詳細ガイド
工場のOEEとダウンタイムのドミノ効果シミュレーター：失われた1時間の本当のコスト
業界のエグゼクティブ分析
設備総合効率（OEE）は、工場の約束のうち、どれだけが実際に出荷口に届くかを示す、最もシンプルで誠実な指標です。ラインは一定の時間を計画され、ある速度で設計されていますが、実際にその時間のうち動いているのは一部だけで、動いている時間のうち全速力なのは一部だけで、産出物のうち良品なのも一部だけです。ほとんどの工場は、思い描いている数字をかなり下回っており、その差は、劇的な1回の故障であることはまれです。誰の担当でもない数十の小さな損失が、会議を開くには小さすぎるものの、合わせると月が黒字か赤字かを決めるほど大きくなっているのです。
この問題が難しい理由は、3つの損失が足し算ではなく掛け算になることです。時間の87%で動き、理想の速度の88%で、良品が97%のラインのOEEは、87%ではなく約75%です。1つの要因でさらに1ポイント失うたびに、ほかの2つの価値も下がります。だからこそ、機械が唸りを上げ、人が動き回って忙しそうに見える工場でも、設計された産出量の4分の3しか返さないまま、時間の100%分を支払っていることがあるのです。
ドミノ効果モデルは、損失をお金を通じてたどります。ダウンタイムは稼働率を下げ、動かせる時間を減らします。遅いサイクルは、その時間にできる個数を減らします。不良は、その一部を販売から外します。残った良品は、計画全体の工場コストをまかなわなければなりません。人件費、エネルギー、減価償却は、計画時間ごとに支払われるからです。工場コストの大半が固定であるため、最初のわずかな低下が、最後のボックスを黒字から赤字へ反転させることがあります。
氷山は、目に見える請求と、得られなかった利益を切り分けます。水面の上にあるのは、会計に現れる材料費と工場コストです。水面の下には、停止した時間に失われた利益、低速運転で失われた利益、不良品の販売価値、停止のたびに生じる再始動のコストがあります。どれも請求書ではないので、見直されることはありませんが、合わせると典型的な改善予算より大きいことがよくあります。シミュレーターを使って、自分の失われた1時間の金額を算出してみましょう。
計算式と方法論の設計図
モデルは、480時間の計画生産時間の1か月を対象にします。稼働時間は、計画時間からダウンタイムを引いたものです。着手した個数は、稼働時間に理想の生産速度をかけ、1から速度低下を引いたものをかけたもので、良品は、着手した個数に1から不良率を引いたものをかけたものです。売上は良品に価格をかけたものです。材料費は着手したすべての製品に、工場コストは計画のすべての時間にかかり、停止した1時間ごとに、時間あたりの工場コストの一定割合に当たる再始動コストが加わります。
- 稼働率
- A = (480 − ダウンタイム) ÷ 480
- 計画時間のうち、ラインが実際に動いている割合です。
- OEE
- OEE = A × P × Q
- 稼働率、性能、品質をかけたもので、3つの損失は足し算ではなく掛け算になります。
- 着手した個数
- S = (480 − ダウンタイム) × 理想の生産速度 × (1 − 速度低下)
- 検査の前に、稼働時間のあいだにラインが実際に生産する数量です。
- 良品
- G = S × (1 − 不良率)
- 満額で販売できる製品です。不良品も、材料と時間はすでに消費しています。
- 純利益
- 純利益 = G × 価格 − S × 価格 × 45% − 480 × 1時間あたりのコスト − 再始動
- 材料費、工場コスト、再始動の損失を引いたあとの月間の結果です。
- 1時間の価値
- H = 理想の生産速度 × (1 − 速度低下) × (1 − 不良率) × 価格 × 55%
- 稼働時間をあと1時間増やしたときに加わる利益で、ダウンタイムの金額換算に使います。
連鎖する弾力性
ダウンタイムと速度低下は同じ生産量に作用するため、1ポイントあたりの価値はほぼ同じですが、ダウンタイムは再始動コストも加え、通常は見つけやすいものです。不良は、1ポイントが最も高くつきます。不良品は、すでに材料と時間を消費しているからです。1時間あたりの工場コストと価格は、計画全体と産出量全体にかかるため、最も急な手段です。理想の生産速度はすべてに掛かるので、銘板の速度を誤ると、あらゆる損失を静かに見誤らせます。
実例に基づく3つのケーススタディ
自己資金で始めるスタートアップ
手作業で材料を投入する1本のラインを持つ小さな工房
小さな工房が、高級品のために1時間に40個の速度で1本のラインを動かしています。停止は頻繁ですが、価格は高く、工場コストも控えめなので、余裕は小さいものの、月は黒字を保っています。このケースを読み込んで、計画全体を1本のラインで支える場合、失われたわずかな時間がどれほど重要かを確認しましょう。
成長中の中堅企業
安価な部品をつくる高速ライン
大規模な工場が、低価格の部品を1時間に300個の高速ラインでつくっています。ダウンタイムと不良は業界の慣行として低いものの、生産量が非常に多いため、失われた1時間が数千の価値を持ちます。このケースを読み込んで、高速ラインでのわずかなOEEの改善が、低速ラインでの大きな改善より多くを稼ぐ様子を確認しましょう。
ブラックスワン級の危機
停止と手直しに苦しめられたライン
