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第5回 組立加工系製造業の典型例 自動車業界で勝つ

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日本アイ・ビー・エム株式会社 ソフトウェア事業 Tivoli事業部
兼 日本プラントメンテナンス協会 PE最新保全技術調査研究会 幹事
長南 剛一

はじめに

「Maximoで勝つ」も第5回目です。これまで初回「維持管理業務(=保全業務)の重要性」、第2回「市場が急速に拡大しているアフターサービス」、第3回「国内と海外のメンテナンス文化の違い」、第4回「環境を初めとした地球に優しい工場」をテーマに説明しました。今号は「組立加工系製造業」の具体的な業種に焦点を絞って、今までの説明の適用を考えてみたいと思います。
組立系製造業を対象とした維持管理業務ですが、その生産プロダクト種類は非常に広範囲にわたります。主翼、胴体、コックピットを各々まったく異なる場所で製作した後に運搬して、最終的に組立てる航空機。新興国であるBRICsやVISTAが主要生産地域となりつつある、テレビや洗濯機、エアコンなどのいわゆる白物家電。米国で発展し、今や世界中に生産拠点がある自動車産業。自動車を製造するためのプレス機などの生産機器。そのほかにも一品一様の造船や風力、太陽光による発電装置など、組立加工系製造業の中には生産や保全文化がまったく異なる多様性があります。
このように多くの選択肢がある中から自動車産業を選択した理由は「まず、自動車工場内の保全業務が生産全体を支える上で大変重要な位置を占めていること」「自動車生産設備ではアフターサービスが深くかかわっていること」「国内と海外に工場を持っていること」「自動車だけではないのですが環境への取組みを積極的に行っていること」「米国や新興諸国の自動車産業に見るように業界全体が地球規模で大きく再編成されつつあること」「国内産業として世界をリードする産業技術を持っていること」などから、今までのシリーズを踏襲しながら、業種に対してソリューションをどのように適用させるのか、具体的に理解しやすい業種として自動車産業を選択しています。

1.自動車産業(組立加工系)の特徴

1.保全費用

Maximoのような仕組みを導入することで、年間30%(企業全体で現行保全費用が2,000億円であると仮定して、年間600億円の削減効果を想定)の保全費用をリスクとともに削減できると想定したときに費用対効果の分岐点はどの辺になるでしょうか。

2.生産技術部門で設備保全を管理
プロセス系製造業では「生産管理」と「保全管理」が各々独立していることが多いのですが、自動車工場においては、実際の保全作業は「保全部門」が行い、「生産管理」部門で「生産標準」と「工務(保全)標準」を策定管理しているところが多いようです。特に自動車製造では生産と保全にかかわるグローバル標準を標榜している点が特徴のひとつです。
これは「原価低減」、「計画生産の遂行」および「品質の確保」という自動車工場の生産系の永遠の課題に対する「カンバン」「JIT(Just In Time)」「1個流し」などの生産標準手法の開発とともに、「保全業務が生産活動を担保する重要な業務」という認識の表れといえます。ちなみに【第3回の図表2】で、次のように記述しています。

「近年、日本企業はどこも合理化により要員が減少してきていることと、グローバル企業では海外生産にあたって安定生産を確立する必要から、従来の『暗黙知』を人づてに継承するのではなく、仕組みとして欧米流の考え方を導入する国内企業が出てきています」

この図表はエリアごとの保全文化、考え方の違いを説明していますが、特に日本国内の「ベテランの大量退職(人材の退職に伴う保全ノウハウの消失)」とともに「保全技術、技能継承の困難さ」の課題の説明をしています。第1回「1.国内製造業の一般的な課題」の1つが「人材の退職に伴う保全ノウハウの消失」に対応し切れていない「人材育成、技能継承」の課題です。上記記述で「欧米流の考え方を導入する国内企業」が、まさに自動車業界が先鞭をつけ、他業界が追従する構図になっています。上記述を補足しますと、生産活動で利益を最大にすることは国内、海外共通の目的ですが、そこに至る過程、すなわち保全環境や文化がエリアによって異なるということです。生産環境が変われば過程(=保全の仕組み)を変更する必要があることに気づいたためです。具体的には「保全技術・技能の継承、人材育成」の方法、「明確な作業指示を出すため、およびPDCAを確実にまわす【第1回の図4、図5】」そのためのワークフローの重要性、さらに「保全品質の確保」のための保全工程(タスク)の明確化【第3回の図表1】など、国内生産現場が海外現場から取り入れることで効果を見込めるとの認識があるためです。裏を返せば「国内現場の変化の方向性が欧米化に向かっている」ことであり、国内現場の変化に対応できていない状況が、未だに改善箇所として多々残っているように思えます。

