「毎日残業しているのに生産量が上がらない」「ベテラン作業者に頼り切りで、品質にばらつきが出てしまう」「設備投資したいが、本当に効果があるのか不安」――一度はこうした悩みを抱えたことがあるのではないでしょうか。
人手不足が深刻化する中、限られたリソースで競合他社に負けない品質を実現することは、もはや避けて通れない課題です。しかし、何から手をつければよいか分からず、現状維持のまま時間だけが過ぎている現場も少なくありません。
そこで本記事では製造現場の生産性向上について、改めて基礎知識から具体的な解決策をご紹介します。
製造業における生産性向上とは？
製造業の生産性向上を正しく理解するために、まず基本的な定義と指標について詳しく解説します。
生産性の定義と計算方法
生産性は「コストに対する成果の比率」として定義され、基本的な計算式は「生産性＝産出量（アウトプット）÷投入量（インプット）」で表されます。例えば、1日100台の自動車を生産するために1,000万円の原材料を必要とする場合、生産性は0.1台/万円となります。
この指標により、同じリソースでより多くの成果を生み出せる企業ほど生産性が高く、競合優位性も高まります。製造業では、この基本概念を基にさまざまな現場KPIが設定されており、全要素生産性、設備総合効率、人時生産性、不良率、リードタイムなどの指標を組み合わせて総合的な生産効率を評価しています。
設備総合効率について詳しくは「設備総合効率（OEE）とは？計算方法から改善策、設備総合効率を高めた事例もあわせて解説」をご覧ください。
製造業特有の生産性指標 （労働生産性・設備生産性・資本生産性）
上述した生産性の中でも、製造業における主要な生産性指標には、3つの生産性指標があります。
▶労働生産性（従業員1人当たりまたは1時間当たりの生産量）
▶設備生産性（設備稼働率や設備稼働時間当たりの生産量）
▶資本生産性（投資した設備や資本に対する産出効果）があります。
労働生産性は人時生産性として従業員の1時間あたり生産量や付加価値で測定し、設備生産性は稼働率・性能・良品率を総合的に評価する設備総合効率（OEE）で把握します。資本生産性は投資回収効率や設備投資対効果で評価されます。
これらの指標を統合的に分析することで、ボトルネックの特定や改善優先順位の決定が可能となり、効果的な生産性向上施策の立案につながります。
ほかにもよく使われる指標としては稼働率・可動率もあります。可動率について詳しくは「可動率とは？向上させるメリットと低下要因、効果的な改善策を徹底解説」をご覧ください。
生産性向上と業務効率化は密接に関連していますが、概念として明確に区別する必要があります。業務効率化は「同じ成果をより少ないリソースで達成する」ことに焦点を当てた改善活動であり、具体的には作業時間の短縮、人員配置の最適化、設備稼働率の向上などを指します。
一方、生産性向上は「投入に対する産出の比率を高める」という包括的な目標であり、業務効率化はその実現手段の一つに位置づけられます。製造業では3M（ムリ・ムダ・ムラ）の削減による業務効率化を通じて、最終的に労働生産性や設備生産性の向上を実現し、企業全体の競争力強化につなげています。
つまり、業務効率化は生産性向上という大きな目標を達成するための重要なプロセスなのです。
業務効率化について詳しくは「【分かりやすい】工場を効率化するには？生産効率を高めるための手法やポイントを解説！」をご覧ください。
なぜ今、製造業で生産性向上が求められるのか？
現代の製造業が直面する構造的な課題と、生産性向上への取り組みが急務となっている社会的背景を解説します。
人材不足が深刻化しているため
日本の製造業は深刻な人材不足に直面しており、パーソル総合研究所の推計によると2030年には労働人口が約644万人不足すると予測されています。特に製造業では技能労働者の高齢化と若手人材の確保難により、2030年には38万人もの人材が不足すると予測されています。
参考：労働市場の未来推計 2030｜パーソル総合研究所
この状況下で企業が生産活動を維持・拡大するためには、人材獲得に取り組むだけでなく、一人当たりの生産性も向上させる必要があります。
市場環境が激しく変化しているため
