工場の効率化は、製造業で安定的な利益を確保するためにも重要な取り組みです。効率化を妨げる要因や、効率化の具体的な方法を把握して、自社の業務改善に活かしたいという方も多いのではないでしょうか。
この記事では、工場の効率化の概要や必要な理由、効率化がもたらすメリットについて解説します。さらに、工場の生産効率が悪くなる5つの要因や、効率化を実現する方法、基本の流れについても解説するので、ぜひ参考にしてください。
工場における効率化とは、作業などの時間的コストを減らして生産性を高める仕組みづくりのことです。具体的には、業務プロセスの改善や、ITシステムの導入による効率化が挙げられます。
製造業における生産性は、「投入した資源（原材料・労働力・設備等）に対して、得られた成果（製造される製品の生産量）の割合」を指します。生産性を算出する際は、「ヒト・モノ・カネ」の観点で算出されることが一般的です。
生産性は、労働生産性・設備生産性・資本生産性の3つに大別されますが、一般的に生産性というと「労働生産性」を指すことが多い傾向にあります。
以下では、工場における生産効率とその計算方法をご紹介します。
工場の効率化において重要な「生産効率」とは、投入した人的・経済的資源に対する生産量の比率のことです。たとえば、1時間で100個の製品を製造できる設備を改良し、120個生産できるようにすれば、生産効率が上昇したことになります。
ただし、最大効率を目指すことは重要であるものの、あくまで製品の需要などを踏まえた生産量を維持する必要があります。
作業人員・機械設備に関する生産効率の計算方法について紹介します。
【作業人員の生産効率の計算方法】
出来高数÷作業人員＝1人あたりの出来高数
【機械設備の生産効率の計算方法】
実可動時間÷総運転時間（※）＝機械設備の可動率
※機械の運転と関係のない業務引継ぎや休憩時間などを除く
上記の計算式を利用することで、作業人員・機械設備の生産効率を算出できます。
工場の効率化が必要となっている理由について、詳しく解説します。
工場の効率化が必要な理由として、製造業における人手不足が深刻化していることが挙げられます。経済産業省の資料によると、2024年の製造業の就業者数は1,046万人で、2004年の1,150万人と比べると100万人超も減っています。
また、全産業に占める製造業就業者の割合も、2004年は18.2％であるのに対し、2024年は15.4％と減っている状況です。国内の生産年齢人口（15-64歳）が減少していることもあり、今後の人材確保はさらに難航するおそれがあります。
昨今はグローバル化が進んでおり、国内外を問わず企業としての優位性を確保する必要性が高まっています。そのため、業務効率化によって利益を確保しつつ、新たな製品の研究・開発も同時に進め、対抗していかなければなりません。
競合他社と差別化できるようになれば、自社のブランド価値を高められるほか、顧客ロイヤルティの向上も見込まれます。
次に、工場の効率化がもたらすメリットを3つ解説します。
工場では、原材料の節減や業務フローの改善を通じて生産性を効率化させることにより、利益の増加が期待できます。
また、業務フローの効率化・最適化によって発注ミスや作業ミスを減らし、後戻り工程で発生する無駄なコストを削減できる効果も期待できます。これにより、コストを新たな設備投資や人材への投資に充てやすくなり、さらなる企業成長を目指せるでしょう。
生産効率が悪い製造体制では、作業員によるミスを誘発しやすく、品質にばらつきが生じがちです。効率性を向上させるために作業の標準化を進めることで、作業員のスキルに依存することなく、製品の品質の安定性を高められます。
製品の品質が安定すると、品質に関するトラブル対応のコストを削減することにもつながります。トラブル対応にリソースを割かずに済むようになれば、技術・ノウハウを継承するための若手人材の育成や、製品の研究・開発への注力が可能です。
工場の効率化によって生産性が向上すれば、製品の質と量の両方で競合他社に対して優位性を確保しやすくなります。市場の需要に応え、優れた品質の製品を安定的に供給できれば、顧客満足度が高まるメリットが見込まれます。
加えて、効率化に向けた労働環境の改善や、増大した利益の給与還元により、従業員満足度が高まる効果も期待できるでしょう。その結果、離職率の低下や新規人材の採用促進につながる可能性があります。
ここからは、工場の生産効率が悪くなる要因を5つ紹介します。
