運用管理

オペレーションマネジメントは、商品やサービスの生産の設計と管理に関係しており、^[1]企業が顧客の要件を満たすためにリソースを効率的に使用できるようにします。

これは、入力（原材料、労働力、消費者、エネルギーの形態）を出力（消費者向けの商品やサービスの形態）に変換する生産システム全体の管理に関係しています。^[2]オペレーション管理は、銀行システム、病院、企業、サプライヤーや顧客との連携、テクノロジーの使用などの分野をカバーしています。オペレーションは、サプライチェーン、マーケティング、財務、人事とともに、組織内の主要な機能の1つです。オペレーション機能には、商品とサービスの戦略的生産と日常的な生産の両方の管理が必要です。^[3]

製造やサービス業務の管理では、業務戦略、製品設計、プロセス設計、品質管理、キャパシティ、施設計画、生産計画、在庫管理など、さまざまな種類の意思決定が行われます。これらのそれぞれにおいて、現状を分析し、製造やサービス業務の有効性と効率性を向上させるためのより良い解決策を見つける能力が必要です。^{[4] [5] [6]}

生産システムとオペレーションシステムの歴史は、紀元前5000年頃にシュメールの僧侶が在庫、ローン、税金、商取引を記録する古代のシステムを開発した頃に始まります。オペレーションシステムの次の主要な歴史的応用は紀元前4000年で、エジプト人がピラミッドの建設などの大規模プロジェクトで計画、組織、管理を使用し始めたときに起こりました。紀元前1100年までに、中国では労働が専門化されていました。紀元前370年頃までに、クセノポンは古代ギリシャで靴の生産に必要なさまざまな作業を異なる個人に分割することの利点を説明しました。^{[7] [8]}

「...一方、大都市では、多くの人々が各産業に要求をしているため、1 つの職業だけで、あるいは多くの場合、1 つの職業全体よりも少ない職業で、1 人の人間を養うのに十分です。たとえば、ある男性は男性用の靴を作り、別の男性は女性用の靴を作ります。また、ある男性は靴を縫うだけで生計を立て、別の男性は靴を裁断し、別の男性は甲部分を縫い合わせるだけで生計を立てている場所さえあります。また、これらの作業のいずれも行わず、部品の組み立てだけを行う男性もいます。したがって、当然のことながら、非常に高度に専門化された仕事に専念する人は、可能な限り最善の方法でその仕事を行う義務があります。」

中世では、王や女王が広大な土地を統治していた。忠実な貴族は君主の領土の大部分を維持していた。社会的地位と富に基づいて人々が階級に分けられたこの階層組織は、封建制度として知られるようになった。封建制度では、家臣と農奴は支配者の土地と資源を使用して、自分たちと上流階級の人々のために生産を行った。労働の大部分は農業に従事していたが、職人は経済生産に貢献し、ギルドを形成した。ギルド制度は主に1100年から1500年の間に機能し、商品を売買する商人ギルドと商品を製造する職人ギルドの2種類で構成されていた。ギルドは行われる仕事の質に関して規制されていたが、結果として生じた制度はかなり硬直しており、たとえば靴職人は皮のなめしを禁止されていた。 ^[9]

中世では、召使によってサービスも行われていました。召使は、料理、掃除、娯楽の提供という形で貴族にサービスを提供しました。宮廷道化師はサービス提供者とみなされていました。中世の軍隊も貴族を守ったため、サービス提供者とみなすことができました。^[要出典]

産業革命は、部品の互換性と分業という 2 つの要素によって促進されました。分業は文明の始まりからの特徴でしたが、分業の程度は時代や場所によって大きく異なりました。中世と比較して、ルネッサンスと大航海時代は労働のより高度な専門化が特徴であり、これはヨーロッパの成長する都市と貿易ネットワークの特徴でした。製造効率の重要な飛躍は、18 世紀後半にイーライ・ホイットニーが10,000 丁のマスケット銃を製造したときに部品の互換性の概念を普及させたときに起こりました。製造の歴史のこの時点まで、各製品 (たとえば、各マスケット銃) は特別注文と見なされていました。つまり、特定のマスケット銃の部品はその特定のマスケット銃にのみ適合し、他のマスケット銃には使用できませんでした。部品の互換性により、部品が使用される最終製品とは関係なく、部品を大量生産できるようになりました。マスケット銃の販売と製造の需要を満たすまったく新しい市場がこの時に始まった。^[要出典]

1883 年、フレデリック・ウィンスロー・テイラーは、複雑な仕事の各タスクを実行する時間を正確に測定するストップウォッチ法を導入しました。彼は、生産性の科学的研究と、時間の無駄をなくして仕事の質を高めるためにさまざまなタスクを調整する方法の特定を発展させました。次の世代の科学的研究は、作業サンプリングと所定動作時間システム(PMTS) の開発によって起こりました。作業サンプリングは、各タスクの時間に関連するランダム変数を測定するために使用されます。PMTS では、最小の身体動作 (左手首を 90 度回転させるなど) の標準の所定テーブルを使用し、それらを統合して単純なタスクを実行するために必要な時間を予測できます。PMTS は、実際の作業を観察せずに作業測定値を予測できるという事実により、非常に重要になりました。PMTS の基礎は、 1912 年頃にフランク B.ギルブレスとリリアン M. ギルブレスの研究開発によって築かれました。ギルブレスは、オペレーターが特定のタスクを実行している間に、既知の時間間隔で動画を撮影することを利用しまし た。^{[引用が必要]}

20世紀初頭には、サービス産業はすでに発展していたが、大部分は分散していた。1900年の米国のサービス産業は、銀行、専門サービス、学校、雑貨店、鉄道、電信で構成されていた。サービス業は主に地域密着型で（鉄道と電信を除く）、起業家や家族経営だった。1900年の米国では、雇用の31％がサービス業、31％が製造業、38％が農業に従事していた。^[10]

