バッチ生産システム：機能、利点、例 - ドゥーダス - 2025

バッチ生産システムは、製品が時間枠内で、特定のグループまたは量で製造された製造方法です。バッチでは、大規模な製造プロセスで一連のステップを実行して、目的の最終製品を作成できます。

バッチ生産は、特定の品質基準やプロセスの変更を確実にするために、一度に少量の生産を必要とする可能性がある多くのタイプの製造に使用されます。

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この生産システムは、材料が各生産プロセスの前に蓄積するため、不連続生産とも呼ばれます。生産プロセスの各ステップは、アイテムのバッチ全体に同時に適用されます。そのバッチは、バッチ全体が完了するまで、生産プロセスの次の段階に移行しません。

他の生産システムとの比較

このシステムでは、アイテムを連続的または個別に製造する代わりに、製造がグループまたはバッチで移動します。

これは、製品またはプロセスを頻繁にまたは定期的にチェックまたは変更する必要がない大量生産または連続生産の方法とは異なります。

注文生産とバッチ生産はどちらも性質が似ていますが、バッチ生産では製造される製品の量が比較的多くなります。

バッチ製造は、リーン製造哲学を実装した企業で伝統的に使用されています。

特徴

プロセスコストの削減

バッチ生産システムは、各プロセスの1時間あたりのコストを削減するために使用されます。特定のプロセスで生産される部品の数が多いほど、1時間あたりのコストは削減されます。

ただし、進行中の資材と在庫が不足しているため、ダウンタイムは考慮されません。

継続的ではない需要

この生産方法は、需要が広範囲ではない場合や、ワンピースフローに依存する生産システムを開始できるほど周期的でない場合に実行できます。

これらの状況では、目的は、必要なリソースと原材料を最大化するために最適な生産ロットサイズを達成し、顧客の要求を満たし、現在の在庫を最大限に削減することです。

プッシュシステム

バッチ生産システムはプッシュ製造システムです。つまり、次のプロセスは、予備プロセスが終了したときに製品を受け取り、生産されたものを受け取ります。

後工程の生産率に関係なく、後ろからの生産工程は生産を押し上げています。

機械は、製造工程に直接関連する年代順に並べられています。

ロットサイズ

バッチサイズは可能な限り小さくする必要があり、オペレーターまたはマシンの使用と在庫の積み上げの間のトレードオフになります。

バッチサイズが大きすぎると、ダウンタイムが多くなり、不要な在庫輸送が発生するため、サイクルタイムが長くなります。

製品の変更

必要に応じて、製造プロセス中に製品に一時的な変更または修正を加えることができるように、バッチ生産方式が使用されます。

たとえば、製品で材料の突然の変更や一部の詳細の変更が必要な場合、これはバッチ間で行うことができます。

これは、そのような変更を簡単に行うことができないアセンブリ生産や大量生産とは異なります。バッチ間の時間は、サイクルタイムと呼ばれます。各ロットにはロット番号を割り当てることができます。

機械の変化が遅い

マシンをあるタイプの製品または別のタイプの製品に適合させるために必要な変更は、通常、時間がかかります。そのため、各変更は特定のタイプのパーツを作成するために使用されます。

その結果、複数の製品モデルを同時に作成することができないため、システムはあまり柔軟ではありません。

このため、この生産体制ではオンデマンドでの作業は非常に難しく、在庫をもって生産されるのが一般的です。

より広い物理的スペース

バッチ生産を使用する企業は、工程内在庫を蓄積するために大規模な施設を必要とします。そうすることにより、この在庫は、失われたり、壊れたり、職場での事故を引き起こすリスクがあります。

同様に、大規模な倉庫でも、完成品が顧客に届けられるまで待機する必要があります。

利点

-バッチ生産が小さいため、バッチ生産は品質管理に適しています。たとえば、プロセスにエラーがある場合は、大量生産に比べて、それほど損失なく修正できます。

-キャンディストアなど、必要なCookieのみを焼く小規模な生産が必要な場合に有効です。

-専用の機械や製造プロセスを継続して稼働させるのに製品の需要が十分でない場合に意味があります。

さまざまな製品

-それを使用する会社は単一のタイプの代わりにさまざまな製品を持っているかもしれません、したがって、顧客に幅広い選択肢を与え、したがって、より大きな販売の可能性があります。

