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システム制約理論 (TOS)。制約の理論: 本質的な単純さと制約の制御ドラムロープ

システム制約理論 (TOS)。制約の理論: 本質的な単純さと制約の制御ドラムロープ

制約理論では ( 目次) 多くの人が 2 つの異なる側面で混乱しています。 1 つ目は、Drum-Buffer-Rope 制約管理メソッド ( ドラムバッファーロープ）。ますます知られ、広く使用されるようになっている 2 番目の側面は精神プロセスです。 CBT、強力なツールですが、理解して適用するには時間と労力がかかります。

制約理論は制約管理とも呼ばれ、エリヤフゴールドラット博士によって開発されました。彼の見解は、ベストセラー本「The Purpose」で幅広い読者に提示されました。この本の中で、著者はドラム・バッファ・ロープ技術と5つの集中ステップ法を紹介し、説明しました。この本の中で思考プロセスも特定されましたが、詳細には議論されていませんでした。本書の概念を活用してプロセスを大幅に改善した企業もあれば、それができなかった企業もあります。そして、その理由はまったく状況ではありません CBT『ザ・パーパス』を読んだ人たちではありません。この本は小説のジャンルで書かれており、読者に概念を紹介しますが、教科書や実践ガイドではありません。 CBT.

私たちの目標は、さまざまなツールの概要を簡単に説明し、情報に基づいてどれを使用するかを決定できるようにすることです。これらの方法が採用されている場合、より詳細な研究のために連絡できる特別な資料と組織があります。

見直すことで CBT見落とされがちな事実は、本書で紹介されているツールの多くは、ボトルネックや制限を特定して排除するために使用される 5 つの重点的なステップを適用するプロセスで使用する必要があるということです。排除フェーズでは、プロセスを改善するためにさまざまなツールが必要になる場合があります。

6.1. なぜ「ターゲット」なのか？

この本のタイトル「The Purpose」には特別な意味があります。 CBTものづくり組織に適用するために開発された経営理念です。それは、生産スケジュールを作成し、生産工場の計画を最適化する試みから始まります。この組織の目的は何ですか?という質問が尋ねられます。答えは、現在そして将来的に利益を生み出すことです。結局のところ、ほとんどの企業の主な目標は利益を上げることであるため、これを理解することが重要です。非営利団体も同様の目標を持っていますが、唯一の違いは、受け取ったお金がどこに送られ、何に使われるかです。組織のあらゆる種類の活動は、何らかの形でその目標の達成に貢献する必要があります。効率的な生産性の概念とそれに基づく計算 (これらについてはすべて以下で詳しく説明します) は、利益を上げるというこの目標に基づいています。

6.2. 「ドラム・バッファー・ロープ」

ドラム-バッファ-ロープ制約管理方法は、5 つの重点ステップの段階で制約を特定した後に使用されますが、多くの人にとってはこの方法の方が馴染みがあるため、まずこの方法から始めます。前述したように、この本は主に製造部門の中小企業を対象としているため、ほとんどの読者が製造業の背景を持っていると想定されます。ドラムバッファロープ方式については、特に生産に関連して説明しますが、どのプロセスにも適用できます。制限を特定して排除し始めるときは、この点に留意してください。生産プロセスの外でも発生する可能性があります。

それでは、制限とは正確には何を意味するのでしょうか? 制約とは、システムがより高いレベルで動作することを妨げるものです。製造業の文脈では、制約またはボトルネックとは、企業が必要な量の生産物を生産することを妨げるものすべてを指します。「できるだけ多くの製品を生産する」とは言っていないことに注意してください。目標を達成するためにできるだけ多くの生産を行う必要はないかもしれません (これは、後述する効率的な生産性の概念に関連します)。制約リソースとは、生産性の向上を妨げる機器、エリア、ツール、従業員、さらには確立されたプラントポリシーのことです。

製造プロセスには、さまざまな原材料やコンポーネントが加工され、最終製品に組み立てられるいくつかの段階が含まれます。このプロセスの各段階は、その生産能力、つまり生産能力によって特徴付けられます。企業はプロセス全体を全体として見るのではなく、各ステップを個別に見ることがよくあります。多くの改善提案は、生産プロセスの 1 つまたはいくつかのステップのみの効率を向上させることに重点を置いています。基本的に、組織とそのマネージャーのパフォーマンスを評価するほとんどの方法は、プロセスの個々の段階の有効性または生産性の評価に基づいています。制約理論では、この考え方は根本的に間違っていると考えられています。

図 6.1 は、第 4 章で説明した製造ステップの順序を示し、各セクションの能力を示しています。掘削領域はシステム全体のパフォーマンスを制限するため、制約 (ボトルネック) になります。状況をより明確に理解するために、さらに詳しく考えてみましょう。もちろん、制限を特定するのは簡単です

操作が特定の順序で配置されている単純化された例を使用します。従来の製造環境では、アクティビティが必ずしも厳密に相互に従うわけではないため、いくつかの困難が生じます。

制約理論では、システム全体を考慮する必要があり、プロセスの 1 つのステップを最適化するだけでは必ずしも目標が達成できるわけではないと述べています。この状況は多くの人にとって受け入れがたいものですが、振り返って考えてみれば当然のことであることがわかります。リーンマニュファクチャリングに関する章 (第 4 章) の例を見てみましょう。これは、モデルの穴あけ、はんだ付け、組み立てという簡単な 3 ステップのプロセスです。 XL 10。この場合、各段階の能力は次のとおりです。穴あけプロセス - 1 時間あたり 12 製品 (1 製品あたり 5 分)、はんだ付けプロセス - 1 時間あたり 20 製品 (1 製品あたり 3 分)、組立プロセス - 1 時間あたり 20 製品時間。

この 3 段階のプロセスの最大生産量は 1 時間あたり 12 製品であり、これは第 1 段階である穴あけプロセスの生産性と同等です。たとえ追加の設備を導入することではんだ付け工程の生産性を2倍にすることができたとしても、それは考える価値すらありません。はんだ付けプロセスの生産性を向上させても、システム全体のパフォーマンスにはまったく影響しません。全体の生産性を高めるには、掘削プロセスの能力を高める必要があります。これは、掘削プロセスがシステムの中で最も生産能力が低い部分であるためです。

はんだ付けおよび組み立て領域の生産性が 1 時間あたり 20 製品であるのに、システムの最大スループットが 1 時間あたりわずか 12 製品である理由をまだ理解していない場合は、この例を詳しく見てみましょう。まず、製品が一度に 1 品目ずつ段階から段階に移動すると仮定します。1 つの品目の処理が完了すると、品目のバッチ全体が形成され、グループ全体が移動するのを待つのではなく、次の段階に移動します。。したがって、一度に 1 つの製品を生産に送り始めます。合計20個発送させていただきます。

最初のセクションである掘削で 20 個の製品を処理するにはどのくらい時間がかかりますか? このエリアは 1 時間あたり 12 個の処理能力で稼働するため、20 個の処理には約 1 時間 40 分かかります (20 / 12 = 1.67 時間、つまり 1 時間 40 分)。製品は一度に 1 つずつシステムのステージを移動するため、穴あけ作業の直後に製品ははんだ付けエリアに入ります。製品は 1 時間あたり 12 個の速度で掘削エリアから排出されます。次の段階であるはんだ付けでは、1 時間あたり 20 個の製品を処理できます。つまり、1 時間あたり 20 個がはんだ付けエリアから出ることができますが、ここに到着するのは 12 個だけであるため、はんだ付け設備はしばらくアイドル状態になります。組み立ておよびはんだ付けセクションでは 1 時間あたり 20 個の製品を生産することもできますが、はんだ付けセクションからは 1 時間あたり 12 個の製品が出荷されます (これがこのリンクに供給される量であるため)。

その結果、全 20 個の製品が 1 時間あたり 12 個の速度で処理されることになります。チェーンの最後のリンクが 1 時間あたり 20 個を生産する場合、システムの生産性は同じであるとまだ考えるかもしれません。もう一度プロセスを分析してみましょう。製品は 1 時間あたり 12 製品の速度で穴あけセクションから出てくるため、同じ速度ではんだ付けセクションに入ります。組立エリアでは 1 時間あたり 20 個の部品を処理できますが、到着するのは 1 時間あたり 12 個のみです。したがって、同じ 12 個の製品が 1 時間ごとにこのステージから出てきます。組立エリアにその量の品物が入ってきた場合、1 時間あたり 20 個の品目を処理できる可能性がありますが、これは起こりません。

ご覧のとおり、はんだ付けまたは組み立てプロセスの生産能力の向上にリソースを投資することは無駄です。掘削プロセス、つまり電力が最も低い領域に集中する必要があります。図 6.2 は、組立工程の能力が向上したシステムを示しています。同じ領域に制限が残るため、組み立てプロセスの能力を高める努力が無駄になることは容易にわかります。

それでも 1 時間あたり 20 製品のシステムスループットを達成できると思われる場合は、状況を反対側から検討してください。ストックを作成して何が起こるか見てみましょう。製品の在庫を形成し、はんだ付けおよび組立の段階で生産に投入し、これらの領域が名目上の生産性で稼働するようにしたとします (図 6.3)。

では、在庫がある場合はどうなるでしょうか? (どのようにしてそれを形成したかについては自問しません。) すべての段階を個別に見てみましょう。組立エリアでは 1 時間あたり 40 個の製品を処理でき、80 個の製品が処理可能な状態になっています。したがって、1 時間あたり 40 個が生産ラインから排出されることになります。組み立てプロセスだけを考慮すると、2 時間であれば最大の生産性で作業できることがわかります。

では、はんだ付け工程を見てみましょう。はんだ付けエリアでは 1 時間あたり 20 製品を処理でき、80 製品が処理可能です。これは、このエリアが 4 時間最大の生産性で稼働できることを意味します。プロセスの生産性が最大になると、1 時間ごとに 20 個の製品がはんだ付けエリアから出て組み立てエリアに入ります。 2 時間以内に 40 個のユニットが集まり、組み立て場所への到着を待ちます。最初の 80 個のアイテムが組立エリアで処理されるまでに 2 時間かかるため、それらが完了するまでに、さらに 40 個のアイテムが組立エリアで待機することになります。これは、アセンブリが 3 時間最大の生産性で動作することを意味します。

在庫があれば、組立セクションは 3 時間、はんだ付けセクションは 4 時間、最高の生産性で稼働できます。 3 時間後、組立エリアは最大の生産性で稼働できなくなり、すべての供給が使い果たされ、はんだ付けエリアからの 1 時間あたり 20 製品が残ることになります。 3 時間稼働した後でも、はんだ付けエリアは依然として最大能力で稼働しており、組立エリアは 40 ユニットを処理できるにもかかわらず、依然として 20 ユニット/時間で稼働しています。4 時間稼働するとどうなるでしょうか? はんだ付けセクションの製品がなくなり、その作業は再び穴あけセクションからの数量 (1 時間あたり 12 製品) に制限されます。したがって、4 時間作業すると、1 時間あたり 12 製品の生産性が戻ります。これは、限られたリソースの限界です。

しばらくの間、私たちはシステムからより良いパフォーマンスを引き出すことができると思い込んでいました。奇跡的に、私たちはある程度の埋蔵量を積み上げ、2 つのサイトをより高い収量で運用できるようになりました。しかし、これらの埋蔵量はどのようにして発生するのでしょうか? 作成するには、機器の動作をしばらく減速または停止する必要があります。設備がアイドル状態であれば、製品は生産されません。しばらく生産がなくても、生産性を高めて作業が数時間続くため、平均生産性は変わらず 1 時間あたり 12 製品以下になります。制限リソースが継続的に実行され、他のリソースが長時間中断することなく実行されている場合、システムは 1 時間あたり 12 ユニットを生産します。制限リソースがアイドル状態であるか、低下した容量で動作している場合、システム全体のパフォーマンスが低下します。

次に、プロセスの容量を変更して、制限リソースを先頭ではなく最後に配置してみましょう (図 6.4)。たとえば、穴あけやはんだ付けのプロセスの能力を変えても、1 時間あたり 40 製品の生産量は同じになります。これは、製品の加工にかかる時間が、穴あけとはんだ付けの段階で 1 分半、組み立ての段階で 5 分かかることを意味します (当初は穴あけが 5 分、はんだ付けと組み立てが 3 分でした)。

