GGROWTH INTELLIGENCE経営に、次の一手を。
経営基盤/業務改革

主工程を自動化しても工場が速くなるとは限らない—待ちが生じる場所と原因で決める、設備投資の優先順位とフロー最適化の4類型

2026.11.02GROWTH INTELLIGENCE 編集部

加工機を最新型に入れ替え、設備の稼働率（設備が動いている時間の割合）も上がった。それなのに、受注から出荷までの日数も、工場内に積まれた仕掛品（工程の途中で止まっている作りかけの品）の量も変わらない。そう感じている経営者や工場長は少なくないはずです。製品が工場にいる時間は、加工されている時間と、待っている時間に分けられます。待ちの原因は、加工や組立といった主工程の能力不足のこともあれば、工程と工程の間の搬送や受け渡し、計画のずれのこともあります。本稿ではまず、一部の工程だけを良くしても工場全体が速くなるとは限らない理由を、制約理論とリトルの法則で整理します。次に、工程間を改善する手段を「物理搬送」「受け渡し」「同期・スケジューリング」「データ連携・可視化」の4類型で比べます。

1｜結論—今すぐ取るべき経営判断

次の設備投資の先は、待ち時間の割合ではなく、待ちが「どこで」「なぜ」生じているかで決めてください。

まず、製品1個が工場に入ってから出るまでの時間を、「手が加わっている時間」と「待っている時間」に分けて測ります。待ちは、場所別・原因別にも記録します。

  • 主工程の入口で材料が列をなして待ち、その工程が休みなく動き続けているなら、原因はその工程の能力不足である可能性が高いです。投資先は、主工程の設備か、その段取りと稼働の改善です。
  • 次工程の準備ができていない、運ぶ手段を待っている、順番が決まらず止まっているなら、原因は工程間にあります。投資先は、搬送・受け渡し・生産計画の同期（前後の工程で、つくるタイミングをそろえること）です。

評価の基準も変えます。設備単体の稼働率を上げても、後工程が処理しきれなければ、増えるのは仕掛在庫と置き場だけです。効果は、リードタイム（材料が入ってから製品が出ていくまでの時間）、仕掛在庫、納期遵守率（約束した納期を守れた割合）で測ってください。

人手不足も、判断を急がせます。中小企業の従業員数過不足DI（「過剰」と答えた企業の割合から「不足」と答えた割合を引いた値）は、製造業で2025年にマイナス17.9です（出典：厚生労働省「2026年版ものづくり白書 概要」、2026年5月）。運搬や調整に人の時間を使い続ける余裕は、なくなっています。

2｜なぜ部分最適は全体最適にならないのか—制約理論とリトルの法則

部分最適（一部の工程だけを良くすること）を積み上げても、工場全体が速くなるとは限りません。工場の速さは、最も遅い工程（制約）で決まるからです。これが、エリヤフ・ゴールドラットが『ザ・ゴール』（原著1984年、日本語版2001年）で示した制約理論（TOC）の出発点です。制約以外をいくら速くしても、出荷量は増えません。むしろ、制約工程の入口に仕掛品が積み上がります。

制約理論は、制約を使い切り、ほかの工程をそれに合わせ、それでも足りなければ制約の能力を高める、という順で考えます。制約が加工機なら、加工機への投資は理にかなっています。稼働率が高い設備の手前の待ちは、その設備の能力不足を疑う手がかりです。ただし、まとめて投入していたり、前の工程との段取りがそろっていなかったりすると、能力に余裕のある設備の前にも列はできます。

もう一つの道具がリトルの法則です。安定した仕組みでは「仕掛在庫＝出荷量×リードタイム」が成り立ちます（出典：Little, Operations Research、1961年）。出荷量が同じなら、仕掛在庫が半分になればリードタイムも半分です。ただし、仕掛在庫を半分にする手段は、別に必要です。たとえば、1日100個を出荷する工場に仕掛品が2,000個あれば、平均リードタイムは20日です（試算例）。加工している時間が合計2日なら、残り18日は待ちです。この割合は工場ごとに違うため、自社で測って確かめます。

