キャパシティプランニング

キャパシティプランニングとは、製品に対する変化する需要を満たすために組織が必要とする生産能力を決定するプロセスです。^[1]キャパシティプランニングの文脈では、設計キャパシティとは、組織または個人が特定の期間内に完了できる作業の最大量です。実効キャパシティとは、品質問題、遅延、材料処理などの制約により、組織または個人が特定の期間内に完了できる作業の最大量です。

このフレーズは、ビジネスコンピューティングや情報技術の分野では、キャパシティ管理の同義語としても使用されています。ITキャパシティプランニングには、将来の一定期間に必要なストレージ、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、接続インフラストラクチャのリソースを見積もることが含まれます。企業の共通の懸念は、ユーザー数やインタラクション数の増加に対処するために必要なリソースが揃っているかどうかです。^[2] キャパシティ管理は、物理サーバーまたは仮想サーバーに中央処理装置（CPU）、メモリ、ストレージを追加することに関係しています。これは、 Webアプリケーションをスケールアップする従来の垂直的な方法でしたが、ITキャパシティプランニングは、この垂直スケーリングアプローチの要件を予測することを目的として開発されました。^[3]

組織の能力と顧客の需要の不一致は、リソースが十分に活用されなかったり、顧客の需要が満たされなかったりして、非効率につながります。キャパシティ プランニングの目標は、この不一致を最小限に抑えることです。組織のキャパシティに対する需要は、既存製品の生産量の増減や新製品の生産など、生産量の変化に応じて変化します。既存のキャパシティをより有効に活用するには、総合設備効率(OEE) を改善します。キャパシティは、新しい技術、設備、材料の導入、作業員や機械の数の増加、シフト数の増加、または追加の生産施設の取得によって増加できます。

容量は、（機械または作業員の数）×（シフト数）×（稼働率）×（効率）として計算されます。

キャパシティ プランニングに関係する資産には、主に 3 つのカテゴリがあります。

• 人材 - 事業運営をサポートするために十分な訓練を受けた人員を確保します。
• テクノロジー - 最適なパフォーマンス、最小限のボトルネック、および高可用性を実現するために、ハードウェア、ソフトウェア、およびネットワーク リソースを決定して取得します。
• インフラストラクチャ - 物理的な施設がビジネス環境のニーズを満たしていることを確認します。

これらすべてにおいて、現在の容量と将来の拡張可能性の両方を考慮する必要があります。

キャパシティ プランニングの広範なクラスは、リード戦略、ラグ戦略、マッチ戦略、調整戦略です。

• リード戦略とは、需要の増加に応じて生産能力を追加することです。リード戦略は、サービス レベルの向上とリード タイムの短縮によって、競合他社から顧客を引き離すことを目的とした積極的な戦略です。また、在庫切れコストの削減を目的とした戦略でもあります。生産能力が大きいということは、必ずしも在庫レベルが高いことを意味するわけではありませんが、サイクル在庫コストが高くなる可能性があることを意味します。余剰生産能力は、他の企業に貸し出すこともできます。

リード戦略の利点: まず、急成長期であっても、組織がすべての需要を満たすのに十分なキャパシティを確保できます。これは、緊急医療や話題の新製品の場合のように、製品やサービスの可用性が極めて重要な場合に特に重要です。多くの新製品にとって、市場投入が遅れることは成功と失敗の違いを意味する場合があります。リード キャパシティ戦略のもう 1 つの利点は、キャパシティの拡大を計画している可能性のある競合他社に先んじて対応できることです。地域で最初に大型食料品店やホームセンターを開店すると、小売業者は明確な優位性を得られます。最後に、多くの企業は、使用量の増加を見込んで過剰に構築する方が、常にキャパシティを少しずつ増やすよりも安価で混乱が少ないことに気づいています。もちろん、リード キャパシティ戦略は、需要が予測できない場合やテクノロジーが急速に進化している場合は特に、非常にリスクが高くなります。

