生産性を上げる流れを作りたい！工場レイアウトに必要な5つのポイント
工場レイアウトとは、工場内の機械設備や作業スペース、資材置場、製品置場、通路などの配置を計画し、人や物が効率良く動ける環境をつくることです。
住宅や店舗でも「使いやすい間取り」が重要ですが、工場ではその重要性がさらに高くなります。
なぜなら、機械の配置や資材・製品の動線によって、生産効率だけでなく、安全性、作業時間、運搬コスト、従業員の働きやすさまで大きく変わるからです。
また、一度工場が完成して大型機械を設置すると、簡単に配置を変更できない場合もあります。
そのため工場建設では、建物の設計と同時に「完成後にどのように生産するのか」をイメージしながらレイアウトを考えることが重要です。
今回は、工場レイアウトを考えるうえで押さえておきたい5つのポイントをご紹介します。
工場レイアウトは「最初」が重要
工場を建設するとき、多くの企業が考えるのが建設費などのイニシャルコストと、完成後に発生するランニングコストです。
できる限り建設費を抑えながら、生産効率が高く、長く使える工場にしたいと考えるのは当然のことです。
そのために重要になるのが、工場建設の計画段階でレイアウトをしっかり検討しておくことです。
目の前の生産量だけを考えるのではなく、
- 将来、機械を増設する可能性はあるか
- 生産量が増えた場合に対応できるか
- 従業員が増えたときに通路や作業スペースは足りるか
など、将来的な変化まで考えておくことで、大規模な改修や設備移設を減らせる可能性があります。
工場レイアウトは、完成してから考えるのではなく、建物の計画段階から検討しておくことが重要です。
1．完成後の機械配置を考える
工場の生産性を左右する大きなポイントの一つが、機械設備の配置です。
製造業では、加工機械や組立設備、検査装置など、さまざまな機械が設置されます。
機械によって大きさや重量、動作範囲、振動、騒音などが異なるため、単純に空いている場所へ配置すればいいわけではありません。
機械配置を検討するときには、主に次のようなポイントを確認します。
・導入する機械の種類と台数
・機械の大きさと動作範囲
・作業員が操作するためのスペース
・メンテナンススペース
・稼働時の騒音や振動
・機械重量に対応した床や基礎の仕様
特に大型機械の場合は、機械重量を支えるための土間コンクリートや基礎について、設計段階から検討しておく必要があります。
また、「スペースは広ければ広いほど良い」というわけでもありません。
機械同士の距離が必要以上に離れてしまうと、前工程から次工程までの移動距離が長くなり、運搬時間が増えてしまいます。
一方で機械同士が近すぎると、作業員やフォークリフトの動線が確保できず、安全性に問題が生じる可能性があります。
機械の使いやすさ、安全性、工程間の距離をバランス良く考えることが重要です。
2．資材・製品のスムーズな流れをつくる
工場レイアウトでは、機械配置と同じくらい重要なのが「物の流れ」です。
一般的な工場では、
「資材搬入」
↓
「材料保管」
↓
「加工」
↓
「組立」
↓
「検査」
↓
「完成品保管」
↓
「出荷」
というように物が移動していきます。
この流れが複雑になると、運搬距離が長くなったり、同じ場所を行き来したりするなど、無駄な動きが発生します。
例えば、材料置場が加工機械から遠く離れていれば、そのたびに運搬作業が必要になります。
完成した製品を出荷する際にも、出荷場所まで工場内を長距離移動しなければならなければ、時間と人員が必要になります。
こうした無駄を減らすためには、資材の搬入から製品の搬出までをできる限り一方向の流れにすることがポイントです。
また、必要な材料が必要なタイミングで準備されていなければ、作業員や機械に「待ち時間」が発生します。
生産性を高めるには、この待ち時間をできるだけ減らすことも重要です。
平面図だけでは、実際の動線が分かりにくい場合があります。
そのため、設計段階で3D図面やBIMなどを活用し、実際の機械配置や通路、作業スペースを立体的に確認する方法もあります。
完成後の工場をイメージしながらシミュレーションを行うことで、計画段階で問題点を発見しやすくなります。
3．安全で働きやすい作業環境をつくる
どれほど効率的な生産設備を導入しても、実際に工場で働くのは従業員です。
そのため工場レイアウトでは、生産性だけでなく安全性や働きやすさも考える必要があります。
例えば、
・人とフォークリフトの通路が交差する
