引用元：フォトAC
生産ラインの効率化では、設備の更新だけでなく、計量・計測精度や工程間のロス、人的な調整ミ生産ラインの効率化では、設備の更新だけでなく、自動定量計量機などを活用した計量・計測精度や工程間のロス、人的な調整ミスなど、歩留まりを悪化させる原因を把握することが重要です。
改善すべき工程を明確にしたうえで対策を進めることで、原料ロスの削減や作業時間の短縮につながります。
本記事では、生産ライン効率化の進め方から歩留まり改善のステップ、食品・医薬・製造業の導入事例まで詳しく紹介します。
歩留まり悪化の主な原因
生産ラインの歩留まりを改善するには、設備単体の性能だけでなく、計量から搬送、包装までの工程全体を確認することが重要です。
特に、計量精度のばらつきや工程間のロス、人的な調整ミスは、原料の無駄や規格外品の発生につながる場合があります。
生産ラインの効率化を進めるうえで確認したい、歩留まり悪化の主な原因を解説します。
計量・計測精度のばらつき
組み合わせはかりや自動定量計量機を使用する工程では、計量値にばらつきがあると、目標重量に近い組み合わせを安定して作れなくなる場合があります。原料の大きさや形状、重量、付着性などによって供給量が変化すると、規格重量を超える過量投入が発生し、原料ロスにつながります。
また、計量精度が安定しない状態では、作業者が設定値を頻繁に調整する必要が生じることもあります。歩留まり改善では、設備の計量精度だけでなく、原料の特性や供給条件まで含めて原因を確認することが大切です。
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工程間のロス
計量工程で適切に計量できていても、次の工程へ搬送する途中で原料がこぼれたり、設備内部に付着・残留したりすると、最終的な歩留まりは低下します。特に、計量・搬送・包装など複数の工程を経る生産ラインでは、各工程で発生する小さなロスが積み重なる可能性があります。
そのため、歩留まりを改善する際は、計量工程だけを確認するのではなく、原料がどの工程でどれだけ失われているのかを把握することが重要です。搬送設備や投入方法なども含めて見直すことで、工程全体の効率化につながります。
人的な調整ミス
生産ラインの設定変更や計量条件の調整を作業者が手動で行っている場合、経験や判断によるばらつきが発生することがあります。設定値の入力ミスや調整の遅れは、過量投入や生産ロスにつながるだけでなく、作業者の負担増加にも影響します。
こうした問題を防ぐには、作業手順の標準化に加えて、設備の自動制御や計量データの活用を検討することも有効です。
人の経験だけに依存している工程を見直し、設備とデータを活用して安定した生産条件を維持することが、歩留まり改善のポイントになります。
生産ライン効率化・歩留まり改善のステップ
歩留まりを改善するには、まず生産ラインのどの工程でロスが発生しているのかを把握することが重要です。設備を導入するだけではなく、計量精度や作業方法、工程間の受け渡しなどを確認し、原因に合わせて改善策を検討する必要があります。
生産ラインの効率化と歩留まり改善を進める基本的なステップを紹介します。
歩留まり改善に着手する前に確認すべき5項目
| 確認項目 | 確認するポイント |
| 現状の歩留まり率 | 原料投入量に対して、製品として利用できている量を把握する |
| ロスの発生箇所 | 計量・投入・搬送・加工など、どの工程でロスが発生しているか確認する |
| 計量・計測精度 | 計量値のばらつきや過量投入、不足投入が発生していないか確認する |
| 作業方法 | 手作業による調整や設定変更など、人的なミスが発生しやすい工程を確認する |
| 設備・システム | 既存設備の性能だけでなく、生産ライン全体との連携や運用状況を確認する |
Step1 現状の歩留まり率を可視化する
歩留まり改善の第一歩は、現在の生産ラインでどの程度のロスが発生しているのかを数値で把握することです。原料の投入量と完成した製品量を比較するだけでなく、工程ごとの廃棄量や規格外品、過量投入なども記録すると、改善すべきポイントを特定しやすくなります。
