デマンドフロー技術

需要フロー技術( DFT ) は、顧客の需要に応じて、ビジネス プロセスをフローで定義および展開する戦略です。DFT は、プロセスをフローに接続し、それを毎日の需要の変化にリンクするために使用される一連の応用数学ツールに基づいています。DFT は、ディスクリート生産のフロー製造に対する科学的アプローチを表しています。これは、顧客の需要が日常業務で工場とオフィスの活動を導く中心的なシグナルである、需要プルの原則に基づいています。DFT は、主に販売計画と予測を使用して生産スケジュールを決定するスケジュール プッシュ製造の代替手段を提供することを目的としています。

これは、ヒューレット・パッカードとジョンソン・エンド・ジョンソンで業務管理の経験を持つ幹部、ジョン・R・コスタンザによって考案されました。^[1] 後に運転資本管理でノーベル経済学賞にノミネートされたコスタンザは、1984年にコロラド州イングルウッドにジョン・コスタンザ工科大学を設立し、製造業者がこの方法論を実装するためのコンサルティングと教育サービスを提供しました。

DFT は、応用数学的手法を使用して、原材料と製造中の材料を時間単位と生産リソースにリンクし、工場内で連続的なフローを作成します。目的は、工場のプロセスをフロー内でリンクし、本質的に不正確な内部予測ではなく、顧客の需要に合わせて動かすことです。

DFTを早期に採用した企業としては、アメリカンスタンダードカンパニー^{[2] [3] [4]、} ゼネラルエレクトリック^[5]、ジョンディア（ディア・アンド・カンパニー）などがある。

初期の頃、DFT は「ジャストインタイム」(JIT) の手法と考えられており、カンバン方式で実際の顧客の需要に合わせて製造工程を進めることを提唱していました。これは、アメリカの製造業者がトヨタ生産方式(TPS)などの日本の生産技術を採用し、アメリカの会社で日本のビジネス手法を適用する際の文化的衝突を回避する方法として導入されました。その後、DFT は、工場が 1 個流し、TAKT ベースのライン設計、カンバン材料管理、需要主導型生産などの技術を実装できるようにするリーン製造方法と見なされるようになりました。

デマンドフローテクノロジーは、あらゆる製品、あらゆる日、あらゆる量に対応する方法として推進されています。2001年、コスタンザは混合モデル製造のためのこのアプローチで特許を取得しました。^{[6] [7]}

DFTの中心的な信条は、日々の業務遂行において顧客の需要を最優先することです。アバディーン・グループによれば、

「需要主導型製造には、顧客の注文、生産計画、製造実行の間の同期された閉ループが含まれ、同時にサプライチェーン全体の材料の流れを調整します。」[Aberdeen Group、2007]。^[8]

DFT は、需要主導型製造能力を実現するための経路です。これは、需要主導型製造の設計、実装、展開を反復可能な形式でガイドするフレームワークとして使用されます。このように、これは、総合的品質管理を基盤として日本の製造業で最初に導入されたジャストインタイム (JIT) の元の概念に似ています。^[9] 最近では、ジャストインタイムは、生産哲学ではなく、サプライヤーの配送方法を説明するために使用されることが多くなりました。DFT は、TQM と統計的プロセス制御(SPC) の原則から生じる基本的なプロセス能力を想定し、それを、需要主導型を反復可能な方法でより簡単に実現できる管理フレームワークに組み込みます。

その結果、仕掛品在庫と完成品在庫はほぼなくなり、顧客の注文への対応が大幅に迅速化され、完全な市場価格で永久に現金化されます。

この方法で運転資本から解放された現金は、在庫に再投資する必要がなくなり、負債の返済、成長とイノベーションの資金として利用できるようになります。

混合モデル生産とは、ある程度の共有リソースと共通材料を使用して、幅広い製品モデルを生産することです。現代の製造業では、生産者に製品の選択肢を増やすよう大きなプレッシャーがかかっていると一般に認められています。^[10]製品は、機械や自動化システム、手作業を使用して、標準コンポーネントとサブアセンブリから組み立てられることが増えています。DFT は、この混合を処理し、混合モデル生産ラインを確立する方法を提供するように設計されています。

