ホワイトペーパー『トヨタ生産方式×IoTを使った現場改善』

最小のコストで、今すぐはじめられる トヨタ生産方式×IoT を使った現場改善

はじめに スマートファクトリー、IoT など、製造業を取り巻く環境が大きく変わるなか、 ものづくり企業が一番に取り組むべきは、徹底した効率化とQCDによる現 場の基礎体力の向上です。 強い現場づくりのお手本として、世界中の製造業で広く採用されている 「トヨタ生産方式」があります。 トヨタ生産方式は平準化を土台として「自働化※」「ジャスト・イン・タイム」 を 2本柱とし、ムダを徹底的に排除し原価低減を図る手法として知られてい ます。 当社デンソーエスアイは、最も得意としているトヨタ生産方式の考え方に基 づいたシステムづくりを通して、デンソーをはじめ、多くのものづくり企業 の現場改善をお手伝いしてまいりました。 さらに最近は、ＱＲコードやＲＦＩＤといった自動認識技術を組み合わせ、 さらなる現場力強化のための改善ソリューションを提供しています。 本冊子では、トヨタ生産方式 ×IoT を使った現場改善の成功事例も交えて、 スマートファクトリーへの道をご紹介いたします。 ※トヨタ生産方式では、ニンベンの付く「自働化」を使います。 自働化とは、機械の働きに人間の知恵を持った働きが組み込まれ、問題が発生したら自動的に機械を止める工夫が施されていることを言います。 2

第１章 基礎知識「トヨタ生産方式って何？」 生産原価を抑え、 QCDを高める生産方式 トヨタ生産方式をひと言で言うと、「ムダを徹底的 に排除し、QCDを向上して、生産原価を極限まで 下げる生産のやり方」のことです。企業活動の最大 の目的は利益を上げることで、その基本に則った仕 組みです。さらに、自動車を購入するエンドユーザー に対しても高品質な車をより短期間で製造して届け ることができる生産方式として知られています。 現場にはびこる「７つのムダ」とは？ トヨタ生産方式では、現場で発生するムダには「７つのムダ」があるとしています。 「７つのムダ」 ① 造りすぎのムダ＝必要のないものを余分に作る ② 在庫のムダ＝すぐに使われないものを保管しておく ③ 手待ちのムダ＝仕事のバランスの悪さから部品や材料を待って仕事ができないこと ④ 運搬のムダ＝必要以上のモノの移動や仮置きなど ⑤ 加工そのもののムダ＝本来必要のない工程や作業を実施・継続する ⑥ 動作のムダ＝探したり、体を屈めたり、持ち替えたりなどの本来不要な動きをすること ⑦ 不良、手直しのムダ＝不良品の廃棄、修正や、作り直したりすること なかでも造りすぎのムダは、人や材料、設備を浪費し、在庫を生み、置場の増大や移動、保管などのムダな 作業を増やします。さらに、その工程の問題点や他のムダを隠してしまい、新たなムダを発生させ、製造と 管理コストに悪影響を与えるものとされています。 トヨタ生産方式の２本柱「自働化」と「JIT」 トヨタ生産方式は「自働化」と「JIT（ジャスト・イン・ を活用して、異常発生を現場内で「見える化」します。 タイム）」の２本柱で現場からムダ排除を実現します。 これにより良品だけが後工程に流れる仕組みを作っ 1本目の柱「自働化」は、１．不良品を作らず、良品 てムダをなくします。 しか後工程に流さない、２．人を機械の番人にしない もう一つの柱が「JIT」です。かんばんと呼ばれる業務 ことを基本とします。不良品を造らない為に「ポカ 帳票を使い、そもそも造りすぎのムダを発生させない ヨケ」と異常が発生したら機械がすぐに停止する仕組 業務の仕組みです。 みを構築し、人を機械の番人にしない為に「アンドン」 3

