第11回：納期と工程管理

経営管理

東京大学経済学部

藤本隆宏

１. 納期の概念（納期、生産量、製品在庫、受注残）

２. 工程管理の概念と内容

３. 日程計画

４. 材料所要量計画（MRP）

５. 工数計画と能力・負荷分析（CRPとMRPII）６. 生産指示

「‡：このマークが付してある著作物は、第三者が有する著作物ですので、同著作物の再使用、同著作物の二次的著

作物の創作等については、著作権者より直接使用許諾を得る必要があります。」

製品競争力の主な要素

価格 コスト（製品原価）

販売費･一般管理費

営業利益

労務費

材料費

設備/工具減価償却費

製品開発費

その他経費

材料生産性

材料価格

労働生産性

賃金など

設備生産性

設備価格

開発生産性

R&D投資価格

納期・数量

生産能力

納入期間・期日

品質（総合品質）

製造品質（適合品質）

設計品質

フレキシビリティ

設計・開発期間

生産・調達期間

流通期間

粗利益

１．納期の概念（納期、生産量、製品在庫、受注残）

納期（delivery）

＝ 納入期日（手に入る時点） または

＝ 納入期間（注文してから手に入るまでの期間）

納期の目標は、お客がどれだけ待ってくれるかによって決まる。

製品によって異なる。

納期（＝納入期間）に何が含まれるか？

・・・生産のタイプによる。

（１）見込み生産（stock production）

（２）注文生産（order production）

（2a）規格品注文生産（見込み設計、注文生産）

（2b）特注生産（注文設計、注文生産）

(1) 見込み生産

設計 調達 受注 納品在庫補充生産 在庫あり?

yes

no

在庫補充

失注

(2) 規格品受注生産

設計 調達受注 生産 納品

(3) 特注生産

設計 調達受注 生産 納品

見込み生産と受注生産

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp172 図6.1)

納期・生産量・製品在庫・受注残

納期と生産量は、製品在庫と受注残を通じてつながっている。

流動数曲線（累積カーブ）で分析する。

（１）見込み生産の場合（在庫を持つ）

（２）注文生産の場合（受注残を持つ）

納期、生産量、在庫の関係（流動数曲線)

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp173 図6.2)

２．工程管理の概念と内容

工程管理：納期と数量の面から生産活動を計画・統制すること。

（「納期管理」とは言わない）

（１）注文生産： 生産期間の短縮がポイント。

製品在庫は問題にならない。

（２）見込み生産： 需要予測と在庫管理がポイント。

生産期間の影響は間接的（予測精度）

提供企業

顧客

設計／作業者情報ストックB

設計／作業者情報ストックA

情報のフロー

モノのフロー

ワーク（仕掛品）

● ● ● ● ●● ● ● ● ●

完成品在庫 第２作業 仕掛在庫 第１作業 原料在庫

情報M+A+B M+A+B M+A M+A M 情報M

製品設計（情報M+A+B）

情報M情報B 情報A

製品設計情報B 製品設計情報A

●●

● ● ● ● ●● ● ● ● ●

● ● ● ● ●● ● ● ● ●

●

事例：在庫と生産リードタイム

工場全体の生産スケジュール（Aggregate Production Planning）

製品別の生産スケジュール（Master Production Scheduling）

細かい作業割当。順序計画

工程計画。工程設計。作業順序。加工方法。ロットサイズなどを決める

負荷(output側)と生産能力(input側)のバランスなど

材料の所要量、購入日時、発注量、在庫量などの計画。MRP(材料所要量計画)など

設計、治具、工具などの調達計画

人員配置、補充方法など

作業方法を現場に伝える

材料、治工具、図面作業標準票などの現場配備

差し立て

手配

作業開始後のコントロール

進度管理（進捗度。納期チェック）

品質管理（在庫量）

余力管理（手待ち仕事量対小日程計画）

資料管理（生産実績資料）

大日程計画

中日程計画

小日程計画

日程計画

手順計画

工数設計

材料計画

設備計画

人員計画

作業指導

作業準備

作業割当指示

生産指示

作業統制

生産計画

生産統制

scheduling

routing

loading

アウトプット

プロセス

インプット

‡藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp175 図6.3)

