ネック工程とは？経営に与える3つの影響や見つけ方・改善のポイントも解説

製造業において生産性向上は永続的な課題であり、その鍵となるのがネック工程の特定と改善です。

現場では複数の工程を経て製品が完成しますが、一つの工程が全体の生産量を左右してしまうケースが少なくありません。

特に需要期における機会損失や、仕掛り在庫の増加によるコスト圧迫は、企業経営に深刻な影響を与えています。

しかし、正しい分析手法を用いてネック工程を発見し、効果的な改善策を実行すれば、劇的な生産性向上を実現できるでしょう。

この記事では、ネック工程が経営に与える具体的な影響から効率的な見つけ方、実際の改善事例まで、製造現場で即座に活用できる実践的なポイントを詳しく解説していきます。

ネック工程とは？

ネック工程とは、製造ラインの中で最も生産性が低く、全体の生産能力を決定する工程です。瓶の首部分が液体の流れを制限することに由来する言葉で、ビジネスでは制約要因の意味で使われています。

製造業では複数の工程を経て製品が完成しますが、各工程の処理スピードは異なります。異なる複数の生産能力を持つ設備の場合、全体の生産量は最も遅い工程の能力に制限されてしまうのです。

つまり、他の工程でどれだけ生産性を向上させても、ネック工程以上の生産は実現できません。

製造ラインにおける「瓶の首」のような存在で、生産性向上を目指す上で最も重要な改善対象となる工程です。

ネック工程が経営に与える3つの影響

ネック工程が経営に与える影響として、おもに以下の3つがあげられます。

• 売上機会の逸失と競争力低下
• 無駄なコスト増加と資源の浪費
• 納期遅延による顧客満足度低下

順番に見ていきましょう。

影響1：売上機会の逸失と競争力低下

ネック工程の存在により、企業は本来獲得できるはずの売上を失う深刻な問題に直面します。

需要期は販売単価も高く売上拡大のチャンスですが、ネック工程の制約により機会を逃してしまいます。

製造ライン全体の生産量は、最も生産能力の低いネック工程によって決定されるため、他の工程をどれだけ改善しても全体の生産性は向上しません。

例えば、3つの工程でネック工程が1時間に1個しか生産できない場合、他の工程が10個や20個生産できても、全体では1個が限界となります。

競合他社が同じ需要に対応できる体制を整えていれば、顧客は納期の早い企業を選択するため、市場シェアの流出につながります。

影響2：無駄なコスト増加と資源の浪費

ネック工程は企業の経営資源を無駄に消費し、収益性を大幅に悪化させる要因となります。ネック工程の前では必ず作りかけ製品が発生し、増加し続けるという悪影響を及ぼすでしょう。

作りかけ在庫の溜まりにより保管場所や管理コストが膨らみ、本来不要な経費が発生してしまいます。生産の遅れを取り戻すために新たに人員を増やすと、給与や教育負担が増大し、結果的に生産コストが上昇するのです。

プロジェクトの期日を守るために残業を行えば、人件費や光熱費などの運営コストが増大します。

さらに、作業量によっては新たな人員追加が生じることもあり、固定費負担が増加して収益を圧迫することになるでしょう。

月末の売上確保対応のため、本来必要のない外注工場に大量の注文を流し、利益を流出させる企業も少なくないのが現実です。

影響3：納期遅延による顧客満足度低下

ネック工程があると、約束した期日に顧客へ商品をお届けすることが難しくなり、長年築いてきた信頼関係が崩れてしまう心配があります。

一つの製造工程で遅れが生じると、まるでドミノのように全体のスケジュールに影響し、完成品の出荷が間に合わなくなってしまうでしょう。お約束した日に商品が届かなければ、顧客にがっかりされ、別の会社へ注文を変更される可能性が高まります。

このような遅れは信頼を失うだけではありません。長年の取引先との関係にもひびが入ってしまう危険性があるのです。激しい競争の中では、たった一度の遅れが大切なビジネスの機会を逃すことにつながるでしょう。

満足しない顧客が増えると、会社の評判や今後の売上にも深刻な影響を与えます。失った信頼を取り戻すには、何年もの時間と莫大な費用が必要となるものです。

商品が足りなくなったり納期が遅れたりすると、お詫びや説明に追われ、顧客窓口や営業の担当者に重い負担がのしかかってきます。

ネック工程の3つの見つけ方

ネック工程の見つけ方としては、以下の3点が効果的です。

• 仕掛り在庫の滞留状況分析
• 工程別稼働率の比較調査
• ピッチダイアグラムの活用

順番に解説していきます。

見つけ方1：仕掛り在庫の滞留状況分析

製造現場で最も確実にネック工程を発見する方法は、作りかけの製品が溜まっている場所を特定することです。

加工前の在庫が目立つ工程は、ネック工程である可能性が極めて高いでしょう。他の工程と比べて、大量の作りかけ製品や半完成品が溜まっている場合、後の工程が処理しきれずに生産の流れが詰まっているサインとなります。