特に組み合わせはかりを使用する工程では、設定した重量に対して実際の計量値にどの程度のばらつきがあるのかを確認することが重要です。平均値だけを見るのではなく、計量結果のばらつきや規格上限を超えた投入がどの程度発生しているのかまで確認すると、計量精度が歩留まりに与えている影響を把握しやすくなります。
また、時間帯や原料の種類、作業者、設備ごとにデータを分けて記録する方法もあります。条件によって歩留まり率に差があれば、単純な設備性能だけでは判断できない原因が見つかる可能性があります。
Step2 ロス発生工程を特定する
歩留まり率を把握したら、次にどの工程でロスが発生しているのかを確認します。原料の計量・投入から搬送、加工、包装まで工程を細かく分け、それぞれの段階で発生しているロスを整理します。
例えば、組み合わせはかりによる計量工程で過量投入が頻発している場合、計量精度のばらつきが原料ロスにつながっている可能性があります。一方、計量後の搬送工程で原料がこぼれているのであれば、設備間の受け渡しや搬送方法に原因があるかもしれません。
このように、歩留まりの数値だけで原因を判断するのではなく、「どこで」「どのようなロスが」「どの程度発生しているのか」を切り分けることが重要です。
Step3 改善策を実行し効果測定する
ロスが発生している工程を特定したら、原因に合わせて改善策を実行します。計量精度のばらつきが原因であれば、組み合わせはかりや自動定量計量機の設定や計量条件を見直したり、設備の調整・更新を検討したりします。人的な調整ミスが課題の場合は、作業手順の標準化や自動化によって作業者によるばらつきを抑える方法もあります。
改善策を実施した後は、導入前と同じ条件で歩留まり率やロス量を測定し、どの程度改善したのかを確認します。例えば、原料の使用量や規格外品の発生数、過量投入の割合などを比較すると、改善効果を具体的な数値で把握できます。
一度の測定だけで判断せず、一定期間データを蓄積して効果を確認することも重要です。改善効果が十分でなければ、原因を再度分析して計量条件や設備設定などを見直し、継続的に改善を進めます。こうした検証と調整を繰り返すことで、生産ライン全体の効率化と安定した歩留まり改善につなげやすくなります。
注意喚起
生産設備を選ぶ際に、処理能力や本体価格、カタログ上の計量精度だけを比較すると、実際の生産ラインで発生しているロスを見落とす可能性があります。例えば、設備の仕様上は高い計量精度を備えていても、原料の性状や投入量、振動、速度などの条件によって実際の計量結果にばらつきが生じる場合があります。
そのため、設備を比較する際はスペック表だけで判断せず、実際に使用する原料や生産条件でどの程度の計量精度を確保できるのかを確認することが大切です。可能であれば、実機テストやサンプルによる検証を行い、歩留まりへの影響まで含めて導入効果を評価すると、設備選定後のミスマッチを抑えやすくなります。
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業種別の改善アプローチ
歩留まりを改善する方法は、扱う原料や製品の特性、求められる品質基準によって異なります。特に組み合わせはかりを使用する工程では、計量対象の性質や生産量に合わせて設備や運用方法を検討することが重要です。
業種ごとの特徴を踏まえて、改善のポイントを確認していきます。
食品
食品製造では、原料の重量や形状が一定ではないケースも多く、安定した計量と過量投入の抑制が歩留まり改善につながります。特に原料を複数組み合わせて一定重量の商品を作る工程では、計量値のばらつきが原料ロスや規格外品の発生につながる可能性があります。
組み合わせはかりを活用する場合は、原料の性状や目標重量に合わせて計量条件を設定し、必要以上に原料を投入しない仕組みを整えることがポイントです。さらに、計量結果を記録・分析することで、原料ごとのばらつきやロスが発生しやすい条件を把握しやすくなります。
医薬
医薬品の製造では、歩留まりだけでなく計量精度や品質の安定性、トレーサビリティなども重視されます。わずかな計量誤差が製品品質に影響する可能性があるため、設備の精度だけでなく、計量条件や作業手順まで含めて管理することが重要です。
