APSの論理構造−MRPからの離脱一
票田 充

本稿では，APS誕生の必然性を米Egの生産管理の体制といえるMRPが抱える構造的問題を明らかにすることによって示す．さらに，APSは，OPT・TOC，生産座席予約システム，製番管理方式などのMRPと対立しながら並存してきた概念や方法を集約し，発展させたものであり，それが多品種少量生産，受注生産の要求を実現するうえで不可欠な論理構造を保有していることを述べる．

キーワード：APS，MRP，多品種少量生産，受注生産，動的スケジューリング，垂加勺ペギング，
論理構造…lll…‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖＝‖‖‖＝‖‖‖‖＝＝‖‖‖＝‖‖‖＝‖‖‖‖‖‖‖‖＝‖‖‖＝‖‖‖‖＝‖‖‖‖＝‖‖‖‖＝‖‖＝＝＝‖‖‖‖＝‖‖‖‖＝＝‖‖‖‖＝‖‖‖＝＝‖‖‖＝＝州Illllll…lllllll州Illllllllll胴Illlllll……llllll…酬＝lllllll…‖‖‖‖‖‖‖‖‖＝＝＝‖‖‖仙

1．はじめに

2．MRPの特徴とその問題点

APS（Advanced Planning and Scheduling）がわ

2．1MRPの基本演算間APSに関する様々な研究が展開されるとともに，MRP（MaterialRequirements Planning）は，1950年代にすでにジェネラル・エレクトロニック社

外来パッケージの日本企業への導入や国産APSパッで用いられていたという［1］．その名称が示すとおり，ケージの開発と普及が進み，APSの研究と実践に関元来の機能は生産計画を実現するために必要な資材のしてわが国はいまや世界の先端を行くまでに至ってい時期と量を計算することにある．必要量の計算は複雑る．APSが学界で関心を呼んでいる理由は，すでになものではない．製品の部品構成を示すBOM（Bi1l

機会があるたびに述べてきたとおりその論理性と革新of Material）用いて，製品の所与の必要量を各部品性にある．一方，しばしば比較の対象になるMRPは，の在庫量を考慮しながらBOMの各レベルに属する部生産管理パッケージとして長い期間にわたって利用さ品について順次展開していけばよい．BOMの製品レれてきた実績を有しており，問題点を内包しているもベルを0次，次のレベルを1次，さらに2次，3次とのの，今後も一部の製造業で利用され続けていくこという順に展開し，0次レベルに示された製品の要求量が予測される．APSはしばしばMRPと比較され，に基づいて1次レベルの部品の要求量を，それに基づその出現の必然性が対比を通して示されるという関係いてさらに2次部品の要求量を次々と求める計算を行が両者間に見られる．

う．これは レベルバイレベル の計算と呼ばれておが国に紹介されて以来5年以上の年月が経過し，その本稿においてもAPSが持つべき特質をMPPの構り，MRPの特徴となっている．いくつかの製品間の造的な問題点を月餉寸することによって明らかにし，類似性が高く，製品間で共通部品がある場合，各製品APS固有の論理構造はいかなるものであるかを示しの要求量に基づいて部品の必要量を計算せずに，製品たい．APSを理解するにはMRPの知識が不可欠で群を対象にレベルバイレベルの計算を行うことによっあるが，ここでは字数の制限があり，その説明は断片て共通部品の必要量が求められる．

的なものになることを許していただきたい．幸い，各部品の必要時期を考慮して必要量を計算するためMRPについては多くの文献があるので，必要と考えに，独特の方法が用いられる．それは タイムフエイ

る読者はそれらを参照してほしい．

ジングと呼ばれるもので，各レベルでの生産計画に用いる時間軸を バケット と呼ばれる同一の長さからなる小期間に分割し，それらに期間30，期間31，期間32，…のような通し番号を付けて識別し，生産くろだ みつる

計画の作成に利用する．バケットは，通常，1週間，青山学院大学理工学部経営システム工学科1日のような管理しやすい長さが用いられる．そのた〒229−8558相模原市淵野辺5−10−1

めに，MRP計算のトリガになる0次レベルにおける2004年9月号© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

