工場で、ひとまとまりの製品（ロット）を材料投入から完成まで追ってみます。すると、機械で加工している時間より、工程の前後で順番を待つ時間のほうが長いことが少なくありません。この全体の時間が、製造リードタイムです。
加工だけを速くしても、待つ時間が変わらなければ、完成する日はほとんど変わりません。どの工程の前後でどれだけ待っているのかを内訳で測ることが、短縮の出発点になります。
この記事では、製造リードタイムの短縮を「測る範囲を決める」「内訳を測る」「待ちの原因に合った打ち手を選ぶ」の順に整理します。
定義と内訳の見方、長くなる原因、測り方、5つの領域に分けた打ち手、着手する順番、進めるときの確認点までを順に見ていきます。
製造リードタイムとは｜短縮する範囲の始点と終点を決める
リードタイムは、JIS Z 8141（生産管理用語）で「発注してから納入されるまでの時間、又は素材が準備されてから完成品になるまでの時間」と定義されています。前半は買う側から見た調達の時間、後半はつくる側から見た生産の時間です。
同じ規格には生産リードタイムという用語もあり、こちらは「生産の着手時期から完了時期に至るまでの期間」とされています。製造リードタイムは、この生産リードタイムとほぼ同じ意味で使われる言葉です。
ただし、現場で「リードタイムが長い」と言うとき、人によって指している範囲が違うことがあります。営業は受注から納品までを、製造は最初の工程から最終検査までを思い浮かべている、という具合です。
短縮に取り組む前に、どこからどこまでを測るのかをそろえておく必要があります。
顧客が待つ時間のうち、工場の中で着手から完成までにかかる部分が製造リードタイムです。
※設計から始める受注生産では、この前に設計の時間が加わります。
始点と終点の決め方に決まった正解はありません。たとえば、始点を「材料を現場に払い出した時点」、終点を「最終検査に合格して完成品として入庫した時点」とする決め方があります。材料倉庫での保管や、完成後の出荷待ちまで含めて測る会社もあります。
日数の数え方も決めておきます。休日を含む暦日で数えるのか、稼働日だけで数えるのかによって、同じロットでも数字が変わるためです。顧客への納期回答に使うなら暦日、工場内の改善効果を見るなら稼働日や稼働時間、と使い分ける方法もあります。
なお、日本インダストリアル・エンジニアリング協会の用語解説は、受注生産の場合について説明しています。生産リードタイムは発注側から見た調達リードタイムの一部と考えることができ、その短縮は調達リードタイムの短縮に直接影響するという内容です。
計画から出荷までの全体の流れは、生産管理の仕事として整理されている領域です。
製造リードタイムを加工・運搬・検査・停滞に分けて見る
範囲を決めたら、次はその中身を分けて見ます。物の流れを調べる工程分析では、工程を加工・運搬・検査・停滞の4つに大別します。JIS Z 8141でも、工程図記号はこの4種類に分けられると説明されています。
それぞれ「何の時間か」と「何を確認するか」が異なります。
加工
加工は、材料の形や性質を変えて製品に近づけている時間です。顧客が対価を払っているのはこの部分であり、4つの中で唯一、製品の価値を直接高めています。
加工に付随して発生するのが段取り替えです。JISでは「品種又は工程内容を切り替える際に生じる材料、機械、治工具、図面などの準備及び試し加工」とされています。
段取り替えの間は設備が止まるため、長いほど「まとめてつくりたい」という判断につながります。この点は後で詳しく触れます。
段取り時間そのものを短くする手順は段取り替え時間の短縮方法で解説しています。
運搬
運搬は、工程から工程へ物を動かしている時間です。時間そのものは短くても、「パレットがいっぱいになったら運ぶ」「1日2回の定時便で運ぶ」といった運び方のルールが、運搬を待つ時間を生んでいることがあります。
検査
検査は、数量や品質を基準と照らして合否を判定する時間です。品質を保証するために必要な工程であり、単純に削ればよいものではありません。見るべきなのは、検査の作業時間よりも、検査の順番待ちや判定結果が出るまでの待ち時間です。
停滞