• ラグ戦略とは、需要の増加により組織がフル稼働またはそれ以上になった後にのみ、キャパシティを追加する戦略を指します (ノースカロライナ州立大学、2006 年)。これはより保守的な戦略であり、リード キャパシティ戦略の反対です。無駄のリスクは減りますが、在庫切れやサービス レベルの低下により、潜在的な顧客を失う可能性があります。この戦略の 3 つの明らかな利点は、過剰構築のリスクが減ること、使用率が高いため生産性が向上すること、および大規模な投資をできるだけ先送りできることです。この戦略に従う組織は、多くの場合、成熟したコスト重視の製品またはサービスを提供します。
• マッチ戦略は、市場の需要の変化に応じて、少しずつ容量を追加する戦略です。これは、より緩やかな戦略です。
• 調整戦略とは、消費者の需要に応じて、あるいは製品やシステム アーキテクチャの大幅な変更に応じて、容量を少量または大量に追加または削減することです。

1つのシンプルなモデルでは、短期、中期、長期のキャパシティプランニング（それぞれ運用、戦術、戦略）を区別しています。これらは数日から数年先までの範囲にわたります。^[4]

システムエンジニアリングの分野では、キャパシティプランニング^[5]はシステム設計とシステムパフォーマンス監視の際に使用されます。

キャパシティ プランニングは、企業の全体的なレベルのリソースを確立する長期的な決定です。これは、リソースを取得するのに十分な期間にわたります。キャパシティの決定は、生産リード タイム、顧客対応、運用コスト、および企業の競争力に影響します。不適切なキャパシティ プランニングは、顧客とビジネスの喪失につながる可能性があります。キャパシティが過剰になると、企業のリソースが枯渇し、より収益性の高いベンチャーへの投資が妨げられる可能性があります。キャパシティをいつどの程度増やすべきかという問題は、重要な決定です。これらの決定を正しく行わないと、システムに時間遅延がある場合に、全体的なパフォーマンスに特に悪影響を与える可能性があります。^[6]

スケジュールの観点から、一定量の部品を製造するのにどれだけの容量 (または時間) が必要かを判断するのは非常に簡単です。標準サイクル タイムに部品数を掛け、部品またはプロセスの OEE % で割るだけです。

サイクルタイムが 30 秒の機械で製品 A を 500 個生産するようにスケジュールされており、プロセスの OEE が 85% の場合、部品の生産時間は次のように計算されます。

(500 部品 × 30 秒) / 85% = 17647.1 秒 OEE インデックスを使用すると、必要な生産を実行するのに十分な容量があるかどうかを簡単に判断できます。この例では、標準では 4.2 時間ですが、OEE インデックスでは 4.9 時間です。

特定のマシンを通過するすべての部品に対してこのプロセスを繰り返すことで、生産を実行するために必要な総容量を決定することができます。

機器や機械の新しい作業を検討する場合、作業を実行するためにどれだけの容量が利用可能かを知ることが、最終的には全体のプロセスの一部になります。通常、年間予測を使用して、年間に必要な時間数を決定します。利用可能な総容量を計算するには、検討対象の期間に応じて量を調整します。利用可能な容量は、必要な容量と計画された運用容量の差です。

能力は、組織内のリソースがどの程度有能であるかを示すため、戦略の策定と実行に必要です。効果的なリソースがなければ、戦略を策定して実行することは非常に困難になる可能性があります。

• リソース明細書
• キャパシティ管理
• エンタープライズ リソース プランニング(ERP)
• 製造資源計画（MRP II）
• 総合設備効率（OEE）
• リソースの割り当て

• ヒル、ジョイス（2006）。キャパシティ要件計画。
• Krajewski, Lee J.; Ritzman, Larry P. (2005). 『オペレーションマネジメント：プロセスとバリューチェーン』 アッパーサドルリバー、ニュージャージー：Prentice Hall。
• ラゾフスカ、エドワード D. (1984)。定量的システムパフォーマンス。プレンティス・ホール。ISBN 978-0-13-746975-8。