「マンチャート分析」と「マンマシンチャート分析」で生産性をさらに高める：現場改善を定量化する分析手法とは（16）（2/3 ページ）

工場の現場改善を定量化する科学的アプローチを可能にする手法を学習する本連載。第16回では、前回に引き続き「連合作業分析」から、「マンチャート分析」と「マンマシンチャート分析」を紹介する。

[福田 祐二／MIC綜合事務所所長，MONOist]

3．マンマシンチャート分析（人−機械作業分析：Man-Machine Chart Analysis）

　機械設備による加工の工程では、自動送りをかけたまま加工が完了するまで、ただ、その状況を見ているだけの作業者が多いものです。現場の総合稼働率を評価する場合には、機械設備の稼働率と作業者の稼働率の両方を評価しなければなりません。

　機械設備をフル稼働させるためには、1台の機械に対して作業者1人を割り当てればよいのですが、この場合、作業者は部品が自動送りで加工されるのを眺めている時間が多くなります。反対に、作業者の稼働率を上げるためには、多くの機械設備の台数に対して作業者を1人割り当てればよいのですが、その場合は機械設備の稼働率が低下してしまいます。

　以上のように、作業者がある機械設備の作業中に、他の機械設備が加工を終了し、作業者がその機械設備に対応できないために生じる時間ロスの現象を「機械干渉（machine interference／machine-operator interference）」といいます。また、作業者と機械設備の稼働率が両立できない関係性（トレードオフ：trade-off）から、作業者に何台の機械設備を受け持たすべきかを決定する問題を「経済的受け持ち台数決定問題」といいます。

　この問題は、「同一種類の機械設備を複数台受け持つ場合」「異なる種類の機械設備を複数台受け持つ場合」「加工順に配置された多工程の機械設備を受け持つ場合」の3つの場合が考えられます。

　同一種類の機械設備の複数台持ち作業に関しては多くの研究が進められてきました。しかし、異なる種類の機械設備を複数台受け持つという条件において、NC（Numerical Control）制御の工作機械を複数台受け持っている場合、機械設備ごとに異なった部品を同時に加工する「多数台持ち作業」があります。一方、多くの工程の機械設備を受け持つ場合を「多工程持ち作業」といい、先述の多数台持ち作業とは区別しています。

　同一種類の機械設備の複数台持ち作業における意思決定問題の基本形には次の3つがあります。これらの問題は、一般的には行列理論を使って解析されます。

1. 1人で複数台の機械設備を受け持つとき、単位時間当たりの部品の製造個数を求める問題
2. 複数台の機械設備を使って、単位時間当たりの計画生産個数を製造するために必要な最少人員を決定する問題
3. 部品1個当たりの労務費と機械設備の維持管理に要する経費の合計を最小化するためには、何台の機械設備に何人の作業者を配置すればよいかを決定する問題

　このように、マンマシンチャート分析には、子細にみれば多くの問題や課題が含まれていますが、機械設備の自動運転時間と作業者の手扱い時間が決定付けられる場合は、マンマシンチャート（人・機械図表）を描くことによって最適な受持ち台数を決定することができます。これらの所要時間の変動が無視できない場合は、先述の通り、待ち行列理論やシミュレーションによって最適な作業者の配置人員を決定することになります。

　あらためて、マンマシンチャート分析とは、機械設備を使用する作業において、作業者と機械設備の両者間の時間的経過における双方の関連性を分析し、作業者の手待ち時間（人間干渉時間）および設備の待ち時間（機械設備干渉時間）を解析します。分析結果の用途としては、機械設備の稼働率向上、作業効率の向上、製造リードタイムの短縮などに活用します。

3.1 マンマシンチャートの作成方法

　マンマシンチャートは、作業者と機械設備の作業連携した時間的な動きを分析し、これを図示したものです。経過時間のデータは、ストップウォッチ法により作業者および機械設備別に経過時間を測定します。

3.2 図示化の方法

　図示化では、以下の内容を表示します。

1. 作業者と機械設備の両者間の時間的経過
2. 機械設備別の時間経過

3.3 マンマシンチャートを作成する際の注意事項

1. 最低限、作業が1サイクル完了するまで作成する
   1サイクルとは、機械設備と作業者の時間的関係が元の状態まで戻るまでことをいう。機械設備を複数台持ちした場合には、分析チャート用紙の長さが1mほどにもなる場合がある
2. セクションペーパー（方眼紙）を使用し、時間軸が明確になるように作成する
3. マンマシンチャートの記述に使用する記号は以下の図2の通り

図2　マンマシンチャートの凡例［クリックで拡大］

3.4 マンマシンチャートの作成事例

図2　マンマシンチャートの作成事例［クリックで拡大］