生産ラインの考え方は、ヘンリー・フォード以前にも歴史上何度も使われてきた。ヴェネツィアのアーセナル（1104年）、『国富論』 (1776年)に登場するスミスのピン製造、ブルネルのポーツマス・ブロック・ミルズ（1802年）などである。ランサム・オールズは組立ラインシステムを使用して自動車を製造した最初の人物だが、ヘンリー・フォードは、自動車のシャシーがベルトコンベアで組立ラインを移動し、作業員が部品を追加して自動車が完成するという、最初の自動車組立システムを開発しました。第二次世界大戦中、計算能力の成長により、効率的な製造方法がさらに開発され、高度な数学的および統計的ツールが使用されるようになりました。これは、産業工学やシステム工学の分野、およびオペレーションズ・リサーチや経営科学の分野（問題解決の学際的な分野として）における学術プログラムの発展によって支えられました。システムズ・エンジニアリングが一般的なシステムの入力と出力の関係の幅広い特性に集中したのに対し、オペレーションズ・リサーチャーは特定の焦点を絞った問題の解決に集中しました。オペレーションズ リサーチとシステム エンジニアリングの相乗効果により、現代では大規模で複雑な問題の解決が可能になりました。最近では、より高速で小型のコンピューター、インテリジェント システム、ワールド ワイド ウェブの開発により 、運用、製造、生産、サービス システムに新たな機会が開かれています。^[要出典]

第一次産業革命以前は、仕事は主に家内制と職人ギルドという2つのシステムを通じて行われていました。家内制では、商人が材料を家庭に持ち込み、職人が必要な作業を行いましたが、一方、職人ギルドは職人の組合であり、仕事を店から店へと受け渡していました。たとえば、革はなめし職人によってなめされ、皮革職人に渡され、最終的に靴職人や馬具職人に届きました。

産業革命の始まりは、通常、18世紀のイギリスの繊維産業、すなわち1733年のジョン・ケイによる飛杼、1765年のジェームズ・ハーグリーブスによるジェニー紡績機、1769年のリチャード・アークライトによる水力紡績機、そして1765年のジェームズ・ワットによる蒸気機関の発明と関連付けられます。1851年の水晶宮博覧会では、 「アメリカ式製造システム」という言葉が、アメリカ合衆国で発展しつつあった、交換可能な部品とそれらを生産するための広範な機械化という2つの中心的特徴に基づいた新しいアプローチを説明するために使用されました。

ヘンリー・フォードは、1903 年に 12 人の投資家から 28,000 ドルの資本を得てフォード モーター カンパニーを設立したとき、39 歳でした。モデル Tカーは 1908 年に発表されましたが、フォードが組立ライン コンセプトを実装するまで、中流階級のアメリカ人全員が購入できる大衆車を作るという彼のビジョンは実現しませんでした。ヘンリー・フォードが組立ラインコンセプトを採用した最初の工場はハイランド パーク(1913 年)で、彼はそのシステムを次のように特徴づけました。

「重要なのは、すべてを動かし続け、仕事を人のところへ運ぶことであり、人が仕事のところへ運ばれることではない。それが私たちの生産の本当の原則であり、コンベアは目的を達成するための多くの手段の1つにすぎない」^[11]

これは、電気産業や石油産業の出現とともに、第二次産業革命の主要要素の1つである大量生産につながる中心的な考え方の1つになりました。

脱工業化経済は1973年にダニエル・ベルによって指摘されました。^[12] 彼は、将来の経済は製造業よりもサービス業からより多くのGDPと雇用を生み出し、社会に大きな影響を与えると述べました。すべてのセクターは高度に相互に関連しているため、これは製造業、農業、鉱業の重要性の低下を反映したものではなく、単に経済活動の種類の変化を反映したものでした。

生産性は技術の発明と分業によって大きく向上したが、業績の体系的な測定と公式を用いた計算の問題は、フレデリック・テイラーが登場するまで、あまり研究されていなかった。テイラーの初期の研究では、彼が「差別的出来高制」 ^[13]と呼んだものの開発と、金属の切削^[14]と肉体労働^[15]を扱う一連の実験、測定、公式に焦点を当てていた。差別的出来高制とは、仕事に対して2つの異なる賃金率を提供するというものである。生産性（効率性）が高く、高品質の製品を生産する労働者には高い賃金を、基準を達成できない労働者には低い賃金である。テイラーがこのシステムで解決できると信じていた問題の1つは、ソルジャーリングの問題である。つまり、より速い労働者の生産率は、最も遅い労働者の生産率まで低下してしまうのである。

1911年にテイラーは『科学的管理法の原理』 ^[16]を出版し、その中で科学的管理法（テイラー主義としても知られる）を次のように特徴づけた。

1. 真の科学の発展;
2. 労働者の科学的な選択。
3. 労働者の科学的教育と発展。
4. 経営者と労働者の間の親密で友好的な協力。

テイラーはストップウォッチによる時間研究を開発した人物としても知られています。これはフランクとリリアン・ギルブレスの動作研究と組み合わされて、標準方法と標準時間の概念を中心とした時間と動作の研究につながりました。フランク・ギルブレスは、 1921年にフロープロセスチャートを導入した人物でもあります。 ^[17]テイラーの同時代人で覚えておく価値のある人物としては、モリス・クック（1920年代の農村電化とフィラデルフィア公共事業局でのテイラーの科学的管理法の実施者）、カール・バース（速度と送りを計算する計算尺）、ヘンリー・ガント（ガントチャート）などがいます。また、1910年にはヒューゴ・ディーマーが最初の産業工学の本である「工場の組織と管理」を出版しました。