主工程の設備の性能を上げる考え方を「機械最適」、工程と工程の間の流れを良くする考え方を「フロー最適」と呼びます。前者は設備単体の稼働率で、後者は工場全体のリードタイムと仕掛在庫で評価します。

トヨタ生産方式は、ジャスト・イン・タイムを柱の一つとし、「必要なものを、必要な時に、必要なだけつくったり運んだりする」ことで、物を停滞させず工程をつなげます（出典：トヨタ自動車「トヨタ生産方式」）。大野耐一は、つくりすぎを七つのムダの筆頭に挙げたとされます（出典：大野耐一『トヨタ生産方式』、1978年）。

3｜工程間を改善する4類型—何を解決し、何が前提になるか

ここでいう工程間とは、ある工程が終わってから次の工程が始まるまでの、運ぶ・渡す・順番を決める・状況を伝える部分です。段取り替え（つくる品目を切り替えるための準備作業）は機械側の損失なので、含めません。その短縮は、主工程の改善として扱います。工程間の改善手段は、4つに分けられます。

類型 主な手段 解決する滞留 前提条件
①物理搬送 コンベヤ、AGV（決められた経路を走る搬送車）、AMR（周囲を認識して自分で経路を選ぶ搬送ロボット）、自動倉庫 運ぶ人を待つ、置き場で探す 通路とレイアウトの整理、搬送ルートの固定
②受け渡し（ハンドリング） ロボットによる投入・取り出し、パレタイザ（荷物をパレットに積む機械）、治具（部品を固定する道具）・容器の標準化 積み替え、手作業の投入・取り出し待ち 容器・荷姿（荷物の形や詰め方）・治具の標準化
③同期・スケジューリング MES（作業の指示と実績を管理する仕組み）、APS（設備や人の空きを見て生産の順番を組む仕組み）、かんばん（使った分だけ前工程に補充を指示する札） 前後工程の生産のずれ、計画変更の伝達遅れ 工程ごとの標準時間（作業1回にかかる基準の時間）と実績の記録
④データ連携・可視化 設備・作業実績の収集、トレーサビリティ（部品や製品の履歴を後から追える仕組み）、デジタルツイン（工場の状態をコンピュータ上に再現したもの） どこで止まっているか分からない状態 品目・工程・設備のマスタ（基本情報の台帳）の整備

①に目が向きがちですが、前後工程の生産がずれたままなら、速く運ばれた部品が次の工程の前で待つだけです。類型を選ぶ前に、待ちの原因が「運ぶ人がいない」のか「次工程が準備できていない」のかを見極めます。取り組む順番にも意味があります。②の容器や荷姿の標準化は少額で始められ、①の前提にもなります。

ただし、この4類型が効きにくい工場もあります。化学や素材のように、大型の装置を止めないことが生産の中心になる工場（プロセス型）では、制約は装置そのものです。工程間の改善より、装置の稼働を保つことが先になります。また、通路や床の条件でAGVやAMRが現実的でない小規模な工場では、①は見送り、②③④が中心になります。

4｜進め方—フロー最適化の4ステップ

STEP1　代表製品の「流れ」を1本、端から端まで測る

売上の大きい代表製品を1つ選び、材料の受け入れから出荷までを追いかけます。各工程の加工時間、工程間の待ち時間、仕掛品の数を記録し、紙1枚の流れ図にまとめます。待ちには、場所（どの工程の前か）と原因（次工程の準備待ち、搬送待ち、制約工程の能力不足など）を添えます。トヨタが「モノと情報の流れ図」と呼ぶ道具で、一般にはバリューストリームマッピングと呼ばれます（出典：Lean Enterprise Institute）。

STEP2　制約工程を特定し、まずそこを活かす

仕掛品が最も溜まっている工程、つまり入口に列ができている工程が、制約の目印です。その工程が負荷に対して実際に処理しきれていないか（止まらずに動き続けているか、前後の工程が待たされていないか）を確かめてから、制約と決めます。列の前の工程で段取り替えを短くしても、制約に流れ込む量が増えるだけです。

