製造プロセスの課題はどう解決する？効率化の方法やツールも解説

公開日：2024年6月7日
更新日：2024年6月7日

製造業で業務効率を向上させるためには、製造プロセスを見直して業務を妨げている根本的な問題を解決することが重要です。
しかし「製造現場の課題を見つけられない」「改善方法がわからない」と悩んでいる方も多いでしょう。

そこで、この記事ではそもそも製造プロセスとは何を指すのかや、製造プロセスの課題を引き起こす原因、解決するメリットについて解説します。製造プロセスの課題を解決して業務を効率化する方法や、おすすめのツールもご紹介するので、製造現場におけるカイゼンを行いたい方は最後までご覧ください。

安定した製造プロセスや製品の質を保つには作業を標準化する必要があり、作業の標準化には手順書の整備が欠かせません。一方で、手順書が活用されずに形骸化し、作業品質にムラがあるというお声もよく耳にします。現場改善ラボでは「現場で使われる」作業手順書のポイントについてまとめた資料をご用意しておりますので、本記事と併せてご覧ください。

製造プロセスとは？代表的な工程を紹介

製造プロセスとは、製品を作るための一連の工程のことです。業務内容や企業によってプロセスの流れは異なることがありますが、おおむね以下5つの工程を指すことが一般的です。

加工
組み立て
検査
保管
出荷

製造プロセスと似た概念として「業務プロセス」があります。業務プロセスは、製造活動だけでなく顧客対応や経理処理などの企業運営に必要なすべてのプロセスを指し、生産プロセスとも呼ばれています。

そのため、製造プロセスは物理的な製品を作り出すための手順を指し、業務プロセスは企業内で行われる業務活動の流れを指すという違いがあります。

業務プロセス改善の重要性や業務フローとの違いを知りたい方は、こちらの記事もぜひご覧ください。

加工

加工とは、原材料を製品の形にするために切ったり曲げたりする工程です。加工の精度によって製品の使い勝手や耐久性が決まるため、高い技術が求められます。

組み立て

組み立てとは、部品や素材を結合して完成品を作る工程です。ねじの締め付け強度や組み立て順序が製品の使用感や強度に直結するため、正確な作業が求められます。

検査

検査とは、製品が定められた品質基準や仕様に適合しているかを確認する工程です。検査は製品が市場に出る前の最終的なチェックポイントのため、製品の品質や安全を担保し信頼性を高めるために不可欠な工程の1つです。

品質を担保するための検査には品質検査が挙げられます。品質検査の内容や種類、品質向上に向けた改善案を知りたい方は、こちらの記事も併せてご覧ください。

関連記事：品質検査の質を向上させるには？検査内容から改善案まで解説

保管

保管とは、製造された製品や部品を出荷前に安全に保持する工程です。温度や湿度が適切に保たれた倉庫のような環境で製品を丁寧に管理しておくことで、消費者に高品質な製品を提供できるようになります。

出荷

出荷とは、製造された製品を倉庫から取り出し、顧客や販売店へ送る工程です。製品が不備のない清潔な状態でスケジュール通りに顧客の手に渡るように、丁寧かつ正確な配送が求められます。

そのため、近年では製品名や品番コードなどを記載した「現品票」を活用して、誤配送や配送の遅れを低減させている企業が増えています。

現品票の概要や運用方法、ペーパーレス化のメリットを知りたい方はこちらの記事もご覧ください。

製造プロセスを改善するメリット

製造プロセスを改善するメリットは、以下の4つです。

生産リードタイムの短縮
品質改善
3M（ムリ・ムダ・ムラ）の削減
生産性向上

生産リードタイムの短縮

製造プロセスを改善することは、生産リードタイムの短縮につながることが期待できます。製造開始から完成までにかかる時間である「生産リードタイム」を短縮することで、製品を早く顧客に届けることや安定して届けることが可能になり、顧客の満足度や信頼に良い影響を与えられるでしょう。

たとえば、製造ラインの改善で製造機器の調整時間を短縮した場合、従来よりも製品を短い時間で生産することが可能です。結果として、納品までの時間も短縮されることで在庫切れが少なくなり、結果的に顧客満足度を向上させることにつながります。