工程管理の内容

（１）生産計画（production planning）

日程計画（アウトプットの計画）

材料計画（インプットの計画）

工数計画（インプットの計画） 他

（２）生産統制（production control）

生産指示、生産統制、他

３．日程計画（見込み生産の場合）

見込み生産の場合、需要予測が生産計画の基礎となる。

（１）大日程計画（aggregate production planning）：

主な製品カテゴリー別に集計；月ごとに表示；

計画期間１年単位

（２）中日程計画（master production schedule）：

品目別に分類。１日ごとに表示、計画期間１ヵ月

（３）小日程計画（final assembly schedule など）：

バリエーションごとに分類。

サイクルタイムごとに表示（順序計画）；計画期間１日

日程計画の類型

注：Aggregate Production Planning と大日程計画、Master Production Schedule と中日程計画などは、厳密には一致しない可能性があるが、基本的には類似した概念であるとみなし、一括して説明した。

計画要素

計画のタイプ

Aggregate Production Planning

（大日程計画、全般的生産計画）

Master Production Schedule

（中日程計画、基準生産計画）

Final AssemblyScheduling, 他

（小日程計画、順序、計画)

計画期間

(Horizon)

日程の単位

(Increment)計画修正の頻度

製品

カテゴリー計画対象

目的

６ヶ月～

１年半

１～３ヶ月

１日～１０日

月～週

旬～日

日～分

（含サイクルタイムも）

毎月改訂

毎月～

２週毎～

毎旬

毎旬～毎日

製品グループ別

仕様別

（大分類）

全工場

部門

（工程）

各ステーション

（作業者）

生産レベル(Pt)

在庫レベル(It)

労動力レベル(wt)

・人員計画等の基礎となる

・品目別の製品生産量の確定

・工数計画、

材料所要量計画（MRP）

・生産順序の確定

・各ステーションへの作業割当

１

２

３ 仕様別

（細分類）

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp178 表6.1)

大日程計画の立てかた

リニアプログラミング

ラグランジュ法

カット・アンド・トライ法・・・これが一般的

流動数曲線（累積カーブ）を使ったグラフィックな試行錯誤

大日程計画の基本的な方針

（１）需要追跡型

（２）生産平準化型 (2a) 在庫型

(2b) 過少生産型

(2c) バランス型

それぞれについて、 基本賃金、採用費、レイオフ費、超過勤務手当、在庫費用、品切れの機会費用 などを比較する。

大日程計画の作成流動数曲線を使った試行錯誤(cut&try)法

‡藤本隆宏 『生産マネジメント入門』日本経済新聞社 2001 (Ⅰp179 図6.4)

大日程計画の作成

流動数曲線を使った試行錯誤(cut&try)法

‡藤本隆宏 『生産マネジメント入門』日本経済新聞社 2001 (Ⅰp179 図6.4)

大日程計画の作成

流動数曲線を使った試行錯誤(cut&try)法

‡藤本隆宏 『生産マネジメント入門』日本経済新聞社 2001 (Ⅰp179 図6.4)

大日程計画の作成

流動数曲線を使った試行錯誤(cut&try)法

‡藤本隆宏 『生産マネジメント入門』日本経済新聞社 2001 (Ⅰp179 図6.4)