停滞は、物が何もされずに止まっている時間です。大きく2種類あります。
1つは、前のロットの加工が終わるのを待つ工程待ち。もう1つは、同じロットの他の品物が加工されている間、自分の番が終わっても次工程に進めずに待つロット待ちです。ロットが大きいほど、ロット待ちは長くなります。
停滞は誰かの作業時間として記録されないため、日報や作業実績からは見えにくい時間です。そのため、意識して測らない限り、長さに気づきにくいという性質があります。
3工程の部品1ロットを、材料投入から完成入庫まで追った場合のイメージです。
※説明のための仮の数字です（1日8時間稼働で計算）。実際の内訳は製品・工程・測る範囲によって変わるため、自工場で測って確かめる必要があります。
図3は仮の例ですが、停滞が大半を占めるという見方は専門誌でも示されています。
その一つが、日刊工業新聞社の『工場管理』2022年1月号に載った藤井春雄氏の記事です。そこには工程分析結果の時間的割合を表した図があり、仕掛材の停滞が約90〜97％、残りが加工・運搬・検査とされています。
調査の対象や条件までは示されていないため、著者による目安として受け取るのが適切です。
同記事では、一般的な製造会社の製造リードタイムについて、材料の保管や出荷待ちまで含めると、約2週間から長いところでは数か月かかるとも述べられています。
どの範囲を測るかで割合は変わりますが、加工以外の時間に目を向ける必要があることは読み取れます。
現場の症状から疑う、リードタイムが長くなる原因
では、停滞はなぜ生まれるのでしょうか。ここでは、切断・穴あけ・組立の3工程で部品をつくる工場を仮の例にします。この工場では、標準の納期に間に合わない注文が増え、特急品の割り込みが日常になっているとします。
特急品を優先すると、割り込まれた通常品はさらに待たされます。その通常品がやがて納期に迫り、次の特急品になります。特急対応が多いこと自体が、リードタイムが長いことの結果であり、同時に原因にもなっているわけです。
こうした工場で疑われる原因は、おおむね次の5つに分けられます。
- ロットが大きく、ロット待ちが長い
- 段取り替えが長く、まとめ生産になっている
- 能力の足りない工程（ボトルネック）の前に仕掛りがたまっている
- 計画・作業指示・材料など、物以外の待ちがある
- 不良や設備停止で、やり直しや計画変更が起きている
ボトルネックは、JISで「能力所要量が利用可能能力を上回っている工程、設備、機能又は部門」と定義されています。あい路とも呼ばれ、工場全体の完成数はこの工程の能力で決まります。
注意したいのは、見た目だけで原因を決めないことです。たとえば「ある工程の前に仕掛りが積まれている」という症状は、能力不足でも、段取りのまとめ待ちでも、材料の欠品でも起こります。
図4のように、症状ごとに確認する記録を決め、原因の候補を絞ってから打ち手を選びます。
症状を見たら、まず記録で確かめ、原因の候補を絞ってから打ち手を選びます。
※1つの症状に複数の原因が重なっていることもあります。記録がない場合は、次章の方法で測るところから始めます。
製造リードタイムの測り方｜内訳の実測と全体の概算
原因の見当をつけるには、実際に測ることが欠かせません。測り方には、工程ごとの内訳を実測する方法と、全体の平均を式で概算する方法があります。目的が違うので、使い分けます。
対象・期間・時間の単位をそろえる
最初に、どの製品を測るかを決めます。全品種を一度に測る必要はありません。納期遅れや特急対応が問題になっている製品、あるいは生産量の多い代表的な製品を1〜2種類選びます。
あわせて、前章で決めた始点と終点、日数の数え方（暦日か稼働日か）を確認します。ここがそろっていないと、改善の前後で数字を比べられません。
工程と実績を追って内訳を測る
内訳を知る基本は、1つのロットを材料投入から完成まで追いかけ、加工・運搬・検査・停滞の時間を順に記録していく方法です。工程分析と呼ばれる手法で、どの工程の前後で、何時間止まっていたかが一覧になります。