リードタイムの概要や、リードタイムと同様に製造現場で使われることの多い「サイクルタイム」「タクトタイム」について詳しく知りたい方は、こちらの記事もご覧ください。

品質改善

製造プロセスの各工程を効率化することで、製品の品質向上が見込めます。

たとえば、自動車工場の組み立てラインにロボットアームを導入することで、人間の手で行う作業よりも部品の取り付けスピードが向上することが考えられます。このスピード向上が業務効率化につながるだけでなく、効率化された製造プロセスを標準として落とし込むことで作業手順の標準化やバラツキの削減が見込め、結果的に製品の品質を向上させることが可能です。また、品質改善により顧客満足度の向上や不良品減少によるコスト削減も期待できます。

製造業における品質改善をすすめる具体的な方法や事例を知りたい方は、こちらの記事もご覧ください。

3M（ムリ・ムダ・ムラ）の削減

製造プロセスに潜むムリ・ムダ・ムラ、通称「3M」を改善することで作業効率を向上させることが可能です。例として、製造プロセスを改善して不必要な作業という「ムダ」を撤廃することで、生産にかかる時間の短縮や作業員の負担軽減が実現し、生産効率が向上します。

3Mの発生原因や削減に向けた具体的な実施方法、実際の改善事例について知りたい方は、別記事「3M（ムリ・ムダ・ムラ）を無くし業務効率化を図る！実施方法や改善事例も紹介」や、以下の専門家による詳細な解説動画をご覧ください。

生産性向上

製造プロセスの改善には、生産性の向上というメリットもあります。たとえば、製造ラインの自動化を進めて手作業で行っていた業務を機械に処理させることで、ヒューマンエラーによる機器の故障や不良品発生が減少し、より多くの製品を効率的に生産できるようになります。

生産性を向上させる具体的な手順や生産性の指標の算出方法を知りたい方は、別記事「製造業の生産性を向上させる4ステップとは？生産性の指標や計算式の求め方も紹介！」や、生産品質を向上させるデータ分析について専門家が解説した以下の動画もぜひご参考ください。

製造プロセスを効率化する4つの方法

製造プロセスを効率化するには、単に製造プロセスそのものにアプローチするだけでは不足があります。

ここでは製造プロセスを効率化する仕組みを構築する方法について、以下の4つを紹介します。

5Sを遵守させる
分析でプロセス上のボトルネックを特定する
スキルマップを作成する
システムを導入する

5Sを遵守させる

整理・整頓・清掃・清潔・躾（しつけ）の総称である「5S」を遵守することで、安全で快適な職場環境を整え、作業効率を向上させることが可能です。

たとえば、工場で不要なものを廃棄して必要なものをすぐ取り出せるように配置すると、作業中にものを探す時間が減るためスムーズに業務を進められます。また、定期的な清掃と点検を行うことで機械の故障が減り、製品の品質を維持できます。

5Sに関する活動の具体例や効果については別記事「5Sとは？意味や活動の目的と効果、ケース別の事例を解説！」や、現場に5S活動を定着させ生産性を上げる具体的な方法について専門家が解説した以下の動画をぜひご覧ください。

分析でプロセス上のボトルネックを特定する

製造プロセスには、生産の流れを停滞する原因となる部分である「ボトルネック」が存在します。たとえば、時間がかかる手作業を行なっている工程は、製造プロセスのボトルネックになっている可能性が高いです。ボトルネックを特定するためには、以下のような分析手法を使うのがおすすめです。

QC7つ道具
新QC7つ道具
4M分析
なぜなぜ分析

これらの手法を使ってボトルネックを特定することで、効果的な業務改善を行えるようになります。

ボトルネックが発生する原因やボトルネックの解消方法については、以下の記事で詳しく解説しているためぜひご覧ください。

QC7つ道具

QC7つ道具とは、品質管理に用いられる7つの基本的なデータ分析手法のことです。パレート図やヒストグラムなどを用いた分析を行うことで、製造プロセスのどの部分に無駄が存在しているのか、どの工程が生産の遅延を引き起こしているのかを可視化したうえで分析できます。

QC7つ道具の内訳や業務実例については別記事「QC7つ道具とは？業務実例から具体的な使い方を解説【練習問題付き】」や、専門家の解説によるQC7つ道具の現場で実践できる使い方についてまとめた以下の動画も併せてご覧ください。

新QC7つ道具

新QC7つ道具とは、従来のQC7つ道具に加えて開発された、より複雑なデータや情報を扱うためのデータ分析手法です。新QC7つ道具の特徴は「食品に異物が混入してしまった」「バリが発生してしまう」といった数値では表しにくいデータを可視化できる点であり、プロセスの流れや因果関係を深く掘り下げ、問題の根本原因を明らかにするというメリットがあります。

