき、スケジュール通りに進んでいるかを確認することができます。また、適切な在庫管理もできるため、在庫コストの削減にもつながります。

製造業における工程管理の主な実施方法

製造業における工程管理の主な実施方法について、以下の3つを解説します。

  • 統計的工程管理
  • 実験計画法
  • シックスシグマ

統計的工程管理

1つ目は、統計的工程管理です。

統計的工程管理では、データを収集して統計的な手法で生産プロセスの分析・改善を行います。以下のような手法で製品品質・生産工程を管理します。

  • 制御図:収集データを時間軸でグラフ化して、設けられている基準線を値が超えるかどうかを管理する
  • ヒストグラム:収集データの分布をグラフ化して、正規分布に対して偏りがあるかどうかを管理する
  • 散布図:2種類の収集データをグラフ化して品質の相関関係を分析・改善する

統計的工程管理はデータを収集して生産プロセス全体の品質コントロールを行う方法です。

実験計画法

2つ目は、実験計画法です。

実験計画法とは、管理するプロセスや製品の項目などを変数として設定して、変数(因子)の変化から改善すべき箇所を特定するという方法です。

実験計画法には以下のような変数の設定があります。

  • ランダム化:ランダムに因子の水準を割り当て、各水準の試験を均等に分散させる
  • ブロック化:因子を均等に分散することに加えて、別の変数で試験をグループ化する
  • 交互作用:因子同士の相互作用による影響を評価する

実験計画法は因子を自由に設定できるため、目的に応じた適切な条件を見つけるために使用されます。

シックスシグマ

3つ目は、シックスシグマです。

シックスシグマとは、品質に与える影響を分析・改善するための統計的な方法です。

シックスシグマは以下の4つのステップで構成されています。

  1. DMAIC:品質改善のための手順、問題の定義・原因分析・解決策の検討などに使われる
  2. Define(定義)・Measure(測定)・Analyze(分析)・Improve(改善)・Control(制御)の頭文字を取ったもの
  3. プロセスマップ:生産プロセスを可視化して、プロセスの把握と問題の発見を容易にする
  4. 決定木分析:問題の原因を特定するために、要因を階層的に整理する
  5. FMEA:製品や製造プロセスの潜在的リスクを設計段階で評価して取り除く
  6. Failure Mode and Effects Analysis の略

製造業における工程管理のポイント

最後に、製造業における工程管理のポイントについて、以下の3つを解説します。

  • チェックリストの作成
  • 工程管理のシステム導入
  • ノウハウの蓄積と改善

それぞれ詳しく解説していきます。

チェックリストの作成

ポイントの1つ目は、チェックリストの作成です。

工程管理においてチェックリストの作成は非常に重要です。チェックリストでは、製造プロセスにおける各工程でやるべきことをリスト化します。

それらを適切なタイミングでチェックすることで、品質管理の向上や不良品の削減などの効果が期待できます。チェックリストを作成する際には、製造工程の流れを正確に理解し、適切な内容を盛り込むことが必要です。

また、チェックリストは定期的に更新し、改善を加えることで、より効果的な品質管理を実現することができます。

工程管理システムの導入

ポイントの2つ目は、工程管理システムの導入です。

工程管理システムの導入は、製造業における工程管理の効率化になります。

工程管理システムを導入することにより、各工程を一元管理でき、製造工程の進捗管理や品質管理、在庫管理などの作業が効率的に行えます。

また、工程管理システムは、生産ライン全体の可視化や課題・トラブル発生時の迅速な対応など、製造プロセス全体の改善や工数削減にも役立ちます。また、全体の進捗状況をリアルタイムで把握できるようになっています。

工程管理システムの導入には、適切なシステムの選定や導入前の運用設計、ユーザーのトレーニングなどが必要です。

ノウハウの蓄積と改善

ポイントの3つ目は、ノウハウの蓄積と改善です。

製造工程におけるノウハウとは、製品品質や生産効率を高めるための知見や技術のことです。

経験豊富なスタッフのノウハウをマニュアルや手順書などの形で共有することで、工程管理の改善や問題解決に役立てることが可能です。

ノウハウの蓄積と改善には、スタッフの教育やトレーニング、改善活動の定期的な実施などが必要です。

まとめ

本記事では、製造工程についての説明や重要な理由、実施方法やポイントについて紹介してきました。

製造プロセスにおいては工程管理は製品の品質向上や納期管理などに役立ちます。また、実施するときは目的に合った手法で工程管理をすることでより良いプロセスで製品を製造することができます。

工程管理の手法やポイントについて悩んでいる方は、本記事の内容を参考にしてみてはいかがでしょうか。

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