人が張り付いて追うのが難しければ、現品票や作業日報に「工程への到着時刻」「着手時刻」「完了時刻」を書き込んでもらう方法があります。到着から着手までが工程待ち、完了から次工程への到着までがロット待ちと運搬にあたります。
バーコードやタブレットで実績を収集している工場であれば、そのデータから同じ内容を集計できます。1ロットだけでは偶然の影響を受けるため、できれば複数のロットで測り、特急品と通常品を分けて見ておくと、実態に近づきます。
リトルの法則で平均を概算する
全体の平均を手早くつかむには、リトルの法則が使えます。1961年に米国のジョン・リトル氏が証明した待ち行列の関係式で、製造の言葉に置き換えると「仕掛品の数＝スループット×リードタイム」となります。
スループットは、単位時間あたりの完成数のことです。
同じ範囲・同じ期間の平均値どうしで計算します。
＝
÷
※数字は説明のための仮の計算例です。この式で分かるのは全体の平均だけで、どの工程で待っているかという内訳は分かりません。生産が安定している期間の平均値で使います。
この式が教えてくれるのは、完成数が同じなら、仕掛品の数と平均リードタイムは比例するという関係です。棚卸しや現場の目視で仕掛品を数えるだけで、おおよそのリードタイムを見積もれます。
一方で、この式は「仕掛品を減らせば自動的に短くなる」ことを保証するものではありません。投入を絞った結果、完成数まで落ちてしまえば、リードタイムは縮みません。概算で全体をつかみ、内訳の実測で待ちの場所を特定する、という順で使います。
短縮の打ち手は5つの領域で考える
待ちの場所と原因の見当がついたら、打ち手を選びます。個別の手法は数多くありますが、狙う時間で分けると5つの領域に整理できます。
どの待ちを減らすのかによって、選ぶ領域が変わります。
※領域1〜4は待ちを減らす打ち手、領域5は待ちを増やす乱れを抑える打ち手です。
ロットを小さくし、段取りを短くする
ロットを小さくすれば、ロット待ちは短くなります。究極の形が、JISで「1個を加工したら次工程に送る」と説明される1個流しです。ただし、ロットを小さくすると段取り替えの回数が増えるため、段取りが長いままでは設備の止まる時間が増えてしまいます。
そこで先に取り組むのが段取り時間の短縮です。段取りは、設備を止めて行う内段取りと、止めずに行う外段取りに分けられます。
日本インダストリアル・エンジニアリング協会の解説では、まず内段取りをできるだけ外段取りに移し、次に残った内段取りを短くするという順序が示されています。
JISでは、10分未満の内段取りをシングル段取りと呼びます。
次に使う金型や治工具を設備の横に事前に運んでおく、締め付け方法を簡単にする、調整が不要になるよう位置決めを工夫する、といった改善の積み重ねで近づけていきます。
工具を探す時間をなくすという意味で、整理・整頓はその前提になります。
前述の『工場管理』の記事には、段取り替えの試算が載っています。1回1.5時間で月14回なら停止は月21時間、1回9分にできれば月42回に増やしても月6.3時間で済むという内容です。
これは設備が止まる時間の合計の比較ですが、回数を3倍にできれば、ロットを3分の1にできる余地が生まれます。
もっとも、熱処理炉やめっき槽のように、まとめて処理することが前提の設備もあります。すべての工程を小ロットにできるとは限らないため、まとめ処理の工程を境にして、その前後で流し方を分ける考え方が現実的です。
ボトルネックに合わせ、投入量と仕掛りを管理する
工場全体の完成数は、ボトルネック工程の能力で決まります。前工程がそれ以上のペースで材料を投入しても、完成数は増えず、ボトルネックの前に仕掛りが積み上がるだけです。リトルの法則のとおり、仕掛りが増えた分だけリードタイムは延びます。
打ち手は2段階です。第一に、材料の投入をボトルネックの処理ペースに合わせること。第二に、ボトルネック自体の能力を上げることです。昼休みに止めない、段取りを短くする、不良品を流さないよう手前で検査する、といった方法があります。
ボトルネックが特定しにくい場合や、品種によって入れ替わる場合は、工程間の仕掛りに上限を設ける方法が使えます。置き場の広さや台車の数で上限を決め、いっぱいになったら前工程は止める、というルールです。