第２章 JIT（ジャスト・イン・タイム）とかんばん方式 「必要なものを、必要な時に、 必要な分だけ造る」 JIT（ジャスト・イン・タイム）は、「必要なものを、 必要な時に、必要な分だけ造る」ことです。「工程の 流れ化」、「必要数でタクトを決める」、「後工程引き 取り」を３原則とし、平準化を前提として進めます。 通常、製品を作る時は、市場予測に基づいて生産計画 を立て、必要となる部品と量を決めて生産します。 前工程で作られた部品は、後工程が必要としている かどうかとは無関係にそのまま運ばれていきます。 小限の部品在庫しか持たず、使った分だけ前工程から 一方、JITでは、生産計画は人員調整や材料手配など 部品を引き取ります。後工程を基準にして前工程は引 生産体制の準備にだけ使用し、生産指示は実際の受注 き取られた分だけ生産する「後補充生産」で造りすぎ に基づいて出すようにしています。後工程は必要最 のムダをなくすやり方です。 「かんばん」によって作業と工程を見える化 JITは別名「かんばん方式」とも言われます「。かんばん」 工程用の「仕掛けかんばん」と、後工程用の引き取り と言われる、品名や品番、個数を記載した生産指示票 かんばんを付け替えます。取り外した仕掛けかんばん を使って、必要な部品や量を見える化することで、 を前工程に渡し、引き取りかんばんが付いた新しい部 「いつ」「何を」「どれだけ」運搬、生産すればよいかを 品箱を持って自工程に戻って作業を再開します。 指示し、必要量を管理します。 前工程は、後工程から渡された仕掛けかんばんに応じ 作業の流れは、後工程が部品を使い終わった後、空に て部品を造り、次の引き取りに備えます。 なった部品箱と、そこに掛けられていた「引き取りかん これによって現場で必要な量を把握し、ムダのない部 ばん」を持って前工程に部品を引き取りに行きます。 品の需要と供給を実現しています。 その際、前工程のストア在庫にもともと付いていた前 4

第3章 QRコード、RFIDへと進化するかんばん かんばん＝現場における 情物一致のためのツール かんばんは、工程の見える化を可能にする「現場にお ける情物一致ツール」です。 現場で造られ、運ばれ、置かれ、出荷される製品やそ れに関連した物品に対し、それを使う人が使いやすく なるように、工程をまたいだ時も混乱しないように適 そのかんばんシュートのかんばんの溜まり具合で作 切な情報を記した「明示票」です。常にものの側に寄 業進捗を管理します。 り添い、作業者に情報を与える役目を果たします。 このように現場では、作業者はかんばんを見て作業を かんばんが外れた順序にかんばんシュートに投入され 行い、管理者はその動きを見ることで製品の流れや工 作業者はその順番に作業を行います。 程の状況を把握し、現場の管理に使っています。 手書きの紙からバーコード、QRコード、RFIDへ 初期のかんばんは、紙製で品番や数量をペンで書いた バーコードが登場し、データ量は63桁まで大きくな もので、かんばん方式の現場における組み立てと前工 りました。さらに、リーダーで読み取ってコンピュー 程との工程間で使われるだけのものでした。 タ管理できるようになり、情報化が一気に進みました。 それが時代を経るに従い、素材は紙からラミネート 1990年代には、デンソーウェーブが、高速読取と高速 加工した紙やプラスチック板、薄い金属板など用途 処理を主眼とした２次元コード「ＱＲコード」を開発。 や環境に合わせて多様化し、印字もラベルやレーザー データ容量は最大7,089桁まで大容量化しました。 マーキング、刻印などに広がりました。記される情報 QRコードは、生産管理や作業性の改善、品質管理等 も、品番や数量に加え、製造年月日と時間、製造工場、 への対応の必要から、JAMA（日本自動車工業会）の 仕向先、仕入先、ロット番号などが記されるようにな 標準帳票にも採用されています。 りました。 さらに2000年代になると、QRコードとRFIDを使 うようになりました。これまでリーダーで１つずつ情 特に最も目覚ましい進化を遂げたのが、かんばんに 報を読み込んでいたものが、電波の送受信によって一 記載される情報のデータ量と、処理のしやすさです。 括して読み取れるようになり、大幅な作業効率アップ かんばんが出始めた 1970年代に書かれていたのは を果たしました。 目視文字のみで、人の目で管理していました。それから かんばんの変遷 5

