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クボタ、フォークリフトの動線分析で工場内物流改革

「動線分析」最前線(下)

日経情報ストラテジー
工場内を走る搬送車、商業施設を買い回る来店客、そして現場で働く作業員。ヒトやモノの動きを「動線」として見える化する取り組みが始まっている。動線を分析すると、仕事に潜むムダを解消し、新たな商機が見えてくる。一見、落書きのような動線データを、どう読み解けば成果が生まれるのか。動線分析を工場内物流の効率化に活用するクボタの取り組みを見てみよう。

生産ラインの脇に配置した部品の在庫置き場で、部品Xの在庫が底をついた。部品の保管場所で待機する作業員は、在庫切れの連絡を受けると急いで部品Xを搬送車に積み込み、在庫置き場まで運んで納入した。ジャスト・イン・タイムの施設内物流は極めてスムーズに見える。ところが、動線分析を実施すると気づかなかったムダが見えてくる――。

農業機械大手のクボタは2014年10月、田植え機やコンバインを生産する宇都宮工場で搬送車の動線分析を開始した。「工場内物流を改革して1年以内に経営的な効果を出す」。取り組みを主導する生産管理課の山本康之氏は、こう意気込む。

クボタでは以前から業務改善活動の一環で作業員の動きを分析してきた(図1)。作業員をビデオカメラで撮影し、再生映像から「一筆書き」のような作業動線を手書きで作成。この動線データを要素作業に分解し、それぞれの作業時間を測定して、ムダを見つける。

図1 以前から手描きで動線データを作成して手元作業を改善していた

ただし、ビデオカメラを使った手作業の動線分析は、データ収集から分析結果を得るまで時間を要する。「30分の作業工程を分析するのに、日常業務をこなしながら少なくとも1週間はかかる」(山本氏)。

まして部品を運ぶ搬送車は、作業よりもはるかに広い範囲を動く。作業工程や手順と異なり順番が決まっているわけではない。手作業での動線分析はほぼ不可能だった。

自動化ツールを導入

そこでクボタが導入したのが、動線データを自動的に収集・作成できるシーイーシーのツール「RaFLOW(ラフロー)」だ。クボタは2014年3月、工場内に配備した無線LANの位置情報を使い、動線データを自動的に収集・作成する仕組みを構築(図2)。検証期間を経て2014年10月から、クボタが「Cライン」と呼ぶ作業エリアを対象に、フォークリフト3台とエレカ(小型電気自動車)1台の動線分析を始めた。

図2 動線データは無線LANの位置情報から収集

工場内の見取り図に描写される複雑な動線を読み解くことで、仕事の問題についての様々な発見が得られたという(図3)。実際の動線データを参照しながら、その発見と改善の可能性を見ていこう。

図3 動線分析を実施した作業エリア「Cライン」と分析で見つかったポイント

【発見1】 ラッシュアワーの発生

第1の発見は、ある場所をフォークリフトが頻繁に往復する「ラッシュアワー」の時間帯が発生していることだった。具体的には、13~14時の1時間に「大物部品の保管場所」と「ライン内在庫置き場」の間を、フォークリフトが何度も行き来している(図4)。

図4 1時間(13~14時)の動線データで通路が混雑している状況を把握

この時間帯の動線データを見ると、フォークリフトが同じ通路を何度も往復しているため、ラインが他の場所よりもかなり太くなっている。さらに、重なり合うラインの色から、2台のフォークリフトと1台のエレカが移動していると気づく。

このラッシュアワーの問題は、渋滞よりも安全面にあった。「わずか1時間にこれだけの頻度で往復しているということは、かなりのスピードを出しているということ。しかも狭い通路に3台が行き交っていて、通路沿いの作業員が危険にさらされる」と山本氏。分散させて、安全性を高める手段を検討していく。

【発見2】 回り込みのムダ

第2の発見は、エレカに関するものだ。エレカはCラインにはまだ1台しか導入していないため、作業のムダを減らしてできるだけ効率的に稼働させたいところだ。

その動きを分析すると、「小物部品の保管場所」から「ライン内在庫置き場」までかなり長い距離を移動していることが分かった(図5)。ライン内在庫置き場は数カ所あるが、ここで問題となるのは、「主フレーム溶接組み立てライン向けの在庫置き場」だ。山本氏が動線データから、エレカの作業エリア別の滞在時間を集計したところ、この在庫置き場での滞在時間が最も長かった。