後工程が使った分だけを前工程がつくる「後工程引取り」も、同じ考え方に立っています。トヨタ自動車は公式サイトで、トヨタ生産方式の目的を、徹底的にムダをなくしリードタイムを短くすることだと説明しています。
かんばんや平準化を含む全体像は、トヨタ生産方式の基本として押さえておくと理解が進みます。
組立ラインのように工程が連続している場合は、工程ごとの作業時間をそろえることが工程待ちの削減につながります。作業の配分を見直すラインバランスの改善が、この場面での具体的な手段です。
計画と情報の待ちをなくす
設備も人も空いているのに物が動かないときは、物ではなく情報が止まっています。作業指示が出ていない、次に何をつくるかが決まっていない、図面や検査基準が届いていない、材料がそろっていない、といった状態です。
対策の基本は、着手の前に必要なものがすべてそろっているかを確認してから投入することです。材料が1点欠けたまま投入すると、途中の工程で止まり、仕掛りとして場所をふさぎます。
納期の長い材料は先行して手配するなど、購買部門との連携も必要になります。
設備の能力を考慮した実行可能な計画を立てることも重要です。負荷が能力を超えた計画は、初めから守れない計画であり、現場での順番の入れ替えと特急対応を招きます。
進捗を把握する仕組みとしては、作業実績を集めるMES（製造実行システム）などが使われます。
運搬と検査のやり方を見直す
運搬では、距離を縮めることと、運ぶ単位を小さくすることが柱になります。工程の順に設備を並べれば距離は短くなり、1個ずつ、あるいは少量ずつ次工程へ渡しやすくなります。
設備の配置を物の流れから見直す方法は、工場レイアウト設計の手順として体系化されています。
検査では、待ち時間の中身を分けて考えます。検査員の順番待ちなのか、測定器の空き待ちなのか、判定の承認待ちなのかで対策が変わります。
作業者自身が工程内で確認できる項目を増やせば、最終検査への集中が和らぎ、不良を後工程に流さない効果も得られます。
不良・設備停止による手戻りを減らす
不良が出れば、手直しや再製作のために同じ工程をもう一度通ることになります。設備が突発的に止まれば、その間の仕掛りは待たされ、計画も組み直しになります。手戻りは、リードタイムを延ばすだけでなく、ばらつかせる点が厄介です。
リードタイムがばらつくと、納期を守るために余裕を見込んだ早めの投入が増え、仕掛りがさらに増えるという循環に入ります。不良や故障が主な原因だと分かった場合は、流し方の改善より先に、品質と設備の安定に取り組むほうが近道です。
どこから短縮するか｜対象と打ち手の優先順位
5つの領域をすべて同時に進めるのは現実的ではありません。対象を絞り、測り、待ちの大きいところから順に手を打ちます。
対象を決めて測り、原因を確かめてから打ち手を試します。
※1回で終わらせず、次に大きい停滞へ対象を移して繰り返します。
対象の製品は、3つの視点で絞ります。待ち時間が長いこと、顧客の納期や在庫への影響が大きいこと、そして自部門で実行しやすいことです。
影響が大きくても設備投資が前提になるテーマより、ルールの変更で試せるテーマから始めるほうが、早く結果を確かめられます。
打ち手を考えるときは、ECRSの原則が役立ちます。排除（Eliminate）、結合・統合（Combine）、交換（Rearrange）、簡素化（Simplify）の順に検討するという改善の指針です。
待ちや運搬は、短くする前に「なくせないか」を考えるのが、この原則の使いどころです。
先ほどの仮の工場であれば、特急品が多い製品群を1つ選び、3工程それぞれの前後の停滞を測ります。穴あけ工程の前で最も長く待っていて、その理由が段取りのまとめ待ちだと分かれば、領域1の段取り短縮から着手する、という判断になります。
原因によって、相談する相手も変わります。製造リードタイムの短縮は、製造部門だけでは完結しないことが多くあります。図8のように、待ちの種類ごとに確認する情報と関係部門を整理しておくと、社内での話が進めやすくなります。
待ちの原因によって、一緒に動く部門が変わります。
※部門の分け方や役割分担は、会社や工場によって異なります。