現在、製品が生産に送られると、穴あけおよびはんだ付けエリアで 1 時間あたり 40 個の製品を処理できるようになりますが、組み立て段階になると能力は低下します。何が起こるか？半完成品が組立エリアに蓄積され始めます。従来の企業では、すべてのマシン、エリア、部門が最大の生産性で稼働する必要があると考えられています。ダウンタイムが悪い！設備に多額のお金を払い、労働者にも給料を支払うので、設備が常に稼働している必要があります。さらに、企業のパフォーマンスやボーナスシステムを評価するための多くの方法は、コンピューター時間の使用効率に基づいています。あなたが掘削監督者で、機械時間をどれだけ効率的に使っているかで評価されているとしたら、最高の生産性で働いていることになるのではないでしょうか? もちろんそうしますよ！生産ラインの次のセクションでは何が起こるでしょうか、システム全体では何が起こるのでしょうか? 見てみましょう。

最初の 2 つのセクションが最大の生産性で稼働するように製品が生産に送られると、すでに述べたように、半完成品が組立セクションに蓄積され始めます。また、さまざまな種類の製品が加工されるため、さまざまな半製品の在庫が蓄積されます。この事実は、どのタイプの蓄積された半製品を最初に処理するかをどのように決定するかという問題を提起します。優先順位は常に変化し、ある製品の生産を開始し、消費者が必要に応じて別の製品に切り替えることになると推測できます。ただし、この問題は今は脇に置いておきましょう。

これはすべて素晴らしいことですが、ドラム、バッファー、ロープはそれとどのような関係があるのでしょうか? それを理解しましょう。おそらく、次のように考えているでしょう。まず最初に行うべきことは、制限のあるリソースのパフォーマンスを向上させることです。理論的には、これによりシステム全体のパフォーマンスが向上するはずですが、この仮定をテストする必要があります。考慮すべき重要な問題がいくつかあります。まず、生産性は本当に 1 時間あたり 12 個でしょうか? たとえシステムがそのようなパフォーマンスを提供する可能性を持っていたとしても、それは実際にそれを提供することを意味するわけではありません。機器の故障、修理、労働力不足、ツールの交換、または単に作業不足によって引き起こされる計画的または計画外のダウンタイムにより、実際の製品生産量は計画や期待を満たせなくなります。何が起こったのか原因を調査し、それを排除して生産性を向上させるために何ができるかを検討する必要があります。次に、本当に生産性を向上させる必要があるかどうかを自問する必要があります。生産したものはすべて販売しますか、それとも製品は在庫に追加されるだけですか? もちろん、引当金を保有するのには十分な理由があるかもしれませんが、それらは慎重に検討する必要があります。

すでに述べたように、システムの全体的なパフォーマンスはリソースの制限に依存します。制限リソース (またはボトルネック) は、テンポを決定するドラムです。ベン・ハーと、巨大なドラムで漕ぎ手のリズムを叩き出した調理室の男を思い出してください。

「ドラム - バッファ - ロープ」方式では、ドラムがシステム全体の作業のリズムを設定します。ドラムは最も生産性の低い段階であるため、システムの制限、つまりボトルネックとなります。例 (図 6.4) からわかるように、組み立てエリアが生産プロセス全体のペースを決定します。私たちはこの「ドラム」を使用して、システムの過負荷や不要な在庫の作成を避けるために自分自身を制御します (これが不要な在庫であることに気づきましたか?)。

ドラムはシステム全体のテンポを設定するため、チェーン内のすべてのリンクがこのテンポに従う必要があります。ドラムは生産への材料の流れを決定します。穴あけやはんだ付けエリアで処理できる速度で材料を供給すると、組立エリアでは十分な速度で処理できない大量の半完成品が生成されてしまいます。より複雑なシステムに移行するにつれて、ドラム (リソース制限) ペースでマテリアルを生産に投入することがさらに重要になります。

したがって、ドラムが何であるかは明らかです。次にバッファを見てみましょう。これらはバッファストックであり、リールの前に保持しておくストックの量です。ドラム、または制限されたリソースが何らかの理由でアイドル状態になると、システム全体のパフォーマンスが低下します。バッファの目的は、ドラムセクションに作業用の材料を提供し、ダウンタイムを防ぐことです。この例では、バッファーはアセンブリセクションの前に作成されます。私たちは、このサイトが遊休状態になることを望まないため、常にサイトに仕事を提供できるように、一定量の半製品をサイトの前に置いておきます。バッファ量は単に作成するだけではなく、計画して制御する必要があります。在庫を蓄積しすぎると他の問題が発生するため、在庫を蓄積しすぎないでください。ただし、在庫がゼロになることも避けてください。在庫量は、前の段階で多かれ少なかれ生産することで、必要なレベルに維持する必要があります。バッファサイズを増やしたい場合は、必要なレベルに達するまでシステムの処理速度または処理量を増やします。バッファを減らす必要がある場合は、生産速度を遅くしたり、加工数を減らしたりします。

そして最後にロープがあります。ロープはドラム、つまりテンポ設定の操作と、素材の供給と生産を結びつけます。 (バッファーリザーブを作成する必要がない限り) ドラムレートよりも高いレートでボリュームをシステムに供給することはお勧めできません。ロープは、システムへの物質の流れを制限する信号です。システムへの材料の受け取りを計画するときは、制限リソース (ドラム) とバッファ (バッファ) の状態を監視する必要があります。受け入れるのは簡単ではないかもしれませんが、素材やアイテムをシステムに入れて処理することがまったく許可されない場合もあります。工場の一部の機械またはエリアはアイドル状態になります。誰もが常に雇用されなければならないという考えは、多くの製造工場 (およびその他の組織) に深く根付いているため、この固定観念に対抗することが非常に難しい場合があります。この言葉は、個々のセクションや部門の効率と生産性に基づいてマネージャーが評価され、報酬が与えられる場合に特に当てはまります。ただし、私たちが関心があるのは、特定のセクションや部門ではなく、システム全体の運用であることを忘れないでください。現在のシステムがどのようなものであるかを見てみましょう (図 6.5)。

システム全体の運用を考慮していることを忘れないでください。システム全体のパフォーマンスは、制限のあるリソースのパフォーマンスと同等です。プロセスの他の部分で生産性、仕事の質、効率を向上させることは時間とお金の無駄です。機器のダウンタイムや従業員のアイドル状態が必要になる場合があります。これは、人々が座って何もしなくてもよいという意味ではありません。サイトでの主要な制作作業は停止していますが、やるべきことは常にたくさんあります。労働者は、機器のメンテナンスや清掃に携わったり、訓練やトレーニングを受けたり、他の分野で手助けしたりする場合があります。間違いなく、従業員の生産性を維持するために多くのアイデアを提案できます。たとえば、スタッフは、限られたリソースの能力と効率を向上させるために働くかもしれません。それが一番便利ではないでしょうか？

上記の場合、製造プロセスは 3 つの段階のみで構成されているため、非常に簡単です。もちろん、ほとんどの製造プロセスはそれほど単純ではありません。従来の製造セットアップを運用している場合、生産は多くの場合、エリアごとに異なるタイプの機器を備えたエリアに分割されます。いくつかのグループとタイプの製品が生産され、さまざまな組み立てユニットと半完成品があります。かなり複雑な生産スケジュールがあり、優先順位が矛盾し、変化しており、場合によっては貨物運送業者の専任チームもいるでしょう。

このような環境では、制限となるリソースを特定することが難しい場合があります。ただし、プロセスのボトルネックがどこにあるのかについてはおそらくいくつかの推測があります。結論が正しいかどうかわからない場合は、まず材料の在庫が蓄積されている領域に注意を払う必要があります。

生産構造の複雑さに関係なく、これまで説明してきた概念は同じように機能します。複数のバッファが必要になる場合もありますが、システム内に存在するボトルネックは 1 つだけ (最も重要な制限リソースが 1 つ以上) であり、それがシステム全体のペースを決定します。制限またはドラムは、ロープを使用してシステムに入る物質の流れを決定します。これは一種の信号です。図 6.6 を考えてみましょう。図 6.6 は、依然としてドラム-バッファ-ロープ機構を使用する、より複雑なシステムを示しています。

システムへの材料の流れは、制限されたリソース、つまり粉砕によって制御されます。すべての製品が粉砕段階で加工されるわけではないため、必要に応じてこれらの製品の材料が供給されます。いずれにしても、注意が必要です。通常の (非制限的な) リソースは、制限されたリソースに材料を供給できます。ただし、限られたリソースの供給を危険にさらさないように、そのような通常のリソースを過負荷にする価値がないことは明らかです。以下でこれを見てみましょう。

6.2.1. バッファとその管理

バッファとは、作業不足によるボトルネックでのダウンタイムを防ぐために、リソースを制限する前にバッファ在庫を作成するためです。これらのバッファを時間バッファと呼ぶ方が正確かもしれません。生産能力を管理するときに直面するのと同じ問題が、バッファを管理するときにも発生します。さまざまな製品を扱っているため、電力やバッファサイズの測定と管理に役立つ、標準的な電力やバッファの分析および管理手法を導入する必要があります。非常に多くの場合、時間が標準として使用されます。

処理の例を使用してこれを示してみましょう XL 10。このモデルは、1 つの製品につき、穴あけとはんだ付けに 3 分、組み立てに 5 分かかります。別の種類の製品、たとえば、 RG7、1 つの製品につき、穴あけに 4 分、はんだ付けに 5 分、組み立てに 8 分かかります。分割して操作する場合、100 個のバッファーは実際には、これら 2 つの項目のバッファーのサイズが異なることを意味します。 100個 XL 10 8.3 時間の組立現場作業と 100 個の部品に変換 RG7- 13.3時。バッファーが、制限リソースが作業不足によるアイドル状態から保護する役割を果たしている場合は、アイテムの数だけでなく、バッファー内の作業量を正確に知ることが重要です。これが、タイムバッファーが非常に使いやすい理由です。

もう 1 つの重要な質問は、バッファの大きさはどれくらいであるべきでしょうか? 答えを出すために、なぜそれらが必要なのかをもう一度見てみましょう。これはボトルネックの保護です。制限リソースはシステム全体のパフォーマンスを決定するため、アイドル状態のままにすることは望ましくありません。バッファはどのように作成されますか? 制限リソースを供給するリソースもバッファーを埋めます。制限付きリソースは、(必要な場合のダウンタイムを除いて) 常に実行し続けることに注力するため、(もちろん理想的には) 一定の速度でアイテムを処理する必要があります。供給動作のパフォーマンスの変動はバッファサイズに影響します。

供給業務に混乱を引き起こす問題が発生した場合、バッファーは補充されず、減少し始めます。サイズを拡大したい場合は、供給操作のパフォーマンスを向上させるだけです。これらの操作は制限リソースよりも高い容量を持っているため、これが問題になる可能性は低いです。バッファのサイズは、供給業務のパフォーマンスの変動がどの程度の大きさであるか、どのような種類の問題が供給の中断とバッファの減少を引き起こすかによって決定される必要があります。

バッファサイズは、供給操作が一定回数中断された後にサービスを復元するのに十分な長さ (これが時間バッファであることを覚えていますか?) 以上である必要があります。シックスシグマと品質管理に関する第 5 章と第 7 章に示されているように、逸脱はパターンに従う傾向があります。これは、生産中断の期間と頻度が、バッファーのサイズを決定するために使用できるパターンに従うことを意味します。

パフォーマンスの変動が小さく、バッファを使用せずに停止から回復できる場合は、バッファの使用を完全に回避できます。停止の期間または頻度の変動が増加するにつれて、バッファサイズも増加する必要があります。さらに、あらゆる種類の異常と同様に、まれに異常なイベントが発生する可能性があります。交換に 2 週間かかるような機器の完全な故障などの重大な事態は、おそらく (できれば) まれな出来事です。あらゆる不測の事態に対して保険をかけることは不可能なので、自分にとって都合の良い保護レベルを選択する必要があります。バッファサイズを決定するときは、これらすべてを考慮してください。もちろん、最も簡単な方法は、おおよそのサイズまたは任意のサイズから始めることです。

合理的な予測を立てて、それを実行し始めることは何も悪いことではありません。これには少なくともある程度の労力を費やしてください。開始点は次のステップほど重要ではありません。バッファサイズが決定され、バッファが作成されたら、それを監視および管理する必要があります。実際のバッファサイズと提案した計画サイズを比較する必要があります。実際のバッファサイズは、バッファを提供する操作のパフォーマンスが変動するにつれて変動します。これらの操作の生産性は 2 つの理由で変動します。1 つは制御不能な中断によるもの (通常の差異)、もう 1 つはバッファサイズが計画と一致するように生産スケジュールとアクティビティを計画した結果 (計画差異) です。バッファ管理は、結局のところ、その状態と制御を監視することになります。操作効率の尺度と制御メカニズムの両方として、バッファーのサイズを監視することをお勧めします。バッファサイズが変わらない場合は、バッファサイズを使い切っていないことになり、何も保護されません。スペースを占有し、監視が必要なだけですが、実際にはそれほど必要ありません。実際には、これは完全に真実ではありません。この場合、バッファは何かを行いますが、必要なことは行いません。つまり、バッファーのサイズを監視し、管理し、必要に応じて変更します。

