製造業において、設備が「必要な時に確実に稼働する」ことは非常に重要です。可動率（べきどうりつ）はこの重要な指標を数値化したもので、わずか1%の向上でも年間にすると数百～数千万円の利益改善につながることが多くの企業で実証されています。
しかし、多くの現場では異物混入による突発的なライン停止や設備故障、段取り時間の長期化などにより可動率が低下し、生産性とコストの両面で課題を抱えています。本記事では、可動率の基本概念から効果的な向上策まで、製造現場の実践に役立つ情報を詳しく解説します。
可動率とは？
可動率とは、製造現場における設備の運転効率を数値化した重要な指標です。この指標は、設備が計画された時間のうち実際に稼働した時間の比率を表し、生産現場の健全性を判断する基準となります。可動率が高水準を維持している場合、設備トラブルが少なく安定した生産体制が確立されていることを意味します。反対に数値が低下している際は、予期しない故障や計画外の停止が頻発しており、生産効率の改善が急務であることを示しています。
可動率と稼働率の違い
可動率と稼働率は混同されがちですが、評価する観点が大きく異なります。
可動率は設備の時間的な運転状況に焦点を当て、計画時間に対する実稼働時間の割合で表現されます。これに対し稼働率は生産能力の活用度を測定し、設備の最大生産能力に対する実際の生産実績の比率を示します。
つまり可動率は「時間効率」を、稼働率は「生産効率」を評価する指標として区別されます。両者を適切に使い分けることで、より効果的な生産管理が実現できます。
可動率の計算方法
可動率の算出は、「実際の生産時間÷計画生産時間×100」で表すことができます。
具体例として、8時間の操業予定で設備メンテナンスや材料補給により2時間の停止が発生した場合、実稼働時間6時間÷計画時間8時間×100％で75％となります。この計算では、段取り変更や品質不良による作業中断も停止時間として扱われます。正確な可動率把握のためには、停止要因の詳細な記録と分析が不可欠であり、継続的な改善活動の基礎データとして有効です。
可動率を向上させる4つのメリット
可動率を向上させるメリットを4つ紹介します。
コスト削減
可動率向上により設備の稼働時間が増加し、同じ設備でより多くの製品を生産できるようになります。これにより単位時間あたりの生産量が向上し、製品一個あたりの固定費が削減されます。また、可動率を向上させるために定期的なメンテナンスや予防保全を実施するため、突発的な故障によるライン停止や緊急修理費用も減少し、予期せぬコストの発生を抑制できます。設備投資効率も向上し、ROI（投資収益率）の改善にも寄与するため、企業収益の大幅な向上が期待できるでしょう。
品質の安定化と不良率低下
設備が安定して稼働することで、製品品質のばらつきが大幅に減少し、不良品の発生率が低下します。これに伴い、検査工程の負荷も軽減され、手直し作業や廃棄ロスも削減できます。
このように品質の安定化や不良品発生の抑制により、顧客満足度の向上と自社ブランド価値の向上につながり、長期的な競争優位性を確保できます。
不良品発生について詳しくは「【改善事例も】製造業における不良品発生の原因とは？効果的な対策方法を詳しく紹介！」をご覧ください。
従業員の働きやすさ向上
可動率向上による設備の安定稼働により、突発的な故障対応や緊急作業が減少し、従業員の作業負担が軽減されます。また、計画的な作業スケジュールが組めるようになり、残業時間の削減やライフワークバランスの取れた作業環境を実現できます。
このような環境では従業員のストレスも減少し、モチベーション向上にもつながるでしょう。結果として離職率の低下や生産性向上が期待でき、人材確保と職場環境改善の好循環を生み出すことができます。
可動率が低下する6つの主要原因
可動率が低下する主な原因として以下の6つが挙げられます。
計画外停止（設備故障・トラブル）
予期しない設備故障や機械トラブルは、可動率低下の最も深刻な要因の一つです。こうしたトラブルの多くは、定期的なメンテナンスや予防保全が不十分な場合に発生します。