第4章 かんばんの未来とIoTとデンソーエスアイ 工場の見える化を担ってきた かんばん。IoTはその進化版 かんばんは、もともと製造現場のモノの動きの管理 と見える化に使われてきました。それがQRコード やRFIDへの進化によって、実際のモノとデータで 管理ができるようになっていきました。 いま流行の工場や製造現場における IoT活用やスマー トファクトリー化は「、現場のモノの動きをデータ化し、 サイバー空間上で管理しながら効率化しよう」という 取り組みであり、これまでかんばんで取り組んできた やサービス、営業や販促など、企業活動のあらゆる カイゼンと目指すところは同じです。 ところに活用していこうというものです。IoTはかん それが進化して、もっと大量のデータを工場内外の ばんの進化の延長線上にあるといっても過言ではあり あらゆるところから集め、製造工程だけでなく、設計 ません。 製造現場の IoT活用、スマートファクトリー化を支える デンソーエスアイ 今後、製造現場で IoTを進めていき、スマートファ ムから支えてきました。 クトリー化するには、現場からのデータ収集を増や 大規模なシステムから、ある作業に特化したシステ していくことが欠かせません。そのためのQRコー ムまで、現場改善で実績を積み重ねた幅広いソリュー ドやRFIDの活用が不可欠で、今後ますます重要性 ションを揃えています。出荷から生産・調達に至る が高まり、需要も広がっていきます。 基幹業務をサポートし、効率化、自働化を実現でき いま工場システムと基幹システムをつないだ大規模 るシステムを構築することができます。 なシステムによるスマートファクトリーが検討され グループ会社のデンソーウェーブは、自動認識機器 ると同時に、現場レベルで使うような、コンパクト のトップメーカーであり、バーコードからQRコード、 で安価、短期間で導入できる IoTシステムが求めら RFIDに対応したリーダー・ライターを、ハンディタ れています。 イプ、固定式、ハンディターミナルなど各種ライン ナップしています。当社とデンソーウェーブのコラ デンソーエスアイは、1970年代にトヨタ生産方式 ボレーションにより、最適なハードウェアを揃え、 のかんばんにバーコードを入れて情報化を進めたこ 導入運用の支援、保守、サプライとともにトータル とから始まり、数々の工場の現場改善を情報システ で提供し、お客様のIoT化をサポートしてまいります。 6

デンソーエスアイが提供する主なソリューション 7

成功事例のご紹介 8

RFID RFID RFID RFID RFID PLC RFID PLC PLC 9

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デンソーエスアイの強み ・デンソーの現場で鍛え上げた生産・物流ソリューション ・高い自動認識技術とシステム構築技術 ・現場改善とシステムに強いコンサルティング人材 取引実績　（50音順） アイシン・エィ・ダブリュ(株 ) アイシン・エィ・ダブリュ工業 (株 ) アイシン精機 (株 ) 愛知製鋼 ( 株 ) アスモ ( 株 ) ( 株 )アロー流通サービス アンデン(株 ) NOK( 株 ) NTN( 株 ) オイレス工業 (株 ) カリツー ( 株 ) 京三電機 ( 株 ) 共同リネンサプライ(株 ) 三甲 ( 株 ) ( 株 )JTBプロモーション (株 )ジェイテクト ジェコー (株 ) 翔運輸 ( 株 ) シロキ工業 (株 ) 新日鐵住金 (株 ) スズキ ( 株 ) 住友電装 ( 株 ) 住友理工 ( 株 ) 大興運輸 ( 株 ) 大信精機 ( 株 ) ダイハツ工業 (株 ) ( 株 )デンソー ( 株 )デンソー九州 (株 ) 東海理化 トピー工業 (株 ) トヨタ自動車 (株 ) トヨタ自動車九州 (株 ) トヨタ自動車東日本 (株 ) ( 株 ) 豊田自動織機 トヨタ車体 (株 ) トヨタ紡織 (株 ) トヨタ輸送 (株 ) 日本精工 ( 株 ) ( 株 )ニフコ パイオニア (株 ) 浜名湖電装 (株 ) 日野自動車 (株 ) ( 株 )ミスミグループ本社 三菱UFJリース ( 株 ) 矢崎総業 ( 株 ) ( 株 )ユーネットランス 他 これまでにトヨタ、デンソーグループをはじめ、数多くの現場改善を支援してまい りました。トヨタ生産方式、現場の IoT化、現場改善、スマートファクトリーに 興味をお持ちの方は、ぜひお気軽にご相談ください。 お問い合わせ先 〒446-0058 愛知県安城市三河安城南町 1-11-9 TEL: 0566-75-7500（代表）FAX: 0566-75-7502 Mail: si-info@denso-si.jp 14