改善に取り組む際は、計量データを適切に管理し、設定値と実際の計量結果に差がないかを継続的に確認します。また、設備を選定する際には、必要な精度や処理能力に加えて、既存の生産設備や管理システムとの連携についても確認しておく必要があります。
一般製造業
一般製造業では、原料や部品の種類、製造工程が多岐にわたるため、まず自社ラインで発生しているロスの種類を明確にすることが大切です。計量時の過量投入だけでなく、搬送時のこぼれや工程間の待ち時間、人的な調整ミスなども歩留まり低下の原因になります。
そのため、設備単体の性能だけを見るのではなく、生産ライン全体の流れを確認して改善策を検討します。組み合わせはかりの導入や更新を行う場合も、計量精度や処理能力だけでなく、前後の設備との連携や作業時間の短縮まで含めて評価すると、より効果的な生産ラインの効率化につながります。
導入事例
生産ラインの歩留まり改善では、設備を導入するだけでなく、計量精度や工程間の搬送、人員配置など、ロスが発生している工程を特定して改善することが重要です。
食品・医薬・製造業の事例を取り上げ、どのような課題に対して改善策を講じ、歩留まりや生産効率の向上につなげたのかを紹介します。
食品
食品製造では、原料の計量や投入、工程間の搬送など、さまざまな工程でロスが発生します。特に人手による作業が多い現場では、計量誤差や搬送時のこぼれなどが歩留まりに影響するため、工程ごとのロスを把握して改善することが重要です。
冷凍水産加工ラインを想定した人員配置・動線の見直し
課題
冷凍水産加工ラインでは、コスト上昇や人手不足への対応に加え、作業工程そのものに無駄がないかを確認する必要があります。
例えば、複数人による分業体制で作業している場合、各作業者の待ち時間や移動距離が増え、限られた人員を効率よく配置できない可能性があります。また、コンベアが必要以上に長い場合には、設備スペースの確保や搬送時間も課題になります。
さらに、作業者が急いで作業すると、原材料の落下や取り扱いミスなどによって、材料ロスが発生する可能性もあります。
解決策
まず、各工程に必要な作業量や処理能力を確認し、需要に応じた生産体制を検討します。作業内容によっては、複数人で分担していた工程を整理し、一人の作業者が担当できる範囲を見直す方法もあります。
あわせて、作業者の移動距離や材料の受け渡し回数を確認し、工程配置を再検討します。コンベアについても、実際の搬送量や作業スペースを踏まえて適切な長さを検討することで、設備スペースの有効活用につながります。
期待できる効果
工程や人員配置を見直すことで、作業者の待ち時間や移動を減らし、人員を効率よく配置できる可能性があります。
また、作業に余裕を持たせることで、原材料の落下や取り扱い時のロスを抑えやすくなります。コンベアなどの設備を必要な範囲に見直せば、作業スペースの確保にもつながります。
人員配置、動線、設備レイアウト、材料ロスを個別に見るのではなく、ライン全体のバランスを確認することがポイントです。
惣菜製造ラインを想定した具材計量の自動化
課題
惣菜製造では、複数の具材を一定重量に組み合わせてパック詰めする工程があります。手作業で計量や重量調整を行う場合、作業者によって投入量にばらつきが生じる可能性があります。
特に規定重量を下回らないようにするため、具材を少し多めに投入する運用になると、1パックあたりの過量が積み重なり、原料ロスにつながります。
また、計量と調整に時間がかかれば、生産量が増える時間帯に作業者の負担が大きくなることも考えられます。
解決策
こうした工程では、組み合わせはかりなどを活用し、複数の具材から目標重量に近い組み合わせを自動で選定する方法が考えられます。
具材ごとに計量条件を設定することで、作業者が目視で細かな重量調整を行う工程を減らし、一定の基準に沿って計量できる環境を整えます。
さらに、計量結果を記録して原料ごとのばらつきや投入量を確認すれば、過量投入が発生しやすい具材や条件を把握し、継続的な改善にも活用できます。
期待できる効果
計量を自動化することで、作業者による重量調整のばらつきを抑え、過量投入による原料ロスを削減しやすくなります。
また、計量・調整にかかる作業時間を短縮できれば、生産量が多い時間帯の作業負担を軽減しやすくなります。