（3）563

各製品の要求量レヾケット当たりの要求量として与えられ，それを時間軸に沿って示したものを基準生産計画（MPS：Master Production Schedule）と呼ぶ．
レベルバイレベルの計算を実行する場合，生産期間や調達期間であるリードタイムを考慮して下位のレベルの要求時期が決定される．例えば，0次レベルにおける製品Ⅹの期間30の要求量が200であり，1次レベルにおける部品Aの要求量が400と計算されたとして，またリードタイムとして2バケットの長さが与えられているならば，部品Aの要求量400は期間28に対して指定される．またその際にロットまとめと呼図1MRPIIに見られる二つの閉ループばれる処置が行われる．例えば，他の製品の要求量の計算結果として部品Aの期間27における要求量がに基づき簡略化された方法で設備の負荷計画を作成し，300であったとする．部品Aの要求量としてそれらその結果として不都合があるならばMPSを修正するが大きなものでないならば，要求量400と要求量300というものであり，特に問題がなければ仮のMPSをはまとめられて要求量700が期間27に対して指定さ最終MPSとして前述の基本演算に従って資材の所要れる．

量計算を行う．この一つ目の閉ループの計算において部品の種類が膨大な数にのぼる大規模なMRP演算はロットまとめが行われず，ロットまとめを行っていをメインフレームによって実行する場合，このレベルる工場にとって精度が粗くなるため，ラフカット能力バイレベルとタイムフエイジングは計算効率を保証す計画と呼ばれる．二つ目の閉ループは通常のMRPのる大変優れた方法であったことが想像される．時期に演算を行った後，設備の負荷計画を実行し，不都合がよってタイムバケットの長さを変えることはあるとしあれは仮のMPS立案の段階にフィードバックするとても［2］，同一時期にレベル間でタイムバケットの長いうものであり，計算が収束する保証はなく，計算時さを変えることを認めるならば，その演算は複雑で効間をやたらに消費する可敵性がある．

率の悪いものになったに違いない．

2．3 MRPシステムの過敏症
MRPシステムの入力データである基準生産計画，2．2 ウオータホール型演算

レベルバイレベルの計算の結果求められた各レベルBOM，在庫量，リードタイムが与えられた後，立案の要求量は，自工場や外注先の工場の生産要求量を示された計画が実行されるまでの間，それらが変わらなすものであるため，それらの部品を作る工場（その工いという保証はない．特に，基準生産計画は需要予測場にとっては製品になる）にとっては，各小期間中のと確定需要の双方に基づいて作成されており，近年に作業負荷はそれらの要求量に基づいて一方的に決まる．

おける市場変動の加速化によって，要求量と要求時期というのは，0次レベルの生産要求量が工場の生産能の変更は当然のように発生する．

力や余力と無関係に決定されるからである．その結果，もともと，期毎に入力データを更新してMRPの処工場において過剰な負荷を処理する必要が生じるか，理を行うことはリジェネレーションと呼ばメt，MRP設備や人員の遊休が発生するという事態が往々にしてに欠かせない手法として知られている．ところが，期生じる．これは，MRPの基本演算がフィードバック毎だけでなく（多くの場合バケットタイムは週）期の機能のないウォータホール型であることから生じてお半ばでリジェネレーションを行う必要が生じるようにり，その後MRPに閉ループが取り込まメ1，基準生産なり，そのつど膨大な量の印刷物を出力することを椰

計画（MPS）を作業負荷の大きさに応じて修正する

撤して米国ではMRPにMoreReamsofPaperとい機能が付け加えられた．図1はMRPとERPの中間うあだ名がついたという．その後，入力データの変更段階のパッケージとして知られるMRPIIの処理手順に対応する手段として，ネットチェンジという技術がを示したものであり［3］，二つの閉ループが見出され考案された．これはネットチェンジを基準生産計画のる．

一部分に限定するとともに，その影響が及ぶ範囲を下一つの閉ループは生産計画から作られた仮のMPS564（4）

位のいくつかのレベルに限って展開演算をするという© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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である．しかし，近年，受注生産化が一般化し，ものである［2］．

しかしながら，変更の結果として製造や購買の現場MRPの役割に変化が生じたために，ペギング機能がでは手配の内容が変更されるため，混乱が生じる．こ重視されるようになったといえる．それは，納期見積

れはMRPの過敏症（schedule nervousness）と呼ばりが必要になったからであり，かつてはどの製品がどれ，変更指示の数でその程度を表すことが行われ，変の期にどれだけできるかという情報さえあれば，顧客更回数を減らすうえで有効であるという．過敏症に対に製品をいつ出荷できるかを回答できた．これは，最する論理的な対応策を述べた文献［4］によれば，効果終品目に対する顧客オーダのペギングを意味する．現的な対策としては，基準生産計画における現在の期に在では，BOMの中間レベルにある部品，一般に組立近い数期間あるいはいくつかのオーダについて変更を品やコンポネントと呼ばれる部品の在棒状況や生産予禁止する凍結（freezing）以外にないということであ定が納期見積りを行ううえで欠かせなくなってきておる．これは，従業員や直接の取引先というステークホり，MRPはその発展の背景とは異なる受注生産へのルダーを重視した結論であって，市場や顧客を重視す対応を迫られており，MRPの構造的な無理がペギンるならばそのような答えで満足できるはずはない．