生産ラインでは、製品が滞りなく流れている状態が理想的であり、溜まった在庫は見つけやすいネック工程の兆候といえます。

現場を定期的に見回ったり在庫量を記録したりすることで、過剰在庫が頻繁に発生する工程を突き止めることが実現されるでしょう。

必要以上に多くの製品がある場所には、流れを妨げている要因が隠れているケースが多いものです。

見つけ方2：工程別稼働率の比較調査

機械の稼働率を比較分析することは、ネック工程を特定する重要な手がかりとなります。一見すると、稼働率が高いことは良いことのように思えるかもしれません。

しかし、ある工程の稼働率があまりに高い場合、他の工程に追いつくためにフル回転状態になっている可能性があるでしょう。他の工程はすでに作業が終わっているにもかかわらず、まだ動き続けている工程は生産性が低いといえるためです。

稼働率が高いということは、余裕がなく他の工程のスピードに追いついていない証拠となります。他の工程と同じ生産量であるはずなのに、ある工程だけ機械が動いている時間が長いなら、ネック工程である可能性が高いでしょう。

稼働率の高さもネック工程を発見する際の重要な要素であり、各工程の稼働率データを定期的に収集し比較分析することが欠かせないのです。

見つけ方3：ピッチダイアグラムの活用

ピッチダイアグラムは、各工程の作業時間を棒グラフで表したもので、作業時間の観点からネック工程を見つけたり判断したりするのに役立ちます。

縦軸には各作業場所での作業時間、横軸にはそれぞれの作業場所を並べることで、各工程における作業時間を一覧で確認できるようになるでしょう。

ピッチダイアグラムでは、どの工程で最も時間がかかっているか、つまりネック工程になっている箇所が一目でわかります。棒グラフの長さに比例して作業時間も長くなるため、他の工程と比べて作業時間の長い工程が、ネック工程となっている可能性が高いといえます。

製造ラインの改善案も見えてくるメリットがあり、視覚的に把握しやすいため経営者の意思決定を支援する強力なツールとなるのです。

ネック工程改善の事例3選

ここからはネック工程改善の事例を3つ紹介していきます。

順番に見ていきましょう。

事例1：調整・包装工程の作業効率化による生産能力向上

ある食品製造業では、調整・包装工程がネック工程となり、需要期の出荷量拡大が困難な状況に陥っていました。人員増員が困難で生産能力が頭打ちになっていたのです。

現状分析を実施した結果、作業時間やロスを定量的に視覚化し、問題点を抽出して改善方向性を検討しました。具体的な改善案を実行した結果、調整・包装工程の処理能力が大幅に向上し、需要期の出荷量拡大を実現できました。

人員を増やさずに作業効率を改善することで、コストを抑えながら生産性向上を達成した代表的な成功事例といえるでしょう。

改善のポイントは、現状を正確に把握し、問題点を明確にした上で具体的な改善案を検討・実行したことにあります。

事例2：蒸気設備の改善による脱ろう工程の処理能力向上

製造業のある企業では、脱ろう工程がボトルネックとなり生産量の向上が課題となっていました。

そこで専門家に相談し、ポンプ機能内蔵のスチームトラップを採用した結果、装置内のドレン滞留が解消。本来の気化能力を取り戻したため、脱ろう工程の生産能力が一気に向上しました。

さらに、従来行っていた蒸気ブローも解消され、蒸気ロス削減による省エネルギーも同時に実現。メイン機の能力が回復したことで、効率的な生産体制を構築できたのです。

設備改善により根本的な問題を解決し、生産性向上とコスト削減を両立させた優れた改善事例です。

事例3：ネック工程発見による医療機器部品の納期改善

ある医療機器部品メーカーでは、納期遅れが頻発し生産性向上が急務となっていました。当初は仕掛け在庫が溜まっている研磨工程がボトルネックだと分析していましたが、詳細な調査により真の問題が明らかになりました。

実際には研磨工程の稼働率を上げるために仕掛け在庫を意図的に溜めており、本当のネック工程は洗浄工程だったのです。

洗浄工程に焦点を当て、交代制導入による稼働時間延長、設備レイアウト変更、未使用設備の活用などの改善策を実行しました。

結果として洗浄工程の生産性が大幅に向上し、納期遅れも解消できました。部分最適ではなく全体最適の視点から分析を進めることで、真のネック工程を発見できた貴重な成功事例です。