MRP に基づく生産スケジュールでは、各モデルをシフトまたは 1 日の倍数に割り当てることで、多品種に対応します。つまり、製品ミックス全体が、週の倍数のスケジュール サイクルにわたって供給されることになります。これにより、リード タイムが長くなるか、予測への依存度が高まります。DFT は、「実際の顧客需要の方向に基づいて、あらゆる製品、あらゆる日のさまざまな量に対応する機能」を提供します。^{[6] [7]}

DFT 実装で最初に使用するツールである製品同期は、製品を作成するためのフロー内のプロセスの関係を定義するものです。これは図の形式をとり、通常はペンと紙またはホワイトボードで作成され、Microsoft PowerPoint や Visio などの視覚化プログラムで形式化されます。これは、原材料から完成品への変換を伴うフロー内でプロセスが互いにどのように関係しているかを示します。プロセスは、「共通の量に対して実行される付加価値作業の論理的なグループ」として定義されます。

製品同期の各プロセスには、標準プロセス定義が必要です。DFT では、イベントのシーケンスがこの定義を提供します。Costanza著のThe Quantum Leap ^[11]では、イベントのシーケンスは「特定の製造プロセスで製品を製造するために必要な作業と品質基準の定義」と定義されています。SoE は通常、製品コード、プロセス ID、タスクの説明とシーケンス、機械と労働力に必要な作業とセットアップ時間、および品質チェック基準を含む表の形式をとります。SoE は、必要な品質を達成するために合理的で現実的で繰り返し可能な時間を定義することを目的としています。方法論としての DFT の長所と批判の多くは、SoE に由来しています。SoE はプロセス定義の基礎ですが、作業指示書としては使用されません。作業センターで標準作業を伝達するには、操作方法シートが使用されます。MRP システム環境では、SoE は、プロセス レベルでの製品同期の表形式のビューを提供するルーティングからのドリルダウンを表します。したがって、DFT メーカーは、SoE をプロセス定義のマスター レコードとして使用し、そこからルーティングと ISO ドキュメントを導出します。

これらは、動作中の作業、材料、および必要な品質チェックの視覚的な説明です。最も純粋な形式では、操作方法シートはワイヤーフレームで描かれ、製品形状の重要な輪郭を示し、視覚的なノイズなしで動作中の作業と品質を明確に表します。OMS には、総合的な品質チェック、作業、検証の 3 つのアクティビティ段階があります。これにより、各オペレーターがすぐ上流の操作の出力品質をチェックするという概念が確立されます。これは、総合的な品質文化と 100 万分の 1 の能力に貢献できます。

イベントのシーケンスと製品の同期により、タスクと品質チェックが特定の製品のプロセスをどのように構成するかが定義されます。混合モデルのプロセス マップは、製品とプロセスがリソースの要件をどのように形成するかを示します。このようなマップでは、製品とプロセスは、製品を行、プロセスを列とするマトリックスを形成します。交差点には、通常、実際の時間 (イベントのシーケンスからのプロセスの標準時間) が表示されますが、歩留まりとオプションの比率が表示されることもあります。

キャパシティ需要とは、単一の製品アイテムのキャパシティでの生産量です。これは、最大 1 日の供給率を定義する固定値です。キャパシティ需要は、1 日の生産率とよく混同されます。トヨタ生産システムやその他の多くのリーン生産方式の派生製品とは対照的に、DFT ラインは 1 日の需要に応じた可変出力率向けに設計されています。したがって、ライン設計に使用される需要データは、実際の供給率ではなく、限界量を表します。Dc と平均 1 日の需要の関係は、市場需要に対する製品アイテムの必要なサービス レベルによって決まります。サービス レベルが高いほど、長期にわたって平均よりも高い 1 日の供給率を供給できるキャパシティが必要になります。これは、リソースの生産性と在庫レベルに影響を与える可能性があります。ライン上のミックスが多ければ多いほど、特定のレベルのリソースと在庫に対して、より高いレベルのサービスを提供できます。