グローバル化の進展により、製造業は国境を越えた激しい競争が盛んになっています。新興国企業の技術力向上と価格競争力、消費者ニーズの多様化とスピード重視の傾向、そしてサプライチェーンの複雑化が同時に進行し、従来の大量生産型ビジネスモデルでは対応が困難になっています。
特に「高品質・低コスト・短納期」という3つの要素を同時に満たすことが市場での生き残り条件となっており、これらの要求を実現するには抜本的な生産性向上が欠かせません。
働き方改革に対応するため
働き方改革関連法の施行により、製造業においても長時間労働の是正と有給休暇取得促進が法的義務となりました。さらに残業時間の上限規制や勤務間インターバル制度の導入により、従来のように労働時間の延長で生産量を確保することが困難になっています。
この制約の中で生産目標を達成するためには、やはり単位時間当たりの生産性を大幅に向上させる必要があります。
生産性向上がもたらす5つのメリット
製造業が生産性向上に取り組むことで得られる具体的なメリットを、経営面・現場面の両方から詳しく説明します。
利益率を改善し売り上げアップにつながる
生産性向上により最も得られるメリットは、利益率の大幅な改善です。同じ人員・設備・原材料で従来以上の製品を生産できるようになることで、固定費の単位当たり負担が軽減され、利益率が向上します。例えば、設備稼働率が80%から95%に改善されれば、追加投資なしで生産量を約19%増加させることができます。
さらに品質安定化による顧客信頼度の向上は、長期契約の獲得や取引条件の改善につながり、持続的な売上増加を実現します。
これらの効果が複合的に働くことで、売上成長と利益率改善を同時に達成し、企業の収益性を大幅に改善できるでしょう。
コストを削減できる
生産性向上は多方面にわたってコスト削減効果をもたらします。まず作業効率化により残業時間が削減されるため、人件費をこれまでよりも抑えることが可能になります。加えて設備の最適化も可能になるため電力消費量が削減され、光熱費の低減も実現できます。
特に大きな効果が期待できるのは、在庫最適化による資金効率の改善です。リードタイム短縮と需要予測精度の向上により、原材料在庫・仕掛品在庫・完成品在庫数を最適化できるため、在庫保有コストと資金調達コストを大幅に短縮できます。
また、品質管理の向上により不良品率が低下し、原材料の無駄や手直し作業、機会損失のコストを削減できます。これらの総合的なコスト削減により、企業の収益性を根本から改善可能です。
品質を安定化・向上できる
生産性向上への取り組みは、品質の安定化と向上に直結します。例えば生産性向上の一環として作業の標準化に取り組むことで個人差や経験差による品質のばらつきが削減され、安定した製品品質を実現できます。また、DX化も実現できればIoTセンサーによるリアルタイム監視とAIを活用した品質予測により、不良品の発生を事前に防ぐことが可能になります。
これらの取り組みにより、品質の安定化と顧客満足度の向上が実現し、長期的な取引関係の構築につながります。
高品質な製品を安定供給できる企業としての評価が高まることで、ブランド価値の向上と価格競争に左右されない事業運営が可能となり、持続可能な競争優位性を確立できます。
競争力を強化できる
生産性向上により実現される「高品質・低コスト・短納期」の同時達成は、グローバル市場における強力な競争優位性をもたらします。効率化によるコスト競争力の向上は、価格面での優位性を確立し、新興国企業との競争において有利なポジションを獲得できます。
同時に、品質面での差別化により付加価値の高い市場セグメントでの地位を確固たるものとします。
これらの競争優位性は相互に補強し合い、市場での独自ポジションを確立します。さらに、効率的な生産体制により新製品開発への資源投入が可能となり、イノベーション創出力も強化されるでしょう。結果として、単なる価格競争ではなく、総合力で勝負できる企業体質を構築し、持続的な成長と発展を実現できます。
人手不足解消につながる
人材不足が深刻化する現代において、生産性向上は人手不足問題の根本的な解決策となります。例えば自動化技術を導入できれば単純作業は機械に任せ、従業員はより付加価値の高い業務に集中できるようになります。
