セル生産方式『基本と特徴まとめ』
運営管理 第46回
「20世紀の製造業の王様が、あのベルトコンベアを使ったフォード式のライン生産だったとしたら、21世紀、顧客の好みが多様化したこの時代に、新しい主役として現れたのがセル生産方式です」。動画はこんな王座交代の話から始まります。このページでは動画の流れにそって、セル生産方式の基本、3つの強み、導入の4つのハードル、そして究極の形である1人屋台方式をまとめました。まず動画を聞いて、あとからここで復習するのがおすすめです。
ライン生産からセル生産へ、王座交代
動画は、こんな対比から始まります。20世紀の製造業の王様が、ベルトコンベアを使ったフォード式のライン生産だったとしたら、顧客の好みが多様化した21世紀に、新しい主役として現れたのがセル生産方式だ、と。大量生産で安さを追求する時代の終わりとともに、ライン生産の限界が見えてきました。そこに登場したのがセル生産です。
ただし、動画は「魔法の杖ではない」とくぎを刺します。どんな会社で成功し、なぜ別の会社では大失敗に終わるのか。その光と影を知ることが大切、というのがこの講義の軸です。まずはイメージから。ライン生産が1本の長い川の流れだとしたら、セル生産は小さな池がいくつも点在しているようなものです。
(補足:動画にない話です。ライン生産は、1913年にヘンリー・フォードがT型フォードの大量生産で導入して広まったとされます。製品がコンベアで工程順に流れ、各作業者は決まった作業を繰り返します。少品種を大量につくるのが得意な方式です。)
セルとは? 自己完結した小さな生命体
池ひとつひとつがセル(細胞)です。セルの中には、製品づくりに必要な機械や道具、そして作業員が配置されています。部品の状態でセルに入った製品は、その中で組み付けや加工など全部の工程を経て、完成品として出ていきます。1つのチームが1つの製品を最初から最後まで責任をもって作り上げる。動画は、高級レストランの厨房にある「ステーション」にたとえていました。
このステーションを機能させる考え方がグループテクノロジーです。動画は「関連する作業を1つのグループにまとめる思想」と説明し、この小さなチームで完結させるスタイルがセル生産の強さの源泉だと言います。
(補足:動画にない話です。百科事典では、グループテクノロジーは「製品の種類が違っても部品には共通性のあるものがあり、それらをまとめて加工したほうが有利」という考え方に基づく手法として紹介されています。もともとは似た部品をまとめる発想で、動画の「関連する作業をまとめる」は、それをやさしく言い換えたものと読めます。JIS Z 8141:2001(生産管理用語)には、グループテクノロジーが「多種類の部品をその形状,寸法,素材,工程などの類似性に基づいて分類し,多種少量生産に大量生産的効果を与える管理手法」と定義されています。対象は「部品」の分類です。なお、現行の2022年版の本文は今回確認できていません。)
(補足:「セル生産方式」の捉え方は資料で少しずつ違います。試験では、細かな定義の差より「1人または少人数で、製品を完成まで受け持つ」という核心を押さえておけば十分です。)
| 資料 | セル生産のとらえ方 |
|---|---|
| 解説サイト | 1人または少人数が、組立から完成まで一貫して担当する |
| 東洋大の論文 | ベルトコンベアを部分的・全面的にやめ、1〜数人が1製品を作る自律分散型 |
| 同志社大の論文 | 加工組立型の |
| 愛知東邦大の論文 | コンベア廃止が特徴。人数は1人から数人、20〜30人程度の例も |
強み1:仕掛品の山が消える
ライン生産の工場では、コンベアの脇に作りかけの部品が山積みになっています。これが仕掛品。動画の言い方では「眠っているお金」であり、ムダの象徴です。作業がどこかで滞ると、その手前に部品がたまります。在庫が増えれば倉庫代がかかるだけでなく、会社のキャッシュフローまで圧迫します。動画は、企業の血液がドロドロになるような状態だと表現していました。
セル生産は、この血液をサラサラにします。セルという小さな単位の中で作業の遅れや進みを調整できるので、工程の間に物が滞留しにくいからです。結果として仕掛品の山が消え、工場はすっきり片付き、経営体質も筋肉質になります。
仕掛品って、作りかけの在庫ですよね。置いておくだけなら、そんなに困らないのでは?