在庫管理が適切に行われていないと、生産効率が低下する可能性があります。たとえば、需要予測や在庫管理が不十分で在庫が不足している場合、計画通りの生産が難しくなります。
一方で、過剰在庫はキャッシュフローの悪化を招き、在庫管理スペースを圧迫する問題も発生します。適切な在庫管理は、生産効率を維持するために重要です。
特に間接材は品目が多岐にわたるため、直接材のように在庫管理を最適化できていないケースが多い傾向にあります。まずは購買管理の最適化から着手するために間接材に特化した購買管理システムなどを活用して、購買情報を一元化し、価格や購買履歴を可視化することが必要です。その結果、調達のムダや重複発注を防ぎ、適正な在庫管理を実現できれば、業務効率化やコスト削減につなげられるでしょう。
購買管理システムの概要や種類、導入するメリットについては、以下の記事で詳しく解説しています。
「購買管理システムとは？企業における必要性やシステムの種類、メリット・デメリットなどを徹底解説！」
なお、間接材に特化したビズネットの購買管理システムを導入し、効率化に成功した企業事例をまとめた資料も用意していますので、ぜひ参考にしてください。
人手不足によって1人あたりの業務負担が増えると、従業員が本来のポテンシャルを発揮できず、生産効率の低下を招くことになります。
人手不足の主な原因には、少子高齢化・人口減少に伴う生産年齢人口（15歳以上65歳未満の人口）の減少や、ネット通販需要の上昇による業務の増加が挙げられます。
なお、人手不足の解消に向けて人材採用を実施する際は、給与や待遇面を見直し、求職者に対して自社の魅力を効果的にアピールすることが大切です。
作業標準化が遅れている場合や品質管理が不適切な場合は、作業ミスが起きやすくなります。作業ミスが発生すると製品の不良率が上がり、再生産・不良品の廃棄に余計なコストがかかります。
作業ミスを防ぐには、なるべく多くの作業を自動化することが重要です。加えて、ベテラン人材から若手人材への技術継承に関する教育の実施や、動画マニュアルの作成、補助設備の導入を検討することも有効です。
他部門との連携不足は、無駄な作業や後戻り工程を発生させ、生産効率の低下を招く原因になります。特に、データ・情報の共有不足や連絡ミスは、大きなロスにつながる可能性があります。
改善策として、部門横断的に情報を一元管理できるシステムの導入をおすすめします。各部門が同一のシステム上で情報を共有することで、リアルタイムな情報交換が可能となり、人的ミスを減らすとともに生産性の向上が期待できるでしょう。
なお、情報管理にクラウド型システムを選んだ場合、基本的にメンテナンス・管理は提供事業者が行うほか、使用場所を問わないためリモート勤務にも対応できるといったメリットがあります。
工場の業務では、ベテラン従業員のスキルに依存するケースが少なくありません。しかし、これは属人化が発生している状態であり、ベテラン従業員の不在時や退職時に、生産性が大幅に低下するリスクを伴います。
工場における業務の品質を一定に保つためには、業務標準化を進めることが重要です。とはいえ、多くの企業が日々の業務に追われ、なかなか進めることができない状況でしょう。業務の標準化を進めるには、業務管理システムの導入や定期的なフォローアップなど、段階的な取り組みが必要です。
ここでは、工場の効率化を実現するための具体的な方法を5つ紹介します。
工場の効率化を図るには、現状の業務プロセスにおける3M（ムリ・ムダ・ムラ）を可視化した上で、削減することが大切です。3Mの特徴は以下のとおりです。
| 区分 | 概要 | 具体例 |
| ムリ | 負荷が生産能力を上回っている | ・過度な重量物の運搬 ・複雑すぎる手順 ・過剰な長時間労働 |
| ムダ | 不必要な工程や作業が存在する | ・確認不足による後戻り ・作業手順の誤りが原因の後戻り |
| ムラ | 負荷の過不足が混在している | ・作業時間のばらつき ・不安定な品質 |
また、生産効率化のためには、3M削減として取り組む範囲を明確化しておくこともポイントです。3M削減の施策内容を具体的に絞り込めれば、課題解決に向けた有効な取り組みとなるでしょう。
デジタル技術を活用して業務改善を進めることで、工場の効率化を図ることが可能です。Webツールや作業用のロボット・機械の導入など、DX化として取り組める内容は多岐にわたります。
たとえば、購買管理システムを導入した場合、見積業務や承認プロセスの効率化、購買プロセスの標準化などを図れるでしょう。また、ペーパーレス化や内部統制の強化といった副次的な効果が大きい点も、購買管理システムの魅力です。