有効時間とは、特定のリソースが製品を生産したり、プロセスのセットアップや切り替えを実行したりするために使用できる時間です。これはシフトごとに定義され、SoE で設定されたタスクを実行するために使用できる合計時間を表します。機器のメンテナンス、休憩、5S 活動、継続的な改善などの非生産時間は、有効時間から差し引かれます。セットアップ時間は生産時間の一種であるため含まれており、バッチ サイズの最適化と動的カンバンの計算では、セットアップ時間と実行時間を共通のリソース時間プールから管理する必要があります。

タクトタイムは、時間と生産量の比率であり、DFTでは次のように表されます。

ここで、HE は有効時間、S はシフト数、DC はキャパシティ需要、つまり 2 ～ 5 年先のどこかの時点で設計目的で設定される日次レートです。この比率は、ラインの最後にある完成品に対して表すことができ、タクトタイムと呼ばれます。また、部品表の関係、プロセスの歩留まり、およびオプション性が、完成品レベルの任意の Dc の従属量に影響を与える可能性があるプロセスにも適用できます。プロセス レベルでは、この比率は運用サイクル タイムと呼ばれます。

タクトタイムは通常、顧客の需要に応じて毎日変化する特定の製品の組み合わせと量を生産するために必要な「ライン設計」または物理リソースの数と配置を計算するために使用されます。

DFT のユニークな点は、タクト タイムが一定であり、2 ～ 5 年先の工場設計のために設定された固定ミックスおよび製品量に基づいていることです。これにより、毎日変更する必要のない安定した「ライン設計」が可能になります。ミックスおよび量の毎日の変動は、DFT で生産に従事する人数を調整することで対応されます。日次レート (Dr) を満たす必要がない人は、トレーニングや継続的な改善活動に充実した時間を自由に費やすことができます。

大幅な計画遅延の原因となる、ミックスとボリュームの均等負荷を達成するための週次スケジュール サイクルが排除されます。実際の顧客需要に応じて任意の日に任意の製品を生産できるようになり、真の需要フローが実現します。

その結果、仕掛品在庫と完成品在庫はほぼなくなり、顧客の注文への対応が大幅に迅速化され、完全な市場価格で永久に現金化されます。

この方法で運転資本から解放された現金は、在庫に再投資する必要がなくなり、負債の返済、成長やイノベーションへの資金などに利用できるようになります。

DFT は、消費ポイントに必要な材料を補充するための視覚信号に基づく材料カンバンの従来の定義を共有しています。DFT の一般的な材料カンバン システムは「シングル カード、マルチ コンテナ」であり、カードまたはコンテナの数量を不足なく消費および補充できます。

マテリアル カンバンは、生産現場に材料を発行する方法として、キット化の代替手段を提供します。DFT 環境は、材料の倉庫の場所の定義を簡素化し、生産中に材料の流れを制御するために必要なトランザクションの数を減らすことを目指します。マテリアル カンバンの目的は、プロセスで材料の流れを実際の要件に結び付け、顧客への応答時間を短縮しながら、生産に部品をより確実に提供することです。

生産カンバンは、ロット サイズまたはバッチよりも少ない補充量向けに設計されています。これは、「移動」カードまたはコンテナが下流の消費ポイントで必要な数量を表し、「生産」カードがディスプレイ ボード上に保持され、補充バッチに蓄積される「デュアル カード カンバン」システムに基づいています。

需要ベースの管理は、需要が不確実な状況下で材料と生産計画を統合するために、需要の許容範囲を定義するアプローチです。需要ベースの管理では、「フレックス フェンス」を使用して、現在の毎日の需要率の定義に対して供給の上限と下限を設定します。現在の需要率は通常、平滑化された平均のようなもので、時間の経過とともに変化します。フレックス フェンスは製品項目またはグループごとに異なるため、個別に計算する必要があります。注文ポリシー、購入、在庫、生産能力はすべてこれらのフレックス フェンス境界に対して設定されるため、これらの計算は運用計画の中心となります。