置き場所の問題だけではないんです。材料費も人件費も、もう使っています。それなのに、まだ売れる形になっていない。お金が、途中で止まっているわけです。
(補足:動画にない話です。論文では、セル生産の効果として仕掛在庫の削減のほか、生産性の向上、リードタイム(生産期間)の短縮、設備投資の軽減なども挙げられています。)
強み2:需要の変動に強い柔軟性
2つ目の強みは、この方式の代名詞ともいえる圧倒的な柔軟性です。たとえば、昨日まで大人気だった黒いスマートフォンが急に売れなくなり、今日から新色の青いモデルが爆発的に売れ始めたとします。
ライン生産だと、生産ライン全体を止めて、機械の設定を大がかりに変えなければなりません。下手をすれば何日もかかります。ところがセル生産なら、いくつかのセルの担当を青いモデルに切り替えたり、作業員の配置を調整したりするだけ。翌日から需要の変動に対応できます。この市場の変化への対応スピードこそ、多品種少量生産が求められる現代の最大の武器です。
(補足:動画にない話です。論文では、品種の変動には一人方式のセル、量の変動には巡回方式のセルが対応しやすいと整理されています。セルの形は、この後の補足で紹介します。)
強み3:多能工がつくる働きがい
3つ目の強みは、働く人のモチベーションです。ライン生産では、1日中同じネジを締め続けるような単一作業の繰り返しになりがちです。自分が大きな機械の、交換可能な歯車にすぎないと感じ、何を作っているのかも見えにくくなります。
セル生産では、1人の作業員が複数の機械を扱い、さまざまな工程を担当します。こうした人を多能工と呼びます。動画のたとえは、巨大なオーケストラでトライアングルだけを叩いていた人が、少人数のジャズコンボに移って、ピアノも弾けばベースも弾くようになる、というもの。製品が自分の手で形になっていく全体に関わることで、スキルも向上し、責任感と達成感が生まれます。これが当事者意識、つまり働きがいにつながります。
でも、仕事の範囲が広がるなら、大変になるだけではないですか?
大変さはあります。ただ、自分の仕事が完成品につながるのが見える。ここが大きいんです。部分だけを見る仕事とは、手応えが違います。
(補足:多能工は、複数の工程に対応できる技術をもつ作業者のことです。1つの作業だけを受け持つ作業者は単能工と呼ばれ、ライン生産では単能工が中心になります。JIS Z 8141:2001(生産管理用語)では、複数の作業群又は製品について一人で担当できる作業者を多能工、単一の作業又は製品について一人で担当できる作業者を単能工としています。この規格には、対象職場のすべての作業群又は製品を一人で担当できる作業者を指す「万能工」もあります。なお、現行の2022年版の本文は今回確認できていません。)
試験の注目点:セル生産のメリット
- 仕掛品(在庫)の削減。工程間に物が滞留しにくい
- 需要変動への柔軟な対応。多品種少量生産に向く
- 多能工による働きがい。責任感・達成感・当事者意識
うますぎる話の落とし穴:4つのハードル
ここまで聞くと、正直うますぎる話です。聞き手も「どこかに大きな落とし穴があるはず」と身構えます。動画は、導入のハードルを4つ挙げます。
| ハードル | 中身(動画のたとえ) |
|---|---|
| 多能工の育成 | 覚えることが膨大。育つまで生産性が上がらず、導入直後はラインより効率が落ちる(ジャズのマルチプレイヤーは |
| 設備稼働率 | 1人が複数の機械を担当するため、操作中の間、ほかの機械は止まる(経理部が眉をひそめる) |
| 管理者のスキル | 各セルは自律的に動く。状況を把握し、問題に対処し、全体の目標を達成させる力が要る(オーケストラの指揮者) |
| 製品設計 | 部品の共通化や組み立てやすい構造など、設計段階の工夫が必要(F1エンジンを普通の乗用車に積む) |
1つ目は、多能工の育成という壁です。さまざまな機械の操作や品質管理の知識など、覚えることは膨大。熟練した作業員が育つまでは生産性が上がらず、導入してすぐはむしろライン生産より効率が落ちます。この初期の落ち込みに耐えられるかどうかが、経営陣の覚悟を問われる最初の関門です。すぐに結果を求める経営では導入が難しいかもしれません。
2つ目は設備稼働率です。ライン生産なら全部の機械が一斉に動いているイメージですが、セル生産では、1人が1台を操作している間、ほかの機械は止まります。工場全体の稼働率で見れば、どうしてもライン生産より低くなりがちです。ここで面白いトレードオフが生まれます。機械を100%動かすことと、市場の変化に素早く対応すること。どちらが長期的に会社の利益になるのか、という問いです。セル生産は、後者に賭ける戦略といえます。
3つ目は、現場だけでなく管理者にも高度なスキルが要る点です。セルは自律的に動くので、各セルの状況を的確に把握し、問題が起きたらすぐ対処し、工場全体の生産目標につなげなければなりません。動画は、指揮者がオーケストラの各楽器の音を聞き分けながら、全体で1つのハーモニーを奏でるのに似ている、とたとえます。現場のスタープレイヤーだけでなく、名監督も必要だということです。