ネック工程の改善実践の4つのポイント

ネック工程の改善実践のポイントとして、主に以下の4つがあげられます。

• ネック工程の正確な特定と現状把握
• ネック工程のフル稼働化と効率最大化
• 他工程とのバランス調整と全体最適化
• 継続的な改善サイクルの構築

順番に見ていきましょう。

ポイント1：ネック工程の正確な特定と現状把握

改善を成功させるためには、真のネック工程を正確に見つけることが最重要です。一見、仕掛け在庫が溜まっている工程がボトルネックだと思われがちですが、実際には違う工程が真の制約要因である場合があります。

部分最適でなく全体最適の視点から分析を進めていくことで、真のネック工程を発見できます。現状を分析し、作業時間やロスを数値化して視覚的に見える化し、問題点を洗い出して方向性を検討することが重要です。

三現主義に従って工程を分析し、現場で現物を確認し、現実を認識することで正確な特定が可能になります。

ポイント2：ネック工程のフル稼働化と効率最大化

工程が見つかったら、まずは現在の設備や人員を最大限活用する工夫を行います。

ネック工程をフル稼働させるためのポイントは、必要最小限の作りかけ製品を置き、機械の停止を避けることです。

準備時間の短縮や細かな停止の削減、工程間のスムーズな引き継ぎなどの改善により、現場ですぐに実践できる「小さなムダの排除」を進めていきます。

休憩時間中も設備が止まらないように、部分的な交代制勤務を導入するのも効果的な手法といえます。記録されにくい短時間の停止や作業のばらつきを見逃さず、改善の取り組みにつなげることが成功の鍵となるのです。

ポイント3：他工程とのバランス調整と全体最適化

ネック工程は製造ライン全体の生産量を決定し、他の工程を制約してしまう特性を持っています。

まず、ネック工程が処理できる量だけ材料を投入し、ボトルネック以外の工程は動かさないという取り組みも必要でしょう。他の工程すべてをネック工程に合わせることで、余分な作りかけ製品が発生しないよう調整していきます。

ネック工程の生産能力向上を目指す前に、まずは全工程の能力を同じタイミングで動くよう調整し、バランスを整えていくイメージが大切といえます。

全体を最適化する視点から分析を進めることで、本当の制約要因を解決することが実現されるのです。

ポイント4：継続的な改善サイクルの構築

ネック工程を改善したら、再び全体の生産フローを見直す必要があります。新たなネック工程が現れる可能性があるため、継続的な改善サイクルを構築することが重要です。

能力面のネック工程は改善により常に変化するため、第1ネック工程を改善すると第2ネック工程がネックとなります。サプライチェーンの状況や需要は変化するため、一度だけの改善では終わりません。

作業実績をデータとして蓄積し、改善にむけた取り組みの効果を分析することで、継続的な改善が可能になります。

ネック工程の今後の展望

製造業におけるネック工程の改善は、デジタル化技術の急速な進歩により大きく変わろうとしています。

AIやシミュレーション技術を活用したボトルネック分析により、従来は経験と勘に頼っていた工程改善が、データに基づく科学的なアプローチへと進化しているのです。

デジタルツインという仮想空間に工場を再現する技術では、実際の改善を行う前に効果を検証できるため、失敗リスクを大幅に削減可能です。

さらに、ロボティクスと3Dプリンティング技術の組み合わせにより、多品種少量生産への柔軟な対応が可能になり、従来のネック工程そのものの概念が変化しつつあります。

半導体製造業界では、ボトルネック製造工程の改善技術開発が国家戦略として進められており、短時間での生産体制構築が重要な競争要因となっています。

今後は人材不足という制約の中で、AIとロボットが連携した自動化システムが主流となり、継続的な改善サイクルを自動で回せる「止まらない仕組み」の構築が製造業の生き残りを左右するでしょう。

まとめ

ネック工程とは、製造ラインの中で最も生産性が低く、全体の生産能力を決定する工程のことです。

ネック工程が経営に与える主な影響は以下の通りです。

ネック工程の発見方法として、以下の3つが効果的です。

• 仕掛り在庫の滞留状況分析：処理前在庫が溜まる工程を特定
• 工程別稼働率の比較調査：他工程より稼働率が高い工程を発見
• ピッチダイアグラムの活用：作業時間を棒グラフで視覚化

改善実践では、正確な特定と現状把握、ネック工程のフル稼働化、他工程とのバランス調整、継続的な改善サイクル構築が重要なポイントです。

今後はAIやデジタルツイン技術を活用した科学的アプローチによる改善が主流となり、製造業の競争力向上に大きく貢献することが期待されています。