jit と toc の比較研究
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JIT と TOC の比較研究. 流通情報工学課程 2003731 張 翀 指導教官 鶴田三郎教授 黒川久幸助教授. 研究対象および対象の選択. JIT :カンバンを用い、必要なものを、必要な量だけ、必要なときに生産する。 TOC :生産工程上の各プロセスが CCR となるプロセスにあわせて生産する。 MRP :需要の量から派生した資材と部品の量だけ生産と調達を行う。. JIT と TOC は在庫削減、小ロット生産、 CCR の認識などの項目で似ているような主張をしている。しかし、それを導いた理由は同じではない。. 論文の構成. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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JITと TOCの比較研究
流通情報工学課程2003731 張 翀
指導教官 鶴田三郎教授 黒川久幸助教授
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研究対象および対象の選択
JIT:カンバンを用い、必要なものを、必要な量だけ、必要なときに生産する。
TOC:生産工程上の各プロセスが CCRとなるプロセスにあわせて生産する。
MRP:需要の量から派生した資材と部品の量だけ生産と調達を行う。
JITと TOCは在庫削減、小ロット生産、 CCRの認識などの項目で似ているような主張をしている。しかし、それを導いた理由は同じではない。
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論文の構成
①今までの研究を整理、小ロット生産の有効性を証明。
②CCRのポジションと需要の変動が生産システムに対する影響を明確。
③JITと TOCの導入時の注意点。
CCR( capacity constrained resource):ボトルネック
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目的その①
①CCRのポジションから、 JITとTOCの違いを明確にし、意思決定の支援を行う。
②TOCの導入時の注意点を提案する。③今までの研究整理と JITと TOCの小ロット生産の有効性について数理的な証明を行う。
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シミュレーションモデルの説明
本研究では、代表的な組立生産工程の A型構造と受注生産工程の T型構造の 2つの生産構造を対象に、 JITと TOCによる生産マネジメントをモデル化する。
E
E
E
P
P
P
P
P P P P
S
S
S S S S SD
D
D
D
D
E 入口工程 P プロセス S 倉庫 D 出口工程
A型構造 T型構造
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A型構造
7
A型構造
P
E
D
E S
SP P
P
S P S
需要
E :入口工程 P :プロセス
S :倉庫 D :出口工程
納品時間
平均通過時間
5時間 /個
10時間 /個
15時間 /個
20時間 /個 30時
間 /個
30時間 /個
30時間 /個
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T型構造
9
T型構造
E P PS
D
SPSD
D
D需要
E :入口工程 P :プロセス
S :倉庫 D :出口工程
15時間 /個
25時間 /個
10時間 /個25時間 /個
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ボトルネックのポジションによるシステムに対する影響
JITと TOCは連続的な改善のサイクルを主張。
CCRのポジションが移動が発生。
CCRが前、中、後にあるとき、どのシステムのパフォーマンスがよい?