グという機能一つを取り上げても顕在化してきたとい

2．4 MRPの変節える．

最近のMRPに関する教科書を開くと，ペギングという用語が見出される．これは展開して求めた各部品

3．APSの概念構成の総要求量を親部品のそれぞれに対してどれだけの量3．1APSの出現を促した諸概念が必要であるかについてリストの形式によって示すこ（1）OPT・TOCとをいう．一つ上のレベルの親部品に対してそれを行TOCの提唱者として知られるゴールドラットは，うことをシングルレベル・ペギング，基準生産計画に米国における生産管理の体制といってもよいMRPに示された最終品目を含むすべての親部品に対して行う

対して，1990年出版の自著の中で次のような批判をことをフル・ペギングという［2］．これを行うにはしている［5］．MRPは生産現場の資材のフローを扱BOMに示された製品構成をトレースして親部品を確うスケジューリングと切り離されたものであって，基認するものであるから，それなりの計算が必要とされ準生産計画に従って資材の所要量をただ計算するだける．の巨大なデータベースとなっている．この批判はスケMRPが考案される前から存在した製造番号管理方

ジューリング・パッケージOPTの開発とその導入に式（通常，製番管理方式と呼ばれる）は，特定のオーかかわった長年の体験から生まれたものであり，生産ダに関して部品が展開され，各部品がオーダごとに定現場のオペレーションを無視したMRPの特質を取りめられた共通の製造番号を保有しているため，製造さ上げたものである．

れたそれぞれの部品は常に親部品に引き当てられていさらに，MRPの機能をそのようなシステムに限定るといえる．ところが，注文がキャンセルされたり，せぎるを得なくした理由として，BOMの構造的問題設計変更があったりすると，製造された部品は該当すがあることを指摘している．つまり，BOMは製品とる親部品がなくなり，他のオーダに利用できても製造部品の関係を表したものであって，スケジューリング

番号が異なるがゆえに，親部品を探すことが容易ではを取り扱うために必要な加工手順，加工時間などの生なかった．MRP誕生の背景にはこのような不合理を産情報であるところのラウティング（routing）となくすることにあったが，製番管理方式は展開する段BOMとの間で効率的なデータのやり取りが望めない階でBOMは必要であっても，展開され，製造されたことを指摘している．図2はBOMと生産情報の二つ部品が製造番号を持っている限り，部品は親部品や最のデー終製品に引き当てられており，改めて引き当てをするあるかについてMRPが発展した時代のデータベース必要はない．言うまでもないが，引き当てはペギングの管理技術を前提にして表したものである．図は文献と同じ意味を持った用語である．

［5］に掲載されたものに少し手を加えたものであるが，MRPはもともと見込生産を背景として発展してきタベースを接続することが，いかに非効率的で左のBOMは部品aが製品ⅩとYの共通部品であり，た生産管理の概念であり，ペギングを特に取り上げてMRPの部品展開をする過程で別のデータベースであMRPの機能として考える必要性は本来なかったはずるラウティング（生産情報）からスケジューリングに

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必要なデータを読み取ることがいかに大変であるかを（3）製番管理方式示している．部品の生産情報は辞書式に配列されていMRPの本場の米国では，1970年代にはMRPが生るとし−う意味であろう．実際のところ，MRPはこの産管理の標準的なシステムとなった．一方，日本ではようなデータ構造問題を何十年間も放置してきたため，前述した製番管理方式が受注生産をしている中規模企スケジューリングを同時に考慮することができず，資業で依然として活発に利用されていた．その理由は製材の手配をしてからスケジューリングを行うとし−う論品や中間製品のロットサイズが大きくなく，MRPの理構造に固執せざるを得なくなった．

ように顧客オーダと中間製品を切り離すことが無意味（2）生産座席予約システムであったからに他ならない．表1は資材の手配方式と1980年代の終わり近くになって，わが国の産業界してのMRPと製番管理方式を比較したものである．

で生産座席予約システムという生産管理方式が知られまたトヨタ生産方式の影響もあって，顧客オーダのるようになった．当時は，CIMが製造業において広異なるロットをまとめて作るという考え方が受け入れく受け入れられ，特に製販統合型CIMが関心を集め，難かったという背景もあろう．つまり，多品種少量生製造部門と販売部門の協調という観点から新しい生産産という現代の生産の一般的形態を，わが国の多くの管理概念が誕生した．現在でも根強く残っている受注企業が米国に先駆けて取り組んでいたということがい活動における販売部門主導の慣行が製造部門の非効率えよう．