図5 エレカが生産ラインを横切れず遠回りしていたことが判明

この在庫置き場は、小物部品の保管場所から見て「脱穀組み立て1ライン」の向こう側に位置する。脱穀組み立て1ラインにはベルトコンベアや作業用ロボットが設置されていて、エレカは横切れない。それでラインを回り込んで行き来する様子が、動線データにはっきりと描き出されたわけだ。

「回り込みをなくすには、脱穀組み立て1ラインの向こう側に新たな保管場所を作って、主フレーム溶接組み立てラインの部品を管理することが有効」と、山本氏は分析する。

【発見3】 2往復が頻発

第3の発見は、「小物部品の保管場所」と「ライン内在庫置き場」の間を、エレカが「2往復」するケースが多いことだった。

ライン内在庫置き場「A」「B」のそれぞれと、小物部品の保管場所とを行き来するエレカの動線データを10分間隔で分割して調べた(図6)。すると、最初の20分間でライン内在庫置き場「A」を2往復、次の20分間でライン内在庫置き場「B」を2往復していることが分かった。

図6 エレカが在庫置き場「A」「B」を短時間に2往復していた

双方とも2往復ずつだったことに引っ掛かりを覚えた山本氏が現場の作業員に確認したところ、「在庫切れの部品を補充しにライン内在庫置き場に行ったところ、別の部品が在庫切れしていることに気付いた。その部品を補充するため、もう1往復することになった」のだという。

これを防止してムダな往復を減らすには、生産管理システムと連携した部品払い出し指示の仕組みが不可欠。実はこの仕組みが2014年11月に本格稼働したため、現在これを活用して改善を目指している。

【発見4】 ライン外に「遠征」

第4の発見は、エレカが「他のライン向け部品の保管場所」に1日4~5回、通っていたことだ(図7)。Cライン以外のラインに供給するための部品の保管場所にCライン向けの部品を持つことは、在庫管理のルールと効率、双方の面で問題がある。

図7 本来はCライン向け部品がないはずの保管場所までエレカが移動していたことが分かった

作業員に確認すると、「部品メーカーがCライン向けと他のライン向けの部品を1台のトラックに混載し、全ての部品を他のライン向け部品の保管場所に荷卸ししている」という実態が明らかになった。解決には、トラックを分けて混載を廃止するか、部品メーカーに納品の分散をお願いするしかない。

ただし、いずれもコストアップにつながってしまう。山本氏は、頻度をゼロにするのは難しいが、せめて1日2回に抑えられないかと検討している。

無線アクセスポイントの追加で精度向上

わずか1カ月の取り組みでも多くの発見ができたクボタ。同時に動線分析のノウハウも蓄積した。その1つが無線LANアクセスポイント(AP)の設置台数。むやみに増やすとコストが上がるが、少なすぎても肝心の動きを追えなくなる。

図3を見ると、3台のフォークリフトの動線が「大物部品の保管場所」に集中していることが分かる。「作業エリア別の滞在時間」と「移動時間と停止時間の割合」の分析結果を見ても明らかだ(図8)。

図8 3台のフォークリフト「A」「B」「C」が保管場所から動いていない実態が明らかに

ところが、保管場所に設置していたAPは1台なので保管場所内のフォークリフトの動きまでは把握できず、問題点を掘り下げられなかった。「動線分析の精度を高めるには3台のAPが必要。増設すべきか検討している」と山本氏は話す。

[参考]日経BP社は2015年6月5日、「ゼロからわかるIoT講座」と題したセミナーを開催する。インターネットでモノやヒトを結び付け、その動きをとらえるIoT(Internet of Things)は、製造や流通、サービスなど様々な業種で注目を集めている。本セミナーはIoTを使ったビジネス設計の習得を目標に、IoTの基礎から役割、事例までを体系的に解説する。URLは、http://coin.nikkeibp.co.jp/coin/itpro-s/seminar/nis/150605/

(日経情報ストラテジー 加藤慶信)

[日経情報ストラテジー2015年3月号の記事を基に再構成]

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