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3Dプリンティングで実証されたリーン生産方式の5つの原則

トレンド

リーン生産方式に標語があるとしたら、「より一生懸命働くのではなく、より賢く働く」です。

そして、オンデマンドエコノミーと顧客パーソナライゼーションが生産現場のトレンドとして主要なものであり続けるとすれば、その標語はこれまで以上に重要な意味を持つようになるでしょう。

したがって、リーン生産方式が製造業者の間で拡大を続けている理由は容易に理解できます。

製品を「無駄のない方法」で生産するということは、製品の少量生産によって無駄と非効率性を減らすことです。これは、新規市場がほとんど存在しない場合や、存在しても小規模であったり成熟した市場、飽和状態の市場に特に関係します。リスクを軽減するために、今日の製造業者は、一般ユーザー向けの汎用品を過剰に大量生産するのではなく、高度にセグメント化され、ユーザー対象を絞った製品を少量生産することをむしろ好んでいます。

しかし、社内3Dプリンティングは、リーン体制を維持し、競争が激化するなかで事業の優位性を保つうえでどのような役割を果たすことができるのでしょうか。

Ultimakerのお客様の成功事例を確認し、リーン生産方式の5つの原則を探りましょう。

1. 価値を定義する

お客様がその対価として支払っても構わないと考える金額を特定するのは、決して簡単な作業ではありません。アンケート、インタビュー、フォーカスグループといった何百もの定性的および定量的な研究方法があります。製品製造においては、いずれの場合もプロトタイプ制作とテストからなる反復設計が欠かせません。この反復設計において一回毎のプロトタイプ制作を外注で行うすれば、費用も時間が掛かることは避けられませんもかかります。その理由から、Bose社は自社内のUltimaker製3Dプリンターを使ってBOSEBuildヘッドフォンのプロトタイプ制作を始めたのです。これにより、プロトタイプ制作とテストを短いサイクルでたくさん繰り返すことが可能になり、顧客価値をより明確に定義することができるようになりました。

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BOSEBuildは、ヘッドフォンのヨーク部を3Dプリントし、社内の全チームによるテストに十分に耐えられるようにしたことで、反復作業1回あたり39ドルの節約を実現しました

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2. バリューストリームをマッピングする

バリューストリームをマッピングするということは、顧客に価値を提供するための最もスムースな道筋を見つけ出すことです。すべての活動は、価値を生み出して提供することに直接貢献するものである必要があります。システムから価値を消失させるような中間ステップを排除する必要があります。

かつてSylatech社では、プロトタイプを制作するためだけに一連の複雑な生産手順を踏む必要がありました。社内のUltimaker 3Dプリンターを使用することで、多くの不要なステップを排除し、バリューストリームを緊密で効率的かつ有効なものに保つことができました。

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インベストメント鋳造プロトタイプを3Dプリントすることで、Sylatech社は従来のツーリング方法と比較して、プロジェクトあたり16,000ポンド(19,500ドル)を超える節約を実現しました

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3. フローを構築する

バリューストリームのマッピングが遅延の排除を目指したものであるなら、フローの構築はスピードを上げることが目標になります。生産ラインの各ステップで価値を付加するとしても、随所で行われるわずかな修正によってシステム全体が改善する可能性があります。

Ford社のエンジニアは、社内3Dプリンティングでカスタムの部品やツールを効率的に生産できることを発見するとすぐに、積層造形専任チームを立ち上げ、その機会を追求することにしました。Ultimakerの熱溶解積層法(FFF)技術を使用して、チームは生産ラインのオペレータ達の為に個々の作業のフローを助ける治具や固定具等のツールを50個作成し、イノベーションを加速しましています。

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Ford社が、Ultimakerプリンターを使用して3Dプリント製造支援ツールを開発し、ツールあたり約1,000ドルを節約

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4. プル型を確立する

「プル型を確立する」とは、在庫を抱えるのではなくオンデマンドで(受注に応じて)生産する体制を確立するということです。対照的に、在庫とは、顧客価値を体制内で保留状態にすることで価値の流れを凍結することを意味します。プル型の体制では、ジャストインタイム納品に努め、在庫品や仕掛品を可能な限り排除します。

リアルタイムの顧客ニーズから逆算することで、製造業者はすべての活動を価値の創出に直接貢献させることができます。プル型製造体制の最適な例として、Tucci Hot Rods社がUltimaker 3Dプリンターを使用してカスタムの最終用途部品をオンデマンド(受注)生産した事例があります。

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Ultimaker 3Dプリンターにより、Tucci社は最終部品の生産速度を3倍にし、コストを90%削減しました

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5. 完璧を追求する

上記の4つの原則が、生産プロセスを改善するための実践的なステップであるとすれば、完璧を追求することは、継続的な改善という姿勢を全面的に採用することであると言えます。自分の辞書から「この位でもう満足」という言葉を排除し、自己満足しないことで、ほんのささいな成功までも継続的に探し出し、積み上げていくことができます。

Heineken社がスペインのセビリアにある同社生産工場の中央に3Dプリンティングラボを設置したのはこの姿勢によるものでした。

Ultimaker 3Dプリンターを使用して、生産ライン向けの付加価値の高いツールや機能を継続的に実験、最適化、および発明することで、Heineken社は完璧を追求するための最適な判断基準を確立しつつあります。

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スペインで時間と費用を90%削減できることが判明した後、Heineken社は積層造形のメリットを世界中にある同社150以上のブルワリーに拡大する計画を立てています

パイロットプロジェクトの開始以来、チームは多数のスペアパーツ、製造補助装置、さらには安全装置までを現地でプリントし、妥当性確認を行ってきました。現在ではこれらを、世界各国の別の工場に送付して3Dプリントできるようになりました。デジタル流通と現地での積層造形のモデルを適用することで、ささいな多数の成功を短期間で積み重ね、さらに大きな節約と効率化につながることがわかりました。

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結論:社内3Dプリンティングで無駄を排除する

人間が「適者生存」に基づいて進化したのと同じように、現代の企業は「アジャイル生産の生存競争」に従った事業活動をする必要があります。

3Dプリンティングを適用してリーン生産方式を実施する方法については、製造業者向けの3Dプリンティングに関するホワイトペーパーをダウンロードしてください。

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