生産量(Pt) 労働力(Wt) 在庫量(It)基本給

株用費

レイオフ費

超勤費

夜勤費

在庫費

スト

ックアウト

下請費

①

変動：　累積需要≒累積生産 ● ● ●Chasing Demand

②

変動：　累積需要≒累積生産 ◑ ●Chasing Demand

③

安定：　累積需要＜累積生産 ● ●Level: High

④

安定：　累積需要＞累積生産 ○ ●Level: Low

⑤

安定：　累積需要＞累積生産 ○ ●Level: Subcontract

⑥

安定：　累積需要≧累積生産 ◑ ◑ ◑Level: Middle

受注残(backlog)、ないし受注を断る

労働者数・労働時間は安定

労働者数・労働時間は安定

労働者数を変動させる採用とレイオフで吸収

労働者数は固定残業、早退などで吸収

在庫変動で吸収

低位安定

低位安定

労働者数・労働時間は安定

労働者数・労働時間は安定

不足分を下請生産で吸収

上記 3タイプの混合

Aggregate Production Planningの戦略• キャパシティに制約がないと仮定すると、大日程計画(Aggregate Production Planning)のたて方に次のような戦略がある：この中から cut & try 法 で 適のものをみつける。

(○有利 ● 不利 やや不利)◑

Critical Fractile 法

限界売れ残り費用と限界品切れ費用を比較する。

限界売れ残り費用 ＝ 在庫費用、在庫評価損など＝Ｌ

限界品切れ費用 ＝ 限界利益 ＝ 品切れの機会費用＝Ｇ

売れ残りの出る主観確率 ＝ ｐ

このとき、 ｐ ＝ Ｇ／（Ｇ + Ｌ）

となる量だけ生産を行なえばよい。

・捨てる…変動費 L=MC

・在庫して後で売る…在庫費 L=IC

意思決定：

１コ余計に

作るか？

Q＋１個yes

noQ個

確率1-P

確率 P

その１個が売れた

その１個が売れ残った

G

- L

０ （何もおこらない）

デシジョン・ツリーで考える

クリティカルフラクタイル法による生産量の決定 （１）

変動利益 G＝P-MC

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp181 図6.5)

(1 - ｐ) G + ｐ (- L )＝0…均衡点（ブレークイーブン）

∴ G ＝ｐ (G + L)

ｐ＝

G

G＋L∴ 均衡点での売れ残り確率

売れ残りの累積

確率(P)

G

G + L

0%

100%

生産計画量（Ｑ）

生産量／期間

予想販売量の分布

となるような生産計画量（Ｑ）を選べばよい。

売れ残りが出る確率

ブレークイーブン

クリティカルフラクタイル法による生産量の決定 （１）

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp181 図6.5)

（２）中日程計画（master production schedule）：

品目別に分類。１日ごとに表示、計画期間１ヵ月

ＭＲＰ（後述）などの起点となる重要な計画

（３）小日程計画（final assembly schedule など）：

バリエーションごとに分類。

サイクルタイムごとに表示（順序計画）；計画期間１日

部品の順序供給・順序生産の起点となる

トヨタの日程計画需要予測

販売計画

年間生産計画 月次生産計画

旬間生産計画

日程計画

生産(組立）順序計画

着工指示

生産

進捗管理

終検査

配車先指示

発送要作成等

運送

ディーラー 変更

(車体溶接の先頭）

生産計画

‡大野耐一・門田安弘 『トヨタ生産方式の新展開』 日本能率協会 1983年

トヨタの日程計画

年間生産計画 （≒ aggregate production plan）↓

月次生産計画 （≒ master production schedule）（Ｎ－２，Ｎ－１，Ｎ月）

↓旬間生産計画

↓生産（組立）順序計画 （≒ final assembly schedule）

徐々に計画精度をあげていく。

徐々に製品の指定の仕方を細かくしていく。

トヨタ自動車の日程計画

トヨタの生産計画システム（まとめ）

トヨタの生産計画は、徐々に生産カテゴリー（モデル → 標準仕様 → 特注仕様）、時間単位（月→旬→日→サイクルタイム）およびその中での計画精度を絞り込んでいく方式がある。つまりスケジュール修正と精度アップを繰り返し、徐々に収斂させる。