1913 年、フォード・ホイットマン・ハリスは「一度に何個の部品を製造するか」という論文を発表し、その中で経済的発注量モデルというアイデアを提示しました。彼はこの問題を次のように説明しました。

「賃金、材料、諸経費に縛られた資本の利子は、一度に利益を上げて製造できる部品の数量に上限を設定します。現場での「セットアップコスト」が最小値を決定します。経験から、1人の管理者はロットの経済的なサイズを決定する方法を学びました。」^[18]

ハリスは彼の理論を「厳密に正確ではないが、かなり正しい」と述べた。^{[18]彼の論文は、}生産計画と在庫管理の問題に焦点を当てた膨大な数学文献に影響を与えた。^[要出典]

1924年、ウォルター・シューハートはベル研究所で働いていたときに技術メモを通じて管理図を導入しました。彼の方法の中心は、変動の共通原因と特殊原因の区別でした。1931年にシューハートは、統計的プロセス制御（SPC）の主題を初めて体系的に扱った^[20]「製造製品の品質の経済的管理^」[19 ]を出版しました。彼は管理を定義しました：

「現在の目的において、現象が制御されていると言えるのは、過去の経験を利用して、少なくとも限られた範囲内で、その現象が将来どのように変化するかを予測できる場合です。ここで、限られた範囲内での予測とは、観察された現象が与えられた範囲内に収まる確率を少なくともおおよそ述べることができることを意味します。」 ^[19]

1940 年代に、HB Maynard 、JL Schwab、GJ Stegemerten によって方法時間測定(MTM) が開発されました。MTM は、一連の所定の動作時間システムの最初のもので、時間の推定値がその場で決定されるのではなく、業界標準から導き出されるという意味で所定のものでした。これは、その考案者が 1948 年に出版したMethods-Time Measurementという本で説明しました。

方法時間の測定は次のように定義されます。

方法 - 時間測定は、あらゆる手動操作または方法を、それを実行するために必要な基本的な動作に分析し、各動作に、動作の性質と動作が行われる条件によって決定される所定の時間基準を割り当てる手順です。

このように、方法時間測定は基本的に、ストップウォッチによる時間研究を行う必要がなく、時間の観点から答えを与える方法分析のツールであることがわかります。^[21]

歴史のこの時点まで、最適化の手法は、ハリスが採用した簡単な方法から、1733年にオイラーが開発した変分法や1811年にラグランジュが採用した乗数などのより精巧な手法にいたるまで、非常に古くから知られていました。また、コンピュータは、最初はウィリアム・トムソン卿（1872年）とジェームズ・トムソン（1876年）によるアナログコンピュータとして、そしてコンラート・ツーゼ（1939年と1941年）の電気機械式コンピュータへとゆっくりと開発されていました。しかし、第二次世界大戦中、数理最適化の発展は、完全にプログラム可能な初の電子デジタルコンピュータであるコロッサスコンピュータの開発と、 1939年にソ連政府に勤務していたカントロヴィッチ^{[22]による大規模な}線形計画問題の計算による解決の可能性により、大きな後押しを受けました。これらの方法は、今日ではオペレーションズ・リサーチの分野に属するものとして知られています。

この時点から、興味深い展開が起こりました。米国では、コンピュータを業務に適用する可能性から、MRPなどの管理ソフトウェア アーキテクチャの開発とその後の改良、さらに洗練された最適化手法や製造シミュレーションソフトウェアが生まれたのに対し、戦後の日本では、トヨタ自動車での一連の出来事から、トヨタ生産方式(TPS) とリーン生産方式が開発されました。

1943年、日本では大野耐一がトヨタ自動車に入社した。トヨタは、ジャストインタイム（必要なものだけを生産する）とオートノメーション（人間による自動化）という2つの相補的な概念を中心とした独自の製造システムを展開した。JITに関して、大野はアメリカのスーパーマーケットにヒントを得た。^[23]ワークステーションはスーパーマーケットの棚のように機能し、顧客は必要なときに必要な量だけ必要な商品を手に入れることができ、ワークステーション（棚）はその後補充される。オートノメーションは豊田佐吉が豊田紡織で開発したもので、自動的に作動する織機で、問題を自動的に検出する、絶対確実なものであった。1983年、JNエドワーズは「MRPとアメリカ式カンバン」を出版し、JITの目標を7つのゼロで説明した。^[24]欠陥ゼロ、ロットサイズ（過剰）、セットアップゼロ、故障ゼロ、取り扱いゼロ、リードタイムゼロ、急増ゼロ。この時期は、デミング、ジュラン、アーマンド・V・ファイゲンバウムなどのアメリカの著者によって最初に開発されたアイデアである総合的品質管理（TQM）が日本に広まった時期でもあります。^[25] TQMは、組織ベースで品質改善を実施および管理するための戦略であり、参加、職場文化、顧客重視、サプライヤーの品質改善、品質システムとビジネス目標の統合が含まれます。^[20]シュノンバーガーは、日本のアプローチに不可欠な7つの基本原則を特定しました。

1. プロセス管理: SPC と品質に対する作業者の責任
2. 見やすい品質：ボード、ゲージ、メーターなどとポカヨケ
3. コンプライアンスの徹底：「品質第一」
4. ライン停止: 品質問題を修正するためにラインを停止します
5. 自分の間違いを修正する：労働者は、自分が製造した欠陥のある部品を修正した。
6. 100% チェック: 自動化された検査技術と確実な機械
7. 継続的改善：理想的には欠陥ゼロ。^[26]

