IoT, DXデータの解析に必要な3種の神器

昨今、IoT, DX成るものが盛り上がってきています。リアルタイムに様々なデータ収集もおこなわれています。大事なことは収集してデータをどのように解析して問題解決に繋げるか、また、このようなアウトプットが欲しいのでこのデータを収集したい。このときにもIE,QC的な思考を知ってい人人のサポートが必要になる。収集したデータを生成AIなどに解析させるにしても、IE的、QC的な思考を持っているもののサポートがあった方が良いのに決まっている。

そこでタイトルに上げた3種の神器ですが、まず、IEの七つ道具です。

IE(Industrial Engineering:インダストリアル・エンジニアリング)の七つ道具とは、生産現場における効率化や改善を目的とした分析手法の総称です。

  1. 工程分析:原材料から製品に至るまでの一連の製造の流れを分析し、工程全体のムダを削減して改善を図ります。
  2. 動作分析:作業中の動作を分析し、より疲労の少ない効率的で経済的な動作の順序や組み合わせを確立します。
  3. 時間分析:作業を時間的側面から観察し、ムダ時間を排除して、作業時間の有効性を高めます。
  4. 稼働分析:人や設備の動いている状態を観測し、作業全体に対するその時間的な構成比率を統計的に推測します。
  5. 連合作業分析:複数の作業者、あるいは作業者と機械が連携して行う作業について、作業時間の相互関係を調べ、最良のバランスがとれるような編成にします。
  6. ライン・バランス分析:ラインにおける工程間の時間のバラツキを平準化し、スムーズな生産の流れを設計します。
  7. レイアウト分析:作業場のレイアウトを分析し、作業者の移動距離や運搬距離を短縮することで、作業効率を高めます。  第二は、QCの七つ道具です。

    QC(Quality Control:品質管理)の七つ道具とは、品質管理における問題解決や改善活動に役立つ、基本的な統計的手法の総称です。TPSで言う、バリューストリームマップマッピング、標準作業研究にあたります。

    1. パレート図
      • 不良原因や損失などを項目別に分類し、大きい順に棒グラフで表示することで、重点的に取り組むべき課題を明確にします。
    2. 特性要因図
      • 特性(結果)と要因(原因)の関係を体系的に図示することで、問題の根本原因を特定しやすくします。魚の骨のような形から、フィッシュボーン図とも呼ばれます。
    3. ヒストグラム
      • データの分布状況を把握し、規格値との比較や工程の安定性を評価するために用いられます。
    4. 散布図
      • 2つのデータの関係性を把握し、相関関係の有無や強さを確認するために用いられます。
    5. 管理図
      • 工程の変動を時系列で監視し、異常な変動を早期に発見することで、品質の安定性を維持するために用いられます。
    6. チェックシート
      • データの収集や整理を効率的に行うためのツールで、不良内容や発生頻度などを記録するために用いられます。
    7. グラフ
      • 折れ線グラフ、棒グラフ、円グラフなどがあり、データの傾向や変化を視覚的に捉えるために用いられます。

    これらの道具は、品質管理における様々な問題を解決し、品質改善や維持に役立てます。

    第三は、トヨタ生産方式で示されている七つのムダと言われています。

    七つのムダとは、トヨタ生産方式において徹底的に排除すべきとされている、生産活動における7つのムダのことです。これらのムダを排除することで、生産効率の向上、コスト削減、品質向上などを図ることができます。

    七つのムダは以下の通りです。

    1. 作りすぎのムダ:必要以上のものを作ってしまうムダ。売れる見込みがないのに作ってしまう、あるいは多めに作ってしまうことが該当します。
    2. 手待ちのムダ:作業員が、次の作業や材料を待っている状態のムダ。
    3. 運搬のムダ:材料や製品を移動させることによるムダ。運搬距離が長い、運搬回数が多いなどが該当します。
    4. 加工そのもののムダ:付加価値を生まない余計な加工や、過剰品質によるムダ。
    5. 在庫のムダ:材料、仕掛品、製品などの在庫が過剰にある状態のムダ。在庫が止まっている時間のムダ。
    6. 動作のムダ:作業員の不要な動作によるムダ。探す、持ち替える、歩くなどの動作が該当します。
    7. 不良・手直しのムダ:不良品の発生や、手直し作業によるムダ。