最も有名な側面の 1 つを見ていきました CBT(「ドラム - バッファ - ロープ」方法) ただし、この理論には、これまでに説明した方法に進む前に完了する必要がある、さらに重要な段階がいくつか含まれています。別の側面を考えてみましょう CBTこれは、ドラム-バッファ-ロープ方法を使用する段階 (5 つの焦点を当てたステップ) に到達するのに役立ちます。

6.3. 重点を置いた 5 つのステップ

通常、変化のきっかけは深刻な問題や危機です。一部の企業は、問題が発生する前にプロセスを監視して変更を加えるためのシステムを導入する先見の明を持っていますが、ほとんどの場合、それは改善方法を探さなければならない深刻な問題です。多くの場合、これは計画されたアクションではなく、対応です。望ましくない何かが起こり、誰かがそれを知らせ、従業員が何かをしようとします。この「何か」はほとんどの場合、実際には問題を解決しない中途半端な応急処置にすぎません。

理想的には、システムとプロセスを定期的に見直して分析し、問題が発生する前に変更と改善を行う必要があります。しかし、そうではなく、解決する必要がある問題に直面している場合でも、5 つの焦点を絞ったステップは素晴らしいスタートとなります。

5 つの重点的なステップを使用して、プロセスを改善するために時間とエネルギーをどこにどのように投資するかを決定します。企業の目標を達成するという観点から、正確に何を、何を、どのように変更する必要があるかを判断する必要があります。 5 つの重点的なステップには、次のアクションが含まれます。

システムの制限を特定します。
システムの制限を利用する方法を決定します。
システムの他のすべての要素を前の手順に従ってください。
システムの制限を削除します。

前のステップで制限が解除された場合は、再度ステップ 1 に戻りますが、慣性が制限の原因にならないようにしてください。

6.3.1. ステップ 1: システムの制限を特定する

このステップは十分に明白であるように見えますが、それほど単純ではありません。製造プロセスが単純であることはほとんどなく、問題が常に理解されているわけではありません。問題は通常、消費者の苦情から始まります（たとえば、注文が期日通りに発送されなかった、または完全に完了していない、消費者が欠陥品を受け取った、約束した納期が顧客の要件を満たしていない、生産サイクルが長すぎるなど）。

主要な問題を解決しようとする実際の試みの代わりに、出荷のタイミングの問題のみに注目が集まることがよくあります。生産スケジュールは存在しても意味がありません。注文処理の順序は、自分のやり方を最も声高に要求する人々を満足させるような方法で、ワークショップに再配分されます。部分的に完了した注文の作業は一時停止および延期され、現場で今すぐ完了する直前の新しい注文が優先されます。バイヤーは電話をかけられ、騙され、注文された材料は今日発送され、まだ注文されていない材料は明日準備ができるという約束で賄賂を受け取ります。これがどのようにして起こるかはあなた自身が知っています。

上記はすべて、システムが制御不能になっていることを示す兆候であり、おそらくこれがどのように起こるかを見たことがあります。もっと魅力的な選択肢があるはずです。火を消そうと右往左往するのではなく、プロセスやシステムに何らかの変更を加える必要があります。そうしないと、このような慌ただしさが常に続くことになります。しばらくリズムが遅くなるかもしれませんが、遅かれ早かれ別の消費者がクレームを出し、再び消防団モードで作業を開始することになります。したがって、変更を加える必要があります。ただし、無作為に行動することはできません。特に変更が必要なものを把握することが重要です。何かを行う前に、正確に何を交換する必要があるのかを確認する必要があります。最後に、変更を加える方法を決定する必要があります。多くの場合、これが最も難しい部分です。何をしなければならないかはわかっていますが、どうすればよいでしょうか? これについてはもう少し後で見てみましょう。

まずは在庫を備蓄している業務を探すことから始めるのが最適です。在庫の備蓄はボトルネックの良い指標ですが、この事実を検証する必要があります。制約には主に、企業ポリシー、リソース、マテリアルの 3 つのタイプがあります。最も一般的なのは、会社のポリシーによる制限です。克服するのが最も簡単で低コストであるように思えますが、常にそうとは限りません。確立された慣行における制約には、ロットサイズ、出荷ルールなどが含まれます。たとえば、製品は特定のバッチで製造されます。なぜバッチサイズがこのようになっているか知っていますか? おそらくそうではありません。ほとんどの場合、答えは「それが私たちのやり方だから」または「私たちはいつもそのようにしてきたから」でしょう。なぜこれらのサイズが優先されたのでしょうか？なぜこの順番で製品が作られるのでしょうか？これらの質問に対する答えを見つけるのは多くの場合困難であり、確立された慣行におけるそのような制限はシステム全体のパフォーマンスに影響を与える可能性があります。制限の理由を調べる必要があります。

リソースの制約は、思っているほど頻繁には発生しません。通常、問題はシステム自体内の特定のリンクではなく、システムに作業が供給される方法に関連しています。リソースとは、製品を生産するために必要な機器、ツール、人材などすべてのことです。リソースの制約は、少なくとも理論上は簡単に克服できます。制限内の制限は、より多くのリソースを引き付けるための決定、および追加のリソースのニーズを特定して評価するための決定にしかなりません。

材料の制限は広く普及しているわけではありませんが、実際には発生します。その制限が実際にその内容に関連しており、確立された慣行に関連しているものではないことを確認してください。材料は在庫切れでしょうか、不十分でしょうか、あるいは単に予定どおりに予定、計画、または発注が間に合わないのでしょうか? これは、材料制約と実践制約の違いです。つまり、材料が実際に欠落しているのか、それとも計画ミスなのかということです。

6.3.2. ステップ 2: システム制限の使用方法を決定する

次に、制限を克服するために何をするかを決定する必要があります。これはある意味、プロセス図を作り直す段階です。何を改善するかを決定する必要があります。 2 番目のステップは、特に新しい手順やルールを開発する必要がある場合に当てはまります。新しいリソースを誘致するか、既存のリソースを変更する必要性もこの段階で明確になります。このフェーズ全体を通じて、スループットという主な目標と概念を念頭に置く必要があります。

制約を克服する方法は、制約のタイプ自体によって部分的に決まります。それが何であれ、プロセスの改善または新しいバージョンはそれに似たものになります。この制限は確立された慣行によるものである可能性が高いため、問題の解決策はプロセスを変更するか、新しいプロセスを導入することです。まず、既存のプロセスを分析し、業務のフローチャートを作成します。現時点での状況を漠然と認識していると、何かを変えることは困難です。多くの人は現在のプロセスをよく知っていると思っていますが、図を紙に描くまではプロセスの状態はわかりません。

現状が明確に反映されたら、プロセスを改善する方法を探し始めることができます。これは、使い慣れた他のツールの多くが役立つ分野です。おそらく、顧客の注文に応え、生産サイクルを満たすのに十分な材料を処理できないため、この制約はリソース制約であるように見えます。しかし、その限界は確立された慣行、つまり伝統的な生産スキームに従った作業システムによるものである可能性があります。この方法で運用を継続し、追加のシフトや追加の設備で問題を解決しようとするのではなく、セル生産に移行し、リーン生産手法を使用してみてください。

情報システムがニーズを満たしていないため、問題は購買依頼の優先順位付けまたは計画に関連している可能性があります。この場合の制限は、情報の欠如またはその処理の不十分さである可能性があります。この制限は、エンタープライズリソースプランニングシステム ( ERP）。シックスシグマは、システムの制限を特定し、改善されたプロセスを開発するために使用できます。在庫不足や在庫管理の不備により制約が生じた場合、循環棚卸システムを使用することで制約を克服できます。

6.3.3. ステップ 3: システムの他のすべての要素を前のステップと一致させます。

システムの他のすべての要素を前の手順と一致させるとは何を意味しますか? 制約はシステム全体の効率を決定するため、そこに重点を置く必要があります。システム全体の効率には影響しないため、システムの他の部分のアップグレードについて心配する必要はありません。ただし、制限リソースがアイドル状態にならないように、残りのすべての部分が制限リソースと同期して実行されていることを確認する必要があります。

従属とは、システムの他のすべての部分が制約を提供すること、つまり、パフォーマンスを制限しないリソースが制約リソースを提供することを意味します。制限リソースに十分な負荷がかかるように、これらの機能を管理する必要があります。あまりにも多くの作業を提供することは望ましくありませんが (それはまさに私たちが避けようとしているものです)、同時に制限的なリソースがアイドル状態になることも望ましくありません。システムへの材料の供給、生産スケジュール、およびシステムの他の部分での注文の順序は、制約と同期するか、制約を受ける必要があります。すべての取り組みは、限られたリソースの最大の効率と生産性を達成することに焦点を当てています。これが提出です。

6.3.4. ステップ 4: システム制限を削除する

システム制約を取り除くということは、制限のあるリソースを制限のないリソースに変えることを意味します。システムのスループットを最大化するためにできるすべてのことを行ったら、制限の改善に重点を置き、制限電力の増加に投資することができます。例に戻りましょう。ビルドプロセスがリソースを制限しており、そのパフォーマンスを向上させるためにあらゆる手段が講じられている場合は、システムパフォーマンスを向上させるために別のプラントまたはビルド領域を追加する必要がある場合があります。

制約を克服するために、リーン生産システムが導入され、作業セルが組織化され、プルシステムが導入されたが、それでも生産性を向上させる必要があるとします。この場合、生産能力を高めるために、追加の機器の設置、新しいセルの作成、追加の労働者の雇用、または追加のシフトの導入を検討する必要があります。ただし、制限を解決するために他のすべてのオプションを試すまでは、これを実行しないでください。

6.3.5. ステップ 5: ステップ 1 に戻りますか?

前のステップで拘束が削除された場合は、ステップ 1 に戻り、慣性によるシステムの制限を許可しないでください。最終的には、すべての改善を行い、制限を取り除き、スループットを向上させた後、ステップ 1 に戻ってやり直す必要があります。惰性が制限につながるという警告は、これまでやってきたことをただ続けるべきではないことを意味します。制約が正しく定義されていることを確認し、作業中に予期せず発生した可能性のある新しい制約を特定する必要があります。

最初の 4 つのステップを完了し、制約を特定し、プロセスを調整し、制限リソースを除去すると、新しい制約が表示されます。表示されるはずです。大幅な改善を行ってスループットと電力をシステムの最高レベルまで高めたとしても、プロセスには依然として限界があります。あなたの目標は、現在も将来もお金を稼ぐことであることを忘れないでください。これからも収入を増やしていきたいと考えています。この場合、最大生産能力を下回る販売量は、増加した生産能力を活用するために克服しなければならない新たな制約となります。

6.3.6. 変更点

この研究は、物事を変える必要があるという重要な点を浮き彫りにしています。組織は簡単には変わりません。変更管理は、多くの組織で見落とされている領域です。改善を現実にするには、変化を導入し、効果的に管理する必要があります。では、どうすれば変化を起こせるのでしょうか？

人は変化に対して抵抗力があると考えられています。これは真実ではありません。人は変化することを好みます。それらは常に変化します。従業員に変化を強制しようとすると問題が発生します。これを好む人は誰もいません。人々は圧力に抵抗するために全力を尽くします。従業員に変化を望んでもらい、望む変化を実現するにはどうすればよいかという問題が生じます。

人々を惹きつける方法の 1 つは、彼らに「賄賂」を贈って、あなたが望む変化を起こさせることです。この方法には利点もありますが、非常に受動的です。「わかりました。変更が必要であることに私たちは同意します。次は何ですか？" - このアプローチでは通常、必要な変換は行われません。要求、説得、さらには賄賂など、他の方法も使用されますが、あまり効果的ではありません。では、人々に変化を促すにはどうすればよいでしょうか?