・機械のすぐ近くを人が通行する
・運搬物によって視界が遮られる
・狭い場所で人同士がすれ違う
といったレイアウトでは、事故のリスクが高くなります。
可能であれば、人の動線とフォークリフトなどの車両動線を分けることが理想です。
また、作業内容に応じて十分な通路幅や作業スペースを確保することも重要です。
さらに、快適な作業環境をつくるには、
・温度
・湿度
・換気
・照明
・騒音
・振動
などにも配慮する必要があります。
暑すぎる、寒すぎる、音が大きい、作業場所が暗いといった環境では、従業員に負担がかかります。
整理整頓しやすいレイアウトや、作業に必要な道具を取り出しやすい配置にしておくことも、生産性向上につながります。
安全で快適な職場環境は、事故防止だけでなく、従業員が落ち着いて仕事に取り組める環境づくりにもつながります。
4．近隣環境や地球環境にも配慮する
工場を建設・運営するうえでは、工場内部だけでなく周辺環境への影響も考える必要があります。
工場では、事業内容によって、
・排気
・排水
・騒音
・振動
・臭気
・廃棄物
などが発生する場合があります。
例えば、大きな音が発生する設備を住宅地側に配置すると、近隣への影響が大きくなる可能性があります。
そのため、騒音が発生する機械を建物中央部へ配置したり、防音対策を行ったりするなど、レイアウトの段階から対策を検討することが重要です。
排気設備や排水設備などについても、建物の計画段階で位置を検討しておく必要があります。
さらに近年では、省エネルギーやCO₂排出量削減など、地球環境への配慮も重要になっています。
省エネ性能の高い設備やLED照明の導入、太陽光発電設備の設置など、建物と設備の両面から検討することで、ランニングコスト削減につながる場合もあります。
工場の外観についても意識しておきたいポイントです。
外壁の汚れや破損が目立つ工場は、実際に安全上の問題がなくても、周辺住民や取引先に不安を与えてしまう場合があります。
工場は地域の中に存在する建物だからこそ、周囲への配慮も重要です。
5．将来の変化に対応できるレイアウトにする
工場は、一度建設すれば何十年も使用する可能性があります。
しかし、その間に会社や生産設備は変化していきます。
例えば、
・生産量が増える
・新しい機械を導入する
・古い機械を入れ替える
・新しい製造ラインを追加する
・従業員数が増える
・工場を増築する
といったことが考えられます。
そのため、現在の生産量に合わせてスペースをすべて使い切るのではなく、将来の設備増設やレイアウト変更を想定しておくことも重要です。
新しい機械を搬入するための搬入口や経路、設備をメンテナンスするためのスペース、電気容量や配管ルートなどもあらかじめ検討しておくと、将来の改修を行いやすくなります。
工場完成後に機械配置を大きく変更する場合、移設工事だけでなく、電気・給排水・空調・基礎などの変更が必要になることがあります。
建設時から将来を想定したレイアウトとしておけば、大規模な工事を減らし、長期的なコスト削減につながる可能性があります。
まとめ｜工場レイアウトは「物の流れ」から考える
工場レイアウトを考える際には、「どこに機械を置くか」だけを考えるのではなく、「資材がどこから入ってくるのか」「どの順番で加工されるのか」「完成した製品をどこから出荷するのか」のという一連の流れを考えることが重要です。
今回ご紹介した工場レイアウトのポイントは、次の5つです。
1．完成後の機械配置を考える
2．資材・製品のスムーズな流れをつくる
3．安全で働きやすい作業環境をつくる
4．近隣環境や地球環境に配慮する
5．将来の変化に対応できるレイアウトにする
どこから考えればいいのか迷った場合は、まず「物の流れ」を整理してみるのがおすすめです。
資材の搬入から加工、組立、検査、完成品保管、出荷までを一つの流れとして考えることで、機械を配置する場所や作業スペース、通路の位置などが見えてきます。
工場は、完成してから簡単に変更できる部分ばかりではありません。
だからこそ、建設計画の初期段階から機械設備や人、物の動きまで考え、建物と生産計画を一緒に検討することが大切です。
将来の生産量や設備更新まで見据えた工場レイアウトを計画することが、安全で働きやすく、生産性の高い工場づくりにつながります。
これから工場の新築・増築・建替えを検討されている方は、建物の大きさだけでなく、「完成後にどのように人と物が動くのか」という視点から、工場レイアウトを検討してみてはいかがでしょうか。
