人中心とした改善により製造がどのように変化しているか

Lee Barnfield 
プラスチック&QMC関連 ローカル責任者

お客様の現場に出向いた際、最もよく目にする課題は何ですか?

肉体的にも精神的にも厳しい仕事であり、こういｓた労働条件が疲労やミスの原因となり、怪我のリスクが高まります。

一目でわかるリスクもあります。重量が数十トンにも及ぶ金型がその例です。工場内でこれを安全に移動させるには細心の注意が必要であり、挟まれたりするリスクがある他、クランプする時やクレーン操作時にはリスクの高い作業工程が存在すします。その他工場内には多くの危険が存在しています：漏れたクーラント液で滑る場合もあります。ホースにつまずく場合もあります。熱せられたオイルで火傷する場合もあります。

また、射出成型機自体が金型交換を前提として設計されていないのではないかと感じることもあります。作業者は、高温かつ騒音が大きく、往々にして狭苦しい場所で、無理な姿勢を強いられて、複雑かつ反復的な作業を行うことが求められます。時には、手作業で金型をボルト留めするために、機会の内部にまで入り込まなければならないこともあります。

肉体的な負担に加えて精神的なプレッシャーもあります。例えば、配管をつなぎ直した後に漏れが発生したなどの何らかのトラブルが発生した場合、作業者は設備を早急に復旧させなければならないという強い時間的プレッシャーにさらされます。用途によってはわずか1時間の稼働停止が数万ポンドもの損失につながることもあり、こうした負担がストレスをさらに増大させるのです。

このような場合、どのようなソリューションを提案するのですか？

私たちは、金型搬送、金型クランプ、コネクタ接続の3つの分野に注力しています。作業者が最も直接的に設備と関わる分野であり、リスクがあり、時間のかかる作業だからです。

金型搬送には、金型を手動で搬送できるカートや台車があります。お客様のご希望によっては、完全自動化システムにも対応可能です。

金型クランプには、機械式、油圧式、マグネット式によるクランプ方式があります。例えば、ストーブリのQMC123システムはフィードバック機能を備えたマグネット式クランプとなります。金型が適切にクランプされていない場合は、機械は作動しません。これにより、作業者が手作業でボルトを点検し、確実に固定されているかを確認する必要がなくなります。

マルチコネクタシステムも良い例です。従来、作業者は手書きのメモや色分けされたテープだけを頼りに、10本から20本のホースを一本ずつ接続しなければなりませんでした。もし漏れが発生したらやり直さなければならず、その間設備はずっとダウンしたままです。それを単一のコネクタ・ブロックに置き換えることで、より安全でスピーディな作業が可能となります。また、設備の損傷、怪我 、性能 (サイクル時間の増大、歩留まりなど)に影響を及ぼす誤接続防止にもなります。

こうしたアップグレードにより作業の繰返し精度は向上し、段取り工程作業に一貫性が確保されることでが安定することで、製品品質の安定につながります。金型交換作業が標準化されると、作業者によるばらつきリスクは劇的に減少します。

危険な作業、非効率な作業が改善されないまま続いているのはなぜでしょうか?

その要因の一つは習慣です。SMED（シングル段取り）分析を行う際には、現場で日々作業している人々にとっては当たり前になりすぎて見えなくなってしまっている安全上のリスクや非効率性がしばしば見受けられます。また、改善を行うには多額の費用や業務への大きな支障が伴うという思い込みも、要因の一つとなっています。ここで私たちが強調したいのは、「成果を出すために、すべてを根本から変える必要はない」という点です。

SMED分析において最も有意義なことの一つは、実際の作業にどれだけの時間がかかっているかを可視化し、現場の人々に示すことです。些細な反復作業によっていかに多くの時間が失われているかを知り、驚かれるお客様は少なくありません。そして、簡単な変更を加えるだけでその時間を削減できることを示すと、議論のあり方そのものが一変します。

通常、低コストでありながら大きな効果が見込める改善から着手します。例えば、コネクタ接続プロセスの見直し、ホース長の標準化、金型搬送台車の導入などが挙げられます。これらは大規模な投資ではありませんが確実な成果をもたらします。ある現場では、冷却ラインのコネクタ接続に34分も要していましたが、プロセス改善によってその時間を2分にまで短縮しました。金型へのコネクタ接続やクランプの方法を最適化したことで、2分という時間を実現したのです。その結果、年間で2週間分以上の生産時間を確保できるようになり、導入にかかった費用も3ヶ月以内に回収することができました。

作業者の安全性向上、人間工学的負担軽減に向けて、この業界で残されている課題は何でしょうか？

最大の課題となるのが、やはり「マインドセット（意識のあり方）」にあると考えています。多くのプロセスは、人ではなく機械を中心に設計されたままになっています。例えば、先ほど挙げた射出成型機に関しては、これらは頑丈で高精度であるよう作られてはますが、必ずしも操作性がよかったり、人間工学に基づいた設計になっていたりするわけではありません。その結果、作業員はタイバーをよじ登ったり、スパナを持って狭い隙間に身を乗り出したりせざるを得ず、時には危険な姿勢で作業を行うことになります。

こうした状況は、決して怠慢によって生じたものではありません。スピードと成果が重視され、現場の人々がシステムに合わせることを求められていたレガシーシステムに起因するものです。私たちの役割は、こうした考え方を変えることにあります。つまり、どのような改善が可能かを示し、効率と安全性の双方を向上させる現実的な変更をチームが優先的に進められるよう支援するのです。

時には、小さな一歩から始めることも必要です。しかし長い目で見れば、手作業の工程を排除したり、安全策を組み込んだりすることで、ミスの発生要因そのものを完全に取り除くことが最も効果的な改善となるのです。それが実現できれば、プレッシャーのかかる状況下、間違えの許されない作業に頼る必要はなくなります。その代わりに、より一貫性があり、適切に制御され、管理も容易なプロセスを構築することができるのです。

改善を行うに当たり、何から始めればよいのでしょうか？

まずは、段取り替えの時に実際、何が起きているのかを詳細に観察することから始めましょう。単に所要時間だけをみるのではなく、作業のばらつきや、作業員がどこで苦労しているかにも注目します。「なぜあのホースの長さは違うのか？」「なぜ脚立が必要なのか？」「なぜ高圧コネクタの横に手書きのメモがあるのか​​？」といった疑問を投げかけてみてください。もし「昔からこうやっているから」という答えが返ってくるようなら、そこには改善の余地がある可能性が高いと言えます。

そこで役立つのが、SMEDのような体系的なアプローチです。ストーブリでは、こうした分析に、リスクや作業のばらつきが生じやすい金型搬送、金型クランプ、コネクタ接続といった分野に関する専門知識を組み合わせています。適切な箇所に適切な変更を加えることで、製造現場はプロセス全体を再設計することなく、安全性の向上、ダウンタイムの削減、そしてより安定した成果の実現が可能になります。