新QC7つ道具の内訳や各手法の活用方法やポイントについて知りたい方は、こちらの記事をご覧ください。

4M分析

4M分析は、製造プロセスにおいて各要素がどのように影響を及ぼしているかを系統的に調査する手法です。この分析を行うことで、各工程で発生した問題を具体的に把握し、それぞれの要因がどのように全体の効率に影響しているかを明らかにできます。

4M分析のそれぞれの要素や分析の進め方については別記事「【図解あり】4M分析とは？問題整理や変更管理での分析方法を解説！」を、4M分析の視点から歩留まりロスを無くす改善事例については以下の専門家位による解説動画をご覧ください。

なぜなぜ分析

なぜなぜ分析は、問題が発生したときに「なぜ？」という質問を複数回繰り返すことで本質的な原因を見つけ出す分析手法です。この分析を行うことで製造ラインのボトルネックを根本から把握し、効果的な改善策を考えられるようになります。

なぜなぜ分析の具体的な進め方や各業界ごとの事例は別記事「改善につなげる『なぜなぜ分析の進め方』は？鉄則や落とし穴、事例を解説！」で、なぜなぜ分析の演習やヒューマンエラーを対策する方法については以下の動画でそれぞれ詳しく解説しています。ぜひご参考ください。

スキルマップを作成する

製造プロセスの改善には、各プロセスで作業を行う従業員についてのアプローチも重要です。従業員の持つスキルや経験を一覧表にまとめた「スキルマップ」を作成することで、従業員のスキル保有状況を可視化できるほか、製造プロセスに必要なスキルの洗い出しが実現します。これにより、適材適所への人材配置や効果的な新人教育、足りないスキルを補うための社内教育がより効果的に実施できるようになります。

スキルマップの作り方や導入事例を知りたい方や、製造業で活用できるスキルマップのテンプレートを入手したい方はこちらの記事もご覧ください。

関連記事：スキルマップとは？作り方や項目例、テンプレートをご紹介

システムを導入する

システムを導入して作業の自動化や情報の一元管理を進めることで、作業効率が大幅に向上します。たとえば、在庫管理や品質管理などの工程にシステムを導入し自動化することで、手作業による時間の浪費やヒューマンエラーを削減できます。

製造プロセスの改善に有効なシステムは、以下の2つです。

生産管理システム
MES（製造実行システム）

生産管理システム

生産管理システムは、注文・製造・出荷に至るまでのプロセスを一元管理するシステムのことです。このシステムにより、製造ラインの稼働状況をリアルタイムで把握し、機械の停止時間や故障を効果的に減らすことが見込めます。

生産管理システムの主な機能や選定のポイント、導入失敗ケースについては以下の記事で詳しく解説しています。ぜひご覧ください。

MES（製造実行システム）

MESは、生産ラインの各機械や作業者の状況を追跡し、製造データを一元管理するシステムのことです。このシステムの利用により、生産データを即座に確認して迅速に意思決定を行うことが実現するでしょう。

MESの機能詳細や導入するメリット、導入時のポイントを知りたい方はこちらの記事もご覧ください。

製造プロセスの改善を妨げる課題

製造プロセスを効率化したいと考えるものの、なかなか実行に移せていない現場も多いのではないでしょうか。
ここでは製造プロセスの改善を妨げる代表的な4つの課題について解説します。

属人化した業務
現場の人手不足
ヒューマンエラーの発生
紙によるデータの記録や管理

属人化した業務

製造プロセス上で特定の社員にしか扱えない業務がある場合、その社員が不在のときに業務が滞るリスクがあります。

例として、精密機器の組み立て作業に長年従事した経験のある社員しか行えない作業が存在していると、社員が現場にいる時間のみで業務を遂行する必要があり、かつ特定の社員に過度な負荷がかかることで業務が遅延することも考えられます。

さらに、その社員が持つノウハウが他の社員に共有されていない場合、退職や転職で社員が職場を離れる際に重要なノウハウや情報が引き継がれず、技術が消失してしまう可能性があります。