前々々月（N－3) 前々月（N－2) 前月（N－1) 当月（N)

上旬 中旬 下旬

月次計画

旬オーダー

特注オーダー ・ 順序計画

当日

月次計画確定

旬オーダー確定

5～10日

～～～～～～～～～ ～

～～～～～～～～～～～～ ～

(ディーラーより) （

（

7 日

標準仕様別 ・ バージョン ・ ミックス

モデル(車名)別 ・ 組立ライン別生産計画(マスター)

(1日単位)

(1日単位)

(1日単位)

(サイクルタイム単位)

（

（

4 日

確定

～～～ （

（

2 日

確定

特注オーダー(デイリーオーダー)

生産順序計画

（

（

5 日

中旬

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp184 図6.6) ‡

部品発注量（仕様ミックス）の計画精度アップ

実際発注量(カンバンによる）

2ヶ月前 1ヶ月前 2日前 リアルタイム

内示計画 確定月次計画

順序計画

±10%

？

リワーク、故障などによる計画のくるい。

…

４．ＭＲＰ（material requirement planning）＝ 材料所要量計画（インプットの投入計画）

マスタースケジュール（基準生産計画）をもとに、一連の計算プロセスを経て、上流の各段階において、必要な材料の品種、所要量、所要時点を算出し、生産指示・資材手配の指示を現場に与えるシステム。

（１）総所要量計算：マスタースケジュールを部品展開。

（２）正味所要量計算：在庫量と発注残とを差し引く。

（３）ロット編成計算：発注ルール→完了ベースの計画オーダー

（４）先行計算：前工程リードタイム→着手ベースの計画オーダー

MRP (Material Requirement Planning)の計算体系

P(t) Gi (t) Ni (t) =Gi - Ii - Oi Yi (t) =ΣNi (t) Xi (t) =Yi (t-ti)

MRPは、基準生産計画(Master Schedule)をインプットとし、構成部品表(Bill of Materials)を多ステージ生産工程の全ステップに対して製造指示を行うための情報を作り出す。

基準生産計画(マスタースケジュール)

完了ベース(入庫ベース)スケジュール

着手ベース(発注ベース)スケジュール

期間別総所要量(部品 i)

期間別正味所要量(部品 i)

Ⓞ ① ② ③ ④

子部品のレベルに移って同じ手順を繰り返す

総所要量計算 正味所要量計算

ロット編成計算 先行計算

部品展開 在庫・発注残を差し引く

ロットをまとめる 納入リードタイムを勘案する

構成部品表(bill of materials)

手持在庫ファイルli(t) 発注残ファイルOi(t)

ロットサイズ決定ルール都度発注定量発注定期発注、ほか

部品別リードタイムファイル(Lti)

1 2 3 4

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp188 図6.8) スミス他『MRPの理論と実践』日本能率協会などをもとに筆者作成 ‡