一方、60年代には、ジョージ・W・プロッスルとオリバー・W・ワイトによって異なるアプローチが開発され、^[27]このアプローチは、トヨタ製造プログラムへの対応としてジョセフ・オーリッキーによって引き継がれ、 IBMでの資材所要量計画（MRP）につながりました。後者は、1972年にアメリカ生産在庫管理協会が「MRP十字軍」を立ち上げたときに勢いを増しました。この管理システムの重要な洞察の1つは、従属需要と独立需要の区別でした。独立需要は生産システムの外部で発生する需要であるため、直接制御できません。一方、従属需要は最終製品のコンポーネントの需要であるため、部品表や製品設計を通じて経営陣が直接制御できます。オーリッキーは1975年に「資材所要量計画」を執筆しました。^[28]これは、このテーマに関する最初のハードカバーの本です。^[27] MRP IIはIBMのジーン・トーマスによって開発され、オリジナルのMRPソフトウェアを拡張して追加の生産機能を組み込みました。エンタープライズ リソース プランニング(ERP) は、生産業務のほか、流通、会計、人事、調達にも対応する最新のソフトウェア アーキテクチャです。

サービス産業にも劇的な変化が起こっていた。1955年以降、マクドナルドはサービス業務における最初のイノベーションの1つを提供した。マクドナルドは、サービスに対する生産ラインアプローチというアイデアに基づいて設立された。^[29]このアプローチには、標準的で限定的なメニュー、バックルームでの組立ラインタイプの生産プロセス、フロントルームでの清潔で丁寧で迅速なサービスによる高い顧客サービスが求められる。バックルームでの食品の生産は製造業をモデルにしているが、フロントルームでのサービスは顧客向けに定義され、顧客志向であった。違いを生み出したのは、マクドナルドの生産とサービスの両方のオペレーションシステムであった。マクドナルドはまた、このオペレーションシステムをフランチャイズ化するアイデアを開拓し、事業を全国に、後には世界中に急速に広げた。^[30]

フェデックスは1971年に米国で初めて荷物の翌日配達サービスを開始しました。これは、毎日深夜までにテネシー州メンフィスの空港にすべての荷物を空輸し、目的地に配達するために荷物を振り分け、翌朝に再び空輸して多数の場所に配達するという革新的なアイデアに基づいていました。この迅速な荷物配達システムの概念は、まったく新しい産業を生み出し、最終的にはAmazonやその他の小売業者によるオンライン注文の迅速な配達を可能にしました。^[31]

ウォルマートは、店舗の設計とサプライチェーン全体の効率的な管理を通じて、非常に低コストの小売業の最初の例を示しました。1962年にロジャーズアーカンソー州に1店舗をオープンしたことから始まったウォルマートは、現在では世界最大の企業となっています。これは、商品とサービスを可能な限り低コストで顧客に提供するシステムを堅持することで達成されました。その運営システムには、商品の慎重な選択、低コストの調達、輸送の所有権、クロスドッキング、店舗の効率的な配置、そして顧客へのフレンドリーな地元サービスが含まれていました。^[32]

1987 年、国際標準化機構(ISO) は、品質の重要性の高まりを認識し、品質管理システムに関連する一連の規格であるISO 9000 を発行しました。これらの規格は、製造組織とサービス組織の両方に適用されます。従うべき適切な手順と関連する書類の量については議論がありましたが、現在の ISO 9000 改訂版ではその多くが改善されています。

インターネットの登場により、1994年にアマゾンはオンライン小売と配送のサービスシステムを考案しました。この革新的なシステムにより、顧客は購入したい製品を検索し、製品の注文を入力し、オンラインで支払い、製品の自分の場所への配送を追跡することができました。これらすべてを2日以内に実行できました。これには、非常に大規模なコンピューター操作だけでなく、分散した倉庫と効率的な輸送システムが必要でした。豊富な商品の品揃え、購入品の返品サービス、迅速な配送などの顧客へのサービスがこのビジネスの最前線にあります。^[33]すべてのサービスと製造業を区別するのは、サービスの生産と配送中に顧客がシステム内にいることです。

この分野における最近の傾向は、次のような概念を中心に展開されています。

• ビジネスプロセスリエンジニアリング（ 1993年にマイケル・ハマーによって開始^[34]）：組織内のワークフローとビジネスプロセスの分析と設計に重点を置いたビジネス管理戦略。BPRは、ビジネスプロセスの根本的設計に重点を置くことで、企業が組織を根本的に再構築するのを支援することを目指しています。
• リーンシステムは、製造またはサービスプロセス内の無駄（「ムダ」）を排除するための体系的な方法です。リーンでは、過負荷（「ムリ」）によって生じる無駄や、作業負荷の不均一（「ムラ」）によって生じる無駄も考慮されます。リーン製造という用語は、The Machine that Changed the Worldという本で造られました。^[35] その後、リーンサービスが広く適用されました。
• シックス シグマ( 1985 年から 1987 年にかけてモトローラで開発された品質管理手法): シックス シグマとは、正規分布の平均から6標準偏差に設定された管理限界を指します。これは、ゼネラル エレクトリックのジャック ウェルチが 1995 年にこの一連の手法をすべての製造、サービス、管理プロセスに適用する全社的な取り組みを開始して以来、非常に有名になりました。最近では、シックス シグマにDMAIC (プロセスの改善用) とDFSS (新製品と新プロセスの設計用)が含まれています。
• 再構成可能な製造システム: 突然の市場の変化や本質的なシステム変更に応じて部品ファミリ内の生産能力と機能を迅速に調整できるように、最初から構造、ハードウェアおよびソフトウェア コンポーネントを迅速に変更できるように設計された生産システム。
• プロジェクト生産管理:工場物理学で説明されているように、運用管理用に開発された分析ツールと手法を、石油・ガスや土木インフラの提供などで発生する大規模な資本プロジェクト内の活動に適用します。