なぜ人は物事を変えるのか、自問してみましょう。何が彼らに変化を求めるのでしょうか？「これで何が得られるんだろう？」と自分自身に利益があるとわかると、人は変わります。メリットには、物質的（お金、仕事の容易さ、労働時間の短縮）と無形（地位の向上、仕事の満足度、状況をコントロールしている感覚）の両方があります。同じ収入を得る場合、労働時間を短縮する場合、またはより簡単な作業を行う場合、スタッフはプロセスを変更する可能性があります。従業員の中には、新しく、より立派な響きの肩書を受け取ることを条件に、変化を受け入れる準備ができている人もいます。人々が自分の仕事に満足し、自分の努力が無駄になったと感じることができれば、彼ら自身も変化を望むようになるでしょう。変更が自分たちのアイデアである (またはそう考えている) 場合、従業員は変更プロセスを開始することに熱心になります。そして、彼らがプロセスもコントロールしているのであれば（それは彼らのアイデアであり、何をどのように行う必要があるかを提案しているからです）、彼らはこれらの変化のために戦うでしょう。逆に、状況が同じままであれば、人々は動揺し、失望するでしょう。

これが秘訣です。人々に個人的な所有感を感じさせ、変化のプロセスをコントロールできるようにすることです。何かを変えるアイデアを思いつくように彼らに促します。現在の状態は受け入れられないため、プロセスを変更する必要があると彼らに信じ込ませます。ゴールドラット博士は、ソクラテス的方法（相手の判断の矛盾を特定することで真実を得る技術）と、必要な変化をもたらすための思考プロセスの使用を推奨しています。これらの方法についてはセクション 6.5 で説明しますが、ここでは、先ほど触れた制約理論の別の側面について詳しく検討します。

6.4. 効果的なパフォーマンスとそれに基づくレポート作成

利益が出ているかどうかを判断するのが難しい場合もあります。会計および原価計算のルールは、少なくとも素人にとっては、そのような評価の単純さと明確さを促進しません。机上で利益が出ているとしても、実際に利益を上げているとは限りません。特に中小企業の場合、プラスの残高は収益性のより正確な指標となります。

制約理論は、収益性 (つまり、目標の達成度) を評価するさらに正確な方法を提供します。効率的な生産性とそれに基づく会計レポートの概念は、従来のコストベースの計算方法の代替として機能します。効果的なパフォーマンスベースのレポートは、目標に近づいているかどうかを判断する上でより強力であることを多くの人が確認しています。それにもかかわらず、このタイプの計算はまだ普及していません。業績報告が会計基準機関や政府規制当局に認められ、大学の会計カリキュラムに組み込まれるまでは、手法として受け入れられるのは容易ではないでしょう。もちろん、これは使用できない、または使用すべきではないという意味ではありません。どの企業でも、利益が出ているかどうかを判断するのに役立つ評価手法を使用できます。問題は、原価計算と財務会計に基づいて有効生産性を報告した結果を表現する必要があることだけです。

効果的なパフォーマンスとは何ですか? 従来の原価計算の訓練を受けている場合でも、単に原価計算に精通している場合でも、効率的な生産性の概念については再考する必要があります。会計を理解していない場合は、少なくともその基本を理解する必要があります (ただし、最大の敵にこれを望んでいるわけではありません)。有効生産性とは、企業が利益を得る率です。これは、適切な製品の収量だけではありません。効果的な生産性を実現するには、製品を販売する必要があります (言い換えれば、販売が必要です)。在庫を補充する品目を単に生産するだけでは、生産性は得られますが、効率的ではありません (図 6.7)。

とても簡単そうに聞こえます (実際、簡単です)。難しいのは、この方法を従来の方法の複雑さとルールに関連付けることです。

会計と考え方の変化。定義をもう一度読んでください。お金が儲かる速度です。売上がなければお金は稼げないので、効率的な生産性はありません。有効な生産性は、総売上収益ではなく、稼いだ金額によって決まります。これは、売上から受け取ったお金から、製品の製造と販売に費やしたお金を差し引いたものです。効率的な生産性と純利益の違いは、従来の会計では純利益は間接費や人件費の配分を含む生産コストに基づいているのに対し、効率的な生産性会計ではこれらのコストは別の方法で扱われることです。

によると CBT、効果的な生産性とともに、営業コストと在庫コストという 2 つの量がさらに使用されます。で CBTリザーブの概念は従来のものとは異なります。に従って CBT, 在庫とは、販売する製品を生産するために必要なものすべてを購入するために費やされる資金です。在庫には、資本設備や補助設備、建物、すべての材料やコンポーネントなどのすべての事業資産が含まれますが、賃金や諸経費は含まれません。営業費用は、在庫を効率的な生産性に変換するために費やされる資金として定義されます。営業費用は、給与、諸経費、販売手数料、その他の関連費用です。

で CBT純利益は次のように計算されます。

純利益 = 有効生産性 - 生産コスト、

投資収益率:

投資収益率 = 純利益 / 投資、

投資収益率 = (有効生産性 - 生産コスト) / 投資。

これらの計算は従来の方法とは若干異なりますが、企業の業績を評価するための非常に便利なツールであり、その機能は企業に財務業績をより適切に評価する機会を提供することです。財務計算と原価計算は引き続き重要ですが、目標を達成するのに十分な情報は得られません。

での計算方法 CBTシステム全体を評価します (有効生産性は企業が稼ぐすべてのお金であり、生産プロセスの個々の部分は評価されません)。従来の評価方法は、主にシステム全体ではなく、個々の部分の有効性を評価するために使用されます。ドラム-バッファ-ロープ方式のセクションで述べたように、重要なのはシステム全体の効率です。変更を加える前の準備段階としてシステムの個々の部分のパフォーマンスを判断することは、制限を取り除く作業をしない限り無意味です。

6.5. 思考プロセス

努力を正しい軌道に乗せるには、5 つの重点的なステップが必要です。「ドラムバッファロープ」は、企業の作業を計画し、生産と在庫を管理する方法です。根本的な問題を特定し、改善されたプロセスを開発し、発生する障害を克服するには、思考プロセスが必要です。何を変更するか、何を置き換えるか、そしてそれらの変更をどのように実装するかを知る必要があります。思考プロセスは、ロジックを適用して、特定のステップを効率的かつ徹底的に実行するように設計された方法論です。思考プロセスの目的は、論理的な思考と議論を紙に書き出して、必要に応じて評価、議論、修正できるようにすることです。思考プロセスでは、フローチャートに似た論理図が使用されます。

6.5.1. 「霧を散らす」

ソクラテス的メソッドは根本原因を特定するのに非常に効果的ですが、特定された問題の解決策を見つけるには十分ではないことがよくあります。

根本的な原因は、ほとんどの場合、2 つの対立する勢力間の衝突です。霧の除去プロセスは、競合解決図とも呼ばれ、既存の競合を解決するように設計されています。フォロワー CBT妥協が必ずしも紛争を解決するとは限らず、さらに、この方法で紛争を解決することは望ましくない、と考えています。彼らは、双方が利益を得る解決策を見つけることが可能であると信じています。

問題を明確に定義する必要があります。紙に書くことで視覚化して理解しやすくなります。「霧を晴らす」方法は、問題を特定して視覚化し、目標、必要な条件、前提条件、矛盾自体を簡単に特定して紙に反映できるようにする方法です。問題を明確に定義すれば、適切な解決策を見つけるのに役立つと考えられます。図 6.8 は、最も一般的な形式の競合解決図を示しています。

「霧を消す」とはどういう意味でしょうか？一見すると、「霧を払う」という言葉は、対立を克服したり解消したり、対立を消滅させたりすることを意味します。これはある程度真実です。私たちは紛争の霧を蒸発させたいと考えていますが、皆さんが考えているようなものではありません。

通常、このような状況 (図 6.8) は、妥協の選択肢を即座に示唆します (この場合、ある種の平均在庫レベルと、受注生産と在庫生産の両方で製造される製品の品揃えが必要です)。しかし、私たちに必要なのは妥協ではありません。たとえそれが可能だったとしても、それが常に最善の解決策であるとは限りません。

「霧を晴らす」テクニックは、問題や意見の相違を再構成することを促します。問題は特定され、説明されていますが、なぜそれを再考するのでしょうか? おそらく、特定された問題は真実ではありません。状況を再考し、私たちの仮定を疑う必要があるかもしれません。

ここが難しいところです。問題が明確に定義され、矛盾が特定されたように見えますが、その根拠はまだ特定されていない仮定に基づいています。この例では、問題は製品の出荷にかかる時間と、その時間を短縮する必要性に関連していると判断しました。最初に生じる疑問は「なぜ?」です。なぜ製品の出荷までの時間を短縮する必要があるのですか？考えられる答え: 顧客はより速いサイクルタイムを必要としています。あるいは、競合他社がそれを提供できるでしょう。これは真実かもしれませんが、まだ特定されていない仮定をいくつか見てみましょう。

消費者からの注文の受け取り/発注と注文した製品の受け取りまでの時間間隔が長すぎる可能性があります。また、特定された問題に基づいて、サイクルタイムを短縮するには、在庫を倉庫に保管するか、消費者が製品を注文するまで待つ必要があると想定されます。在庫を保管している場合は、商品を選択して発送するだけで済みます。消費者が注文するまで待てば、注文されたものだけを生産することができ、他の種類の製品の生産に時間を費やすことがなくなります。倉庫から商品を供給できるようにするには在庫量を増やす必要があり、逆に注文を受けてから作業をすれば在庫量は減ります。もちろん、在庫量の増加と減少を同時に行うことは不可能であるため、2 つの声明の間には内部矛盾の兆候があります。

しかし、私たちの仮定を見てみましょう。最初の最も重要な点から始めましょう。顧客の要求を満たすためには、生産サイクル時間を短縮する必要があります。おそらくこれは真実かもしれないし、そうではないかもしれない。おそらく、問題はサイクルの期間ではなく、他の何かにあります。おそらくサイクルタイムの変動が大きく、消費者はさらなる安定性を必要としているのでしょう。おそらく、約束された期限内に注文を確実に完了することが不可能である可能性があります。表示された時間は、製品の製造、梱包、発送に必要な実際の時間と完全に一致しない場合があります。私たちは間違った問題を解決しようとしているかもしれません。

霧を晴らすことは、問題を特定して紙に書き出すことだけではなく、デフォルトの前提をすべて明らかにし、それらを分析し、問題の真の原因を見つけることも伴います。図に示されている問題の基礎の少なくとも 1 つを破壊すれば、問題は解決され、対立は解消されます。取り組む必要のある問題は残るが、今回はおそらく紛争の本当の原因、つまり局所的な問題ではなく組織的な問題となるだろう。次に、問題を再評価し、根底にある前提を分析しながら体系的に問題を検討し、全体的な目標を見失わずに質問していきます。

目標は、効率的な生産性を向上させて利益を生み出すことです。最初に特定した問題を目標達成の観点から検討し、単にシステムの一部（私たちの場合は商品の出荷時）を「修正」するのではなく、システム全体を改善し、効率的な生産性を向上させることに注力しました。消費者へ。これが「霧分散」工法の強みであり利点です。練習が必要ですが、この方法を試して評価してください。

6.5.2. 現在の現実ツリー

別の方法 CBTは現在のリアリティツリーであり、現在の状態、つまり現時点で作業がどのように進んでいるかを反映する論理図の一種です。現在のリアリティツリーの目的は、目標の達成を妨げる要因の根本原因を特定することです。競合解決図と同様に、現在のリアリティツリーは、生産プロセスの現在の状態を明確に特定して文書化することで、競合状況の解決に役立ちます。少なくとも、そのアイデアは特定され、文書化されています。いずれにせよ、前述したアクションから始めるのが最善です。現在のリアリティツリーはプロセスマップに似ていますが、論理マップです。どこに行くかを決める前に、自分がどこにいるのかを明確に把握しておく必要があります。

現在のリアリティツリーを構築するときは、通常、望ましくない効果を観察することから始めます ( 望ましくない影響,UDE）。次に、原因と結果を逆の順序で比較し、それらすべての根本原因を突き止めます。 UDE、それで始めました。例に戻って始めましょう UDE、それは消費者が納期に満足していないという事実にあります。図 6.9 は、この望ましくない効果に基づく単純な現在のリアリティツリーを示しています。この例では、「消費者は納期に満足していない」という望ましくない影響を述べることから始めます。遅延は主に 2 つの理由で発生します。1 つは配送時間が長すぎること、もう 1 つは消費者が直前に注文を変更したことです。実際、これらは望ましくない影響であるため、それらを引き起こした理由を探す必要があり、1 つ以上の根本原因が特定されるまで調査を続けます。今回のケースでは、チェーンを最後までたどったところ、開始、停止、切り替えに時間がかかりすぎ、土壇場での注文変更に対するペナルティ制度もなく、営業部門の報酬は売上高のみであったことが判明した。。これは、特定された原因を排除するための解決策を見つける絶好の機会となります。