MRPの計算課程 基準生産計画

着手日順計画オーダー

総所要量計算 期間別

総所要量

純所要量計算

完了日順計画オーダー ロット編成

計算

期間別

純所要量

先行計算

構成部品票

在庫仕掛注残

リードタイム日 数

発注方針

※

‡レイトン.スミス・小島義輝・森正勝 日本能率協会 1977年『ＭＲＰの理論と実践（生産管理のダイナミツクシステム）』

※下位レベルの総所要量計算に移り、構成部品表の 下位品目にたどりつくと、MRP計算を

終える。

X

D× 10 E× 0.4 F× 5

B× 4 C× 1 D× 4A× 1

MRPの数値例（１）

データ（２） 基準生産計画

指示日　××年××月××日

1 2 3 4 5

X 300 100 100 200 200

Y - 200 200 100 -Z 50 50 50 150 -

計画数量（週次）品名

データ（１） 構成部品表

品 名 単 位 在 庫 数 指 示 済 み 数 発 注 方 針 リ ー ド タ イ ム 備 品

A 個 2 5 0 - 都 度 ２ 週 購 入 部 品B 個 6 0 0 1 ,0 5 0 都 度 ２ 週 購 入 部 品

C 個 4 0 3 0 0定 期

( 2 週 間 )１ 週 組 立 部 品

D 個 1 ,0 0 0 5 ,0 0 0定 数

( 5 0 0 0 )３ 週 購 入 部 品

E 個 5 0 1 0 0定 数

( 1 0 0 )３ 週

コ イ ル 状部 品

F 個 4 0 0 4 ,7 0 0定 期

( 3 週 間 )５ 週 購 入 部 品

X 個 - 3 0 0生 産 計 画

ど お り１ 週 完 成 製 品

データ（３） 部品関連情報

‡レイトン.スミス・小島義輝・森正勝 『ＭＲＰの理論と実践（生産管理のダイナミツクシステム）』 日本能率協会 1977年

MRPの数値例（1） ー 部品A の計算Xの組立ラインで使われる、部品A（購入部品）は、1個使いであり、Xの組立計画(着手)に合わせて、

次の数量を、倉庫から払い出してやればよい。1 2 3 4

100 100 200 200A 払出し計画

現在の在庫数は、250個であり、各週末の予想在庫は1 2 3 4

150 50 ？ ？A 在庫(250)

1 2 3 4

－ － 150 200A 納品計画

業者に納品させるためには、それよりも前に、注文をしておく必要がある。部品Aのリードタイムは、データ（3）より、2週間である。購買担当者は、第1週に150個、第2週に200個の注文を行えばよい。

1 2 3 4

150 200 - -A 注文計画

以上をまとめるとMRP計算は次のとおり。

1 2 3 4

総 所 要 量 100 100 200 200

指 示 済 み オ ー ダ ー - - - -

在 庫 （ 250 ） 150 50 - -

純 所 要 量 - - 150 200

計画オーダー(着手) 150 200 - -

(勧告オーダー) 150個を発注せよ、納期は第3週初め。

‡レイトン.スミス・小島義輝・森正勝 『ＭＲＰの理論と実践（生産管理のダイナミツクシステム）』 日本能率協会 1977年

マスタースケジュール

ランプ総所要量

指示済オーダー数

期末の在庫

ランプ純所要量

発注計画量

2000年12月 2001年1月 2001年2月

5000台 6000台 4000台

13000個

12000個

1000個

0個

0個 0個

8000個

0個

0個

0個

7000個

7000個

10000個

不明

不明

注：下線は、既知のデータを示す。

表 ６－２ ＭＲＰ計算の数値例

MRPの数値例（２）

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp190 表6.2)

‡

ＭＲＰの効果と限界

ロジックとしては完璧・・・しかし現実は？

・ 実際の生産が計画からずれたとき、修正メカニズムが内蔵されていない。

・ リードタイムが計画からずれた時も同様。修正メカニズムが内蔵されていない。

・ 現状固定的。改善促進的でない

・ 大型コンピュータの時代には、システムが高かった。

・ 「生産能力は無限」という仮定は非現実的→ ＣＲＰ，ＭＲＰＩＩ

かんばんシステムと比較せよ（後述）

５．工数計画と能力・負荷分析（CRPとMRPII）

工数計画 ＝ 生産能力の計画

生産能力 ー 負荷 ＝ 余力

「個数表示」または「時間表示」 → 「工数山積表」で分析

＜注意点＞・ 良品率（歩留り率）を勘案すること

・ プロダクトミックスを勘案すること（何あたりの能力か？）

・ 段取り替時間、ダウンタイム（機械故障時間など）も勘案すること。

① 日産能力 ＝ 操業時間（H）／日 × × × 良品歩留り正味作業時間

操業時間

グロス生産量

正味作業時間

③ 余力 ＝ １－（負荷／日産能力） （ただし、製品ミックスをそろえること）

② 負荷 ＝ １日あたり良品所要量 （ただし特定製品ミックス換算)