まず、制約工程を止めない工夫を優先します。たとえば、制約工程の段取り替えの短縮、休憩時間中の稼働（人員の手当てが要るかを先に確かめます）、不良品を制約工程に流さないための検査の前倒しです。それでも足りず、制約が加工機なら、その能力を高める投資が先です。

STEP3　投資を「リードタイムと仕掛在庫」で事前評価する

投資案ごとに、導入後のリードタイムと仕掛在庫の目標値を置きます。リトルの法則を使えば、仕掛在庫の削減を、運転資金（仕入れや支払いのために手元に必要なお金）の減少として金額に換算できます。

STEP4　小さく導入し、新たな制約を追いかける

1ライン・1区間で導入し、効果を測ってから広げます。制約が解消されると、別の工程が新たな制約になります。

5｜よくある誤解—工程間の改善をめぐる思い込み

誤解①　「設備の稼働率を上げれば、生産性も利益も上がる」 制約ではない工程の稼働率を上げても、出荷量は増えません。後工程が処理できない分は仕掛在庫として積み上がり、置き場と運転資金を圧迫します。稼働率を高く保つべきなのは、制約工程です。

誤解②　「AMRや自動倉庫を入れれば、工程間の問題は解決する」 搬送の自動化は、運ぶ人を待つ時間を減らします。しかし、前後工程の計画がずれていれば、部品は早く届いても次の工程の前で待つだけです。その場合は、同期と受け渡しが先です。

誤解③　「MESを導入すれば、リードタイムは半分近くになる」 MESの効果として「サイクルタイム平均45%短縮」という数字がよく引用されます。これは、MESの開発者・ベンダー（システムの販売会社）の団体であるMESA Internationalが、1993年に行ったアンケートの平均値です。調査は、会員のベンダーが顧客に質問票を転送して集めた方式で、報告書の本文には回答企業の数が見当たりません。1996年調査の平均は35%で、いずれも導入企業の自己申告です（出典：MESA International、1997年）。自社の効果予測には使えません。フロー最適の効果も同じで、STEP1の実測から自社で見積もって確かめてください。

6｜経営判断チェックリスト—今やるべきか否かの判断軸

工程間への投資を優先すべき企業の条件

  • 主工程の設備を更新したのに、受注から出荷までの日数が縮んでいない
  • 完成した部品が、次の工程の準備待ちで置き場に積まれている
  • 工場内の仕掛品の置き場が足りず、探し物や積み替えが日常的に起きている
  • 生産計画の変更が、電話や口頭で現場に伝えられている
  • 運搬や部品集めに、熟練者の時間が使われている

今やるべきかの判断軸

投資を決める前に、次の3つに数字で答えられるか確かめてください。①代表製品の待ち時間の、場所別の内訳。②主工程それぞれの稼働率。③待ちの原因の内訳（次工程の準備待ち、搬送待ち、ロットをまとめる待ち、設備の能力不足など）。答えられなければ、STEP1の測定が先です。特定の加工設備の能力不足で受注を断っているなら、測定と並行して、その設備への投資を検討できます。

やらない場合のリスク

第一に、設備投資を重ねても納期が縮まらず、短納期を求める取引先を競合に奪われます。第二に、仕掛在庫と置き場が膨らみ、運転資金と工場スペースが固定されます。第三に、運搬や調整を担う人が確保できず、人手不足が生産の上限になります。

7｜経営者への一言

次の投資は、設備の性能表より先に、製品が待っている場所を見て決めてください。

参考文献

1分で鍛える意思決定 ／ オペレーション【登録者限定】

従業員150名ほどの金属部品の加工会社で、受注から出荷までに3週間かかり、主要な取引先から短縮を求められている。設備担当は加工機の更新を、物流担当は搬送ロボットの導入を提案している。仕掛品はいくつかの工程の前に積まれているが、どこが一番かは測っていない。

あなたならどうする？

納期短縮の求めに、この半年でどう応える？

正解はありません。登録すると、3つの選択肢から選んで、記事が示す見方まで読めます。

この先は、メールアドレスを登録すると読めます

選択肢に答えると、記事が示す見方と、あなたの判断の記録が残ります。

パスワードはありません。お送りするのは知のワークアウトに関するお知らせのみです。

← 記事一覧へ