6.5.3. 未来の現実ツリー

現在のリアリティツリーと同様に、将来のリアリティツリーは、将来のシステムの予測状態と、そこに至る因果関係を開発および分析するために使用されます。出発点は、将来のリアリティツリーの初期設計です。元の議論や考えは論理的な形式で紙に提示され、データを確認して議論することができます。原因と結果の観点から表現された議論は、慎重に正当化され、分析される必要があります。

繰り返しますが、これが出発点です。状況が分析されると、特に変更を加える時期が来ると、計画の変更が必要になる場合があります。これは正常なことであり、元のプロジェクトが変更されないままであると期待すべきではありません。作業を進めていくと、計画が改善されます。図 6.10 は、将来の現実ツリーの例を示しています。

起こり得るマイナスの結果を将来のリアリティツリーに含めることができます。または、 UDE(図6.11)。新しいプロセスや製品を開発するときは、潜在的な問題や起こり得る悪影響を予測するように努める必要があります。これにより、計算にさらなる現実性がもたらされるだけでなく、問題が発生した場合の解決策、緩和戦術、または排除の開発にも役立ちます。

これらの論理図 (「霧を晴らす」、現在の現実ツリー、および将来の現実ツリー) は、原因と結果の関係に基づいています。これらを使用するにはある程度の練習が必要ですが、問題を分析して克服し、解決策を見つけるのに非常に役立ちます。プロセスと価値のマップも非常に有益であり、論理図と組み合わせて使用できます。したがって、タスクに適用でき、望ましい結果が得られる場合は、蓄積されたツールのすべての要素を使用してください。

注記

講義するのではなく、質問することで教える方法です。学習者は、既製の質問に対する答えを受け取るのではなく、自分で質問に対する答えを見つけます。根本原因分析に適用すると、これは一連の質問に答えることで原因が特定されることを意味します。

「ベン・ハー」（ ベン・ハー) は、聖書の時代を舞台にした 1959 年の米国の古典映画です。主人公のベン・ハーは調理室に追放されました。 — 注記翻訳者

リシン N.G.、オディノコフ S.I.

標準ソリューションでは誰もがそれを知っています 1C:ERP革新的な生産計画手法が導入されました。しかし、それは古典的な方法とどう違うのでしょうか? MRP、APS、TOS (BBV)?

1C:ERP が TOC 制約理論手法を使用しているというのは本当ですか (「 ドラム・バッファー・ロープ」)?

教科書でよくあるように、大量の計算、公式、その他の理論的研究で読者に負担をかけずに、この質問に答えてみましょう。

ここではショップ間の計画 (いわゆる「グローバルディスパッチャー」レベル) のみを考慮します。ショップ内での発売からリリースまでのバッチ (ルートシート) の計画と管理については、この記事では扱いません。

この問題について議論する前に、エンドツーエンドのショップ間生産スケジュールを計算する方法の本質、利点、および使用可能な領域を簡単に思い出してみましょう。 MRP/CRP、APS、BBB (TOS、DBR)。

MRP/CRP/RCCP (資材所要量計画、容量要件の計画、大まかなキャパシティ計画)

商品のショップ間移動のスケジュールは、ご注文に応じた商品の発売予定日から計算されます。 過去に戻る (右→左）。この場合、プログラムは製品ツリーの構造 (最終製品ツリーは単純な拡張によって過去に拡張されます) と、ワークショップで半製品 (コンポーネント) に対するすべての操作を実行する合計時間に基づいています。

時間間隔 (日、シフト) ごとに、プログラムは各注文を満たすために必要な生産能力を記録します (これが CRP 手法です)。ニーズは、計画プロセス中の可用性に関係なく、「事後」に決定されます。言い換えれば、修理や他の注文の占有を考慮して、シフト (日、週) 内で利用可能な機器の稼働時間があるかどうかです。

これにより、潜在的なボトルネックとして物流担当者が認識した能力のみの稼働時間要件が記録されるようになります。これにより、情報によるシステムの過負荷が回避されます (テクニック RCCP).

システム内でも CRP/RCCP利用可能な運用時間基金に関する情報が含まれています 生産能力各間隔で、つまり、次のようになります。

労働時間 ワークセンターの種類 (WRC、同様の機器のグループ）修理のための停止を考慮して、
そして営業時間 労働資源休暇や病気休暇を考慮して、店舗ごとに（労働者）。

すべての注文が部門間の移動に従って計画された後、物流担当者はレポート、つまり計画（間隔）で必要とされる生産能力稼働時間の需要と利用可能な生産能力稼働時間資金の比較を確認します。

施設の稼働時間と労働力の不足は、次のような間隔で特定されます。

インターバルごとの電力不足 = インターバルのすべての注文に対する電力動作時間の合計需要 – インターバルの利用可能な容量動作時間資金

正の値 – 赤字
負の値 – 余剰（過剰な力）。

少なくとも 1 つの間隔で不足がある場合は、条件付きで注文セット全体が履行不可能であるとみなされます。この場合、負荷のバランスをとって欠品を解消するために、注文のリリース日 (生産をアンロードするために将来にシフト) とさらなる再スケジュールによって適切な操作が行われます。

したがって、MRP/CRP/RCCP 方法論では、計画手順の後に「事後」に生産能力不足を確認できますが、これらの不足を解消するために時間軸に沿ってオーダーを分散することは推奨されていません。この日付による注文の並べ替えは、物流担当者が経験と注文の優先順位に基づいて手動で行います。次に、すべての注文が再スケジュールされ、欠品がないか再度チェックされます。

このような繰り返しがいくつかあるかもしれません。これらは、生産スケジュールの生産能力が少なくともほぼ均衡するまで（つまり、すべての不足が解消されるまで）実行されます。

新しい注文の完了可能日を計算する問題は、非常に近似的に解決されます。新しい注文のスケジュールと必要な生産能力は、既存の注文についてすでに計算されている間隔ベースの生産能力使用率に重ねられます。次に、物流担当者は、どのような新たな生産能力使用率が発生したか、またそれが利用可能な生産能力資金を超えているかどうかを確認します。

もし いいえ、注文の日付が約定可能とみなされます。
もしはい、物流担当者は、全体の生産スケジュールが実行可能となるように、新しい注文のリリース日を選択します。注文が重要な場合は、別の注文を手動で時間を進めて、新しい注文のためのスペースを空けることができます。

このスキームは、受け入れられた顧客の注文に基づいて生産能力が以下の場合には特別な問題を引き起こしません。 70% 。言い換えれば、「主に販売することですが、いつでも生産することができます。」ということです。計画の不正確さは、残りの要素によって平滑化されます。 30% 容量の利用可能な動作時間。

積載の最適化、進行中の作業と段取り替えの最小化というタスクは、地元のショップのディスパッチャーによって直感と経験に従って「その場」で解決されます。生産スケジュールには「漏れがあり」、生産スケジュールは正確ではないため、この点に関しては、彼らには機動の余地があります。計画期間内のキャパシティの 100% をロードします。

これは企業では通常の状況であり、一定期間の販売量の制限は生産ではなく市場にあり、生産が常に十分に活用されていないことになります。

期間の販売制限が生産であるか、それとも生産能力がその期間の顧客の平均注文量にほぼ対応しているかは別の問題です。この状況は、企業と市場の間の不均衡を示している可能性があること、また、期間ごとにできるだけ多くの注文を処理することを可能にする、可能な限り高密度の負荷での正確な生産計画に重大な問題が存在していることを示している可能性があることを、すぐに言わなければなりません。

需要に季節性がある場合、計画は最適ではない可能性があります。低需要期には生産が十分に活用されず、高需要期にはラッシュが発生します。

このような状況では、計画は可能な限り最大の生産負荷で実行されるため、設備の故障や欠陥などにより、注文が時間通りに完了しない可能性が常にあるため、そのような計画には危険が伴います。生産を最適化し、バッチを拡大し、段取り替えを最小限に抑えることは難しく、緊張して緊急生産が発生する可能性があります。生産労働者の利益（生産を最適化し、リズミカルに作業する）は、ビジネスマンの利益（できるだけ多く販売し、新しい種類の製品を含む緊急の注文を迅速に処理する）と矛盾し始めます。

完全を期すために、この問題を詳しく調べると、CRP 方法論は 2 つのサブセクションに分類されることに注意してください。

RCCP (大まかなキャパシティ計画）。生産能力の事前計画。いくつかの主要な容量の不足 (潜在的なボトルネック) を迅速にチェックする手順。すべての権限がチェックされるわけではなく、非常に限られたリストの権限がチェックされるため、この手順を強調する点はその高速さだけです。

FCRP (有限能力のリソース計画）。生産能力の最終計画。すべての生産能力の不足を確認する手順。

APS (高度な計画とスケジューリング)

生産が製品の販売に対する潜在的な制約となる状況では、(かなり相対的な) 解決策は APS 方式です。

APS と MRP/CRP の主な違いは次のとおりです。半製品のショップ間移動のスケジュールを計算する際、プログラムは技術的な運用まで遡って、特定の設備の運用を計画し、その稼働時間を把握します。高度な APS システムは、スタッフの時間やその他の生産上の制約 (ツーリング時間など) も捕捉します。

一番最初の優先順位は、利用可能な容量稼働時間プールから容量稼働時間を取得します。次の注文は最初の注文の残りを引き継ぎ、すべての注文が計画されるまで続きます。

新しい注文が到着すると、その注文はキューの最後に配置され、既存のすべての注文から残っている時間軸上のキャパシティが取得されます。または、キューの真ん中にそれを「押し込む」こともできます。この場合も、その前のキューにあるすべての既存の注文から残っている時間軸上のキャパシティがキャプチャされますが、そのキューのキャパシティは考慮されません。その後の列に並んでいる注文。この場合、当然のことながら、後でキューに入れられたすべての注文の再スケジュールが必要になります。

容量の稼働時間を把握するために、プログラムは時間軸を分析し、計画された修理やその他の優先度の高い注文の後に残っている容量の空き稼働時間を探します。同時に、このプログラムは生産を最適化するための基準を遵守しようとします。つまり、切り替え時間、進行中の作業のサイズを最小限に抑え、転送される製品のバッチを最大化し、生産コストを削減するなどです。

APS システムは、グローバルディスパッチャーレベルで注文を履行するための機器のエンドツーエンド (すべてのワークショップにわたる) 運用スケジュールを構築し、このタスクをワークショップディスパッチャーから取り除くと言えます。

計画を立てることができます:

右から左へ(操作は、空き容量がある時間のできるだけ遅い時間軸に割り当てられます)。短所: 部門の業務スケジュールが混乱すると、必然的に注文完了日の遅れが生じます。その結果、スケジュールを変更する必要が生じ、その結果、注文のリリース日が変更されたり、時間外労働や緊急作業が発生したりすることになります。神経質なスケジュール、締め切りによる過密状態、生産バッチの高い「緊張」。
左から右へ(作業は空き容量がある時間軸にできるだけ早く割り当てられますが、オーダーに記載されている生産開始日より早くなることはありません)。欠点: 注文を完了するために実際に必要となるよりも早く材料が必要になります。一般に、これは、特に生産が十分に活用されておらず、製品の保存期間が無制限である場合に、より最適なモードです。確実に期限内に注文を処理できるように、事前に注文の処理を開始することをお勧めします。

図に示すように、「できるだけ早く」計画する場合、顧客が希望する発売日と企業が計算した発売日との差に相当する時間的余裕が注文完了までにあります。

数える必要がある場合 最低日付注文実行の場合、この問題は「左から右」モードで最も効果的に解決されます。注文は注文キュー (キャパシティキャプチャキュー) に挿入され、その前のキュー内の注文から残っているキャパシティをキャプチャします。生産ステップは利用可能なタイムスロット全体に左から右に分散されるため、プログラムは次のことを決定します。

注文が生産に入る予定日(製品構造の最初の段階の開始日) – 最初の操作を実行するための空き容量がある日付。
注文の発売予定日– 最初の操作から開始して、左から右への順序操作による連続した容量の確保の結果生じた日付。

簡単に言うと、新しい注文が到着すると、プログラムはそれを時間軸上でできるだけ左に配置しようとします。つまり、その注文のために機器が動作するための空きスペースがある場所 (すでに計画されている優先順位の高い注文を考慮して) です。注文の最初の操作。いずれにせよ、場所はあります - これが注文の開始日になります。次に、次の操作のための時点 (空き容量) が検索されます。最終的に、プログラムは最後の操作に「移行」し、利用可能な機器の時間に合わせてスケジュールを設定します。これが注文のリリース日になります。