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検討結果
40
60
80
100
前 中 後CCRのポジション
[]
納品時間時間 J IT
TOC
A型構造、 CCRのポジションに よる納品時間の変化
100
150
200
250
前 中 後CCRのポジション
[]
平均通過時間時間
J ITTOC
A型構造、 CCRのポジションによる平均通過時間の変化
納品時間 [
時
間]
平均通過時間 [
時
間]
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目的その②
①CCRのポジションから、 JITとTOCの違いを明確にし、意思決定の支援を行う。
②TOCの導入時の注意点を提案する。③今までの研究整理と JITと TOCの小ロット生産の有効性について数理的な証明を行う。
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時間 30で TOCを導入する場合は、入口工程はCCRの能力に合わせて、資材を投入するから、元に溜まってた在庫が消耗できない。
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ある期間中、入口工程の能力を落とすべきだと考えられる。
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JITは在庫があるとき、カンバンを出さないので、このような問題が生じない。
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目的その③
①CCRのポジションから、 JITとTOCの違いを明確にし、意思決定の支援を行う。
②TOCの導入時の注意点を提案する。③今までの研究整理と小ロット生産の有効性について数理的な証明を行う。
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理論的な比較項目項目 従来の方式 J IT TOC
全体最適各工程最適、各工程の生産能力の和
=全体の生産能力。
全体最適、前工程と後工程の間で、相互に協力して、必要な部品だけ生産する。
全体最適、システム内の工程の能力はボトルネック工程の能力に合わせて生産する。
目標
利益最大。各工程の単位時間当たりのコスト低減や各工程の単位時間当たりの生産量最大は方法である。利益=収入-支出では、両方を重視する。
利益最大。原価低減は方法である。
利益=収入-支出では、支出の方
を重視する。
利益最大。ボトルネックをコントロールす
ることは方法である。利益=収入-支出
では、収入の方を重視する。
手段
アイドル時間の発生が禁止される。機
械や従業員にフル能力で生産させ
る。
① ②七つの無駄の削減 期別改善と
製品改善の設定によって、原価低減
③ ④を狙う。 かんばん 改善手段は
PCDAサイクル。
① ② ③スループット 在庫 業務費用。ス
ループットを増やしながら、在庫と業務費
④用を減らすことで、収入を増やす。 改善
手段は改善プロセス。
在庫
棚卸在庫は価値がついてある部品、
もしくは商品だと考える。バランスシー
トでは資産収益だと考える。
①在庫は諸悪の根元と考える。在庫
を減らすことで、問題を顕在化させ
②る。 各工程のバラツキを考えて、
必要なとき、必要な量だけ持つべき
と考える。
在庫は基本的になし、ボトルネックを守るために、一定な在庫をバッファとして持つべきと考える。しかし、工程のバラツキについての考えは不足である。ボトルネック前の工程はバラツキが大きいとき、ボトルネックが停止する可能性がある。バラツキが大きい工程にも、バッファが必要。
CCR
ボトルネックの概念がない。従って、改善すべき工程が特定されていない。個別の工程の生産性を増やすために、自動化やロボット技術を導入す
る。
明確にボトルネックを認識していな
い。実際では、在庫を減らすことで、
ボトルネックに顕在化させる。それを
改善に要する工程と定義している。
ボトルネックを認識している。ボトルネックの1時間あたりのコストは工場の1時間当
QCたりのコストだと定義し、 はボトルネックの前に置くべきだと主張している。ボト
ルネックが一番大事。
会計方式 原価会計方式 原価会計方式が汎用され、原価会計の問題を指摘した。
スールプット会計方式
稼動率 各工程の稼動率を最大限する。100稼動率と可動率を分け、両方 %
を目指すべきである。稼動率より、可動率の方を重視する。
100ボトルネックの稼動率は %で、非ボトルネックの稼動率はボトルネックによって決められる。
平準化各工程ごとの生産量の平準化を考え
ない。
①生産能力自体の向上による生産②量の平準化。 多能工によって、他
工程の資源の継ぎはぎによる平準化。
ボトルネックに合わせることによって、平
準化を図る。
バッチサイズ
規模の経済性によって、バッチサイズ
を大きくして、部品の原価を下げる。
「一個流し」、「小ロット生産」の生産
方式を用いて、バッチサイズを最小
にする。段取り時間の縮小を努力す
る。
ボトルネックでは、ボトルネックの能力を考えて、バッチサイズを縮小する。非ボトルネックでは、できるだけ縮小すべきである。段取りによってボトルネックの移動は考えていない。
① 全体最適
② 目標
③ 手段
④ 在庫