計量結果を継続的に確認できる仕組みを整えることで、単に設備を自動化するだけでなく、原料使用量を管理しながら歩留まり改善につなげることも可能です。
医薬
医薬品の製造では、原料を正確に計量・投入する必要があるため、わずかな計量誤差も原料ロスにつながる場合があります。計量・計測精度を高めるだけでなく、データを活用して工程を管理することで、原料ロスの削減と安定した生産につなげられます。
医薬品の計量工程を想定した計量精度の向上
課題
錠剤やカプセル剤などの原料計量工程では、手動計量を行っている場合、作業者によって計量値にばらつきが生じる可能性があります。
規定量を確実に満たすために余裕を持って投入すると、必要以上の原料を使用することになり、原料ロスにつながる場合があります。また、計量後に再確認や調整が必要になれば、作業時間の増加にもつながります。
解決策
高精度な計量機器を活用し、原料ごとに設定した条件に基づいて計量する方法が考えられます。
目標重量に対するばらつきを抑えられるように条件を設定し、計量結果を記録することで、計量精度を継続的に確認できる体制を整えます。
さらに、実際の計量データを分析し、ばらつきが発生しやすい原料や工程を把握することで、設備条件の見直しにもつなげられます。
期待できる効果
計量精度を安定させることで、規定量を超えて投入する原料を抑え、原料ロスの削減につながる可能性があります。
また、手動による計量や再確認の作業を減らすことで、計量工程の効率化も期待できます。
特に医薬品製造では、単純に作業時間を短縮するだけでなく、計量結果を記録・管理し、安定した工程を維持できる仕組みを構築することが重要です。
粉末製剤の原料投入を想定した計量ばらつきの抑制
課題
複数の粉末原料を規定量に合わせて投入する工程では、原料によって細かな重量調整が必要になる場合があります。
手作業による計量・投入では、作業者の経験や作業方法によって結果にばらつきが生じる可能性があります。また、規定量を確実に満たすために余分な原料を投入すれば、原料使用量の増加にもつながります。
解決策
原料ごとに設定した目標重量に合わせて自動計量できる設備を活用し、計量条件を標準化する方法が考えられます。
計量結果を記録・管理できるようにすれば、設定値と実測値の差を確認しながら、計量条件を継続的に見直せます。
作業者による個別調整をできるだけ減らし、一定の手順で計量できる環境を整えることも、ばらつきの抑制につながります。
期待できる効果
計量条件を標準化することで、作業者による計量結果のばらつきを抑え、必要以上の原料投入を減らしやすくなります。
また、計量後の確認や調整にかかる作業を減らすことで、工程全体の効率化も期待できます。
計量精度と原料使用量を継続的に確認することで、歩留まりの変化を把握しやすくなり、設備条件や作業方法の改善にもつなげられます。
製造業
一般製造業では、原料や部品を次の工程へ受け渡す際のこぼれや破損、搬送待ちなどがロスの原因になります。工程間の搬送方法や設備を見直し、各工程のロスを数値で把握することで、歩留まりの改善と生産ライン全体の効率化を進められます。
原料搬送工程を想定した工程間ロスの削減
課題
樹脂、粉体、ペレットなどの原料を扱う製造ラインでは、計量した原料を次の加工工程へ搬送する際に、こぼれや設備への付着によるロスが発生する可能性があります。
特に工程間の受け渡しを手作業で行っている場合、作業者によって扱い方が異なり、搬送後の原料残量にばらつきが生じることもあります。
解決策
計量工程から加工工程までの搬送方法を見直し、必要に応じて搬送設備を導入します。
搬送経路を短くするとともに、原料がこぼれにくく、付着しにくい受け渡し方法を検討することで、工程間で発生するロスを抑えやすくなります。
さらに、搬送量と投入量を記録し、工程ごとのロス量を確認できるようにすれば、問題が発生している箇所を特定しやすくなります。
期待できる効果
搬送方法を標準化することで、工程間のこぼれや付着などによる原料ロスを抑制し、歩留まりの改善につながる可能性があります。
また、人手による移し替え作業を減らせれば、作業者の負担軽減や搬送時間の短縮も期待できます。