生産システムは、商品やサービスを生産するために必要な技術的要素（機械やツール）と組織的行動（分業と情報の流れ）の両方から構成されます。 ^[36]個々の生産システムは、通常、単一のビジネスに関する文献で分析されます。したがって、購入によって得られた商品を処理するために必要な操作や、販売された製品に対して顧客が行う操作を特定の生産システムに含めることは通常不適切です。その理由は、企業が独自の生産システムを設計する必要があるため、これが分析、モデリング、意思決定（生産システムの「構成」とも呼ばれる）の焦点になるからです。 ^{[説明が必要]}

生産システム（技術分類）における最初の区別は、連続プロセス生産と個別部品生産（製造）の区別です。

• プロセス生産とは、製品が物理的・化学的に変化し、組み立て作業がないため、最終製品から元の原材料を簡単に入手できないことを意味します。例としては、紙、セメント、ナイロン、石油製品などがあります。
• 部品生産（例：自動車やオーブン）は、製造システムと組立システムの両方から構成されます。最初のカテゴリには、ジョブショップ、製造セル、フレキシブル製造システム、トランスファーラインがあります。組立カテゴリには、固定位置システム、組立ライン、組立ショップ（手動と自動の両方の操作）があります。^{[37] [38]}

もう一つの分類法^[39]は、リードタイム（製造リードタイムと配送リードタイム）に基づく分類法で、受注設計（ETO）、受注購買（PTO）、受注生産（MTO）、受注組立（ATO）、在庫生産（MTS）がある。この分類法によれば、システムの種類によって顧客注文分離ポイント（CODP）が異なり、 CODP以降の作業に関しては、仕掛品（WIP）サイクルの在庫レベルは実質的に存在しない（キューによるWIPを除く）。（ 「注文履行」を参照。）

生産システムの概念は、サービスが物質的な商品に関していくつかの基本的な違い、すなわち無形性、変換プロセス中に常に顧客が存在すること、「完成品」の在庫がないことを念頭に置くと、サービス部門の世界にも拡張できます。サービスは、サービスプロセスマトリックスに従って分類できます。^[40]労働集約度（量）とカスタマイズ度（多様性）の度合い。労働集約度が高い場合は、マスサービス（商業銀行の請求書支払いや公立学校など）や専門サービス（個人の医師や弁護士など）があり、労働集約度が低い場合は、サービス工場（航空会社やホテルなど）やサービスショップ（病院や自動車整備士など）があります。

上で説明したシステムは理想的なタイプです。実際のシステムは、これらのカテゴリのハイブリッドとして現れる可能性があります。たとえば、ジーンズの生産では、最初にカード、紡績、染色、織りが行われ、次に生地をさまざまな形に裁断し、生地に糸、ジッパー、ボタンを組み合わせてパンツやジャケットのパーツを組み立て、最後にパンツ/ジャケットを仕上げてダメージ加工してから店舗に出荷されます。 ^[41]始まりはプロセス生産、中間は部分生産、そして終わりは再びプロセス生産と見なすことができます。単一の企業がすべての生産段階を一元管理することはまずないため、垂直統合とアウトソーシングの問題が発生します。ほとんどの製品は、サプライチェーンの観点から、プロセス生産と部分生産の両方を必要とします。

生産システムが商品やサービスの生産に関係するのであれば、運用システムはそれらの提供に関係します。 ^[36]すべての管理モデルが生産システムと運用システムを区別しているわけではありません。^[要出典] 2つを区別する場合、運用システムは、生産システムのフレームワークで抽象化されている多くの三次要因を説明します。特に、サービスベースの要因に重点が置かれています。

運用システムは、サービスと製造の2 つのカテゴリに大別できます。

サービス産業は、すべての先進国において経済活動と雇用の主要部分を占めており、米国の雇用とGDPの80%を占めています。製造業とは異なり、これらのサービスの運営管理は、独自の実践と学術研究の発表を通じて1970年代から発展してきました。^[42]このセクションには、「専門サービス企業」と、この専門知識（専門的なトレーニングと教育）から実践される専門サービスは特に含まれていないことに注意してください。

フィッツシモンズ、フィッツシモンズ、ボルドロイ（2014）によると、製造品とサービスの違いは次の通りである。^[43]

• 生産と消費の同時性。接触の多いサービス (例: ヘルスケア) は、生産された時点で消費されるため、顧客の前で生産する必要があります。その結果、サービスはある場所で生産され、商品のように別の場所に輸送されることはありません。したがって、サービス業務は、顧客の近くに地理的に分散しています。さらに、生産と消費の同時性により、消費地点 (例: ガソリンスタンド) で顧客が関与するセルフサービスが可能になります。顧客から離れた場所で提供できるのは、「バックルーム」で生産される接触の少ないサービス (例: チェッククリアリング) のみです。
• 生鮮品。サービスは生鮮品であるため、後で使用するために保管することはできません。製造会社では、在庫を使用して供給と需要を緩衝することができます。サービスでは緩衝が不可能であるため、大きく変動する需要は運用によって満たすか、供給に合わせて需要を変更する必要があります。
• 所有権。製造業では、所有権は顧客に譲渡されます。サービスの場合、所有権は譲渡されません。その結果、サービスを所有したり再販したりすることはできません。
• 有形性。サービスは無形であるため、顧客が事前にサービスを評価することは困難です。製造された商品の場合、顧客はそれを見て評価することができます。質の高いサービスを保証するには、ライセンス、政府規制、ブランディングなどによって、顧客が質の高いサービスを受けられることを保証する必要があります。

これら 4 つの比較は、容量要件 (非常に変動しやすい)、品質保証 (定量化が難しい)、施設の所在地 (分散している)、サービス提供中の顧客とのやり取り (製品およびプロセスの設計) などの問題に関して、サービス業務の管理が製造業と大きく異なることを示しています。

