生産技術

生産技術とは、工業製品など具体的に「もの」を作っていく際に、設計する工程と、それに従い実際に「もの」を作り出す工程をつなぎ、いかにして品質高く、作りやすく、効率的に生産するか、という方法を工程として設計する技術を指す。

1. 概要
-----

製造業はQCDの三つの柱で成り立っているとされる。 「Q」は品質、「C」はコスト、「D」は納期を表す。 そのため、製造業を営む企業ではQCDそれぞれの責任部門として、品質管理部門・生産技術部門・製造部門を置いているのが普通である。それぞれの部門は責任部門であり、ここまでが各々の範囲というような縦割りの業務区分はしておらず、最終的な製品での状態に対しての責任を持ち、企業の全部門に対しての発言権が与えられている。たとえば、ある製品を社長が出荷しろと命令しても、品質管理の責任者が拒否すればその製品は出荷できない。

その中で、生産技術部門はコストの責任部門であり、その活動の成果は企業の業績に直結するため、生産技術部門の発言範囲は生産現場から経営企画にまで及ぶ。製造業においては、企業の中核的な機能を担う重要な部門である。

そのため、生産技術に関係する学問や技術の範囲はきわめて広い。生産技術にはこれらの学問的知識に加えて、それぞれ加工技術の専門知識と経験が必要とされる。また、常に合理性という価値観が強く求められるため、机上だけでは習得することが困難な技術でもある。 このように技術と同時に実学に根ざしており、やや哲学的な意味合いのある言葉である。ものづくりの哲学として広く定着している。生産技術は高い専門性を有するにもかかわらず、ほとんど全ての産業で使うことが出来るのが大きな特長である。

近年生産技術の対象は大きく広がってきた。製造業が中心に使われてきた技術だが、最近ではサービス業や農業などでも大幅に取り入れられるようになった。郵便局の集配業務、中部国際空港の建設などにトヨタ生産方式が適用され、大きな効果をあげた。TQCなども航空業界などで応用されている。

最近は、環境変化に柔軟に適応することが重要になってきたことから、QCDに柔軟性を意味する「F」が加えられ、QCDFと言われている。

2. 歴史
-----

近代的な生産技術は産業革命から始まる。

2.1. 産業革命
---------

17世紀前半、スペインの無敵艦隊に勝ったイギリスは、植民地の経営に本格的に乗り出し始める。植民地で原材料を作り、イギリス本土で加工し、世界中に売りさばいた。特に綿製品は飛ぶように売れ、作れば作っただけ売れるという状態だった。この好況を背景に、大量生産への要請が高まった。

大量生産のために次々に紡績機械が開発された。また、作業の合理化のために人々を一箇所に集めて同時に作業をさせる工場というシステムが発明された。 しかし動力源は水車、風車、家畜、人力などに頼っていた。この頃の生産形態は工場制手工業と言われる。 工場制手工業が発達するにつれて、生産性や能率を向上するノウハウや概念が確立しつつあった。蓄積された資本も巨大になり、資本家の力が強くなっていった。

18世紀の中ごろ、動力機関として使用可能な蒸気機関が発明された。 始めは炭鉱に溜まった水を汲み上げる必要性から作られたもので単純で非力なものだった。その後、機械技術の向上により高圧蒸気が使えるようになると、大きな機械を動かせるようになった。 動力源の心配がなくなり、イギリス各地に巨大な紡績工場が建てられるようになった。 自動化された工場が建つと、それまでの工場制手工業は成り立たなくなり、余剰労働力が大量に発生した。余った労働者は安い労働力として工場に集まり、加速度的に産業が発達した。 都市化が進み、階級という言葉が生まれ、社会問題や環境問題も発生した。生産過剰による生産調整というそれまではほとんどみられなかった背景による不景気という状態も発生した。 不景気の中、より高い生産性を実現し競争に勝ち残るための専門職、生産技術者が出たのはこの頃だと思われる。18世紀後半、イギリスはそれまで禁じていた機械の輸出を認めるようになる。 この結果、欧米で一気に工業化が進むことになった。機械を輸出する立場にあったイギリスは軽工業から重工業に移行する。

アメリカなどに移住したヨーロッパ人は、生産の集約や不景気によって余った労働者が主体であった。アメリカ大陸に渡った移民たちは、最初から経営や株式、民主主義といったシステムを駆使してアメリカ合衆国を作り上げていった。

2.2. アメリカ
---------

2.2.1. 工程設計の誕生
--------------

アメリカは建国当初から合理性を前面に出した国家であった。生産においてもその合理的思想は遺憾なく発揮された。 1888年、アメリカのフレデリック・W・テイラーが科学的管理法を提唱する。 これは今で言う工程設計による標準工数を設定し、製品ごとの原価を決定する手法である。工程設計により製品1個の作業コストが1ドルと決められれば、実際の作業時間にかかわらず1個当たり1ドルの賃金が作業者に支払われるという仕組みである。 この方法の導入により労働者のやる気が喚起されると同時に、経営者から見ても原価の管理が可能になるというメリットが得られ、製造業の収益性が大きく向上した。 この工程設計は生産技術の基本として現在ではほとんど全ての製造業で行われている。