工場が、故障で計画時間の3分の1を失い、理想の速度を大きく下回って動き、9個に1個を不良として廃棄し、しかもエネルギー費が上昇しています。材料費と工場コストは関係なくかかり続けます。このケースを読み込んで、月が大きく赤字になる様子と、どの回復策が最初に効くかを確認しましょう。
業界ベンチマーク一覧
| 指標 | 危険ゾーン | 業界平均 | 上位10%のエリート水準 |
|---|---|---|---|
| OEE全体 | 60%未満 | 60〜75% | 85%超 |
| 稼働率 | 80%未満 | 85〜90% | 92%超 |
| 性能（速度） | 80%未満 | 85〜92% | 95%超 |
| 品質（直行率） | 94%未満 | 96〜98% | 99%超 |
| 計画時間に占める計画外ダウンタイムの割合 | 20%超 | 8〜15% | 5%未満 |
変数とレバー
月間の計画外ダウンタイム
480時間の計画生産時間のあいだに起こる、故障、段取り替え、資材待ち、その他の停止です。
レバー: 2週間、すべての停止を原因別に記録し、上位3つに対して、素早い段取り替えと計画的な保全で取り組みましょう。
速度低下
サイクルの遅れ、チョコ停、慎重な作業者のために、ラインが理想の速度をどれだけ下回って動くかです。
レバー: 試験的なシフトで、ラインを理想の速度で動かし、作業者が減速せざるをえない原因となるチョコ停や設定を直しましょう。
不良・手直し率
着手した製品のうち、検査に通らず、一級品として販売できない割合です。
レバー: 不良を、欠陥が最初に現れる工程までさかのぼり、最終検査ではなくその工程で原因を直しましょう。
理想の生産速度（1時間あたりの個数）
良質な材料で停止なく、ラインが維持できる最速の速度で、設計上のサイクルタイムから求めます。
レバー: 銘板の速度を実際のサイクルタイムと照らし合わせ、最も遅い工程を取り除きましょう。ライン全体はその工程のペースで動きます。
1個あたりの販売価格
材料費と工場コストを引く前に、良品1個が稼ぐ金額です。材料費は価格の45%としてモデル化しています。
レバー: 価格と製品構成を見直しましょう。良品1個が十分な利益を稼ぐほど、取り戻した1時間の価値は大きくなります。
計画時間1時間あたりの工場コスト
ラインが動いているかどうかにかかわらず、計画時間ごとに支払う人件費、エネルギー、減価償却、間接費です。
レバー: ラインが止まっているあいだも動いているエネルギーや間接費を削り、注文の裏付けがない計画時間を減らしましょう。
このシミュレーターの使い方
- 1生産記録から、先月のダウンタイムの時間、速度低下、不良率を入力します。
- 2理想の生産速度は設計上のサイクルタイムから、価格と1時間あたりの工場コストは会計から設定します。
- 35つのドミノボックスを見て、稼働率、速度、品質のどれが最初に黄色になるかを確認します。
- 4「破綻点を探す」を押して、何時間のロスや、どれだけの不良で月が消えるかを調べます。
- 5パラレルワールドのタブで、現在のプランと素早い段取り替えのプランを24か月で比較します。
避けたい間違い
- 見栄えの良い理想の生産速度でOEEを測ること。銘板の速度が楽観的だと、性能は良く見えるのに、本当の損失は速度そのものに隠れています。
- 故障だけをダウンタイムとして数えること。段取り替え、資材待ち、短い停止は、合計ではたいてい大きいのに、ほとんど記録されません。
- ラインを埋める注文がないのに、失われた1時間を満額の利益で評価すること。取り戻した時間が利益になるのは、増えた産出物に需要があるときだけです。
- 1つの要因だけを追いかけ、ほかを無視すること。速度を上げると不良が増えることがあり、停止が減ると、あとで現れる品質の問題が隠れることがあります。
よくある質問
良いOEEとはどのくらいですか。
多くのメーカーが85%をワールドクラスとしていますが、典型的な工場は60〜75%のあいだにあります。製品構成や工程の種類によって現実的な水準が変わるため、自社のラインの推移と比較してください。
なぜ稼働率、性能、品質は掛け算になるのですか。
それぞれが、前の損失を引いたあとに残ったものに作用するからです。停止で失われた時間は、遅く動かせる時間を減らし、遅い産出物が、不良が出てくる母数になります。
失われた1時間は、常に満額の利益に相当しますか。
増えた産出物を販売できる場合に限ります。ラインが需要に制約されているなら、取り戻した1時間の本当の価値はもっと低くなります。ダウンタイムを満額の利益で評価する前に、受注残を確認してください。
なぜ停止した時間にも工場コストが課されるのですか。
人件費、減価償却、基本のエネルギー費は、計画された時間に対して支払われるからです。そのため、シミュレーターはこれらを固定として扱い、それが停止が大きく響く理由です。
限界となるダウンタイムはどうすれば分かりますか。
「破綻点を探す」を押してください。ツールが各入力を悪い方向へ動かし、月間の結果がゼロになる値を、各手段がどれだけ近いかの順に並べて表示します。
この結果はどのくらい正確ですか。
上に示した単純化を置いた、学習用の計画モデルであり、技術や会計に関する助言ではありません。入力は、ご自身で測定した数値に置き換え、現場のデータと比較してください。
これは前提条件を明示した、教育目的の計画モデルです。財務、税務、法律に関する助言ではありません。入力値はご自身の数字に置き換え、重要な判断は必ず資格を持つ専門家に確認してください。