を招いているという認識から，製造部門の負荷状況に3．2 APSの論理構造基づいて顧客の納期を定める一方，受注条件である納MRPが旧時代の構造をそのままにして新時代の要期を遵守するという理念を掲げたシステム化の先鞭が求に対応するという矛盾を抱える一方，APSは新時つけられた．情報技術の進歩がそれを可能にしたとは代の要求を満たすべく過去にとらわれず白紙の状態でいえ，革新的な生産管理概念の誕生として認識されな設計されたため，必然的に論理的であり，当然革新的くてはならない．現在注目されているスケジューリンなものとなった．要求は階層的であり，上位の要求は，グベースの納期見積ではないが，それまでは見られな下位の要求を生み出すという関係があり，概念としてかった高い精度の予約が設備や人員に対して顧客オーのAPSとはそれらの要求への対応を具体的に示した

ダごとに行われるとともに，製造・販売両部門の関係ものであり，そこには整然とした論理構造が見出されを改善する試みが企てられ，実際に効果が認められた

る．次に，要求事項を階層的に示す．

（a） APSは受注生産・多品種少量生産への対応と報告されている［6，7］．

を指向する生産管理概念である．このために生産情報

BOM

市場の変化へのスピーディな対応と最大限の合理性が重視される．

（b−1）納期見積りはAPS演算のトリガとなるもの／＼ノ＼で，納期回答は正確かつ迅速に行われる必要

圏がある．

／†＼

（b−2）納期見積りは合理的に行われねばならず，納圏図画／＼ ／＼期・生産量・価格などの受注条件は顧客と製造業者双方が納得するものでなくてはならな「1「＿！二jしヰニ」

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図2 BOMと生産情報の分離（b−3）受注に当たって製造業者はその条件を厳守す

表1資材手配の方式と生産形態の関係
MRP

生産形態

566（6）

製番管理方式

個別生産不適適ロット生産（小ロット）利用可能適ロット生産（中ロツト）

適不適

連続生産

適不適

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ない．そのような新構造のデータベースを従ることが要求される．

来のBOMと区別してⅩ−BOM（例えば，（b−4）受注後における受注条件の変更は顧客と製造業者双方が納得するものでなくてはならず，M−BOM：Manufacturing−BOM）と呼ぶこ

変更によって損失が生じればその補償を変更とが多い．

（d−2）上記の生産資源の使用計画と資材の調達計画側は求められる．
（c−1）納期見積りの精度を高め，納期厳守を履行す

は常に現実を反映するように行われる必要がるためには生産資源の使用計画と資材の調達ある．そのために，次々と発生する受注に対計画を同期して行う必要がある．生産資源の応して追加とそれに伴う変更が行われるとと使用計画は生産スケジューリングと，資材のもに，生産や調達の進捗状況を取り込んだ計

調達計画は資材引き当て（ぺギング）と同義

画の補正が定期的に実施される必要がある．

語である．

また情報はすべての部門からweb上でアク（c−2）生産スケジュールは受注が次々と生じることセス可能であり，各部門の利用に供することを前提としたものであり，また効率性が求めができるものでなければならない．

られているため，動的なものであることが必（d−3）顧客からの引き合いに応じて，営業部門で納要であり，特に納期への影響が抑制されると期回答が即座に行えるためには，最新の生産いう意味での頑健性が求められる．

資源の利用計画と資材の調達計画を示すモデ（c−3）ペギングは資材の効果的な利用を前提としたルが提供され，それを利用した納期見積りのものであるから，動的ペギングが望まれる．

シミュレーションが即座に実施され，顧客に納期・生産量などの注文条件の変更に，随時回答できる環境の整備が必要である．このよ対応できなくてはならない．

うな情報共有は製造部門と営業部門の，また（c−4）受注生産環境においても，短納期を実現する製造業者と顧客の協調関係を形成するうえでために標準的資材（モジュール）に対しては大きな意味を持つものである．

見込みに基づく購買や生産の指示が必要であ（d−4）発注先である資材供給業者と製造業者との間る．この意味で，生産スケジューリング，資においても同様の納期見積りが可能となり，材の引き当て，資材の在庫管理は密接に関連両者の間で協調関係が形成できるならば，資した一つの管理活動でなくてはならない．