このような計画外停止は生産計画を大幅に狂わせ、修理完了まで長時間の停止を強いられることになります。また、故障の原因調査や部品調達にも時間を要し、復旧作業中は他の作業にも悪影響を与えるでしょう。
段取り替え・チョコ停・オペレーター待ち
製品切り替え時の段取り作業は避けられない停止要因ですが、作業時間が長期化すると可動率に大きな影響を与えます。特に工具交換や設定変更、試運転、品質確認などの工程で時間がかかりすぎると、生産効率が著しく低下します。
また、数分程度の短時間停止（チョコ停）やオペレーターの待ち時間は、一回あたりの影響は小さくても累積すると可動率を大幅に低下させます。材料詰まりやセンサー誤作動、作業者の移動時間、指示待ちなどが主な原因です。
原材料・部品の欠品
原材料や部品の在庫切れによる生産停止は、計画的な生産活動を阻害し可動率を低下させます。需要予測の精度不足や調達リードタイムの管理不備、安全在庫の設定ミスなどが主な原因です。
品質不良による再作業
不良品の発生は、再作業や手直し作業を必要とし、その分だけ設備の有効稼働時間を減少させます。作業ミスや設備性能の劣化などが主な原因となり、不良率が高いほど可動率への影響も深刻になります。
異物混入による緊急停止
製造工程における異物混入は品質問題を引き起こすだけでなく、設備の緊急停止や清掃作業により可動率に深刻な影響を与えます。フィルター性能の劣化や清掃不足、部品の摩耗による金属片発生などが主な原因です。
原材料・部品の欠品
原材料や部品の在庫切れによる生産停止は、計画的な生産活動を阻害し可動率を低下させます。需要予測の精度不足や調達リードタイムの管理不備、安全在庫の設定ミスなどが主な原因です。
品質不良による再作業
不良品の発生は、再作業や手直し作業を必要とし、その分だけ設備の有効稼働時間を減少させます。作業ミスや設備性能の劣化などが主な原因となり、不良率が高いほど可動率への影響も深刻になります。
異物混入による緊急停止
製造工程における異物混入は品質問題を引き起こすだけでなく、設備の緊急停止や清掃作業により可動率に深刻な影響を与えます。フィルター性能の劣化や清掃不足、部品の摩耗による金属片発生などが主な原因です。
可動率を効果的に向上させる改善策5つ
ではどのように可動率を向上させると良いでしょうか。以下のような改善策が挙げられます。
人材育成とスキル標準化
オペレーターや従業員のスキル向上と作業手順の標準化・マニュアル化は、人的要因による設備停止を大幅に削減する重要な改善策です。作業者の技能レベルにばらつきがあると、操作ミスや判断ミスによる設備トラブルが頻発します。体系的な教育プログラムの実施とマニュアルの整備により、誰が作業しても同じ品質・効率で設備を運用できる体制を構築し、安定した可動率の維持が可能になります。
予防保全・計画保全の導入
設備の定期点検と計画的なメンテナンスにより、突発故障を予防し可動率の安定的な向上を実現します。特に故障してから修理する事後保全がよく見られますが、故障する前に対処する予防保全を心がけることで可動率は大幅に向上します。
設備状態を定期的に監視し、部品交換や調整を計画的に実施することで、予期しない設備停止を大幅に削減できます。また、メンテナンス記録の蓄積により、最適な保全間隔の設定も可能になります。
データ分析による課題の見える化
設備稼働データを収集・分析することで、可動率低下の原因を正確に特定し効果的な改善策を立案できます。まずはデータを収集するためにIoTセンサーやデータ収集システムを導入すると、効率よく収集が可能です。
次に停止時間や故障発生頻度、不良率などのデータを体系的に収集し、統計的手法で分析することで、隠れた課題や改善ポイントが明確になります。こうしたデータドリブンな手法により、感覚や勘に頼らない解決策を実行できます。
段取り時間の短縮
