ライン編成

ライン生産方式は、製品がラインを移動しながら各作業ステーションで順に作業が行われる生産方式です。製品別レイアウトが使われ、需要が安定し長く売れ続ける製品に適しています。

ライン生産方式のメリットは、①作業の単純化で単能工・専門工で対応可能、②間接作業が少なく生産性が高い、③物の流れが単純で工程管理が容易、④運搬の機械化が容易です。

デメリットは、①製品仕様や生産量の変化への融通性が低い、②レイアウト上の制約が多い、③単能工化で欠勤対応が困難、④作業の単調化で労務面の問題が発生しうる点です。

ラインバランシングとは、「生産ラインの各作業ステーションに割り付ける作業量を均等化する方法」です（JIS Z 8141-3403）。各工程の所要時間を揃えてスムーズな流れを設計し、人・機械の稼働率向上、サイクルタイムの短縮、生産リードタイムの短縮につなげます。

ラインバランシングを実施する際の標準的な手順は以下の6ステップです。

ステップ1: 単位作業への分解と時間測定

各工程の作業を細かい単位作業に分解し、それぞれの所要時間を測定します。

ステップ2: ピッチダイアグラムの作成

各工程の作業時間を棒グラフで並べたピッチダイアグラムを作成します。横軸に工程、縦軸に作業時間をとり、各工程の負荷を視覚的に把握します。サイクルタイム（最も時間のかかる工程の時間）を横線で示します。

ステップ3: 編成効率・バランスロス率の計算

$$編成効率 = \frac{各工程の作業時間の合計}{工程数 \times サイクルタイム} \times 100\%$$

$$バランスロス率 = 100\% - 編成効率$$

ステップ4: ボトルネック工程の作業再分配（山崩し）

ボトルネック工程（サイクルタイムを決めている最も時間の長い工程）に注目し、その工程の単位作業の一部を、作業時間に余裕のある隣接工程へ移し替えます。この作業再分配を山崩しと呼びます。

ステップ5: 改善後ピッチダイアグラムの作成

山崩し後の各工程の作業時間で、新たなピッチダイアグラムを作成します。

ステップ6: 改善後の編成効率計算

改善後の編成効率を再計算し、改善効果を定量的に確認します。

重要用語

• ボトルネック工程: ライン全体の生産速度を制約している、最も作業時間が長い工程のこと
• 山崩し: ボトルネック工程の作業を他の工程に移して、工程間の作業時間のばらつきを平準化する改善手法

サイクルタイムとは、「生産ラインに資材を投入する時間間隔であり、通常、製品が産出される時間間隔に等しい」ものです（JIS Z 8141-3409）。サイクルタイムは要素作業時間の最長時間（ボトルネック工程）に合わせて決まります。

$$サイクルタイム = \frac{生産期間}{その期間中の生産量}$$

例えば、1日の稼働時間が480分で必要生産量が80個の場合、サイクルタイム＝480÷80＝6分/個です。

各工程の所要時間を棒グラフにしたものをピッチダイアグラムと呼び、ラインのバランス状態を可視化できます。

編成効率は、ラインの効率を測る指標です。

$$編成効率（\%）= \frac{各工程の所要時間の合計}{サイクルタイム \times 作業ステーション数} \times 100$$

$$バランスロス率（\%）= 100 - 編成効率（\%）$$

編成効率が100%に近いほど各工程の作業時間が均等で、ムダが少ないことを意味します。

ライン生産方式は、生産する品種数によって分類されます。

単一品種ラインは、1品種のみを生産するラインです。

多品種ラインは、複数品種を生産するラインで、ライン切替方式と混合品種ラインに分かれます。

ライン切替方式は、ある期間中に1品種を生産し、終了後に次の品種に切り替える方式です。さらに固定サイクル投入方式と可変サイクル投入方式に分かれます。

混合品種ラインは、1つのラインに複数の品種を混合して連続的に生産する方式です。要素作業の内容に類似性が高く、品種切替時に段取りがない（または短い）ことが前提です。

混合品種ラインの編成効率は以下で計算します。

$$混合品種ラインの編成効率 = \frac{\sum(各製品の生産量 \times 総作業時間)}{ステーション数 \times サイクルタイム \times \sum各製品の生産量}$$