残念ながら、これは計算集約型の重要なプロセスであり、MRP / ERPシステムではほとんどサポートされていません。システム ツールの不足と従来の MRP 計画ルーチンとの衝突が、需要ベースの管理が他の DFT 原則ほど普及していない主な理由です。

DFT を実装する企業は通常、顧客の需要への対応の改善を目指しています。これは、完成品のリードタイムまたは補充時間に反映され、対応要件を緩和するために保持される在庫レベルに影響します。需要への効果的な対応は分布曲線として説明でき、一部の注文は他の注文よりも処理に時間がかかります。その結果、メーカーが市場にサービスを提供できる能力にばらつきと不確実性が生じます。 この対応の遅れと不確実性を回避するには、運転資本が必要です。

DFT は、需要への対応のばらつきと期間の両方を削減することを目指しています。これは、より低い運転資本でより高いレベルの顧客サービスを提供する、より有能なフルフィルメントと見ることができます。意図された結果は、配送パフォーマンスの向上と、キャッシュフローの増加、および運転資本の収益率の向上です。

デマンドフロー技術は、幅広い製品環境に適用可能で、さまざまな業界で導入されてきました。デマンドフロー技術を採用している企業には、ジョンディア、^{[12] [13] [14]} フレックストロニクス、アメリカンスタンダードカンパニー、^[2] トレイン、アストラゼネカなど多数あります。この技術は、予測不可能で不安定な市場に多品種供給することが求められる製造業務において強みを発揮します。製品が製造プロセスを通じて自然に流れないディスクリート製造業者にとって、フロー製造の背後にある科学と見なされることがよくあります。

デマンドフロー技術は、応用数学に基づいたシンプルで論理的な方法を提供します。この技術は、加算、減算、乗算、除算という単純な演算子に基づいているため、高度な数学に依存しません。

DFT は、スケジュールされたプッシュ型生産方式からデマンド プル型およびフロー型生産方式への生産方式の変換を段階的に説明するガイドです。幅広い製品に適用できますが、手順は一貫しており、同じように機能します。リーンやシックス シグマのように専門家の判断に左右されることはなく、短いトレーニング ワークショップを通じて幅広い対象者に教えることができます。

DFT の本質は、製品の製造に必要な材料、プロセス、情報の自然な流れを形式化することである。これは発明された技術というよりは、顧客の需要に合わせて工場を調整する最適な方法を説明したものである。

DFT は顧客を業務の中心に据えます。これにより、企業は組織内の行動を導く実践的なタスクとアクションによって顧客中心の視点を形式化できます。顧客主導の概念を、理念の表明を超えて実現可能な行動計画へと移行します。

株主価値を最大化するという概念は、顧客サービスの質と矛盾すると見なされることが多い。^[15] デマンドフローテクノロジーは、正しく適用すれば、運転資本の管理とビジネスの成長に対する総合的なアプローチで財務目標と顧客目標を統合することができる。

需要フローの手法は工場に広く適用されてきましたが、企業経営では広く受け入れられていません。多くの場合、需要フローは生産計画に限定される傾向があり、一方で運用と資材計画は依然として ERP/MRP システムの使用に支配されています。需要フローの全体的な理想は、この矛盾によって崩壊する可能性があります。

大手ERP/MRPベンダーは、需要フロー技術の利点をほとんど無視しているか、自社製品が市場シェアを獲得する前に買収されてきました。需要フローの支持者やユーザーは、従来のMRPがキャパシティと生産リソースの計画に使用する不適切なロジックに異議を唱えることにほとんど失敗してきました^{[16] [17]}その結果、製造業者は1960年代からほとんど変わっていない時代遅れの計画ルーチンに頼らざるを得ません。

DFT は、製品の標準プロセス定義を日常の需要要件に適用することを目的としています。これは、タスク レベルで機能し、定義されているプロセスに有利です。これは、組織に欠けている詳細レベルと規律である場合があります。イベント シーケンス ドキュメントの作成と保守には、膨大な手作業が必要です。この作業を実行すると、品質と機能に大きな利点がありますが、成功は通常、DFT 実装の狭いアクションを超えて変更するという経営陣のコミットメントに依存します。