自動車業界では生産に関して世界をリードする生産方法論を開発してきた割には、保全業務での改善箇所や方法論はまだまだ「伸びしろ」があるように思えます。前工程、後工程との連携による工程間最適化、その延長にある全工程の最適化、または保全情報の分散化や部門内管理による情報流通の阻害、システム的な生産と保全のKPI連携などが「伸びしろ」該当するのではないでしょうか。

3.共通製品の生産工場が世界に展開(可視化)

自動車生産工程は生産品目が共通であればサイトによる違いは殆どありません。工程によっては同じ生産設備の経年度合が異なるのみ、ということもあります。同じ生産設備を使用して、同じ生産標準で、同じ製品を生産するのに、結果的に不良品質レベルがサイトにより大きな乖離を見ることは珍しくありません。考えられる相違点は「生産オペレーターの技術」「保全オペレーターの技術」「保全作業工程、使用部材などの管理粒度」「生産設備の経年劣化」「生産設備の設置環境」「エリアによる法規制の違い」などが考えられます。

これらは全て「可視化」の問題です。生産や保全のオペレーター技術の評価、保全作業における明確な作業指示と作業標準をベースとしたワークフローによる作業評価とクロージング、設備台帳による経年劣化の可視化、制約条件の可視化などです。これらの可視化を実現し、適切なコントロール(対応や指導)ができるとすれば、サイトごとの生産品質のばらつきや突発保全を減少させることができるのではないでしょうか。と、同時に国内本社への現場からの要望として「オペレーター増員要求」がありますが、オペレーターの人数が不足しているのか、スキルを向上させることで対処できるのか適格な対応(コントロール)をとることができるようになります。

4. 計画外の緊急保全費用と生産計画の変更などに伴う費用
計画通りの生産活動が至上命題である自動車生産においては、突発保全は保全費用の問題ばかりではなく生産計画の見直し調整など大きな影響を与えることになります。ここで、「計画外の緊急保全費」の構成比(全保全費用に占める計画外保全費用の割合)の統計を先の「2007年保全実態調査(日本プラントメンテナンス協会)」から抜粋して紹介します。ここでの「計画外保全」とは突発保全のうち緊急性を要する保全案件だけを対象としているため、突発保全全体とは一線を画す数値です。

【計画外の緊急保全費用構成比(業種別)】
加工組立型 (n = 100) 24.9%
装置産業型 (n = 122) 13.2%

自動車生産を含む加工組立型と装置産業(プロセス系製造業)との格差が思った以上に大きいことに驚く結果です。ある国内自動車工場では突発保全によるラインの停止時間は最長5分間と決められており、現場の創意工夫でしょうか、あらかじめ不具合が起こりそうな箇所に保全要員を配置するという話もお聞きしたことがあります。計画外の不具合に対する自動車生産業界の考え方を肌で感じられたでしょうか。

【計画外の緊急保全費用構成比(従業員規模別)】
100人未満  (n = 36) 26.5%
500人未満  (n = 109) 18.8%
1,000人未満 (n = 49) 16.5%
1,000人以上 (n = 39) 14.9%

【計画外の緊急保全費用構成比(売上規模別)】
100億円未満  (n = 62) 23.9%
500億円未満  (n = 80) 18.6%
1,000億円未満 (n = 23) 17.9%
1,000億円以上 (n = 42) 13.6%

上記は「従業員規模」「売上規模」別の計画外緊急保全の割合ですが、どちらもきれいに反比例して規模が大きいほど計画外の緊急保全費用の割合が少ない結果が出ています。オペレータースキルや予防保全への取組などが考えられますが、この資料だけでは読み取ることはできません。

