設備稼働率の計算方法と見える化｜稼働率と可動率の違い、中小工場が最初に取る数字

設備の稼働率は、工場の「儲かる力」を測る基本の数字です。ところが、稼働率と可動率が混同されていたり、そもそも停止時間が記録されていなかったりして、数字が現場で使われていない工場は少なくありません。この記事では、稼働率の計算方法と可動率との違い、中小工場が最初に取るべき数字と見える化の進め方を整理します。

うちの機械、実際どのくらい動いてるのか、正直よく分からないんだよ。

社長、稼働率100%なら私が保証します！私の営業トークは止まりませんから！

機械の話をしてるんですよ。

稼働率は感覚で語られやすい数字ですね。まず定義を揃えて、止まっている時間を数字にするところから始めましょう。

設備稼働率とは何で、どう計算するのか

設備稼働率は、設備の生産能力に対して、実際にどれだけ生産できたかを示す指標です。計算式は「実際の生産量÷生産能力×100」です。

能力が100個の設備で90個作れば稼働率は90%、120個作れば120%になります。富士フイルムビジネスイノベーションの解説も、この定義と計算例を示しています。

注意点は、稼働率が受注量の影響を受けることです。注文が少なくて作らなかった日も、稼働率は下がります。設備に問題がなくても数字が悪化するため、改善の判断材料としては使いにくい面があります。

稼働率と可動率は何が違うのか

稼働率は経営の指標、可動率は現場の指標です。設備そのものの状態を知りたいときは、可動率を使います。

たとえば24時間稼働の設備が故障で5時間止まった場合、動かせた時間は19時間なので、可動率は19÷24で約79%です。

受注が少ない日に稼働率が下がるのは、設備のせいじゃないですよね。

その通りです。設備の調子を見たいなら可動率、設備投資の判断なら稼働率と、目的で使い分けましょう。

稼働率を下げているのは何か

稼働率を下げる損失は、大きく8つに分けられます。富士フイルムビジネスイノベーションの解説では、次の8つが挙げられています。

最初から8つすべてを測る必要はありません。まず「止まっていた時間」を測れば、故障・チョコ停・段取り替え・待ちが一つの数字にまとまります。その内訳を後から分けていくのが現実的です。

稼働率の見える化は何から始めるのか

最初に取るのは、設備ごとの稼働と停止の時刻だけで十分です。生産数やサイクルタイムは、その後で追加します。

進め方は次の順です。

1. 対象を絞る。全設備ではなく、納期のネックになっている設備を3〜5台選ぶ。
2. 定義を揃える。「稼働」は何を指すのか（主軸が回っている、加工中のみ、など）を決める。
3. 自動で記録する。手書きの日報だけに頼らず、稼働と停止を機械側から取る。
4. 停止理由を分ける。段取り・故障・材料待ち・その他の4分類程度から始める。
5. 週1回、数字を現場と見る。誰かを責める場ではなく、止まった原因を探す場にする。

日報だと、短い停止って書かないんですよね。気づいたら再開してるので。

それがチョコ停の見えにくさです。短い停止ほど、手書きでは漏れるので、自動で記録する価値があります。

旧型設備の稼働は、どうやって自動で記録するのか

通信機能のない設備でも、信号灯や電流値から稼働を判別できます。設備の改造をしないので、導入の負担が小さい方法です。

4方式の詳しい違いは後付けIoTの4つの方式で整理しています。信号灯方式では、色の意味が設備ごとに違うと集計がずれるため、「緑は稼働、黄は段取り中」のようにルールを先に統一してください。

稼働率の見える化は、将来の予知保全の土台にもなります。停止の履歴がたまると、どの設備が、どんな頻度で止まっているかが分かるためです。

目標値はどう置けばよいのか

目標は、他社の数字ではなく自社の過去実績に対して置きます。業種や生産方式で大きく違うため、一律の目安はありません。多品種少量の加工工場に、連続生産の装置産業を前提とした数字を当てはめると、達成できない目標になります。

もう一つの注意点は、工程ごとに別々の目標を置かないことです。富士フイルムビジネスイノベーションの解説も、工程別に稼働率の目標を決めると仕掛品が増えて出荷が滞るおそれがあるとして、全体最適で進めることを勧めています。ネックでない工程の稼働率だけを上げても、工場全体の出荷は増えません。

全部の機械をフル稼働させれば、儲かりますよね！

作りすぎて倉庫が山積みになるだけですよ。

工場長のご指摘の通りです。稼働率は上げること自体が目的ではありません。出荷につながる設備から見ていきましょう。

稼働率をOEEにつなげるにはどうするか

稼働の記録が安定したら、OEE（設備総合効率）へ広げます。OEEは稼働率の考え方を、時間稼働率・性能稼働率・良品率の3つに分解して改善点を探す指標です。

ただし、性能稼働率にはサイクルタイム、良品率には良品数の取得が必要です。最初から完成形を目指さず、時間の記録から始めてください。段階の進め方はOEEの用語解説にまとめています。停止の内訳に段取りが多ければ、段取り時間の短縮が次の一手になります。

見える化にかかる費用と補助金は

費用は方式と台数で大きく変わります。信号灯方式や電流センサー方式は設備側の改造が不要なため、1台あたりの負担を抑えやすい一方、台数が増えると通信機器や表示画面の費用が積み上がります。具体的な金額は、前提条件を揃えて3社以上から見積もりを取って比較してください。投資額の回収年数は設備投資シミュレーターで試算できます。

IoT機器の導入は、ものづくり補助金などの対象になる場合があります。対象や補助率は公募回ごとに変わるため、製造業のIoT・AI導入に使える補助金で全体像を確認し、最新の公募要領を確認してください。

自社の設備のうち、どこから稼働を見える化すると効果が大きいかを整理したい場合は、中小製造業向けの工場診断サービスも参考にしてください。

稼働率の見える化でつまずきやすい点は何か

• 稼働の定義を決めていない。 人によって「動いている」の意味が違い、数字が比べられない。
• 数字を個人の評価に使う。 現場が記録に非協力的になり、正確なデータが取れなくなる。目的は設備の停止を減らすことだと最初に伝える。
• 全設備に一度に入れる。 運用が回らず放置される。ネック設備に絞って始める。
• 数字を見るだけで終わる。 停止理由を分けて、週1回の改善につなげないと効果が出ない。

この記事の注意点

本記事は公表資料にもとづく一般的な整理であり、個別の設備や工程での改善効果を保証するものではありません。稼働率・可動率の定義は企業ごとに異なる場合があるため、社内で定義を揃えて運用してください。センサーの取り付けや配線は、設備メーカーや社内の安全担当者に確認のうえ、安全を最優先に進めてください。補助金の対象や条件は、必ず最新の公募要領で確認してください。