違いはあるものの、多くの類似点もあります。例えば、ボルドリッジ賞やシックスシグマなど、製造業で使用されている品質管理アプローチは、サービスに広く適用されています。同様に、リーンサービスの原則と実践もサービス業務に適用されています。重要な違いは、サービスが提供されている間、顧客はシステム内にいるので、これらの実践を適用する際には顧客を考慮する必要があることです。^[44]

重要な違いの 1 つは、サービス リカバリです。サービス提供中にエラーが発生した場合、サービス提供者はその場でリカバリを行う必要があります。レストランのウェイターが顧客の膝の上にスープをこぼした場合、リカバリには無料の食事と無料のドライ クリーニングの約束が含まれる可能性があります。もう 1 つの違いは、計画能力です。製品を保管できないため、サービス施設はピーク需要に合わせて管理する必要があり、製造よりも柔軟性が求められます。施設は顧客の近くに配置する必要がありますが、規模の経済性が欠けている可能性があります。スケジュールでは、顧客が列に並んで待っている可能性があることを考慮する必要があります。待ち行列理論は、サービス施設の待ち行列の設計を支援するために考案されました。収益管理はサービス運営にとって重要です。飛​​行機の空席は、飛行機が出発したときに収益の損失となり、将来の使用のために保管できないためです。^[45]

運用戦略は、長期的な競争戦略をサポートすることを目的とした、企業の生産リソースの使用に関するポリシーと計画に関係します。運用管理の指標は、効率指標と有効性指標に大別できます。有効性指標には次のものが含まれます。

1. 価格（実際にはマーケティングによって決定されますが、生産コストによって下限が決まります）：購入価格、使用コスト、メンテナンスコスト、アップグレードコスト、廃棄コスト
2. 品質：仕様とコンプライアンス
3. 時間: 生産リードタイム、情報リードタイム、時間厳守
4. 柔軟性: ミックス (システム内で生産される数量の比率を変更する能力)、ボリューム (システム出力を増やす能力)、ガンマ (システム内の製品ファミリーを拡張する能力)
5. 在庫状況
6. 生態学的健全性:研究対象システムの生物学的および環境的影響。

^{テリー・ヒル[46]}が提唱した最近のアプローチでは、オペレーション戦略を定義する際に、受注者と受注条件の競争変数を区別しています。受注者は競合他社との差別化を可能にする変数であり、受注条件は取引を行うための前提条件です。この考え方は、オペレーション管理とマーケティングの統合アプローチと見ることができます（セグメンテーションとポジショニングを参照）。

生産性は生産システムの評価における標準的な効率指標であり、大まかに言えば出力と入力の比率であり、機械生産性、労働力生産性、原材料生産性、倉庫生産性（=在庫回転率）^など、さまざまな具体的な形をとることができます。また、生産システムのパフォーマンスをより適切に評価するために、使用生産性U（総時間に対する生産率）と歩留まりη（生産量と生産時間の比率）を細分化することも有用です。個々の操作が高度に自動化されている場合、サイクルタイムは製造工学を通じてモデル化できます。手動コンポーネントが主流である場合、使用される方法には、時間と動作の研究、所定の動作時間システム、作業サンプリングなどがあります。

ABC 分析は、パレート分布に基づいて在庫を分析する方法です。在庫品目からの収益はべき乗分布になるため、収益 - 在庫レベルのマトリックス上の位置に基づいて品目を異なる方法で管理することが理にかなっていると仮定します。累積品目収益から 3 つのクラス (A、B、C) が構築されるため、マトリックスでは各品目に収益と在庫に割り当てられた文字 (A、B、または C) が与えられます。この方法では、対角線から離れた品目は異なる方法で管理する必要があると仮定します。つまり、上部の品目は陳腐化のリスクがあり、下部の品目は在庫切れのリスクがあります。

スループットは、単位時間当たりに生産される部品の数を定量化する変数です。単一プロセスのスループットを見積もるのはかなり簡単ですが、生産システム全体のスループットを見積もるには、機械の故障、処理時間の変動、スクラップ、セットアップ、メンテナンス時間、注文の不足、材料の不足、ストライキ、リソース間の不適切な調整、ミックスの変動などから生じる待ち行列の存在により、さらなる困難が伴います。さらに、これらすべての非効率性は、生産システムの性質に応じて複雑化する傾向があります。システム スループットがシステム設計に結びつく重要な例の 1 つは、ボトルネックです。ジョブ ショップでは、ボトルネックは通常動的で、スケジュールに依存しますが、転送ラインでは、ライン上の特定のステーションに一意に関連付けられるため、「ボトルネック」と呼ぶのが妥当です。これにより、特定の生産システムの最大出力と容量使用率の推定値である容量測定をどのように定義するかという問題が生じます。

総合設備効率(OEE) は、システムの可用性、サイクル タイム効率、品質率の積として定義されます。OEE は通常、リーン製造アプローチと組み合わせて主要業績評価指標 (KPI) として使用されます。

生産システムの構成の設計には、技術的な変数と組織的な変数の両方が関係します。生産技術の選択には、容量の寸法決定、容量の分割、容量の場所、プロセスのアウトソーシング、プロセス技術、操作の自動化、量と種類のトレードオフが含まれます ( Hayes-Wheelwright マトリックスを参照)。組織領域の選択には、労働者のスキルと責任の定義、チームの調整、労働者のインセンティブ、情報の流れ が含まれます。

生産計画では、プッシュ方式とプル方式の間に基本的な違いがあり、後者にはジャストインタイムという単一の方式が含まれます。プルとは、生産システムが在庫レベルに基づいて生産を承認することを意味し、プッシュとは、需要 (予測または現在、つまり発注書) に基づいて生産が行われることを意味します。個々の生産システムは、プッシュとプルの両方である可能性があります。たとえば、CODP の前のアクティビティはプル システムで機能し、CODP の後のアクティビティはプッシュ システムで機能する場合があります。