2.2.2. ベルトコンベア
--------------

1907年フォード・モデルTが発売される。

当初は自動車の車体を固定した生産方式であったが、1914年頃からライン生産方式が採用される。 いわゆるベルトコンベアの上に製品を載せて、製品をゆっくり移動しながらその上で加工や組み立てを行う方法である。フォード生産システムとも呼ばれるこの大量生産の方法は、高い品質と低コストで自動車を生産することを可能にした。 工程を細分化し、仕事を誰でも出来る単純な作業にすることで熟練工が不要になった。さらに一つ一つの作業を効率化することによって、単位時間当たりの生産量を上げることができた。 コストの高い熟練工を廃すると同時に、生産性を上げることによって自動車の製造コストは劇的に低下し、自動車は爆発的に普及した。

この頃、ライン設計やタイムスタディといった生産技術で使われる基本的な手法が使われ始めた。また、確認できるものとしては生産技術者による生産性検討が設計段階で行われた最初の例でもある。

2.2.3. 労働者の意欲・組織論の誕生
--------------------

フォード・モデルTが爆発的に売れていく一方で、人間に単純作業を強いる生産方法が問題になった。 これは労働者にとってはきわめて過酷な労働であり、労働者の使い捨てとも言えるほどのものであった。労働者の不満はしばしば労働争議に発展した。ストライキも頻発し経営者の頭を痛ませた。エルトン・メイヨーが1927年から5年間ウェスタン・エレクトリック社で実地調査を行い、労働者のやる気に初めて科学的な光を当てる。 いわゆるホーソン実験である。 それをまとめたのが「経営と労働者」という著書である。これを契機に労働者の意欲について関心が高まり、その後この研究は組織論、産業心理学、人間工学などへと発達していく。現在日本の企業でも行われている、目標管理制度やセル生産方式の源流である。

2.3. 日本
-------

2.3.1. 生産技術の輸入
--------------

黒船来航によって近代化の遅れを実感した日本では紆余曲折のあと明治維新が起こる。これに前後して、幕府、藩、および明治政府は、日本の近代化のために留学生を渡欧させるが、その内容は兵学とともに生産技術の吸収が大きな目的であった。富国強兵の富国がすなわち生産技術のことであった。明治維新後、殖産興業の名のもと富岡製糸場、新町紡績所、金沢製糸所などの官営の工場が作られたが、これらは技術も経営も欧米からのエンジニアによって運営されていた。工場の作り方を学ぼうにも、欧米人の技術者が言うことが解らない。 言葉は判ってもそれの意味するところが理解できなかった。何しろ当時の日本には生産という言葉さえなかったのである。 核心技術を学び取れない状態に危機感を抱いた大久保利通は、明治4年から兵学を学びにドイツに行っていた井上省三に撚糸工場の技術を学ぶことを急遽依頼する。依頼を受けた井上は撚糸工場で働き始める。1日14時間の労働に加えて、4時間を勉強時間にあてるという猛烈な仕事ぶりだったという。 明治8年、帰国した井上は、明治13年、東京に千住製絨所という日本人の手による初の工場を作り上げた。

明治12年には、保険事業の勉強のためイギリスに留学していた山辺丈夫にも、工場経営の知識を習得するよう渋沢栄一から依頼がなされた。山辺はマンチェスターの紡績工場で1年間現場で働いたあと、大阪堂島に紡績工場を立ち上げた。

井上や山辺らの持ち帰った概念をもとに、//生産//、//技術//、//作業//、//検査//、//経営//、//工数//などの言葉が創られた。 日本人が生産技術という概念を吸収した瞬間であった。

生産技術を吸収した日本人は、自分たちの力で日本各地に撚糸工場を作っていく。鐘紡、片倉工業など民間企業もこの頃に多く設立された。 生産技術者不足から明治32年京都高等蚕糸学校、明治43年上田蚕糸専門学校などの教育機関も創立される。 その結果、繊維業を中心として各分野に生産技術者が充実していった。 また、繊維業からは生産技術者の充実を背景として、後のトヨタ自動車の元となった豊田自動織機などの新興企業が生まれた。

2.4. 第二次世界大戦
------------

日露戦争後、欧米列強による海軍の再編成が始まり、日本でも艦船の生産力確保が課題となった。海軍艦政本部が主体となってこれに取り組み、艦船建造の生産技術が徐々に蓄積されていった。第一次世界大戦に入ると欧州からの船舶の輸入が途絶え、逆に、戦場とならなかった日本からは大量の輸出が行われるようになる。

日本は空前の建造ラッシュに見舞われ、1920年頃には年間300万総トンを生産し、世界のトップレベルに達する。 しかし、当時の日本の生産管理技術は未熟で、大量な部品在庫・工員が余剰・不足により、予算超過と納期遅れが多発した。その対策のため、フォード・モーターの工場を視察した玉沢煥らが中心となり船の生産合理化のための研究会が内々に発足する。 研究会の一員であった西島亮二が艦船建造の生産合理化を呉工廠で実践する。 西島はまず部品の規格化を行ない、部品の供給性向上とコストダウンを図った。さらにジャストインタイムを導入して工員の数を低減した。その結果、工場のレイアウトに余裕が生まれ、流れ作業のできる設備配置に変更することが可能になった。アーク溶接が艦船の建造に使えるようになると、溶接に適した工法を実践した。これは当時先行艤装と言われた方法だが、現代で言うコンポーネント化やサブアッセンブリ化と同じ方法である。 これにより作業時間の平準化が可能になると同時に建造のリードタイムが短くなった。 これらの施策により、艦船の製造工数は最大三分の一以下にまで圧縮された。

ミッドウェー海戦後、日本海軍が急速に艦船と航空機を失うようになると、それらの補充に迫られた軍は、民間の造船会社にも生産技術の移植を図った。 部品の制式化は戦後すぐに日本工業規格、現・日本産業規格）