ビズネットでは、調達・購買担当の方向けに、DX化の具体的な価値や効果について解説したお役立ち資料を用意しています。興味がある方は、ぜひ下記のリンクからチェックしてみてください。
「お役立ち資料 調達・購買担当者なら知っておきたいDX化の価値を紹介」
マニュアルの整備によって複雑な作業手順や工程をわかりやすくすれば、効率化を実現するだけでなく、製品の品質維持や工場内の安全確保にもつながります。具体例を挙げると、マニュアルに写真やイラスト、図などを取り入れるのが有効です。
また、マニュアルを電子化してタブレット端末などで管理することで、仕様変更・注意点のリアルタイムでの共有や、作業・点検・品質に関するデータの蓄積・分析にも役立ちます。ペーパーレス化によって、印刷コストや保管コストを削減できることもポイントです。
工場業務において、作業機械や設備のレイアウトは生産効率に大きく影響する要素です。たとえば、従業員が利用する機械・設備までの移動距離が長い場合や、障害物が多い場合はレイアウト改善を検討するとよいでしょう。
工場の機械・設備のレイアウトの具体例には、多品種少量生産向きの「ジョブショップ型」や、少品種大量生産向きの「ライン型（フローショップ型）」があります。ジョブショップ型は似た機能を有する機械・設備を1ヵ所にまとめるレイアウトで、ライン型は製造工程の流れに沿って機械・設備を配置するレイアウトです。
レイアウトの変更によって、作業ミスの低下や品質の向上も期待できます。ただし、実際にレイアウトを変更する際は、従業員の導線を考慮する必要があるため、関係者の意見も取り入れて慎重に検討しましょう。
工場の生産効率化においては、「5S」の徹底が重要です。5Sとは、以下の要素の頭文字「S」を取ったものを指します。
| 整理 | 必要なものと不要なものを分けて、不要なものを捨てる |
| 整頓 | 必要な材料や道具を決まった場所に配置する |
| 清掃 | ゴミや汚れを取り除いて、機械をメンテナンスする |
| 清潔 | 整理・整頓・清掃において、きれいな状態を維持する |
| 躾 | 上記4Sを習慣づけるために現場を教育する |
上の表で紹介した5Sを徹底することで、工具の紛失や異物混入などを減らす効果が見込まれます。
工場の効率化に取り組む際は、以下の流れに沿って実行します。
まずは、業務プロセスにおけるムリ・ムダを改善することからスタートします。たとえば、一部の工程に負荷が集中していないか、手待ちの時間が大きくないかといった点をチェックしましょう。
次に、工場における一連の業務を可視化し、効率化に取り組むべき業務を抽出します。在庫管理や業務の可視化により、標準化に向けたマニュアル整備にも取り組みやすくなります。
続いて、購買管理や生産管理など業務効率化を図れるツールの導入を進めていきましょう。工場の業務に関する情報をデータで管理できるため、業務の可視化という点でも役立ちます。
最後に、設備レイアウトを見直し、効率的な生産が可能な導線の確保に取り組みます。設備レイアウトを見直すことで、移動・運搬にかかるロスの削減、ミスの削減、製品の破損防止などの効果もあります。
工場の効率化は、利益の増加や品質の安定性の担保、顧客満足度・従業員満足度の向上など多くのメリットをもたらします。ただし、生産効率を上げるには、不適切な在庫管理や人手不足などの課題に対し、改善策を講じる必要があります。
工場の効率化の第一歩として、最適な在庫管理に取り組みたいという方は、ぜひビズネットの購買管理システムの導入をご検討ください。ビズネットの「購買管理プラットフォーム」は、品目の多い間接材に特化した購買管理システムで、すでに14,000社以上の企業様にご利用いただいている実績があります。
商品選定から支払い処理までの購買プロセスの一元管理により、業務工数を約66％削減できたという導入事例もあります。最安値商品のワンクリック検索や、自社システムとの連携運用など、在庫管理の最適化の一歩となるさまざまな機能が備わっているので、まずはお気軽にお問い合わせください。
この記事の監修者
ビズネット株式会社
受発注の業務改善によって顧客サービス向上と新たなビジネスの展開を支援する「購買管理プラットフォーム」を14,000社以上の企業に提供しています。電力、電設、建設・医療・製造などの現場専門品の購買業務を最適化し、業務やコスト削減・生産性向上を実現いたします。
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