また、IoTとデータ分析の活用により、熟練者の経験やノウハウをシステム化し、属人性に依存しない生産体制を構築したり、限られた人数でも製造ラインを円滑に進めたりすることが可能です。これらの取り組みにより、従来の人員よりも少ない人数で同等以上の生産量を確保することが可能になります。
このように生産性向上に取り組むことで、省人化・省力化につながり人手不足解消に貢献するのです。
製造現場で生産性が低下する5つの主な原因
上記のように生産性向上のメリットは多くの方が理解していますが、なぜ多くの企業で生産性向上に取り組めていないのでしょうか。生産性向上を阻害する根本的な要因を特定し、自社の現状と照らし合わせながら改善ポイントを明確化します。
作業が標準化されていない
作業標準化の不備は生産性低下の最も根本的な要因の一つです。統一された作業手順書や品質管理基準が整備されていない場合、個々の作業者が独自の方法で業務を行うため、品質や作業時間にばらつきが生じます。結果として不良品率の増加や手直し作業の発生、作業効率の低下を招き、全体の生産性を大きく阻害しています。
設備・工程のボトルネックがある
製造ラインにおいてボトルネック工程が存在すると、その工程の処理能力に全体の生産量が制約されます。他の工程がいかに高い能力を持っていても、最も処理能力の低い工程に合わせて全体のタクトタイムが決まるため、設備投資効果が最大化されません。ボトルネック工程での待機時間増加や仕掛品在庫の蓄積により、生産効率が大幅に低下します。
情報共有・コミュニケーションが不足している
部署間の情報共有体制が不十分な場合、材料調達スケジュールの調整不備、設計変更の伝達遅れ、品質要求事項の認識齟齬などが頻発します。これらの連携不備は生産計画の遅れ、手戻り作業の発生、機会損失を引き起こし、全体最適の観点から生産性を大きく阻害する要因となります。
技術継承がされていない
熟練技術者が長年培ったノウハウや暗黙知が体系化されず、若手への技術継承が進まない状況では、技術力の格差が拡大し続けます。この結果、品質の不安定化や教育期間の長期化、属人性に依存した生産体制が放置され、組織全体の生産性向上を妨げます。技術の標準化とナレッジマネジメントの不備が根本的な問題となっています。
ムリ・ムダ・ムラが放置されている
3M（ムリ・ムダ・ムラ）の放置は製造現場の生産性を継続的に悪化させる要因です。過剰在庫による資金効率の悪化、不要な検査や運搬作業、作業負荷の偏りによる待機時間の発生などが蓄積することでリソースの有効活用ができません。これらの問題は日常業務に埋もれて見過ごされがちですが、改善インパクトは大きく、継続的な改善活動が不可欠です。
製造業の生産性向上を実現する7つの手法
上記の原因を解決し、実際の製造現場で効果が実証されている生産性向上の具体的手法を、導入の容易さと効果の大きさを踏まえて解説します。
ほかにも生産性向上につながる改善活動のアイデアを紹介しています。「【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！」をご覧ください。
5S活動を徹底化する
5S活動は生産性向上の基盤となる最も基本的かつ効果的な手法です。
整理により不要なものを除去し、整頓で必要なものを適切な場所に配置することで、工具や部品を探す時間を大幅に削減できます。清掃の徹底により設備の異常を早期発見し、予防保全効果も期待できます。清潔と躾により改善された状態を維持し、継続的な効果を確保します。
5S活動の効果は即効性があり、投資コストも最小限で済むため、生産性向上の第一歩として最適です。
5S活動について詳しくは「【わかりやすい！】5S活動とは？その目的やメリット、実践的に進める方法や手順などを詳しく解説！」をご覧ください。
既存の業務プロセスを客観的に分析し、付加価値を生まない作業の特定と削除を行うことで、大幅な効率改善が可能です。具体的には作業フローの可視化により、重複作業や待機時間、運搬距離の無駄を発見し、作業順序の最適化を図ることで、全体のリードタイムを短縮します。
業務改善の代表的なフレームワークとしてECRS（排除・結合・交換・簡素化）の原則に基づいた改善により、コストをかけずに生産性を向上させることができます。
作業の標準化・マニュアル整備を進める
作業の標準化は品質安定化と生産性向上の両方を実現する重要な取り組みです。
