スケジューリング / Production Scheduling
生産スケジューリングの手法: フォワード/バックワード、有限/無限能力、優先度ルール。
→ DDD 対応:
ddd/03-aggregates/production.md(製作指示のライフサイクル)
1. スケジューリングの種類
フォワード vs バックワード
| フォワード | バックワード | |
|---|---|---|
| 起点 | 現在 (今日) | 納期 |
| 方向 | 今日 → 納期方向に積む | 納期 ← 今日方向に遡る |
| 結果 | 最早完了日がわかる | 最遅開始日がわかる |
| 用途 | 納期回答 | 手配日の決定 |
受注生産での推奨: バックワードを基本とし、最遅開始日が過去になったらフォワードに切り替え (もう遅れている)。
無限能力 vs 有限能力
| 無限能力 | 有限能力 | |
|---|---|---|
| 前提 | 設備能力は無限 | 設備能力に上限あり |
| 計算 | リードタイムのみで算出 | 設備の空き時間を考慮 |
| 結果 | 同一日に負荷が集中することがある | 現実的な日程 |
| 複雑さ | 低 | 高 |
| 適用 | MRP の標準 | ショップフロアレベル |
2. ディスパッチングルール (優先度ルール)
作業待ちのジョブをどの順序で処理するかを決めるルール。
| ルール | 英語 | 説明 | 特徴 |
|---|---|---|---|
| FCFS | First Come First Served | 到着順 | 公平だが効率は最適でない |
| SPT | Shortest Processing Time | 加工時間が短い順 | 平均滞留時間を最小化 |
| EDD | Earliest Due Date | 納期が早い順 | 受注生産の標準 |
| CR | Critical Ratio | (納期-今日) / 残り加工時間 | 遅れの深刻度で判断 |
| SLACK | Minimum Slack | 余裕時間が少ない順 | 遅延リスクが高い順 |
クリティカルレシオ (CR)
CR = (納期 - 今日の日付) / 残り加工時間 (日)
CR < 1.0 → 遅延中 (最優先)
CR = 1.0 → ちょうど間に合う
CR > 1.0 → 余裕あり
実用: 毎朝の朝会で CR が 1.0 未満のジョブを洗い出し、対策を協議。
3. ガントチャート (Gantt Chart)
機械ガントチャート
横軸: 時間、縦軸: 設備。各設備の稼働状況を可視化。
旋盤 A |████ J001 ████| |████ J003 ████|
旋盤 B |████████ J002 ████████|████ J004 |
溶接 C | |████ J001 ████|████ J002 ████|
月 火 水 木 金
受注ガントチャート
横軸: 時間、縦軸: 受注。各受注の工程進捗を可視化。
受注 2024-001 |▓▓▓ 切削 ▓▓▓|▓▓ 溶接 ▓▓|▓ 検査 ▓|
受注 2024-002 |▓▓▓▓▓ 旋盤 ▓▓▓▓▓|▓▓▓ 組立 ▓▓▓|
受注 2024-003 | |▓▓ 切削 ▓▓|▓▓ 溶接 ▓▓|▓ 検査 ▓|
月 火 水 木 金 土
4. ボトルネック管理
ボトルネックの特定
ボトルネック = 負荷率が最も高い設備/工程
| 設備 | 必要能力 | 利用可能能力 | 負荷率 |
|---|---|---|---|
| 旋盤 A | 120h | 160h | 75% |
| 溶接 B | 155h | 160h | 97% ← ボトルネック |
| 組立 C | 80h | 160h | 50% |
ドラム・バッファ・ロープ (DBR)
→ 詳細は knowledge/02-lean-toyota/theory-of-constraints.md
- ドラム: ボトルネック設備のペースに全体を合わせる
- バッファ: ボトルネックの前に時間バッファを置く
- ロープ: 投入ペースをボトルネックに同期させる
5. 段取り替え (Setup / Changeover)
SMED (Single Minute Exchange of Die / シングル段取り)
段取り時間を 10 分以内に短縮する手法。
- 内段取りと外段取りの分離: 機械を止めなくてもできる準備を事前に
- 内段取りの外段取り化: 冶具の事前準備、プリセット
- 各段取りの短縮: 締結の工夫、調整の排除
スケジューリングへの影響
総製造時間 = 段取り時間 + (加工時間 × 数量)
- 段取り時間が長い → 同種の作業をまとめて処理 (バッチ化) したくなる
- バッチ化 → リードタイム増加、仕掛在庫増加
- SMED → 段取り短縮 → 小ロット化 → リードタイム短縮
6. 中小製造業でのスケジューリング実態
| 理論 | 中小の現実 | システムでの支援 |
|---|---|---|
| 有限能力スケジューリング | 現場リーダーが頭の中で調整 | 部署別負荷グラフで可視化 |
| ディスパッチングルール | 「急ぎ」の電話で割込み | EDD ソートの受注一覧 + CR 表示 |
| ガントチャート | ホワイトボード | 受注別ガントチャート (将来実装) |
| 段取り最適化 | 経験則でまとめ加工 | 同一品番/工程のグルーピング提案 |