材供給業者→製造業者→顧客間でのAPSを通した情報共有が可能となり，その結果とし（d−1）生産資源の使用計画と資材の調達計画を同期して実行するには高速の処理が望まれる．そて膨大な無駄が排除され，全体最適の観点にのためには，BOMと生産情報を直結したデ立った企業間連携が実現できる．

ータ構造を持つデータベースの構築が欠かせ以上の論理構造は，反復的な受注生産を前提とした

図3 APSの概念
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（7）56丁ものであるが，注文に応じて設計が必要な完全受注生類の部品の必要量と，おおよその必要時期の計算に産（engineerto，Order production）場合は，顧客かMRPは有効である．この場合，組立作業は人手によらの引き合いに応じて設計・製造に関する情報が技術るため，精度の高い設備の利用計画立案は重要でなく，部門から提供され，それらに基づいて納期見積りが行その時期の需要に応じて生産能力の調整ができるならわれる．納期回答の時間は製品の複雑性や非反復性のば，部品の調達が保証されるならば，生産の実施に支程度によって異なる．納期回答に長時間を要しない限障はないことが多い．逆に，製品構成がさほど複雑でり，この種の生産状況に対してもAPSの適用は可能ない製品に用いる部品の加工と製品の組立てを行ってであり，概念の整理が進められている［10］．図3は，いる製造業を中心にAPSユーザの増加が予想される．

現在APSの利用が広がっている反復的な受注生産を参考文献対象として描いた概念図である．

［1］レイトン・スミス，′J、島義輝，森正勝：「MRPの理論

4．おわりにと実際」，日本能率協会，1977．

前述した通り，APSは多品種少量生産・受注生産に適合した生産管理の概念である．それはこれまでに必要と考えられてきた様々な方法を取り込んだ理想の生産管理の姿を描いたものに他ならない．このような概念のパッケージ化が実現した背景として，コンピュータの革新，つまりメインフレームからクライアン［2］K．Sheikh：Man巧ねc！ziring Resou7・Ce Plannt）／lg（MRPII），McGraw−Hill，2003．

［3］V．ShridfaranandR．L．LaForge： ResourceMan−agement：MRPtoMRPIIandERP，Encvclof）edi〟qrP）t）duction and Mamtねctu）イng Manqgement，Kluwer
Academic Publishers，pp．641−645，2000．

［4］R．L．LaForge，S．N．KadipasaogluandV．Shridfar・ト／サーバ・システムへの移行があげられる．言うまan： Schedule Stability ，Encyclopedia〆P）T）duc

でもなぐ情報技術の進歩はMRPにも多大の影響を及and Manztfdctu71ng Manqeme77t，Kluwer Academic

ぼしており，MRPの処理速度は飛躍的に改善され，

Publishers，pp．665−668，2000，それに伴う能力の向上と機能の拡充が見られる．その［5］E．M．Goldratt：771e勒γStaCk！v71d7tn17eAShtfting

ためか，APSとの違いが分かりにくいという意見を

hqわrmation out qftheDataOceml，NorthRiverPress，耳にする．本稿の読者には，両者の違いは論理構造にInc．，pp．103−262，1990．

あり，MRPに見られる従来の構造に根本的な変化がない限り，MRPは前述したAPSの機能を持ち得ないことを理解していただけたと思う．

［6］久我建夫： 個別受注生産に於ける生産管理システム
一望田二Ⅰ二機座席指定システムによる負荷の平準化 ，経営システム，＼70l．4，No．1，pp．20−24，1994．
［7］阿久澤正： 電算機生産における生産座席予約システ

最後にMRPとAPSの積み分けについて述べておム ，経営システム，Vol．4，No，1、Pp．14−19，1994．

く．MRPは資材の調達計画を，生産資源の利用計画［8］黒田充： MRPからAPSへ一生産管理の進化と三巨産といったん切り離して行うところに特徴がある．それスケジューリングの新しい役割− ，生産スケジューリン

ゆえ，大規模な資材の調達計画を高速で実行するのにグ・シンポジウム2002論文集，Pp．2−13，2002．

適している．その一方，生産資源の利用計画つまり中［9］票田充： MRPからAPSへ〜新しい生産管理概念の間製品や製品の製造面で問題が生じる．この事実は，形成とその論理構造について一∴生産能力の調整が比較的容易な生産状況にMRPが向日本オペレーションズ・リサーチ学会，pp．2−20，2003．

いていることを示唆する．例えば，自社では加工作業［10］PSLX技術仕様書勧告版（Versionl．0）：PSLXコを行わず，主に人手によって組立作業を行っている「APSの調査と研究」，ンソーシアム，2003．

BTO（BuildtoOrder）生産があげられる．膨大な種

568（8）© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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