⑤CCR(ボトルネック)⑥ 会計方式
⑦ 稼働率
⑧ 平準化
⑨ バッチサイズ
ボトルネックを認めない、したがって、改善すべき工程が特定されず、個別工程の生産性を増やすために、自動化やロボットの技術を導入する。
明確にボトルネックを認識しないが、実際的に、在庫を削減することで、ボトルネックに顕在化させる。、
ボトルネックを認識している、ボトルネックの1時間あたりのコストは工場の1時間のコストだと定義し、 QCはボトルネック工程の前に行うべきだと主張し、ボトルネックが一番大事である。
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バッチサイズの数理的な証明 従来方式:規模の経済性から、バッチサ
イズを最大。 JIT:「一個流し」、「小ロット生産」、
バッチサイズを最小。 TOC: CCRと非 CCRを分けて、バッチ
サイズを考える。
本研究では JITと TOCの小ロット生産の有効性について数理的な証明を試みる。
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A:10分 B:20分 D:10分 C:40分
Eと F、2種類の需要があり、それぞれの数は 10個である。従来では、需要が 10個であるから、処理バッチサイズと移動バッチサイズはともに 10個になる。段取り時間は 1回 30分だとすれば、上の図から納品するために、生産リードタイムの長さは1260分であることが計算できる。
例:4つのプロセス A,B,C,Dを持つ生産ラインがあり、それぞれの使用可能時間は全部500分である。
生産リードタイム
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バッチサイズをn等分する場合、4つのプロセスがあり、それぞれの処理時間は T1、 T2、 T3、 T4だと設ける。バッチサイズをn等分したら、それぞれの処理時間は T1 /n、T2/n、 T3/n、 T4/nになる。4つのプロセスの段取り時間はD1、 D2、 D3、 D4だと考え、需要 Eと Fの生産リードタイムを求める。
式③から、バッチサイズは3のとき( n=2.6)、 Tn=1113、元より147分短縮。
T1/n
T2/n
T3/n
T4/n
D バッチサイズはn Tn
の条件を求める。①
の場合は
生産リードタイム
TT
DnnTTnTnTT
DDDDD
DnDnTTnTnTT
nTC
nnTDBDnTnTDA
CBAT
n
n
n
2/2//
;)12(/2//
;/
;2)/(;//
;
4321
4321
314321
4
333211
② DTTTn 2/)( 421
③
を求める。さらに、最短の
;2
421
D
TTTn
Tn
B C A
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まとめその① JIT のほうが納品時間が短く、さらに、必要な
在庫も常に持っているから。需要の発生は不連続の場合は、相応しいと考えられる。
TOC のほうが平均通過時間が短く、仕掛品在庫は少ないから。迅速的にキャッシュフローに変更できるから。需要が十分にある場合は、相応しいと考えられる。
従来の生産方式から TOC を導入する際、仕掛品在庫の問題点について注意しないといけない。
JIT と TOC の違いを比較し、論理的な違いをまとめた。さらに、 JIT と TOC が主張している小ロット生産が数理で証明できた。
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まとめその②
CCRの生産能力が変化するとき、各製品の通過時間のバラツキに対する影響は、TOCのほうが小さいという結論が得られた。
JITにも資材の投入間隔をコントロールすることで、仕掛品在庫量をさらに削減できる。しかも、最終的な生産量(製品数)も同じで改善前と変わらない。
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今後の課題
今回で検討されていない V型構造にも分析を行う。
将来、さらに優れた生産マネジメント方式を提案できること。
考える範囲を拡大し、対象は一つの工場ではなく、資材の供給者から、顧客までのサプライチェーンを対象として、JITと TOCの応用を考案する。
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ご清聴ありがとうございました。
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T型構造、 CCRの生産能力の変 動が通過時間に対する影響
0
2
4
6
8
1 3 5 7 9
CCR [ ]の生産能力の変動 種類
通過時間のバラツキ
J ITTOC
0
2
4
6
8
1 3 5 7 9
CCR [ ]の生産能力の変動 種類
通過時間のバラツキ
J ITの遅い投入ペースJ ITの速い投入ペース
26
JITの平均通過時間の改善策
100
150
200
250
前 中 後CCRのポジション
[
]平均通過時間時間
J ITTOC
27
JITの平均通過時間の改善策
100
120
140
160
180
200
5 15 25 35
, [ ]時間間隔投入ペース 時間
[
]平均通過時間時間
CCR存在しないライン
CCR存在するライン