工程ごとのロス量を継続的に確認することで、設備導入後も改善点を把握しやすくなり、ライン全体の生産効率向上につなげられます。
材料搬送工程を想定したこぼれ・移し替えロスの削減
課題
原料や部品を次工程へ搬送する際、手作業による投入や容器間の移し替えを行っている現場では、搬送時のこぼれや付着が発生する可能性があります。
搬送距離が長い場合や、複数回の受け渡しが必要な場合には、工程が増えるほどロスが発生する機会も増えます。
また、作業者によって搬送方法が異なると、工程ごとのロス量を把握しにくくなることも課題です。
解決策
計量設備と次工程の加工設備を搬送ラインでつなぎ、人手による移し替え工程を減らす方法が考えられます。
あわせて、原料が滞留・付着しにくい搬送経路を検討し、投入量と次工程での使用量を記録することで、工程ごとのロスを可視化します。
ロスが発生しやすい箇所については、搬送速度や投入タイミング、設備の配置なども確認し、工程全体の条件を調整します。
期待できる効果
工程間の移し替えを減らすことで、搬送時のこぼれや付着による原料ロスを抑えやすくなります。
また、搬送作業の簡素化によって作業者の負担を軽減し、工程間の待ち時間を短縮できる可能性もあります。
よくある質問（FAQ）
生産ラインの効率化や歩留まり改善を検討する際は、設備の導入効果や改善方法について疑問を持つことも少なくありません。
歩留まり改善を進めるうえでよくある質問を取り上げ、設備更新だけに頼らず、計量精度や工程全体を見直すポイントも含めて解説します。
Q1. 歩留まりを改善するには設備更新が必要ですか？
必ずしも設備更新が必要とは限りません。計量条件の調整や作業手順の見直し、工程間のロス削減などによって改善できる場合もあります。
まずは現在のラインでどの工程にロスが発生しているのかを把握し、原因に応じて対策を検討することが重要です。設備性能が原因と考えられる場合には、組み合わせはかりなどの設備更新を選択肢に入れます。
Q2. 組み合わせはかりの導入で歩留まりは改善できますか？
改善につながる可能性があります。特に、複数の原料を組み合わせて目標重量に合わせる工程では、計量値のばらつきや過量投入を抑えることで、原料ロスの削減が期待できます。
ただし、実際の効果は原料の性状や目標重量、生産量、現在の計量方法などによって異なります。導入前に実際の原料を使って計量精度や処理能力を確認し、自社の生産条件に適しているか検証することが大切です。
Q3. 歩留まり改善の効果はどのように測定しますか？
改善前と改善後で、歩留まり率や原料使用量、廃棄量、規格外品の発生数などを比較します。設備導入による効果を確認する場合は、計量時間や作業者の負担、処理量などもあわせて測定すると、改善効果を総合的に判断しやすくなります。
一時的な数値だけで判断せず、一定期間のデータを比較して安定して改善できているか確認することも重要です。
注意喚起
歩留まりが悪化しているからといって、すぐに新しい設備へ更新すれば解決するとは限りません。計量条件や作業方法、工程間のロスなどに原因がある場合は、設備を更新しても十分な効果が得られない可能性があります。
まずはロスの発生箇所と原因を把握し、必要に応じて設備の調整や作業方法の見直しを行ったうえで、設備更新の必要性を判断することが重要です。
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まとめ
本記事では、生産ライン効率化の進め方や歩留まり改善のステップ、食品・医薬・製造業における導入事例を紹介しました。
歩留まりを改善するには、まず現状の数値を把握し、どの工程でロスが発生しているのかを特定することが大切です。計量精度の向上や工程間の搬送方法の見直し、人員配置の適正化など、原因に応じた対策を検討する必要があります。
設備の価格やスペックだけで判断せず、実際の生産工程で発生しているロスまで確認することで、より効果的な改善につなげられます。自社の課題を整理し、歩留まりと生産性の両方を意識して改善を進めてください。
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