例えばベテラン作業者の暗黙知を文書化・映像化することで、技能の属人性を排除し、誰でも一定水準の作業が可能になります。
また、標準作業書の整備により新人教育期間の短縮、作業ミスの削減、品質のばらつき解消が実現できます。一時的な改善ではなく、定期的に継続的な改善活動により標準を更新し、技術レベルの底上げを図ることで、組織全体の生産性向上につながります。
IoT・AIによる自動化・デジタル化を実現する
先述したようにIoTセンサーによる設備状態の常時監視や先端技術であるAIを活用した予知保全を行えば、突発的な設備故障を防止し、計画的なメンテナンスが可能になります。こうした品質管理の自動化により検査精度の向上と人的ミスの削減を実現し、不良品率の大幅な改善・生産性向上が期待できます。
生産データのリアルタイム収集と分析により、最適な生産条件の自動調整や需要予測の精度向上も可能となり、総合的な生産効率の向上を実現します。
設備投資・レイアウトの最適化を図る
老朽化した設備の更新を実施することで生産能力の向上と保全コストの削減を実現できます。機器設備は老朽化してしまうと性能が劣化してしまい、設備効率も低下してしまいます。そのため設備更新を定期的に実施することで効率性の高い稼働が可能になります。
また、並行して工場レイアウトの最適化も行い、作業者の移動距離短縮と物流効率の改善を図ります。設備配置の見直しにより工程間の仕掛品在庫を削減し、リードタイム短縮も可能になります。
人材育成・スキル向上に努める
従業員の多能工化により生産ラインの柔軟性を高め、需要変動や設備トラブルへの対応力を強化します。育成プランとしては体系的なOJT制度を構築し技術継承を促進、これにより組織全体のスキルレベル向上を図ります。
また、定期的な研修や継続的なスキルアップセミナーなどにより既存・新技術への対応力を底上げします。ほかにも、改善活動の会議を実施することで現場主導の生産性向上を推進します。このように人材育成への投資は現場の活力やスキル向上につながり、中長期的な競争力強化の基盤となるため重要です。
ニチダイフィルタでも人材育成に力を入れており、技能向上を目指す取り組みを実施しています。従業員のスキルアップはもちろん、モチベーションの向上やチームの一体感を高めることにつながっています。
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フィルターを見直す
製造現場で見過ごされがちなフィルター設備を適切に管理することは、生産性向上に大きくつながっています。例えばフィルターを長年放置することで目詰まりが頻発するようになり、設備能力低下や突発的な故障が発生してしまう恐れがあります。そのため、フィルターの定期的な見直しや高性能フィルターに切り替えることが重要なのです。適切なフィルター選定や交換頻度の最適化により、保全コストの削減と生産効率の改善を実現できます。
特に、高性能なフィルターへの切り替えがおすすめです。ニチダイフィルタの積層焼結金網フィルターは独自の拡散接合技術により複数枚のステンレス金網を一体構造化し、従来の金網フィルターでは実現困難だった微細で均一なろ過精度を実現します。
当社の積層焼結金網フィルターはその高性能により、国産ロケットの燃料系フィルターにも使用されています。積層焼結金網フィルターへの切り替えにより、作業の単純化、品質安定化、設備稼働率向上を実現し、製造現場の生産性向上に大きく貢献します。
詳しくはこちらをご覧ください。
生産性向上に取り組む際の5ステップ
生産性向上プロジェクトを成功に導くための体系的なアプローチ方法を、実践しやすい順序で詳しく説明します。
ステップ1：目的や目標を明確化・共有する
生産性向上プロジェクトの成功は、明確な目的と具体的な目標設定から始まります。「なぜ生産性向上が必要なのか」という根本的な理由を明確にし、「売上○%向上」「コスト○%削減」「リードタイム○日短縮」といった具体的で測定可能な数値目標を設定しましょう。
目標は現実的かつ挑戦的なレベルに設定し、達成期限も明確にすることが好ましいです。これらの目的と目標を経営陣から現場作業者まで全社で共有し、なぜこの取り組みが重要なのかを理解してもらうことで、組織全体のモチベーション向上につながります。
ステップ2：現状分析を行い、課題を見える化する
