リーン生産方式：ムダの削減は部品の正しい選定から始まる

工場のムダの多くは、現場に届くずっと前に、仕様書の上で決まっています。現場で行うケーブルの中間接続が、それをよく示しています。工程分析のように時間を測ると、被覆をむく、接続する、絶縁する、テープを巻く、パテや樹脂を塗る、硬化を待つ、試験する、ボックスを閉じる、という作業があります。付加価値を生むものはほとんどありません。しかも手作業の工程一つひとつが故障モードでもあります。半年で中間接続がだめになれば、その時間は停止を上乗せして戻ってきます。

リーンはレイアウトやラインの変更で思い出されることが多いものの、部品の仕様決定もほかと同じプロセス上の判断です。Lean Enterprise Instituteは、リーンを、より少ない資源とより少ないムダで必要な価値を生み出すことを目指す考え方と行動の仕方と定義しています（lean.org）。この考え方を電気接続に当てはめるのは、見る目を鍛えるよい訓練です。接続はどの機械にもあるのに、ほとんど誰の目にも入らないからです。

中間接続の横にストップウォッチを

Techno do BrasilがMundo SENAIで示した手法（シリーズガイドで紹介）では、三つのテーマが繰り返し登場します。施工ミス、部品点数、そして回路の弱点です。これは電気工学の言葉であり、一語ずつ見ればリーンの言葉でもあります。施工ミスは不良、余分な部品は加工のムダ、弱点は故障しうる工程です。

選定を誤った接続は、バリューストリームマップ（VSM）には現れません。後になって症状として現れます。計画外の停止、原因不明の不良、接触不良を探して2時間姿を消す技術者です。マップは結果を記録します。原因はずっと手前の仕様書に残っています。

接続を通して見るリーンのムダ

古典的な八つのムダ（全リストはLean Enterprise Instituteにあります）のうち六つは、電気接続を見るとはっきり現れます。

右の列が語っているのは製品ではなく判断だという点に注目してください。ムダはコネクタにあるのではなく、それが働く場所に合わないコネクタを選ぶことにあります。だからこのシリーズの第1回の記事は接続を生産の弱点として扱い、第2回は根拠を持って産業用電気コネクタを選ぶ方法を示しています。

ポカヨケ：部品がミスを防ぐとき

ポカヨケの出発点は単純な前提です。人はミスをする。だからプロセスは、ミスが起きないように、あるいはその場で気づけるように設計しなければならない。注意を促すことは解決策ではありません。Technoのプレゼンテーションとカタログでは、四つの要素がこの原則に直接関わっています。

組み立てる部品が少ない

一体成形シールは「新技術」として紹介されました。プラスチックとゴムを同時に射出成形し、両者を化学的・機械的に密着させるものです。Technoは三つの効果を挙げています。部品点数が少なく施工が速いこと、漏れ防止ジョイントによって施工ミスが減ること、そして強度が高く、それが信頼性の向上につながることです。DFMEAでは、別々の部品一つひとつ、組立工程一つひとつが、それぞれ固有の発生度を持つ故障モードです。リングを裏返しに組む、作業台に置き忘れる、ボックスの中に落とす、といったものです。一体成形はそのインターフェースと工程をなくし、教育ではなく設計によって発生度を下げます。これは存在しうる最も強いポカヨケ、つまりミスの機会そのものを取り除くポカヨケです。

取り違えようのないバリエーション

カタログでは、一部のシリーズについて、動力回路と信号回路でメカニカルキーと色を変えたバージョンを挙げています。最も純粋な形のポカヨケです。信号用コネクタは物理的に動力用には入りません。

接続が完了したかどうかを示すロック

プッシュプル、回転、バヨネットのロックは、触覚と視覚でフィードバックを返します。オペレーターは嵌合したことがわかります。「半分だけ嵌まった」接続は最もたちの悪い不良の一つです。試験では機能し、振動で故障するからです。隙間のある接点は微小な動き、フレッティング腐食（fretting）、酸化を受け、接触抵抗が上がり、その箇所が発熱します。そしてシールは、想定どおりの圧縮がかからなければシールとして機能しません。