これ以上何を望むでしょうか？このシステムは理想的だと思われます。スケジュールにより最大能力で生産が行われ、生産はスケジュールに従ってリズミカルに稼働し（急ぎの作業やダウンタイムなしで）、その期間の販売は可能な限り最大の量に達し、顧客は満足します - 正確な計画の結果、注文は予定どおりに完了します。注文完了可能時間が即座に決定されます。

ただし、すべてがそれほど単純ではありません。理論的には - 美しい。しかし、実際には次のような問題が発生する可能性があります。

機器の稼働時間にわたる注文操作の分布の結果として、次のような状況が観察できます。たとえば、最初の注文では 10 日に品目 X が 10 個リリースされます。は7日の発売で3日間に渡って配布され、20日の発売で同じ命名と数量の2回目の注文は明日発売されるはずで、20日間に渡って配布された。店長にとっては、このようなスケジュールは奇妙に映るかもしれません。予定が 20 日で、生産サイクルが 3 日間続くのに、なぜ 2 日に発売するのでしょうか? このようなスケジュールは、切り替えの最適化によってもたらされる場合もあれば、ディスパッチャーにとって完全には明らかではない他の理由によってもたらされる場合があります。
- 時間の経過とともに、さまざまな優先順位の注文操作が不均一で複雑に交差して分散されますが、これはディスパッチャーにとって必ずしも明らかではありません。これは、ディスパッチャーがこのスケジュールから外れてしまう危険性があることを意味します。おそらく多くの人は、グローバルディスパッチャーに対し、注文に応じて製品を配送するスケジュールと、「いつどのような業務を開始するか、それは私たち自身で解決する」というスケジュールを提供することを要求するだろう。それでも、グローバルディスパッチャ (ショップ間のスケジュール) のレベルでは、ショップ内のすべてのニュアンスを考慮することは困難です。
計画された作業を時間通りに完了できないこと、欠陥、資材の配送の遅れ、従業員の病気などが原因で、可能な限り時間厳守で計画されたその後のすべての作業が連鎖的に不可能になります (正確には時間厳守、そうでない場合はなぜ APS なのでしょうか?)。このような状況では、すべてのワークショップと注文のスケジュール全体が無関係になったため、直ちにスケジュールを変更する必要があります。
- 再スケジュールは、たとえば各シフトまたは 1 日の終わりなど、さまざまな間隔で実行できます。その結果、予定を大幅に変更する可能性がございます。そして、スケジュールの再構築は、即時切り替えの要件や設備の必要性の変更（ワークショップや補助生産に「影響」を与える）だけでなく、注文の予想リリース日の変更（顧客に「影響を与える」）でもあります。彼らはさらに遅い日程について交渉する必要があります）。これらすべてが、生産自体と販売部門の両方に緊張と高い緊張を生み出します。
APS には、複数の生産パラメータを含む正確な規制データが必要です。技術者はこれらのパラメータに関するデータを持っていない可能性があります。多くの場合、パラメータは形式化されておらず、工場長 (地元の派遣担当者) の頭の中にあります。微妙なニュアンスを考慮しないと、スケジュールは達成されません。生産スケジュールの計算に必要なすべてのパラメータを含むこのような規制データ (運用ルートマップ) をデジタル化して構造化し、平均的な機械製造、計器製造企業にとってこの情報の関連性を維持することは重要です。 信じられないほど組織が複雑な仕事です。
APS は、ワークショップのすべての作業を、グローバルディスパッチャ (GDS) のレベルから最大限の詳細 (運用に至るまで) で「上から」形式化する、絶対的に決定的なシステムです。ローカルディスパッチャは上から発行されたオペレーションのスケジュールを実行します。これは稼働スケジュールであり、製品の納品スケジュールではありません。この操作スケジュールでは、スケジューラには不明ですが、計算に直接影響する生産パラメータは考慮されていません。 実行可能なスケジュール。例 (もちろん、これはほんの一部です):
- ターナー・イワノフは今日は気分が良くないので、重要な部品を信頼する必要はありません。また、ターナー・コズロフを古い機械の近くに置くべきではありません。彼はテーパーが大きくなり、ワークピースを台無しにしてしまいます。
- 私たちのプロジェクトの 1 つでは、APS システムは、複数のマシンを 1 つのフロー制御センターとして生産ラインに接続することができず (これは技術要件です)、これらのマシンを利用可能な容量プールから削除することが判明しました。また、この一連の DC を 1 つの DC として記述することも不可能です。他の製品については個別に計画されています...
- 嵌合部品の問題: カバーとボディは製品ツリーの異なるブランチにあり、組み立て時にのみ接続されますが、ボディに穴を開けるまでカバーに穴を開けることはできません。
- 外部との連携や他の作業場への移管は、キャパシティが不足している場合に困難が生じます。
- 炉は同期モードだけでなく、非同期モードでも動作できます。所定の温度に加熱された後、ワークピースの挿入と取り外しは、同期的に (1 つのローディングバッチ内で) 行われるのではなく、各ワークピースの熱処理時間に応じて異なるタイミングで行われます。
- 経験豊富な現地のディスパッチャーはこのような状況を問題なく解決しますが、プログラムにはそれができません。これには人工知能が必要です。そのため、ディスパッチャーに製品の配送に関する暫定的なスケジュールを提供し、作業場内での作業を計画する際に創造性の余地を残すシステムは、より安定し、ストレスが軽減されます。 APS システムは、ワークショップの派遣担当者の微妙なニュアンスを考慮して操縦したり独立したりする能力を大幅に奪います。
APS システムは、非常に複雑な数学、特に遺伝的アルゴリズムに基づいています。最も単純な APS システムは、ヒューリスティックな貪欲アルゴリズムを使用します。いずれにせよ、別のより最適な計画があるにもかかわらず、経験豊富な物流担当者にプログラムがそのように計画した理由を説明することが不可能であるのと同様に、計画結果を手動で再現 (計算) することは不可能です。実際、プログラムが何千ものプランオプションの中から最適なものを見つけ出すという保証はありません。
最後に、APS システムが 1 か月前に計画すべきスケジュールされた操作の数を計算してみましょう。
- たとえば、完成品の注文が毎月 1000 件あり、すべてのワークショップで 1000 件の作業が行われるとします。計算、最適化、データベースへの記録が必要な操作が毎日 100 万件発生します。これは、3 シフト操作モードでの計画手順に 30 分から 1 時間かかることを意味します。

したがって、APS システムの主な欠点は次のとおりです。

すべての生産パラメータを考慮してスケジュールを正確に計算することができない。 MRP にとって不正確なスケジュールが正常であるとすれば、APS にとっては、スケジュールの非現実性と定期的な再スケジュールを意味するため、これは悲惨な結果となります。そして、これは緊張と不規則な生産です。
規制システム (仕様書、路線図) の作成とデジタル化における組織の複雑さ。企業内にあるものを APS が要求する形式に変換し、このデータの関連性を継続的に維持します。
速度とデータストレージボリュームに対する高い要求。

これらの欠点が特定の作品に現れない場合は、APS システムの使用を絶対にお勧めします。

最近、あらゆる業界向けに汎用的な APS システムを開発することがいかに難しいかについてよく話題になっています。特定の業界向けに「調整」され、特定の業界のすべての機能を考慮した高度に特殊化された APS システムは、最も効果的に機能します。

MES(M) 実行システムの作成)

全体像を完成させるために、MES システムについても触れておきましょう。 APS システムと MES システムの間に明確な線を引くことは、必ずしも簡単ではありません。このテーマに関しては多くの研究が行われてきました。

たとえば、企業全体が 1 つのワークショップで構成されている場合、APS システムは条件付きで MES システムと見なすことができ、各操作後に正確に修正された操作計画を取得するために、各操作の結果に基づいてワークショップの再計画が可能です。。
.

MES システムの特徴的な機能は次のとおりです。

ワークショップ内でのみ、現地のディスパッチャーレベルで業務を計画します。ワークショップの納品スケジュールが初期データとして使用されます。
以前のバージョンのスケジュールの操作の結果に基づいて、スケジュールを自動的に再スケジュールします (たとえば、15 分ごと)。いずれの場合も、再スケジュールは、操作の平均継続時間と同じ頻度で実行されます。その結果、ディスパッチャ (およびワークセンターの労働者) は、DC が現在行っていることを考慮して、ワークセンターの作業スケジュールが継続的に更新されることになります。
すべての生産パラメータを考慮した、短期期間（複数のシフト）にわたる装置の稼働スケジュールを正確に計算します。つまり、不明瞭なニュアンスによるディスパッチャによる調整を必要としない、現実的に実行可能なスケジュールが得られます。操作の数が多いと、ディスパッチャーは計画されたすべての操作を 15 分ごとに表示して調整することはできません。
機器との直接通信 – 機器の現在の動作モード、実際の動作の開始と完了に関する信号を機器からMESシステムに送信します。実際のデータ入力の効率と精度に対する要件は非常に高いため、これは重要です。

MES システムは、高度に特殊化され (これにより、システム内で特定の生産パラメータを考慮できるようになります)、特定の生産装置に組み込まれて供給される場合に最も効果的です。

CBT、 BBV/DBR (システム制約理論、「ドラム-バッファ-ロープ」、「ドラム、バッファ、ロープ」)

この技術は真に革命的ですが、著名人によってすぐには認められませんでした。世界的に有名な研究者であり、制約理論の創設者であるエリヤフゴールドラットによって作成されました。

この独創的な技術は従来の方法に挑戦し、APS と MRP の欠点を解消するだけでなく、それぞれの利点を組み合わせるように設計されています。

「ドラム・バッファー・ロープ」テクニックとは何ですか？

BBB は次の明らかな前提に基づいています。

ほとんどの場合、生産は完全にバランスが取れていません。各種類の製品の生産能力は、1 種類の生産リソース (能力) によってのみ制限されます。たとえば、ユニークな高価なマシン。例外は、各フローセンターが他のフローセンターと完全にバランスが取れているインライン連続生産です。しかし、これは TOC の場合ではなく、詳細な生産計画が必要な場合でもありません。
すべての産地を詳細に計画するのは意味がありません。生産リソースが限られているサイトを正確に計画できれば十分です。」 ドラム」これが主な生産サイクルになります。ドラムの稼働スケジュールは厳守されます。最小限の切り替えで継続的にロードする必要があります。これは、生産が最大能力に達していることを意味します。
- 明らかに、ドラムを停止するということは、企業全体の活動を停止することを意味します。注文完了日の計算は非常に簡単です。これを行うには、稼働時間を考慮して注文処理を 1 つの DC (ドラム) に割り当てる必要があります。 1 つのワークセンターの注文処理スケジュールを Excel で作成できます。
他のすべてのセクションは、ドラムのビートを保証するために必要なスループットよりも高いため、ドラムのメインビートに自動的に調整されます。したがって、現場での作業スケジュールは必要ありません。ドラムに入る少し前に原材料を最初のセクションに投入し、そのセクションに製品を直ちに処理して、次の操作を実行する対応する受け取りセクションにさらに送るように要求するだけで十分です。
- 製品がドラムに投入される前に材料を生産に投入する原則は、「 ロープ」ドラムの鼓動に合わせて、ドラムに必要な量だけ、ロープが倉庫から資材を「引っ張り出し」ます。いかなる場合でも、ドラムが必要とする以上の材料を供給してはなりません。そうしないと、生産を最適化するために現場でバッチが増加し始め、スループットがドラムのスループットよりも低くなります。つまり、ドラムがボトルネックになることはなくなります。
スケジュールは、ドラムの前に常に空ではない製品の列ができるようにする必要があります。これにより、継続的にロードされるようになります。キューを空にしないためには、ドラムへの処理時間が必要とするよりもはるかに早くソース素材を生産に投入する必要があります。たとえば、材料の投入がこのように進む時間は、ドラムまでの処理時間よりも 3 倍長くなる可能性があります。この進み時間を「一時的」といいます。 バッファ».
ワークショップによるすべての製品のタイムリーな納品を監視することに意味はありません。どの製品が「グリーンゾーン」から出たか、つまり、生産サイクルに従ってタイムリーにドラムのラインに到着しなかった製品を管理するだけで十分です。このような製品/注文には、ディスパッチャーの制御と介入が必要です。
- 信号機の原理が使用されます。注文が「グリーンゾーン」にある場合、私たちはそれに注意を払いません。注文が「イエローゾーン」にある場合、つまり、バッファの 1/3 がすでに通過しているが、バッファの 2/3 を超えておらず、注文がドラムに到達していない場合、その理由を理解し始めます。遅延が発生しました。注文が「レッドゾーン」にある場合、つまりバッファの 2/3 以上が経過しているが、注文がドラムに到達していない場合、当社は緊急に介入します。そうしないと、ドラムの稼働スケジュールが中断されます。もちろん、キュー内の他の注文によりドラムは停止しない可能性が高く、これはシステムの優れた安定性を示しています。

ドラムと最終製品の出力の間に、中間の半製品の出力が存在する場合があります。この場合、計画時に「最終バッファ」を考慮する必要があります。つまり、ドラムでの加工から完成品のリリースまでに一定の時間がかかり、それを考慮（加算）して計画を立てます。たとえば、注文の製品を 10 日にリリースする必要があり、最終バッファが 3 日の場合、注文を処理するドラム操作は 7 日にスケジュールされます。

残念ながら、BBV も完全に普遍的な技術というわけではありません。

BBB は、生産に製品の種類ごとに明確に定義された狭い作業センターがあり、生産される製品の範囲が変わっても移行しない場合に最適に機能します。ボトルネックを「捕捉」するのが難しい場合、またはボトルネックが移動する場合は、BBB に問題が発生します。

そこで、3 つの主要な計画方法を検討しました。それぞれに長所と短所があります。それぞれに独自の制限があります。他のすべての方法の利点を持ちながら、欠点のない、一種の「黄金の手段」のような普遍的な方法を見つけることは可能でしょうか?