在庫管理に対する伝統的なプルアプローチでは、フォード・W・ハリス^[18] （1913）の研究に基づいて多くの手法が開発され、経済的発注量（EOQ）モデルとして知られるようになりました。このモデルは、ワグナー・ウィズイン手順、ニュースベンダーモデル、ベースストックモデル、固定期間モデルを含む在庫理論の始まりを示しています。これらのモデルでは通常、サイクル在庫とバッファー在庫の計算が含まれ、後者は通常、需要変動の関数としてモデル化されます。経済的生産量^[48]（EPQ）は、EOQモデルの瞬間的な補充ではなく、生産される部品の充填率が一定であると想定している点でのみEOQモデルと異なります。

IBM の Joseph Orlickly 氏と他のメンバーは、現在では資材所要量計画(MRP)として知られる、在庫管理と生産計画のプッシュアプローチを開発しました。このアプローチでは、マスター生産計画(MPS) と部品表 (BOM) の両方を入力として受け取り、生産プロセスで必要な資材 (コンポーネント) のスケジュールを出力します。したがって、MRP は、購入注文と生産注文 (ジョブとも呼ばれる) を管理するための計画ツールです。

MPS は、需要を追い求める計画と、均一な生産能力の利用率を維持しようとするレベル計画という、根本的に相反する 2 つの種類がある、一種の生産の総合的な計画と見ることができます。MPS の問題を解決するために、多くのモデルが提案されています。

• 分析モデル（例：Magee Boodman モデル）
• 正確な最適化アルゴリズムモデル（例：LPおよびILP）
• ヒューリスティックモデル（例：Aucamp モデル）。

MRP は、簡単に言えば、3S 手順、つまり合計 (異なる注文)、分割 (ロット単位)、シフト (アイテムのリード タイムに応じた時間単位) です。MRP でのデータ処理の「爆発」 (入力に必要な BOM の数) を回避するには、計画請求書 (ファミリー請求書やスーパー請求書など) が役立ちます。計画請求書を使用すると、入力データを共通コードに合理化できます。MRP には、無限の容量や固定リード タイムなどの悪名高い問題がいくつかありました。これらの問題は、 MRP II、エンタープライズ リソース プランニング(ERP)、および高度計画およびスケジューリング(APS)の形で元のソフトウェア アーキテクチャの連続的な変更に影響を与えました。

この文脈では、スケジューリング（生産の順序）、ローディング（使用するツール）、部品タイプの選択（作業する部品）、およびオペレーションズ・リサーチの応用の問題が重要な役割を果たします。

リーン生産方式は、第二次世界大戦の終わりから1970年代にかけてトヨタで生まれた生産方式です。主に大野耐一と豊田佐吉の考えから生まれたもので、ジャストインタイムと自働化（自働化）という相補的な概念を中心に据え、無駄の削減（通常はPDCAスタイルで適用）を目的としています。 ^[49]平準化、キャパシティバッファー、段取り削減、クロストレーニング、工場レイアウト などの追加要素も重要です。

• 平準化: 生産の平準化は、 MPSのレベル戦略と、MPS から作成された最終組立スケジュールを前提としています。最終組立スケジュールは、総生産要件をより短い時間バケットで平準化し、最終組立を順序付けて反復的な製造を実現することによって作成されます。これらの条件が満たされると、期待される スループットはタクトタイムの逆数に等しくなります。量の他に、平準化は混合モデル生産の達成も意味しますが、これはセットアップの削減によってのみ実現可能です。これを達成するための標準的なツールは、平準化ボックスです。
• キャパシティ バッファー: 理想的には、JIT システムは故障なしで動作しますが、これは実際には実現するのが非常に困難です。それでもトヨタは、不足に対処するために、追加の WIP よりも追加のキャパシティを取得することを好みます。
• セットアップの削減: 通常は混合モデル生産を実現するために必要であり、内部セットアップと外部セットアップの間に重要な区別があります。内部セットアップ (例: 金型の取り外し) は、マシンが動作していないときのタスクを指しますが、外部セットアップはマシンの動作中に完了できます (例: 金型の搬送)。
• クロストレーニング: オートノメーションの重要な要素として、トヨタはローテーションを通じて従業員にクロストレーニングを実施しました。これは、生産の柔軟性、全体的思考、退屈の軽減の要素として機能しました。
• レイアウト: U 字型のラインまたはセルは、歩行を最小限に抑え、作業者の効率を高め、柔軟な容量を可能にするため、リーン アプローチでは一般的です。

トヨタの成功を再現することを主な目的として、一連のツールが開発されました。最も一般的な実装には、カンバンと呼ばれる小さなカードが含まれます。これには、再注文カンバン、アラームカンバン、三角カンバンなど、いくつかの種類があります。1 枚のカードを使用した従来のカンバン手順では、次のようになります。

• 部品はそれぞれのカンバンが付いたコンテナに保管されます
• 下流ステーションはかんばんを上流ステーションに移動し、下流ステーションで部品の生産を開始します。
• 上流のオペレータは、リストから最も緊急なカンバンを取り出し（キュー理論のキュー規律と比較）、それを生産し、それぞれのカンバンを添付します。

2 枚のカードのカンバン手順は少し異なります。

• 下流のオペレータはリストから生産カンバンを取り出す
• 必要な部品が入手可能な場合は移動カンバンを取り外して別の箱に入れ、そうでない場合は別の生産カードを選択します。
• 彼は部品を生産し、それぞれの生産カンバンを添付します
• 定期的に移動者は上流ステーションの移動かんばんを拾い、それぞれの部品を探し、見つかったら生産かんばんを移動かんばんと交換し、部品を下流ステーションに移動します。