SMED（Single Minute Exchange of Die）手法の導入により、製品切り替え時間を削減し設備の有効稼働時間を大幅に増加させます。また、段取り作業を外段取り（設備停止中以外に実施可能な作業）と内段取り（設備停止中に実施が必要な作業）に分離し、可能な限り外段取り化を進めます。ほかにも工具の標準化や作業手順の最適化、段取り用治具の改善を実施することで、段取り時間を劇的に短縮し、多品種生産でも高い可動率を維持できます。
異物混入対策としてのフィルター性能向上
製造現場における異物混入は、製品品質の低下と計画外設備停止という二重の損失をもたらします。この課題に対し、高性能フィルターの導入は可動率向上の有効な解決策となります。従来フィルターと比較して、高性能フィルターは微細異物の捕捉率が大幅に向上し、結果として異物起因の品質不良や設備トラブルを根本的に削減します。
フィルター性能の重要性は異物混入防止だけでなく、多岐にわたる用途で生産効率に直結しています。しかし、その影響度の大きさに反して見過ごされることが多いのが現実です。可動率向上を目指す改善活動において、フィルター性能の見直しは欠かせません。この機会に徹底的にフィルター性能の見直しを図ってみてはいかがでしょうか。
ほかにも改善活動のアイデアやネタを紹介していますのでぜひご覧ください。
【工場の改善提案ネタ20選】今すぐできる！改善提案ネタをわかりやすく解説！
【フィルター性能が重要？】工場改善アイデア12選！具体例を交えてわかりやすく解説！
可動率向上の成功事例
フィルター性能を改善することで可動率が向上した事例を紹介します。
- 課題
ある産業設備機器メーカーA社の製造ラインでは、従来の一般的なフィルターを使用していましたが、複数の課題に直面していました。フィルターの目詰まりが頻繁に発生し、圧力損失が大きくなることで生産設備への負荷が増大し、計画生産量を下回る状況が慢性化していました。また、フィルターの機械的強度が不十分で破損しやすく、月に2〜3回の交換作業が必要となり、その都度30分程度の生産停止を余儀なくされていました。これらの要因により可動率は大きく低下し、生産効率の大幅な改善が急務となっていました。 - 対策
A社は抜本的な解決策として、「積層焼結金網フィルター」の導入を決定しました。この高性能フィルターは、複数のステンレス金網を独自の拡散接合技術により一体構造化したもので、微細で均一なろ過構造を実現しています。従来品と比較して優れたろ過精度を維持しながら、圧力損失を大幅に削減できる特性を持ちます。さらに、焼結による一体構造化により高い機械的強度を実現し、長期間の安定使用が可能となることから導入されました。 - 導入効果
積層焼結金網フィルター導入により、A社は課題解決に成功しています。低圧損特性により設備への負荷が軽減され、生産能力が向上し計画生産量の達成が可能となりました。また、フィルターの高強度化により交換頻度が月1回程度まで大幅に削減され、保守作業による停止時間が大幅に短縮されました。
これらの効果により、可動率の大幅改善を実現し、年間生産性向上による経済効果は投資額の数倍を超える結果となりました。
可動率向上には高性能フィルター導入が欠かせない
可動率の向上は、製造現場の生産性向上とコスト削減を実現する重要な取り組みです。特に異物混入による設備停止は、多くの製造業で頻発する深刻な課題となっています。予防保全やデータ分析による改善も重要ですが、根本的な解決には高性能フィルターの導入が不可欠です。従来のフィルターでは捕捉できない微細な異物も確実に除去できるフィルターであれば、異物混入リスクを大幅に軽減し、可動率の安定的な向上を実現できます。設備投資を検討される際は、長期的な可動率改善効果を重視したフィルター選択をおすすめします。
ニチダイフィルタは積層焼結金網フィルターの生産能力で世界一を誇るメーカーとして、50年以上の実績と技術力でお客様のあらゆるニーズにお応えしています。設計から製造、アフターサービスまでの一気通貫体制により、現場の課題に的確にお応えします。なにかお困りの際は、ぜひお気軽にご相談ください。