個数表示の生産能力

時間表示の生産能力： 同じことを、時間単位で示す。

機械が複数並列している場合の機械能力は、

① A [日産能力] ＝ [機械台数] ×[操業時間(H)／日] × （１ - ダウンタイム）

人的能力の場合は、作業者の熟練度、出勤率などを勘案して:

① B [日産能力] ＝ [人員数] × [実働期間／日] × [熟練換算係数]

× [出勤率] × [直接時間／実働時間]

熟練換算係数は､標準能力を１として職場で加重平均する｡

② [１日当たり負荷] ＝ （良品所要量 × 標準工数／良品率）＋ [段取り替え時間]

③ [余力] ＝ [能力（H）] - [負荷（H）]

製品 工程生産量

(A)標準工数

(B)負荷

(A x B)

旋盤

ドリル

部品 X

部品 Y

部品 Z

1000個

3000個

2000個

0.02H/個

0.04H/個フライス

0.03H/個

0.02H/個

0.03H/個

0.02H/個

0.03H/個

0.01H/個

0.04H/個

旋盤

ドリル

フライス

旋盤

ドリル

フライス

20H

40H

30H

60H

90H

60H

60H

20H

80H

a. 製品別の負荷

図 6-9 工数山積表（加工工程の数値例）

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp199 図6.9)

部品 Z：60H

部品 X：20H

部品 Y：60H

能力＝160H

部品 Z：20H

部品 X：40H

部品 Y：90H

部品 Z：80H

部品 X：30H

部品 Y：60H

計170H（10H不足）計150H（余力10H）

計140H（余力20H）

0

50

100

150

200

時間

旋盤 フライス ドリル

b. 工数山積表

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp199 図6.9)

C R P と M R P ＩＩ

C R P （capacity requirement planning）

＝ M R Pと接続される工数計画のシステム

クローズド・ループM R P ＝ M R P + C R P

M R P ＩＩ （manufacturing resource planning）

＝ M R P + C R P + その他インプットの計画（資金、人員など）

材料所要量計画と工数計画を一体化し、さらに現場からのフィードバックを折り込んだシステム。

図6-10 CRP（Capacity Requirement Planning）

どの製品が能力不足

かを逆探知

基準生産計画

（マスター・

スケジュール）

MRP

（狭義）

部品別着手

スケジュール

部品別・

ワークセンター別

加工スケジュール

部品別・ワーク

センター別

負荷（工数）

ワークセンター別

工数山積表

部品別・ステップ別

リードタイム・データ

加工時間

セットアップ時間

待ち時間

輸送時間

部品別 routing sheet

（ワークセンターごと

のセットアップ時間と

単位加工時間）

＜能力不足対策＞

1. 残業 2. 下請

3. リードタイム変更

5. 着手スケジュール変更

6. マスタースケジュール変更

能力

オーバー？

yes

実行

フィードバック

no

4. ルート 変更

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp200 図6.10)

全般的生産計画 (Aggregate Production Planning)

基準生産計画 (Master Production Schedule)

資材所与量計画（狭義のMRP)

工数計画 (CRP)

yes

工数計画（CRP） の実施

資材所与量計画（MRP） の実施

能力的に実行可能か？no

修正

バック

図6-11 クローズド・ループＭＲＰの基本構成

フィード

‡

藤本隆宏 『生産マネジメント入門』 日本経済新聞社 2001 (Ⅰp201 図6.11) Chase, R. and N. Aquilano, Production and Operations Managemment, Irwin より筆者作成

６．生産指示

生産指示（order release）

（１）バッチごとの「総括手配」

→ 作業準備、作業配分、作業指導

（２）「個別手配」（実際の作業の開始を指示）

ジョブショップの場合、より複雑な生産指示システムが必要。