4つ目は、もっと根本的な話で、製品の設計そのものです。どんなに優れた生産方式を導入しても、作るもの自体が合っていなければ、宝の持ち腐れになります。部品を共通化したり、組み立てやすい構造にしたりと、設計段階からの工夫が欠かせません。生産方式と製品設計は、まさに車の両輪です。
(補足:動画にない話です。論文では、セル生産は大型設備や大型投資をあまり必要としない点がむしろ利点とされています。稼働率の低下がどれほど痛いかは、設備の価格や台数しだいで変わる、と考えておくのが無難です。また別の研究では、パソコンのようなモジュラー型の製品は量産によるコスト削減が重要で、セル生産の効果は限定的だとも指摘されています。製品の性格との相性が大切、という動画の指摘と同じ方向の話です。)
(補足:ほかに論文が挙げる課題として、作業者ごとの技量の差、責任が重すぎるとストレスになること、そして特に幹部層の理解を得るのに時間がかかることがあります。)
究極の形:1人屋台方式
多能工という考え方を突き詰めると、どうなるでしょうか。1人の人間が、製品のAからZまで全部できたら。その究極の形が1人屋台方式です。1つの製品に対して、1人の作業者が部品の取り付けから組み立て、検査まで、すべての作業を行います。屋台の店主が、注文を受けてから調理、盛り付け、提供までを1人でこなすイメージです。
メリットは、セル生産以上の達成感です。自分がすべての工程に責任を持つので、品質への意識が非常に高まり、作業員のモチベーションは極限まで高まります。ところがデメリットも、同じように極端です。全工程をマスターするには、多能工以上に長い訓練期間が必要で、作業に習熟するまでの生産性のロス(習熟ロス)が非常に大きくなります。ハイリスク・ハイリターンな方式、と動画は評します。
つまり、セル生産の長所も短所も、1人屋台方式では濃くなるんですね。
そのとおりです。トレードオフがいっそうはっきり出る方式、といえます。
(補足:動画にない話です。資料によって「屋台方式」の位置づけは違います。解説サイトでは、セル生産方式の別名やその原型として扱われます。一方、論文ではセルの一形態(一人方式)として整理されます。試験では「セルの中でも、1人で全工程を完結させる最も徹底した形」と押さえておくと安全です。なお、「屋台」はJISの用語ではありません。JIS Z 8141:2001(生産管理用語)には近い語として「一人生産方式」があり、「一人の作業者が通常静止した状態の品物に対して作業を行う方式」とされています(備考:複数の作業者が協働して作業を行う場合がある。ライン生産方式の対極をなす方式)。ただし、この規格の定義がそのままセル生産の一人屋台方式を指すかどうかまでは、確認できていません。現行の2022年版の本文も未確認です。論文には、一人屋台生産方式を初めて実施したのは、大野耐一に師事したコンサルタントの山田日登志氏といわれる、という記述もあります。)
(補足:動画にない話です。動画は「1人の作業員が複数の機械を担当する」形を中心に説明しますが、実際のセルにはほかの形もあります。論文では、工程を分けて次の人へ渡す分割方式(分業セル)、1人が工程を巡回して完成させる巡回方式、定位置で1人が完結させる一人方式などが挙げられます。巡回方式は巡回する人数で生産量を調整でき、一人方式は技術的に難しい作業や精密な作業に向くとされます。ある企業の例では、15セルのうち10セルが分業セルでした。)
まとめ:何を優先し、何を支払うか
動画の結論は、セル生産方式は、柔軟性と働きがいという現代のビジネスで非常に価値のある果実を得るために、育成にかかる時間と設備の稼働率というコストを支払う、一種の経営判断だ、というものです。これは単なる生産技術の話ではなく、何を優先し、何を犠牲にするかという経営戦略そのものです。柔軟性というメリットの裏には、育成に時間がかかるデメリットが必ずセットでついてきます。この光と影のトレードオフを理解することが、この方式を語るうえでの本質です。
| 比べる点 | ライン生産 | セル生産 |
|---|---|---|
| 得意な生産 | 少品種大量 | 多品種少量 |
| 作業者 | 単能工 | 多能工 |
| 仕掛品 | たまりやすい | 減らしやすい |
| 需要の変動 | 切り替えが大がかり | すばやく対応 |
| 設備稼働率 | 高くなりやすい | 低くなりがち |
(補足:動画にない話です。セル生産が人の手を中心にした方式なのに対し、加工機を自動化したセルであるFMCは機械が中心です。名前が似ているので、混同しないようにしましょう。FMCやFMSは、別の回で扱います。)
動画は最後に、1つの問いを残します。これからAIやロボットが想像を超えるスピードで進化し、熟練の多能工のように状況を自分で判断して、柔軟に作業をこなせるようになったら。人間とAIロボットが2人1組で1つのセルを運営する未来が当たり前になったとき、そのAIの隣にいる私たち人間には、どんな役割やスキルが求められるのか。人とAIがどう役割を分け合うのか。この学習の面白い続きとして、考えてみるのもよさそうです。
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