この問題は解決可能ですか? それは、鉛を金に変えたり、永久機関を発明したりする中世の錬金術師の試みに似ていませんか?

1C:ERPで「賢者の石」を探しています...

生産計画アルゴリズム1C:ERP

すべてのニュアンスについては説明しません。 1C:ERPにおけるショップ間生産計画のアルゴリズムの本質を構成する要点のみを説明します。

生産単位ごとに時間軸を等間隔に分割します。たとえば、日または週が最も一般的なオプションです。また、分割ごとに間隔を個別に設定します。

製造オーダーでは次のように指定されます。 希望される発売日と発売日:

以前 希望の発売日(小道具 「開始日はそれ以降ではありません」) プログラムが順序に従ってスケジュールの実行をスケジュールすることは禁止されています。
製品リリースは遅くとも次の時間までにスケジュールする必要があります 希望の発売日。基本的に、これはクライアントが希望する日付です。

各部門は、その部門で利用可能なワークセンター (WRC) の種類と、修理を考慮した WRC の利用可能な合計計画稼働時間を説明します。

時間管理センターは個別の時間センターで構成されますが、計画時には時間管理センターの合計時間資金が考慮されます。

製造段階の仕様には次のことが示されています。

どの部門で舞台が上演されているか、
ステージ仕様を満たすときにこのユニットの WRC をキャプチャする必要がある稼働時間。

ステージ仕様は、ユニットの潜在的なボトルネックのみを示す必要があります。この場合、オーダーによるショップ間転送のスケジュールは、ボトルネックではない VRC を考慮せずに、これらの VRC の稼働時間の捕捉に従って構築されます。

左から右または右から左の計画方法は、別の製造オーダーで決定されます。このパラメータに基づいて、1C: ERP を APS クラスシステムとして分類することがすでに可能です。 MRP アルゴリズムでは、右から左へのみ生産スケジュールを計算します。

プログラムは、注文キューに従って順次注文計画を実行します。オーダーキューはオーダーの優先度によって決まります。優先度が 1 つのオーダー内では、文書が入力された日付に従ってキューが決定されます。注文キューは、ディスパッチャという 1 つの部門内で計算されます。

リリース配置パラメータに従って、システムは生産ステージを需要日の左側、または開始日の右側に配置するための計画間隔を検索します。これが基準点となります。。

その後、オーダーが完全に生産されるまで、リリースの配置に従って右または左にスケジュールが実行されます。この場合、ステージは仕様で指定された VRC の動作時間をキャプチャし、このキャプチャされた時間を後続の優先度の低いすべてのオーダーで使用できないようにします。

5. ドラムバッファロープ（DBR）方式

「ドラム・バッファ・ロープ」方式（DBR-Drum-Buffer-Rope）は、TOC（制約理論）で開発された「プッシュアウト」物流システムの原型の 1 つです。これは、個々の FIFO キューの在庫を制限しない点を除けば、制限付き FIFO キューシステムと非常によく似ています。

米。 9.

代わりに、単一の生産スケジュールポイントと、システム全体の生産性を制限するリソースである ROP との間にある在庫に全体的な制限が設定されます (図 9 に示す例では、ROP はエリア 3 です)。 ROP が 1 つの作業単位を完了するたびに、プランニングポイントは別の作業単位を実稼働環境にリリースできます。これをこの物流スキームでは「ロープ」と呼びます。「Rope」はROPの過負荷に対する制限を制御する仕組みです。基本的に、これは ROP での処理よりも速い速度で作業がシステムに入力されるのを防ぐ資材発行スケジュールです。ロープの概念は、システム内のほとんどのポイント (計画バッファーによって保護されている重要なポイントを除く) で仕掛品が発生するのを防ぐために使用されます。

EPR は生産システム全体のリズムを決定するため、その作業スケジュールは「ドラム」と呼ばれます。 DBR 方法では、生産性を制限するリソースに特別な注意が払われます。システムはその最小能力のリソース以上の生産を行うことができないため、生産システム全体の最大可能出力を決定するのはこのリソースだからです。 ROP が常に時間通りに新しい作業を開始できるように、在庫制限と設備の時間リソース (その有効使用時間) が分散されます。このメソッドでは、このメソッドを「バッファ」と呼びます。「バッファ」と「ロープ」は、ROP の過小負荷または過負荷を防ぐ条件を作成します。

「プル」物流システム DBR では、ROP の前に作成されるバッファーは 一時的な自然界の物質ではなく。

時間バッファは、特定のジョブの ROP への到着の変動を考慮して、スケジュールされた「処理の開始」時間を保護するために提供される予約時間です。たとえば、EPR スケジュールでエリア 3 の特定のジョブを火曜日に開始する必要がある場合、EPR 前のすべての処理ステップ (エリア 1 および 2) が月曜日に完了するように、そのジョブの材料を十分早めに発行する必要があります (つまり、必要な期限の丸 1 営業日以内に提出してください)。バッファー時間は、最も貴重なリソースをダウンタイムから「保護」する役割を果たします。これは、このリソースの時間の損失は、システム全体の最終結果における永久的な損失に等しいためです。材料の受け取りと生産タスクは、「スーパーマーケット」セルへの充填に基づいて実行できます。ROP を通過した後の後続の処理段階への部品の転送は、限定的な FIFO ではなくなりました。対応するプロセスの生産性は明らかに高くなります。

米。 10. DBR方式でのバッファ整理の例
ROPの位置に応じて

生産チェーンの重要なポイントのみがバッファーによって保護されることに注意してください (図 10 を参照)。これらの重要な点は次のとおりです。

リソース自体の生産性が限られている (セクション 3)、
制限されたリソースによって処理された部品が他の部品と組み立てられる後続のプロセスステップ。
限られたリソースで加工された部品を含む完成品の出荷。

DBR 手法は、生産チェーンの最も重要なポイントに焦点を当て、それ以外の部分を排除するため、顧客の出荷期限を守る信頼性を損なうことなく、生産サイクルタイムを、場合によっては 50 パーセント以上短縮できます。

米。十一。監視制御の例
DBR メソッドを使用して ROP 経由で注文を渡す

DBR アルゴリズムはよく知られた OPT メソッドを一般化したもので、多くの専門家はこれを日本の「カンバン」メソッドの電子的具体化と呼んでいますが、実際には「スーパーマーケット」セルと「ドラムバッファ」を補充するための物流スキームの間にあります。 -ロープ」の方法では、すでに見たように、大きな違いがあります。

「ドラムバッファロープ」（DBR）法の欠点は、特定の計画期間（実行される作業のスケジュールを計算する間隔）にローカライズされた ROP が存在する必要があることです。これは、次の場合にのみ可能です。連続生産および大規模生産の条件。ただし、小規模で個別の生産の場合、通常、十分な長期間にわたって EPR を局地化することは不可能であり、この場合に検討されている物流スキームの適用可能性が大幅に制限されます。

6. 本番環境での作業の制限 (WIP)

仕掛品 (WIP) 制限のあるプルロジスティクスシステムは、DBR 方式に似ています。違いは、ここでは一時バッファが作成されないことですが、材料在庫の一定の固定制限が設定され、それがシステムのすべてのプロセスに分散され、ROP でのみ終了するわけではありません。図を図 12 に示します。

米。 12.

「プル」管理システムを構築するこのアプローチは、上で説明した物流スキームよりもはるかに単純で、実装が容易で、多くの場合、より効果的です。上で説明した「プル」物流システムと同様、ここでも計画のポイントは 1 つあります。これは図 12 のセクション 1 です。

WIP 制限のある物流システムには、DBR 方式や FIFO 制限付きキューシステムと比較して、いくつかの利点があります。

誤動作、生産リズムの変動、および生産性に余裕のあるプロセスのその他の問題は、EPR の作業不足による生産の停止につながることはなく、システム全体のスループットを低下させることはありません。
1 つのプロセスだけがスケジューリングルールに従う必要があります。
ROP の位置を修正 (ローカライズ) する必要はありません。
現在の EPR サイトを見つけるのは簡単です。さらに、このようなシステムは、制限された FIFO キューと比較して、「偽信号」の発生が少なくなります。

検討されたシステムは、安定した製品範囲、合理化された不変の技術プロセスによるリズミカルな生産に適しており、大量生産、大規模生産、バッチ生産に対応します。独自の製造技術による新しい注文が継続的に生産され、製品の発売時期が消費者によって決定され、一般に製品の製造プロセス中に直接変更される可能性がある、単一品の小規模生産では、多くの製品が生産されます。組織的な問題は生産管理レベルで発生します。現場から現場への半製品の移動においてFIFOルールのみに依存すると、このような場合に仕掛品制限を設けた物流システムは有効性を失います。

上で説明した「プッシュ」物流システム 1 ～ 4 の重要な特徴は、よく知られたリトル公式を使用して製品のリリース時間 (処理サイクル) を計算できることです。

リリース時間 = WIP/リズム、

ここで、WIP は進行中の作業量、Rhythm は単位時間あたりに生産される製品の数です。

しかし、小規模で個人的な制作の場合、この種の制作はリズミカルとは言えず、制作リズムの概念は非常に曖昧になります。さらに、統計によると、このような業界の機械システム全体は、平均して半分が十分に活用されていない状態にあります。これは、処理の前段階でラインに並んでいる製品に関連する作業を見越して、ある装置の継続的な過負荷と、別の装置の同時ダウンタイムが原因で発生します。さらに、マシンのダウンタイムと過負荷は常にサイト間を移動するため、マシンをローカライズして上記のロジスティクスプルスキームを適用することはできません。小規模個別生産のもう 1 つの特徴は、部品と組立ユニットのセット全体の形での注文を、決められた期限までに履行する必要があることです。これにより、生産管理のタスクが非常に複雑になります。このセット (オーダー) に含まれるパーツには技術的に異なる処理プロセスを適用することができ、各領域は他のオーダーの処理時に問題を引き起こすことなく、一部のオーダーの ROP を表すことができます。したがって、検討中の業界では、いわゆる「仮想ボトルネック」の影響が生じます。つまり、マシンシステム全体が平均して低負荷のままであり、そのスループットが低いということです。このような場合に最も効果的な「プル型」物流システムが計算優先方式です。

7. 計算可能な優先順位の方法

優先順位を計算する方法は、上で説明した 2 つの「プッシュ」物流システム、つまり「スーパーマーケット」補充システムとキューが制限された FIFO システムを一種の一般化したものです。違いは、このシステムでは、「スーパーマーケット」のすべての空のセルが必ず補充されるわけではなく、生産タスクは限られたキューに入ると、FIFO ルールに従っていない（つまり、強制的な規律が適用されていない）サイトからサイトへと移動されることです。「受信した順序」）、およびその他の計算された優先順位に従って観察されます。これらの優先順位を計算するためのルールは、単一の生産計画ポイントで割り当てられます。図 13 に示す例では、これは最初の「スーパーマーケット」の直後にある 2 番目の生産サイトです。後続の各生産サイトには独自の生産実行システム (MES - 製造実行システム) があり、そのタスクは、現在の優先順位を考慮して受信タスクをタイムリーに処理し、内部のマテリアルフローを最適化し、このプロセスに関連する新たな問題をタイムリーに表示することです。、。いずれかのサイトでの特定のジョブの処理に大きな偏差があると、その優先度の計算値に影響を与える可能性があります。

米。 13.