生産システムにおけるカンバンの数は管理者によって定数として設定されるため、カンバン手順はWIP制御装置として機能し、リトルの法則に従って、所定の到着率に対してリードタイム制御装置として機能します。

トヨタでは、TPS は特定のリーン ツールのセットというよりも、生産の哲学を表しており、後者には次のものが含まれます。

• SMED : 切り替え時間を短縮する方法
• バリューストリームマッピング：現状を分析し、将来の状態を設計するためのグラフィカルな手法
• ロットサイズの縮小
• 時間バッチ処理の排除
• ランク順クラスタリング：機械と製品ファミリをグループ化するアルゴリズム。製造セルの設計に使用されます。
• シングルポイントスケジューリング、従来のプッシュアプ​​ローチの逆
• マルチプロセス処理: 1人のオペレーターが複数の機械またはプロセスの操作を担当する場合
• ポカヨケ: リーン生産方式において、設備操作者がミス(ポカ) を避ける (ヨケる)ためのメカニズム
• 5S : 使用するアイテムを識別して保管し、エリアとアイテムを維持し、新しい秩序を維持することで、効率と効果を高めるために作業スペースを整理する方法を説明します。
• バックフラッシュ会計：商品が完成するまで原価計算を遅らせる製品原価計算方法

より広い視点で見ると、JIT には、製品の標準化とモジュール化、グループ テクノロジー、総合的生産管理、ジョブの拡大、ジョブの強化、フラットな組織、ベンダー評価などの方法が含まれます(JIT 生産は補充条件に非常に敏感です)。

高度に自動化された生産システムでは、生産計画と情報収集は制御システムを介して実行される可能性がありますが、生産性の低下につながる可能性があるため、デッドロックなどの問題を回避するように注意する必要があります。

プロジェクト生産管理（PPM）は、プロジェクト内の一連の活動を生産システムとして捉え、運用管理の概念を資本プロジェクトの実施に適用します。^{[50] [51]}運用管理の変動性削減と管理の原則は、容量、時間、在庫の組み合わせによるバッファリングによって適用されます。

オペレーションズ・リサーチなどのオペレーションズ・マネジメントの分野に応用されている数学理論の分野もある。主に数学的最適化問題と待ち行列理論である。待ち行列理論は生産システムにおける待ち行列と処理時間のモデル化に使用され、数学的最適化は多変量計算と線形代数を大いに利用している。待ち行列理論はマルコフ連鎖と確率過程に基づいている。^[52]安全在庫の計算は通常、需要を正規分布としてモデル化することに基づいており、MRPと一部の在庫問題は最適制御を使用して定式化できる。^[53]

分析モデルが十分でない場合、管理者はシミュレーションを使用する場合があります。シミュレーションは従来、離散イベント シミュレーションパラダイムを通じて行われてきました。このパラダイムでは、シミュレーション モデルは離散イベントが発生したときにのみ変更できる状態を保持し、クロックとイベント リストで構成されます。最近のトランザクション レベルのモデリングパラダイムは、リソースのセットとトランザクションのセットで構成されます。トランザクションは、プロセスと呼ばれるコードに従って、リソース (ノード) のネットワーク内を移動します。

実際の生産プロセスは常に入力と出力の両方の障害の影響を受けるため、多くの企業は何らかの形の品質管理または品質制御を実施しています。「品質の 7 つの基本ツール」の指定では、一般的に使用されるツールの概要が示されています。

• チェックシート
• パレート図
• 因果関係図（イシカワダイアグラム）
• 管理図
• ヒストグラム
• 散布図
• 階層化

これらは、総合品質管理やシックス シグマなどのアプローチで使用されます。品質を管理することは、顧客満足度の向上と処理の無駄の削減の両方に関係します。

オペレーション管理の教科書では、需要予測について取り上げられることが多いが、需要は生産システムの変数に関係するため、厳密に言えばオペレーションの問題ではない。たとえば、安全在庫の規模を決定する従来のアプローチでは、予測誤差の標準偏差を計算する必要がある。また、実際の顧客の注文に先立って注文のリリースを計画する必要があるため、需要予測はプッシュ システムの重要な部分でもある。また、キャパシティ プランニングについて真剣に議論する場合は、会社のアウトプットを市場の需要に合わせて調整する必要がある。

その他の重要な管理上の問題としては、保守方針^[54]（信頼性工学と保守理念も参照）、安全管理システム（安全工学とリスク管理も参照）、施設管理、サプライチェーンの統合などが挙げられます。

以下の組織が運用管理をサポートし、推進しています。

• 生産・在庫管理ジャーナルをサポートするオペレーションマネジメント協会（APICS）
• 国際オペレーション＆プロダクションマネジメントジャーナルをサポートする欧州オペレーションマネジメント協会（EurOMA）
• ジャーナル「Production and Operations Management」をサポートする生産およびオペレーション管理協会（POMS）
• オペレーションズリサーチおよびマネジメントサイエンス研究所(INFORMS)
• INFORMSの製造およびサービスオペレーションマネジメント協会（MSOM）は、ジャーナル「製造およびサービスオペレーションマネジメント」をサポートしています。
• オペレーションマネジメント協会（英国）
• 技術・経営・応用工学協会(ATMAE)

以下の高ランクの^[55]学術雑誌は、オペレーションマネジメントの問題を扱っています。

• 経営科学
• 製造およびサービスオペレーション管理
• オペレーションズリサーチ
• 国際オペレーション＆プロダクションマネジメントジャーナル
• 生産および運用管理
• 交通研究 – パート E
• オペレーションマネジメントジャーナル
• ヨーロッパオペレーションズリサーチジャーナル
• オペレーションズリサーチ年報
• 国際生産経済ジャーナル
• 国際生産研究ジャーナル