小ロット化を進めると、1人が複数の工程や設備を受け持つ場面が増えます。応援に入れる人を計画的に増やすには、誰がどの作業をできるかを一覧にするスキルマップが役立ちます。
短縮を進めるときに確認したいこと
打ち手を試したあとは、リードタイムの数字だけで成否を判断しないことが大切です。次の3点をあわせて確認します。
完成数と品質を保てているか
仕掛りを減らした結果、後工程で材料切れが起きて完成数が落ちていないかを確認します。段取りを短くした結果、調整が不十分になって不良が増えていないかも同様です。
リードタイム、完成数、納期遵守率、不良率を同じ期間で並べて見ると、無理が出ていないかが分かります。
平均だけでなく、特急品の件数や、最も時間がかかったロットも見ておきます。平均が縮んでも、極端に遅いロットが残っていれば、納期回答には余裕を持たせ続けることになるからです。
待ちを別の場所へ移していないか
工場内の仕掛りを減らす代わりに、仕入先に小刻みな納入を求めたり、完成品の倉庫に在庫を積んだりしているなら、待ちは場所を変えただけです。測る範囲の外で在庫が増えていないかを確認します。
設備の稼働率を上げることを優先して、注文のない品物までつくってしまう場合も同じです。設備は動いていても、つくった品物は使われるまで停滞します。稼働率とリードタイムは、別々の指標として両方を見る必要があります。
顧客の納期に届いているか
最後に、短縮した時間が顧客にとっての価値になっているかを確かめます。受注生産であれば、標準納期の回答を実際に短くできたか、特急の依頼が減ったかが指標になります。
見込生産であれば、製造リードタイムが短くなった分、需要の予測に頼る期間が短くなります。完成品在庫を減らせたか、欠品が増えていないかを確認します。
調達リードタイムのほうが長く、そちらが納期を決めている場合は、次の対象を材料の手配へ移すという判断もあります。
まとめ
- 製造リードタイムは、生産に着手してから完成するまでの期間。短縮の前に、始点・終点と日数の数え方をそろえる
- 内訳は加工・運搬・検査・停滞の4つ。停滞は記録に残りにくく、意識して測らないと長さに気づきにくい
- 測り方は、1ロットを追う内訳の実測と、仕掛品の数÷1日の完成数による平均の概算を使い分ける
- 打ち手は、小ロット化と段取り短縮、投入量と仕掛りの管理、計画と情報の待ち、運搬と検査、手戻りの5領域で整理できる
- 対象を絞って小さく試し、完成数・品質・顧客の納期とあわせて効果を確認する
製造リードタイムの短縮は、特定の手法を導入することではなく、物が止まっている場所と理由を見つけ、1つずつ取り除いていく取り組みです。
関連する職種としては、計画と進捗を担う生産管理、工程と段取りを設計する生産技術、日々の生産を担う製造・オペレーションが深く関わります。
まずは代表的な製品を1つ選び、仕掛品の数を数えるところから始めてみると、自工場のリードタイムの姿が見えてきます。
出典
出典・参考資料（7件）を開く出典・参考資料を閉じる
- リードタイム・生産リードタイム・ボトルネック・段取替え・1個流し・工程分析の定義：JIS Z 8141:2022 生産管理用語
- 調達リードタイムと生産リードタイムの関係：日本インダストリアル・エンジニアリング協会「リードタイム」
- 内段取り・外段取りと改善の順序：日本インダストリアル・エンジニアリング協会「段取り」
- ECRSの原則：日本インダストリアル・エンジニアリング協会「ECRSの原則」
- 停滞の時間的割合・段取り替えの試算：日刊工業新聞社『工場管理』2022年1月号 藤井春雄「製造リードタイム短縮が製造業に与える影響」
- トヨタ生産方式の目的とジャスト・イン・タイム：トヨタ自動車「トヨタ生産方式」
- リトルの法則：John D. C. Little「Little’s Law as Viewed on Its 50th Anniversary」（Operations Research, Vol. 59, No. 3, 2011 の再録）
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