ケーブル1本にコネクタ1個

紹介された事例の一つでは、角形多極コネクタを使っていた機械の盤が、盤用丸形コネクタで再設計されました。12芯、8芯、3芯と、それぞれのケーブルに合わせて選定されています。機能ごとに異なるコネクタを使えば、誤ったケーブルを誤った場所に接続することははるかに難しくなります。事例の全体は過酷環境における電気接続の事例にあります。

源流品質：試験を現場から工場へ移す

自働化は、最後に検査するのではなく、工程の中で品質をつくり込むことを提唱します。接続で言えば、条件が悪くばらつきの大きい現場から、工程が管理された工場へ、組立と試験をできる限り移すことを意味します。

Technoのカタログは、ケーブルを一体で射出成形したケーブル付き（プリワイヤード）ソリューションを紹介し、チームが生産ロットごとに電気的・機械的試験を行っていると記しています。結露防止のxDRYラインについて、プレゼンテーションでは「全数（100%）試験済み」のマークが示されました。そして材料には、典型的な劣化原因に先回りして答える試験結果が付いています。オゾン劣化（ISO 1431-1）、塩水噴霧（EN 60068-2-11）、1,000時間のUV（EN 60079-0）、屋外使用向けのUL 746C f1分類、そして潤滑油、ガソリン、アンモニア、肥料、海水を含む耐薬品性の表です。

この背後には技術的な区別があります。IP等級は形式試験です。短時間で、管理された条件の下、新品で正しく組み立てられたアセンブリで行われます。経年劣化、UV、オゾン、塩水噴霧、薬品、熱サイクルはその範囲外です。これらの要因に対して材料を評価することは、試験の日だけでなく使用期間に向けて品質をつくり込むことです。経験則である1-10-100の法則と同じ考え方です。設計段階での予防に1かかるものは、設置段階での是正に10、運用中に故障すれば100かかります。

購買する側にとっては、これで問いが変わります。「完成した中間接続を後で誰が検査するのか」ではなく、「中間接続のどこまでを完成品として受け取れるか」になります。カタログによると、ケーブル長と端末処理は特注で指定でき、その指定は工事現場ではなく購買時に行う価値があります。

標準作業は電気設計にも当てはまる

標準作業はあらゆる改善の土台です。標準がなければ、改善の対象もありません。Technoのプレゼンテーションは、コネクタが話題になるときに必ずしも登場しないものを示しました。正しく長持ちする施工のための3段階の手法で、設計の標準として機能するものです。

1. 外部環境を分析する。湿気、水、薬品、圧力、熱、温度変化、結露。
2. ケーブルを選定し整合させる。外径、極数、各極の断面積、技術仕様。プレゼンテーションでは、たとえばEPR（エチレンプロピレンゴム。柔軟で、湿潤箇所や地中配電網で良好な性能を示す）と、加水分解に強く、塩水、下水、カビ、鉱物油、グリースに耐性のあるポリエーテル系PUを比較しました。プレゼンテーションで上映された動画がこの段階を示しています。整合が重要な物理的理由は二つあります。ケーブルグランドのシールは、ケーブル径が適用範囲内にあるときにだけ正しく圧縮されること（範囲外では、ゴムがシールしないか、早期に永久ひずみを受けます）、そして撚り線ケーブルでは、水が素線間を毛細管現象で移動し、シースが無傷のまま内部からコネクタに達しうることです。
3. すべての弱点を排除する。回路の平面図、部品間のメートル単位の距離、ケーブルの中断点一つひとつ（直線の中間接続、T、Y、H、多分岐の分岐接続）の特定と数え上げ、電線サイズの変更、中断点間の距離。

第3段階は、回路に適用した工程分析であり、定量的な根拠があります。ケーブルの中断点は直列要素として働きます。R_system = R₁ × R₂ × … × R_n。例示的な数値で言えば、年間信頼度99%の接続が20か所あると0.99²⁰ ≈ 0.82となり、1年間に少なくとも1件の故障が起きる確率は約18%です。てこは生産工程と同じです。不要な工程をなくし、残る工程を堅牢にすることです。

私の評価では、Technoのアプローチの差別化要因はここにあります。同社は接続を、カタログ品目としてではなく、システム（環境、ケーブル、中断点、接続、妥当性確認）として扱っています。インターフェースと組立ミスを減らすように設計し、IP試験が再現しない故障モードである結露をxDRYでカバーし、材料を使用期間に向けて評価しています。これが差別化要因であるのは、ムダを最も安く避けられる段階でそれに取り組むからです。