客観的なデータに基づく現状分析は、効果的な改善策の立案に欠かせません。生産量、稼働率、不良率、リードタイム、コストなどの主要指標を体系的に収集し、時系列での変化や工程別・製品別の詳細分析を実施しましょう。
また、数値データだけでなく、現場観察や作業者へのヒアリングにより定性的な課題も把握しておきましょう。収集したデータを可視化し、パレート図や工程フロー図などを活用して問題の所在を明確にしておくと効果的です。この段階で課題の全体像を正確に把握することが、後の改善効果を大きく左右します。
ステップ3：優先順位を決める
特定された課題に対して、限られた経営資源を効果的に配分するため、優先順位付けを行いましょう。影響度（改善による効果の大きさ）と緊急度（問題の深刻さ・対応の急務性）の2軸で課題をマトリックス分析し、「重要かつ緊急」「重要だが緊急でない」「緊急だが重要でない」「重要でも緊急でもない」に分類します。
さらに、実施の容易さ、必要な投資額、改善期間などの要素も考慮し、短期・中期・長期の改善計画を策定します。優先度の高い課題から順次取り組むことで、早期に成果を上げながら継続的な改善につなげることができます。全ての課題を同時に解決しようとせず、段階的なアプローチにより確実な成果を積み重ねることが重要です。
ステップ4：改善施策の立案・実行
優先順位に基づいて特定された課題に対し、具体的で実行可能な改善策を立案します。「誰が」「いつまでに」「何を」「どのように」行うかを明確にし、必要な予算、人員、期間を詳細に計画しましょう。
リスク要因も事前に洗い出し、対応策を準備しておくと後に役立ちます。実行にあたっては、小規模なパイロット導入から始めて効果を検証し、成功が確認できれば本格展開するというアプローチを取ります。
また、プロジェクト実施前には関係部署との調整や現場への説明を丁寧に行い、変化への抵抗を最小限に抑えるとスムーズな進行が望めます。
実行期間中は定期的な進捗確認を行い、必要に応じて計画の修正を行います。改善活動は現場の協力なしには成功しないため、コミュニケーションを重視した実行管理が不可欠です。
ステップ5：効果測定を行い、継続的改善に努める
改善施策の実施後は、設定した目標に対する達成度を定量的に測定し、改善効果を客観的に評価しましょう。生産性指標の改善状況だけでなく、品質、コスト、納期、安全性などの関連指標への影響も総合的に分析します。
目標を達成できた場合はその要因を分析し、他の領域への横展開を検討します。目標未達の場合は原因を究明し、追加施策や計画の見直しを行いましょう。
重要なのは一度の改善で終わらせるのではなく、PDCAサイクル（Plan-Do-Check-Act）を継続的に回すことです。定期的な効果測定により新たな課題を発見し、さらなる改善機会を特定できます。継続的改善の文化を組織に根付かせることで、持続的な生産性向上を実現できます。
製造業の生産性向上成功事例
実際に大幅な生産性向上を実現した企業の取り組み内容と成果を具体的な数値とともに紹介します。
フィルター技術導入による品質改善事例
メーカーA社では、従来複数枚の金網を重ねて使用していたろ過工程において、作業の複雑さと品質のばらつきが課題となっていました。そこでニチダイフィルタの積層焼結金網フィルターを導入した結果、作業が大幅に単純化されました。
従来は金網の重ね方や固定方法により異物除去精度にばらつきが生じていましたが、積層焼結金網フィルターを導入することで、複雑化していた作業がなくなり、生産性向上につながっています。結果的に品質の安定化にも貢献し、品質管理が向上しました。
生産性向上への取り組みで製造現場の未来を変える
製造業の生産性向上は、一朝一夕で実現できるものではありません。しかし、適切な手順と継続的な改善への取り組みにより、今よりも生産性を向上することは可能です。現場の課題を正確に把握し、優先順位をつけて段階的に改善していきましょう。
特に生産性向上につながる手法として「フィルターの見直し」は軽視されがちですが、高性能なフィルターに切り替えることで、さらなる品質安定化と効率向上の両立を可能にします。製造現場の未来を変える第一歩として、まずは見直しを図ってみませんか？
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。