現場の人手不足

製造現場で人手が足りていない状況下では、本来行われるべき業務が遂行されず、トラブルになる可能性があります。

たとえば、人手不足が原因で保守点検がおろそかになった場合、機械の故障による不良品増加や生産量低下を引き起こす可能性があります。

他にも、現場の人手不足は新しいアイデアを試す余裕や業務改善の機会を損失してしまい、結果として業務の効率化や品質の向上を阻害する恐れがあります。

ヒューマンエラーの発生

製造現場では手作業が介在する製造プロセスも多く存在するケースがあり、ヒューマンエラーが生じることで不良品の増加や事故の発生が引き起こされることが考えられます。

たとえば、自動車製造工場の組み立てラインで部品の取り付け順序を間違えた場合、製品に重大な欠陥が生じてしまい市場の車両を回収する事態になる可能性があります。

紙によるデータの記録や管理

作業報告書や不具合報告書など紙ベースで製造プロセス上のデータ管理を行っている場合、情報をリアルタイムで共有できずに意思決定が遅れ、製造プロセス上の遅延につながることがあります。

また、紙の作業手順書や帳票は人の手による記録のため入力漏れや書き損じが発生しやすく、品質低下や事故発生のリスクが高まる可能性があります。

製造プロセスの課題を解決する2つのツール

先述したような製造プロセスの課題を解決したい方は、以下2つのツールを活用するのがおすすめです。

動画マニュアル
デジタル帳票ツール

動画マニュアル

動画マニュアルとは、従来の紙マニュアルでは文章や図面で説明していた作業手順や操作方法を動画で視覚的に伝えるマニュアルのことです。

なぜ動画マニュアル？

動画マニュアルを活用すると、文章による説明では伝達が困難であった複雑な手順や細かい作業でも、動画でベテランの動作を映像でわかりやすく示すことで、理解度を向上させる効果が期待できます。正しい作業手順や言語化が難しかった複雑な作業を動画マニュアルを通して伝えることで、作業品質のバラツキが抑えられヒューマンエラーの削減も期待できます。

他にも、教育担当者がつきっきりで教える必要のあるOJTとは異なり、動画マニュアルは一度作成すれば繰り返し視聴ができ、自学自習が促されるため人手不足な現場でも効率よく教育を進めることが可能です。

さらに、動画という同一の教材を使って教育を行うため、教育担当により教える内容や粒度に差が生じるといった事態を回避し、業務の属人化や教育のバラツキも防げます。

そのため、効率よく製造プロセスを改善したい方は、動画マニュアルを活用するのがおすすめです。

デジタル帳票ツール

デジタル帳票ツールとは、帳票の作成・管理・出力などを行うデジタルツールのことです。

帳票ツールの主な機能や選定のポイントについて、以下の記事でも解説しているため併せてご覧ください。

関連記事：帳票ツールとは？帳票の概要や機能、選定のポイントを解説！

デジタル帳票ツールのメリット

デジタル帳票ツールを活用すると、従来は紙の帳票上に直接書き込んで記録していた製造データ等をパソコンやタブレット上で記録することが可能になります。

そのため、紙ベースの帳票よりも少ない工数で記録ができるほか、記入者ごとの記録のバラツキや書き漏れなどのヒューマンエラーを減らすことが見込めます。また、製造現場の記録をリアルタイムで確認できるため、発生した問題に対して迅速に対応することも可能です。

さらに、紙の帳票では実現が難しい「データの蓄積や分析」もデジタル帳票ツール上で簡単に行えるようになり、効果的な業務改善が促されるというメリットもあります。

紙やExcelによる帳票管理の課題をデジタル帳票ツールが解決できる理由や、帳票のデジタル化を進める手順とポイントについては以下の画像から詳しい資料をダウンロードできますので、ぜひご参考ください。

まとめ

この記事では、製造プロセスの課題や対策について解説しました。製造プロセスを改善すると生産リードタイムや3M（ムリ・ムダ・ムラ）を削減できるため、生産効率や製品の品質が向上します。そのため、高品質な製品を効率よく生産したいと考えている方は、製造プロセスを改善してみましょう。

改善方法はいくつかありますが、短時間で効果的な改善を行いたいならツールを活用するのがおすすめです。たとえば、「tebiki」を活用すると誰でも動画マニュアルが作成できるようになるため、簡単に教育の質を向上できます。

また、「tebiki現場分析」を活用すると、現場帳票の作成・記録・承認・分析が簡単に行えるようになるため、帳票業務にかかる時間を短縮できます。ツールを使って製造プロセスを改善したいと思っている方は、ぜひサービス説明資料でツールの機能や導入事例をご確認ください。