「プル」手順は、後続の各セクションが可能な限り最高の優先順位を持つタスクのみの実行を開始できるという事実によって実行されます。これは、利用可能なすべてのセルではなく、「スーパーマーケット」レベルでの優先順位の入力で表されます。優先タスクに対応するもののみ。後続のセクション 2 は、他のすべての生産ユニットの作業を決定する唯一の計画ポイントですが、セクション 2 自体はこれらの最も優先度の高いタスクのみを実行する必要があります。タスクの優先度の数値は、各セクションで共通の基準の値を計算して得られます。この基準のタイプは主計画部門 (セクション 2) によって設定され、各生産セクションはそのタスクの値を個別に計算し、処理のためにキューに入れられるか、前の「スーパーマーケット」の満たされたセルに配置されます。ステージ。

「スーパーマーケット」セルを補充するこの方法は、トヨタ自動車の日本企業で初めて使用され始め、「生産平準化手順」または「平準化」と呼ばれました。現在、「平順化ボックス」を埋めるプロセスは、TPS (トヨタ生産システム) で使用される「プル型」計画システムの重要な要素の 1 つです。この場合、受信タスクの優先順位は、タスクを実行する生産領域の外で割り当てまたは計算されます。スーパーマーケットの既存の「プル型」補充システム（カンバン）を背景にしています。ディレクティブの優先順位の 1 つを実行注文 (緊急、緊急、計画、移動など) に割り当てる例を図 14 に示します。

米。 14.ディレクティブの割り当て例
履行された注文を優先する

この「プル」物流システムにおいて、あるサイトから別のサイトにタスクを転送するためのもう 1 つのオプションは、優先順位のいわゆる「計算ルール」です。

米。 15.実行された注文の順序
計算された優先順位の方法で

セクション 2 からセクション 3 に転送される実稼働タスクのキュー (図 13) は制限されています (制限されています)。ただし、図 4 に示すケースとは異なり、タスク自体はこのキュー内の場所を変更できます。現在の (計算された) 優先順位に応じて、到着順序を変更します。実際、これは、実行者自身がどのタスクに取り組み始めるかを選択できないことを意味しますが、タスクの優先順位が変更された場合、現在のタスクを完了していない（現在の WIP に変更する）まま、タスクの完了に切り替える必要がある場合があります。最も優先度の高いもの。もちろん、このような状況では、生産現場に膨大な数のタスクと多数の機械が存在するため、MES を使用する必要があります。現場を通過するマテリアルフローの局所的な最適化を実行します（すでに処理されているタスクの実行を最適化します）。その結果、計画のポイント以外の各拠点の設備についても、現地での運用生産スケジュールが作成され、実行するタスクの優先順位が変わるたびに修正されることになります。内部最適化問題を解決するために、当社では「設備負荷基準」と呼ばれる独自の基準を使用しています。「スーパーマーケット」によって接続されていないサイト間で処理を待機しているジョブは、「キュー選択ルール」 (図 15) に従って順序付けされます。これも時間の経過とともに変化する可能性があります。

タスクの優先順位を計算するためのルールが各生産サイト (プロセス) に関して「外部」に割り当てられている場合、サイト機器の積載基準によって内部のマテリアルフローの性質が決まります。これらの基準は、サイトでの最適化 MES 手順の使用に関連付けられており、「内部」での使用のみを目的としています。これらはサイト管理者によってリアルタイムで直接選択されます (図 15)。

キューから選択するためのルールは、実行中のタスクの優先順位の値に基づいて割り当てられ、また、特定の実稼働サイトでのタスクの実際の実行速度も考慮されます (セクション 3、図 15)。

サイト管理者は、生産の現在の状態を考慮して、個々の技術オペレーションの優先順位を独立して変更し、MES システムを使用して社内の生産スケジュールを調整できます。操作の現在の優先順位を変更するためのダイアログの例を図 16 に示します。

米。 16.

特定のサイトで実行中の特定のジョブ、または処理を待っている特定のジョブの優先度の値を計算するには、次のようないくつかの基準に従ってジョブ (特定の順序に含まれる部分) の予備的なグループ化が実行されます。

製品（注文）の組立図の番号。
図面による部品の指定。
注文番号;
現場の設備で部品を処理する複雑さ。
指定された注文の部品がサイトの機械システムを通過する時間 (この注文の最初の部品の処理の開始時間と最後の部品の処理の終了時間の差)。
この注文に含まれる部品に対して実行される操作の合計の複雑さ。
機器の切り替え時間。
加工部品に技術的な設備が備わっていることを示す標識です。
部品の準備完了率 (完了した技術的操作の数)。
指定された注文のうち、このサイトですでに処理された部品の数。
注文に含まれる部品の合計数。

指定された特性に基づいて、張力（指標 6 と指標 5 の比率）などの特定の指標の数を計算し、7 と 4 の値を比較し、指標 9、10、11 の比率を分析し、ローカル MESシステムは、1 つのグループ内にあるすべてのパーツの現在の優先順位を計算します。

同じオーダーのパーツであっても、異なるエリアにある場合は、計算された優先度の値が異なる場合があることに注意してください。

計算優先方式の物流スキームは、主に少量・単品種の多品種生産に利用されます。この物流設計は、「プル」スケジューリングシステムを備え、ローカル MES を使用して個々の生産エリアに高速注文が流れるようにすることで、分散型コンピューティングリソースを使用して、ジョブの優先順位の変化に直面してもプロセスの効率を維持します。

米。 17.詳細な生産スケジュールの一例
MESの職場用

この工法の特徴は、MESシステムにより、生産エリア内での詳細な作業スケジュールを作成できることです。実装は多少複雑ですが、優先度を計算する方法には次のような大きな利点があります。

生産中に発生する電流偏差は、実行中のタスクの優先順位の変化に基づいてローカル MES によって補正され、システム全体のスループットが大幅に向上します。
ROP の位置を修正 (ローカライズ) したり、進行中の作業を制限したりする必要はありません。
各拠点の重大な障害（設備故障など）を迅速に監視し、さまざまなオーダーに含まれる部品の最適な処理順序を再計算できます。
特定の地域での現地生産スケジュールの存在により、生産の運用機能とコストの分析が可能になります。

結論として、この記事で説明した「プル」物流システムのタイプには、次のような共通の特徴があることに注意してください。

限られた量の安定埋蔵量（流動埋蔵量）を、現在の要因に関係なく、生産の各段階で量を規制しながらシステム全体で保存すること。
1 つのサイト (単一の計画ポイント) に対して作成された注文処理計画によって、企業の他の生産部門の作業計画が決定されます (自動的に「抽出」されます)。
注文 (生産タスク) の促進は、生産プロセス (「スーパーマーケット」) で消費される物的リソースを使用して、技術チェーンの次のセクションから前のセクションへ、および FIFO ルールに従って前のセクションから次のセクションへの両方で発生します。計算された優先順位。

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エフゲニー・ボリソビッチ・フロロフ

生産において最も難しいタスクの 1 つは、生産プロセスを計画し、それに基づいて運用管理を行うことです。いくつかの異なるアプローチがあります。この記事では、「ドラム-バッファ-ロープ」制約理論によって開発されたアプローチの本質と利点に焦点を当てます。

この方法の本質は、問題を可能な限り単純化することです。つまり、制限である 1 つのリソースのみに対して生産タスクを計画し、他のすべての領域の同期操作を確保することです。プラント全体の生産量がこの制限されたリソースの生産量に依存することは明らかなので、他のすべてのセンターの最適な負荷を確保し、それらの作業を計画する必要はありません。

LBC における「ドラム」という用語は、企業全体の生産性を決定する、限られた容量の内部リソース (ROM) の生産スケジュールを指します。したがって、制限によって会社全体の仕事のペースやリズムが決まり、制限のない状態での過剰生産や過負荷から保護されます。これにより、柔軟性と高度なシステム応答性が可能になります。

BBK の「バッファ」は、制限のあるリソースの容量を最大限に活用し (ダウンタイムの可能性を排除し)、顧客の注文を時間通りに履行できるようにする保護メカニズムです。ただし、これらは物ではなく時間です。バッファーは、進行中の作業がスケジュールされた処理開始の一定時間前に到着するように設計されています。同時に、バッファの消費と、生産チェーンに沿ったワークピース、部品、アセンブリ、または製品の進行を制御するメカニズムが提供されます。

「ロープ」は、素材のリリースと制限の速度を確実に同期させるための通信手段です。このメカニズムにより、生産システムでの過剰な材料を回避し、生産をスピードアップし、在庫とリードタイムを削減することができます。実際、これは倉庫からの資材の放出計画であり、制限の動作モードに応じて調整されます。

この計画メカニズムにより、次のことが可能になります。

注文の時間通りの実行を監視および管理します。
生産サイクルタイムを短縮します。
システム内で進行中の作業量を減らします。

この方法のもう 1 つの利点はその柔軟性です。BBK は受注生産と倉庫生産の両方で使用できます。

他のシステムとは異なり、BBK は在庫を削減するのではなく、収益を生み出すことを目的としています。同時に、この方法を使用すると、本番環境のボトルネックを確認し、発生した問題を解決するために集中的な対策を講じることができます。さらに、そのような措置の効果は即時かつ具体的に現れます。したがって、リーン生産から有限能力リソース (SCR) への切り替え手法 (SMED) を適用すると、企業全体の生産量が即座に増加します。したがって、制約理論のアプローチは矛盾するものではなく、既存の技術を補完し、その適用の効果を大幅に高めます。

E. Goldratt が提案した制約理論によれば、各生産では、ボトルネックとなる比較的少数の作業センターのリストが特定され、その生産性が生産全体の生産性を制限します。最大の生産性を達成するには、これらのボトルネックを可能な限り拡大し、可能な限り効率的に使用する必要があります。

E. Goldratt による「ドラムバッファロープ」メソッド TOS システムの限界理論: 概要

生産のボトルネックを考慮しながら生産を最適化するための特定の手順は、「ドラムバッファロープ」または DBR (ドラムバッファロープ) として知られる技術に組み合わされています。このテクニックを使用するための基本的な手順:

ボトルネックとなっているワークセンター。この手法ではこれらをボトルネックと呼んでいます。 ドラム;
ドラム缶の最も効率的な積載を保証します。これを行うには、作業を正確に計画し、ドラムの稼働スケジュールを作成し、ダウンタイムを排除する必要があります。
他のワークセンターでの作業をドラムの作業に従属させます。生産工程中、ドラムの前にあるワークセンターで生産するこの手法は、 バッファ。バッファーでの作業は、ドラムの予定された開始時刻の指定された時間前に、事前に開始する必要があります。バッファーの持続時間は、ドラムの動作時間前にバッファー内での作業が完了するように選択する必要があります。したがって、バッファはドラムをダウンタイムから保護する必要があります。

「ドラムバッファロープ」（以下、BBV）方法論をサポートするために、生産管理機能は次の操作手順を提供します。

すべての生産は段階に分かれています。段階の選択は BBB 技術の結果ではありませんが、他の目的、たとえば、異なる地域で行われる生産の一部の選択などで必要になる場合があります。
各ステージで目立つ 主要なワークセンターこのステージの主役は彼のドラムです。ドラムには、そのパフォーマンスに関する正確な情報が与えられます。その前後で実行されるすべての作業については、一般化された実行時間が指定され、その時間内に完了することが保証されます。 バッファ;
生産段階の情報をもとに生産スケジュールの計画を立てます。したがって、生産計画には、すべての作業場の生産性に関する詳細な情報は必要ありません。主要な作業場の生産性とバッファ内の稼働時間を知るだけで十分です。生産中は、主要な作業センターの前にあるバッファ内の作業状況が監視されます。

ドラムバッファロープテクニックを使用するためのヒント

ボトルネックを見つけるための最も効果的なアプローチの 1 つは、どの作業センターに処理待ちのワークピースが山積みになっているかを調べることです。
品質管理を「ドラム」の前に置くことをお勧めします。この場合、ボトルネックは高品質であることがわかっているワークのみを処理することになり、その非効率な作業が排除されます。
生産を常に監視し、ボトルネックの構成の変化を制御する必要があります。以前に特定されたボトルネックの負荷を最適化することで、新しいボトルネックを特定できます。
「ドラム」がアイドル状態にならず、効率的に動作するように、あらゆる可能な措置を講じる必要があります。
可能であれば、「ドラム」の生産性を向上させる必要があります。これにより、システム全体のパフォーマンスが向上します。

システム制限に関する TOC 理論の方法論に関する文献。

システム制約理論 (TOS)。 制約の理論: 本質的な単純さと制約の制御 ドラム ロープ