2.自動車業界に求められるシステム要件とIBM Maximoによる対応

国内自動車業界の位置づけとしては、斜陽化する米国と台頭しつつある新興国に囲まれながらも電気自動車に代表される新技術で、今もなお世界をリードしているといえるでしょう。
しかしながら世界をリードしながらも、国内ではさらに個別最適から工程間最適、部門間最適、工場、Global全展開と対象を拡大するほど基礎データの母体が大きくなり精緻な分析を実現することができます。たとえばRBM(※1)では1,000以上のサンプルが最低必要になります。自動車生産の設備オーナーでは1,000以上管理する同種設備は機種がかなり限定されます。しかしながら、設備ベンダーと連携するビジネスマッチングにより、例えばA社製のプレス機がX社、Y社、Z社などグローバルで1,000台の導入実績があればRBMで言うところの「どこが故障してもおかしくない偶発故障期」に対応しやすくなるのです。RBM詳細は次回のプロセス系製造業でも重要な内容となるため次回に説明いたします。ここに「設備のオーナーの可(べき)動率向上」と「ベンダー設備の信頼性向上」のポイントで双方の利益の一致を見ることができるのです【第2回の図:1】。
保全業務の基礎データ収集においてはデータベースの一元化という大きな要因もありますが、現在では必ずしも物理的に一元的に統一する必要はなく、セキュリティを伴うデータベース連携やクラウドコンピューティングなどお客様の現行システムを活用しながら、バックグラウンドでデータ連携を行うこと、規模や対象工程を踏まえた段階導入など、幅広い選択肢から適格な一元管理の方法を選択できるようになっています。特に前出のプレスに関しては稼動回数による劣化パターンがベンダー側で解明されていることから、ベンダーとオーナーをオンラインで連携することで、可(べき)動率を落とさないための強力な手段の一つとなります。他方、プレスの稼動回数は同業他社に対して厳秘事項にもなっていますからセキュリティを伴ったオンラインとデータの取扱いが大変重要になります。
ここまで見てきた自動車業界の保全業務から以下の要件が導き出せます。

1. PDCAをまわすワークフロー
ワークフローが回らない現場課題を抱えている工場は少なくありませんが、IBM Maximoでは標準機能でワークフローを持ち、行うべきアクションを放置されていないか、一連の業務を止めるボトルネックまでチェックすることができます。このワークフローの考え方が同じ自動車生産企業であっても国内工場と海外工場で全く異なります。国内では作業終われば全てよし、という結果重視型でありプロセスはさほど重要視されません。たとえマニュアルがなくとも、言葉が足りなくても暗黙の了解があり、誰が行っても期待する結果を出していたためと思われます。海外では教育の格差や人種・言語の違いなどにより、作業内容を工程ごとに仕様部材や作業時間を明確に伝え、作業後のチェックを行うことで保全レベルを維持していたためです。コンプライアンス重視の時代に国内でもワークフローはますます重要性が高くなっています。IBM Maximoのワークフローはユーザーが自由に設定や変更作業を行うことができるテーラリング機能を標準装備しています。

2. 国際化(グローバル対応)

3. 一元管理

4. 作業の可視化による保全品質の確保
生産品目の品質にかかわる問題です。「国内は可視化されているが、海外の保全作業が見えない」とは良くお聞きする代表的な課題ですが、生産品質にかかわる問題として簡単に一台数億円の生産設備そのものをリプレースする例は少なくありません。Maximoでは作業の各工程(タスク)ごとに作業内容、作業者資格、使用する部材、ツール、各コスト、作業時間、潜在する危険とそのプロテクトなどを計画と実績で管理します【3回目の図表:1】。従って、作業内容の評価項目、すなわち保全品質を管理することができるのです

5. 設備台帳による経年劣化の可視化
設備台帳で最も重要な要素の一つは網羅性です。そのための一元管理の必要性があるわけです。先のプレス機におけるRBMにて触れましたが詳細は次回のプロセス系製造業で説明予定です。

3. 事例

以上、さらに詳細な説明などのご要望がございましたら、ご遠慮なくご連絡ください。


※ 1RBM:リスクベース保全:保全優先度を[損傷発生確率]と[想定被害]の積で作業緊急度を表現できる保全形態で、リスクの大きい保全案件から優先的に予算を配分することができる。当初RBMの「M」はMaintenanceであったが現在は設備のライフサイクル全体のリスクを管理する意味でManagementに変化している。

一口メモ

自動車が大量生産されて100年、発祥の地である米国企業が苦戦しており、国内では減税施策などの政策があるが、なお苦しい状況に変わりはありません。さらに新興国がすぐそこまで追いかけてきている状況でもあります。現在の世界的な傾向として「地球温暖化阻止」があり、化石燃料から電気への転換に世界中の自動車メーカーがしのぎを削っており、国内メーカーも数千億円規模の開発費を投入しています。電気自動車への転換は従来の自動車構成部品数、約3万点から1万点に減少することから、新興国の参入障壁がさらに低くなる予測があります。
このような産業全体の転換期に国際的な優位性を保つためのキーワードとして「高度化された部品」「加工点と変化点の深堀」「管理と技術」「フレキシブル対応への仕組みと手法」をメンテナンスに深い造詣のある自動車部品業界の会長である方から紹介されました。どれもが保全業務と切り離せないキーワードです。また同時に「考える人造り」「行動する人造り」を今年の重点施策に上げられておりました。
昨今の自動車業界に感じることは、かのダーウィンの言葉です。「強いもの、大きいものが生き残るのではない。変化に対応できるものだけが生き残れるのだ」
舵取りの難しい時代ですが、読者諸兄および各企業にとりまして良い方向へ進む年であることを祈念いたします。

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