生産技術
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。
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(大正9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(制式化)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。
工程設計では、まず製品の設計図から実際に必要となる作業手順を積み上げる。 ここまでは見積りと大差無いが、工程設計の場合は、積み上げた製造作業手順を少なくする検討を行う。これを生産性検討などと言う。 作業手順を少なくする手段としては、設計変更、治具・設備の開発・改良、生産ラインのレイアウト変更などがある。 これらの工夫によって、2回行う作業が1回になったり、機械加工をプレス加工に変更するなどして、製品の品質・機能を損なうことなく製造作業手順を少なくしていく。 この最適化された製造作業手順の見積時間が工数である。
工数は、既存生産設備能力や設備投資金額、工程設計を行った生産技術者の手腕・経験などによって変化する。
工数 - 工程設計により作成される規格値。工数にチャージを掛けると製造原価となる。
作業時間 - 実際の作業時間を時計で測ったもの。
見積り - 重さなど指数から大まかなコストを推定したもの。
QCと方針管理の融合により、科学的に目標を設定し、科学的に問題点を分析し、科学的に目標を達成するという方法論が完成した。
その適用範囲は品質だけではなく、設計や生産技術、物流などにも及んだ。QCは品質管理部門ではもちろん、日本では生産技術、製造、設計でも改善手法として定着する。 その後、日本の工業製品は急激に品質を高めると同時にコストを下げ国際競争力を増した。1980年代、日本の工業製品の競争力が世界で認知されるようになると、この日本式QCはKaizenとも呼ばれ、欧米に広まっていった。
また、この日本型QCを企業活動全体に適用できるように改良され、製造業以外の企業でもQCを取り入れることが積極的に行われた。 これをTQCと呼ぶ。さらにこれを企業経営に取り入れたものがTQMである。 TQMは1990年の頃のアメリカ企業で広く導入された。
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。
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。
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。
基準操業度ともいう。総工数から基準総操業時間を引き、作業員数(または設備数)で割ったもの。簡単に言えば残業時間の平均である。0~1に入る数値であることが望ましい。2シフトの工場で、一日の基準就業時間が8時間の場合、昼休みなどを除くと残りの時間は6時間である。つまり日の場合、1シフトあたり3時間以上の残業は物理的に不可能である。操業度が3を超えると生産がオーバーフローすることになる。操業度が2を超えたら生産増強の対策を考えなければならない(なお、この「操業度」の意味は業種や事業所によって微妙に違うことがある)。