    これらのムダは、互いに関連し合って発生することが多いため、全体を俯瞰して改善に取り組むことが重要です。ムダを理解するためにムダに時間をプラスしてムダ時間として現場を観察するとムダの意味がよく解ります。この3種の神器は何で、どのように使うかを理解した後にDXを実施することが成功への近道と思います。これらを総合的に教える必要があります。

    Recently, IoT and DX are gaining momentum. Various types of data are being collected in real time. What is important is how to analyze the collected data to solve the problem, and how to collect this data to get the output we want. At this point, we also need the support of people who know how to think in IE and QC terms. Even if the collected data is to be analyzed by a generative AI, it is always better to have the support of someone who has IE and QC thinking.
    So, here are the three sacred tools I raised in the title.

    The first, there are the seven tools of IE.
    The Seven Tools of IE (Industrial Engineering) is a general term for analysis methods aimed at improving efficiency and improvement at production sites.

    Process analysis:
    Analyzes a series of manufacturing processes from raw materials to finished products to reduce waste throughout the process for improvement, which corresponds to value stream map mapping and standard work study in TPS.

    Motion analysis:
    Analyzes the actions taken during work to establish a more efficient and economical sequence or combination of actions that results in less fatigue.

    Time Analysis:
    Observe the work from a time perspective to eliminate waste and improve the effectiveness of work time.

    Operational Analysis:
    Observes people and equipment in motion and statistically estimates their temporal composition in relation to the total work.

    Co-operative work analysis:
    Examines the interrelationships of work time for operations in which multiple workers or workers and machines work together to achieve the best possible balance.

    Line Balance Analysis:
    Design a smooth production flow by leveling out the variation in time between processes on the line.

    Layout analysis:
    Analyze the layout of the work area to reduce worker travel and transport distances, thereby improving work efficiency.

    The second is the Seven Tools of QC.
    The Seven Tools of Quality Control (QC) is a general term for basic statistical methods that are useful for problem solving and improvement activities in quality control.

    Pareto chart:
    This chart categorizes causes of defects and losses by item and displays them in bar graph order from largest to smallest to clarify issues that need to be focused on.

    Characteristic factor diagram:
    By systematically illustrating the relationship between characteristics (results) and factors (causes), it is easier to identify the root causes of problems. It is also called a fishbone diagram because of its shape like a fish bone.

    Histogram:
    Used to grasp the distribution of data, compare it to standard values, and evaluate the stability of a process.

    Scatter Diagram:
    Scatter plots are used to determine the relationship between two sets of data and to confirm the existence and strength of a correlation.

    Control chart:
    Used to maintain quality stability by monitoring process variations over time and detecting abnormal variations at an early stage.

    Check sheets:
    A tool to efficiently collect and organize data, used to record defects, frequency of occurrence, etc.

    Graphs:
    Line graphs, bar graphs, and pie charts are used to visually capture trends and changes in data.

    These tools are used to solve various problems in quality control and to improve and maintain quality.

    The third is known as the seven wastes as indicated in the Toyota Production System.

    The seven wastes are the seven wastes in production activities that should be thoroughly eliminated in the Toyota Production System. By eliminating these wastes, it is possible to improve production efficiency, reduce costs, and improve quality.

    The seven wastes are as follows

    Muda of overproduction:
    Muda in which more than necessary is produced. This applies to making products that are not expected to sell, or making too much of them.

    Waiting waste:
    Waste caused by workers waiting for the next operation or material to be delivered.

    Transportation waste:
    Wastage caused by moving materials or products. Long transport distances, frequent transport, etc. are examples.

    Wastage in processing itself:
    Wastage due to unnecessary processing that does not add value or excessive quality.

    Inventory wastage:
    Wastage from excess inventory of materials, work in process, products, etc.
    Wastage of time when inventory is stopped.

    Motion wastage:
    Wastage caused by unnecessary movements of workers. This applies to actions such as searching for, changing, and walking.

    Defective goods and rework wastes:
    Wastes caused by defective goods and rework operations.

    Since these wastes often occur in relation to each other, it is important to take a bird’s-eye view of the entire process for improvement. To understand muda, add time to muda and observe the work site as muda time to better understand the meaning of muda. I think the shortcut to success is to implement DX after understanding what these three sacred tools are and how to use them. These need to be taught comprehensively.

    Translated with DeepL.com (free version)

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