プレゼンテーションでは、電線管にまで視覚的な標準が与えられていました。壁には黄色の波付きPVC、スラブと床にはオレンジのPVC、屋外にはUV保護付きの黒いHDPEです。用途別の色分けは目で見る管理であり、5Sと同じ考え方です。

硬直化させずに部品を標準化する

Technoの総合カタログは幅広く、中間接続、分岐接続、着脱可能型、盤用コネクタ、ボックス、ケーブルグランドにわたって数千のコードがあります。設計にとって、この多様さは利点です。保全にとっては、ルールがなければ滞留在庫と交換ミスになります。バランスを取る実践的な方法です。

1. 工場内にある機能を列挙します。中間接続、分岐接続、プラグとソケット、盤用、ケーブルグランド。
2. 機能と環境（乾燥、湿潤、洗浄、埋設、屋外）の組み合わせごとに、基準となるファミリーを一つ選びます。
3. 例外とそれぞれの理由を記録します。
4. 故障や環境が変わったら、継続的改善のリズムで標準を見直します。

在庫と交換時間の改善は、予備品とMROの管理と、保全の側では接続に適用するTPMと関わります。

機械1台だけのカイゼン

これには全社的なプログラムは必要ありません。機械1台を対象にした小規模なカイゼンで、進むべき道は見えてきます。

1. 機械を選ぶ。過去1年で電気故障の履歴が最も多い機械です。事後保全作業指示のパレート図が役立ちます。
2. 接続を洗い出す。手法の第3段階のように、ケーブルの中断点一つひとつ、その種類と環境です。
3. ムダを分類する。本記事の表を使います。
4. 変更を試す。重要な1か所で行い、施工時間とその後の故障を記録します。
5. 標準化する。効果があれば、そのルールを類似の機械に展開します。

可用性への効果を測るにはTEEPとOEEを使ってください。結果を金額（ブラジル・レアル）に換算するには、産業用接続の総所有コストが計算の方法を示しています。そして、例の基になった資料を提供した企業について知りたい場合は、Techno do Brasilに関するガイドが全体像をまとめています。

冒頭で時間を測った中間接続に戻りましょう。リーンは、どの工程が付加価値を生むのかを問います。現場での接続に対する最善の答えが、同じ工程をより速く行うことであることはまれです。工程の半分を不要にする部品を指定し、それとともに、それらの工程が持ち込んでいた故障モードも不要にすることです。

よくある質問

より良い部品を選ぶことはリーンの活動ですか？

はい。その選択が、不良、手待ち、動作、手直しを源流で防ぐのであれば。リーンは新しい技術を求めているのではなく、ムダがどこで生まれるかを理解することを求めています。そしてムダは、多くの場合仕様決定で生まれます。

ポカヨケは電気コネクタにどのように適用されますか？

一体成形シールのように組立時のばら部品を減らすこと、機能ごとにメカニカルキーや色が異なるバージョンを使うこと、嵌合が完了したかどうかを示すロックを使うこと、そしてケーブルごとに選定したコネクタを使うことです。

選定を誤った接続は、どのようなリーンのムダを引き起こしますか？

主に、不良、手待ち、動作、加工のムダ、在庫、人材の未活用です。いずれも、停止、手直し、避けられたはずの修理に費やされる技術者の時間として現れます。

コネクタを標準化すると、正しい仕様決定が制限されませんか？

標準が硬直的すぎれば制限されます。解決策は、機能別・環境別に標準化し、例外に対する明確なルールを保ち、何かが変わったことを故障が示したら標準を見直すことです。

この考え方は小規模な工場にも当てはまりますか？

当てはまり、たいてい早く成果が出ます。効果は繰り返す故障をなくし修理時間を短くすることから生まれ、パイロットは機械1台から始められます。

著者について

Vagner Soares

リーン生産方式（Lean Manufacturing）と行動マネジメントの専門家

自動車・金属機械産業で20年以上の経験（GMおよびDana）を持ち、2006年からリーン生産方式の専門家として活動。SENAIの「Brasil Mais Produtivo」プログラムのインストラクター兼メンターを務め、50社以上でコンサルティング、研修、監査を実施し、品質、生産性、人材育成を結び付けています。

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