-カスタムまたは季節の注文、または新製品の試作ビルドに最適です。

-1つの生産システムでさまざまな季節のアイテムを作ることができます。

-単一の製品に集中するリスクを軽減し、同じ種類のさまざまな製品を生産します。

-さまざまな製品や製品のバリエーションを柔軟に作成できます。

経済的利点

-新しい計画や製品のリスクを軽減することで、費用を節約できます。その結果、これにより、バッチ製造をビジネスニーズに応じて変更または修正できます。

-機械をより効率的に使用できるため、単一の製品よりも完全なバッチを生産する方が経済的です。

-彼らは彼らが働いているプロセスだけを知っているので、それは従業員の低い専門化を必要とします。

-通常、資本コストが低くなります。

短所

-プロトタイプにエラーがある場合、マシンがそれを正確に複製するため、同じ製品の残りの部分はそのエラーになります。これは貴重な時間を浪費し、材料の損失にはコストがかかります。

-バッチが小さいほど、プロセスとデータ収集の計画、スケジューリング、および制御が必要になります。

-バッチ製造に必要な労力に加えて、バッチプロセスのあるステージから別のステージにアイテムを移動するのに労力が必要です。

-生産システムは、顧客の需要に適応できないため、非常に柔軟ではありません。

-次のバッチを待機する多数の停止があるため、原材料とリソースが十分に最適に使用されていません。

非活動時間

-バッチ生産の主な欠点は、個々のバッチの間にダウンタイムがあり、その間に機械の設定が変更されることです。これにより、生産性が完全に停止します。

-生産設備は多くのスペースをとります。アイドル状態のとき、このスペースはお金を稼ぐために使用されていません。

-本番システムを再構成して、ダウンタイムに異なる結果を生成する。無駄のない製造用語では、これらは無駄になるリソースです。

-製品がプロセス全体で絶えず変更または変更されている場合、ダウンタイムが発生する可能性もあります。

-ダウンタイムが増加し、それに伴って生産コストも増加します。

例

工業用送風機、電気モーター、ツール、および本とパッケージの印刷は、通常バッチシステムで行われます。

状況や製品によっては、バッチ生産が唯一の現実的な方法です。地元のサンドイッチ店では、生地をクッキーシートに落とし、フレークをオーブンに入れて、毎日クッキーを作ります。

1日分の新鮮なCookieがすぐにバッチ形式で提供されます。この場合、少量の新鮮な農産物が必要なため、少量ずつのベーキングが理にかなっています。

企業が長期保存期間のある箱入りCookieを大量に販売している場合、バッチ処理が最も効率的なオプションではない可能性があります。

代わりに、バッチプロセスと連続プロセスの組み合わせが推奨される場合があります。生地はバッチで混合され、Cookieは連続プロセスで形成され、焼き上げられ、パッケージ化されます。

トヨタケース

この生産システムを最適化するには、セットアップと変更に費やされる時間を最小限に抑えることが重要です。

リーン製造方法では、この問題がダウンタイムの前に可能な限り多くの切り替え作業を完了するように推奨しています。これは1分のダイ交換と呼ばれます。

目標は、切り替え時間を可能な限り最小限に抑え、それをさらに短縮する方法を引き続き模索することです。

例えば、トヨタの生産体制では、車体のプレス金型を変更するのに12時間から3日かかりました。

これは、精密位置決め装置を使用することにより、わずか90分に短縮されました。それは大きな改善でしたが、彼らはそこで止まりませんでした-プロセスのさらなる改良は、切り替え時間をちょうど10分に短縮しました。

これらの金属スタンピングダイの重量は数トンで、1ミリメートルの許容範囲内での位置決めが必要です。トヨタのターンアラウンドタイムは3日から10分に短縮され、バッチ生産システムの効率が大幅に向上しました。

参考文献

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