生産計画の計算と在庫・物流の管理
かんばん方式・MRP・SCM・3PLの説明文を選び分けられるようになる。MRPの発注数量、生産計画の数量、能力不足の工程、サイクルタイムを手順どおりに計算できるようになる。
「何を・いつ・いくつ作るか」を決める計算は、短い式で答えが一つに決まるので、科目Aで繰り返し出題されています。特にMRPは公開過去問で30回以上観測されている頻出テーマで、部品の数を数え上げる考え方は、システムの所要量見積りにもそのまま使えます。
このレッスンで稽古する(用語チェック・過去問)このレッスンの全体像
前のレッスンでは「どう作るか(生産方式)」を学びました。今回は「いくつ作るか・足りるか」の計算と、「どう運ぶか」の物流を扱います。
| テーマ | 一言でいうと | 試験の形 |
|---|---|---|
| かんばん方式 | 後工程が使った分だけ前工程から引き取る | 説明文を選ぶ |
| MRP | 生産計画から部品の発注数を逆算する | 説明文・手順の穴埋め・計算 |
| 生産計画の算出式 | 売る数+残したい在庫−持ち越した在庫 | 計算 |
| 能力不足の判定 | 必要な時間と使える時間を比べる | 計算 |
| SCM/3PL | 供給の流れ全体の最適化/物流の丸ごと外注 | 説明文・指標を選ぶ |
かんばん方式:後工程が「引き取り」に行く
かんばん方式とは、後工程(次の作業)が必要な部品を、必要なときに必要な数だけ前工程から引き取る生産方式です。トヨタ生産方式のジャストインタイム(必要なものを、必要なときに、必要なだけ作る考え方)を実現する手段で、目的は中間在庫(工程と工程のあいだに溜まる部品や半製品)を減らすことです。「かんばん」は、引き取った部品の種類と数を書いた札のことです。
たとえるならコンビニの棚の補充です。棚(後工程)から売れて減った分だけ、バックヤード(前工程)が補充するので、余分な在庫を前もって積み上げません。
注意したいのは、かんばん方式の起点は顧客の注文ではなく、後工程の引き取りだという点です。「顧客の注文を受けてから作る」のは受注生産で、別の用語です。
問われ方:選択肢には「仕様が統一された部品を調達する」「関連会社から調達する」「競争入札で調達する」など、もっともらしい調達方法の話が並びます。キーワード「後工程が前工程から引き取る」「中間在庫を減らす」が両方入った選択肢が正解です。
MRP(資材所要量計画):計画から部品数を逆算する
MRP(Material Requirements Planning)は、基準生産計画(いつ、どの製品を何個作るかの計画)を出発点に、部品構成表(製品1個にどの部品が何個要るかの表。部品表、BOMとも呼ぶ)を使って、部品の手配数量を計算する手法です。かんばん方式が現場で部品を「引き取る」仕組みなのに対し、MRPは計画から必要数を「計算して先に手配する」仕組みです。
手順は次の順番で、どの段階でどの情報を使うかが穴埋めでよく問われます。
| 段階 | やること | 使う情報 |
|---|---|---|
| 大日程計画(基準生産計画) | 製品をいつ何個作るか決める | 基準日程(完成時期、リードタイム) |
| 総所要量計算 | 部品が全部で何個要るか数える | 部品構成表 |
| 正味所要量計算 | 本当に足りない数を出す | 在庫状況(在庫量・注文残・仕掛量) |
| 発注量計算 | 実際に何個まとめて頼むか決める | 発注方針(ロット、発注方式、安全在庫) |
| 手配計画 → 手配指示 | いつ発注・製造指示を出すか決める | リードタイム |
総所要量は「必要な数の合計」、正味所要量は「総所要量 − 手持ち・入荷予定の分」です。注文残は発注済みでまだ届いていない数、仕掛量は作っている途中の数で、どちらも近いうちに使えるので差し引きます。
問われ方:
- 説明文の問題では、受注生産(注文を受けてから作る)、かんばん方式(作業指示票で指示)、コンカレントエンジニアリング(開発・設計・生産準備を同時並行で進める)が誤りの選択肢として並びます。正解は「基準生産計画を基に部品の手配数量を算出」です。
- 計算問題では、部品構成表の木構造から中間部品経由の数を掛け算で拾い漏らさないことと、最後に在庫を引くことがポイントです。
MRPの流れを図で確認
flowchart TD
P["大日程計画(基準生産計画)"] --> G["総所要量計算"]
BOM["部品構成表"] --> G
G --> N["正味所要量計算(不足分)"]
INV["在庫状況(在庫量・注文残・仕掛量)"] --> N
N --> O["発注量計算"]
POL["発注方針(ロット・安全在庫)"] --> O
O --> A["手配計画 → 手配指示"]
「総所要量には部品構成表、正味所要量には在庫状況」という組み合わせを覚えれば、穴埋め問題はほぼ解けます。
生産計画の算出式:繰越在庫は「前日の在庫計画」
式は 生産計画 = 販売計画 + 在庫計画 − 繰越在庫 です。「売る分」と「翌日に残したい分(在庫計画)」の合計から、「前日から持ち越した分(繰越在庫)」を引けば、その日に作る数になります。
ポイントは、繰越在庫は前日の在庫計画の値を使うことです。問題文に出てくる実在庫(例:400個)を使うのは初日だけです。
問われ方:選択肢には、ほかの日(a・b・d)の正しい計算結果が並んでいることが多いです。日付を一つずらしたり、400個を使い続けたりすると、その誤答にぴったり当たるように作られています。
能力不足の工程とサイクルタイム
能力不足の判定は、工程ごとに2つの時間を比べるだけです。
- 必要時間 = 生産個数 × 1個当たりの製造時間
- 生産能力(使える時間) = 保有機械台数 × 1台当たりの生産能力(時間)
必要時間が生産能力を上回る工程が能力不足です。全体の流れを詰まらせる工程をボトルネックと呼びます。
サイクルタイムとは、ラインから完成品が1個出てくる時間の間隔です。作業者ごとに担当作業の時間を合計し、最も長い担当者の合計時間がサイクルタイムになります。いちばん遅い人のペースでしか流れないからです。
問われ方:
- 能力の判定では、「生産能力」の列を台数と読み違えさせたり、掛け算をせずに数字の大小だけで比べさせたりします。
- サイクルタイムでは、全作業の合計時間や、流れ図でいちばん長い経路の時間(いずれも誤り)が選択肢に入ります。
SCMとロジスティクスと3PL:物流まわりの用語
SCM(サプライチェーンマネジメント)は、調達・生産・販売・物流のつながり(供給連鎖)全体を、企業の枠を越えて最適化し、納期短縮や在庫削減をめざす経営手法です。改善指標の代表は不良在庫の減少率です。残業時間や販売単価、優良顧客数は、SCMの直接の指標ではありません。
区別させられる4つの用語は表で覚えます。
| 用語 | 中身 | 見分けるキーワード |
|---|---|---|
| SCM | 購買〜物流を企業間で全体最適 | 企業間・全体最適・在庫削減 |
| ロジスティクス | 調達〜販売の物流全体を費用対効果で管理 | 物流全体・総合的に管理 |
| 3PL | 物流業務+流通加工を外部委託、物流企画も代行 | アウトソーシング・荷主の物流企画を代行 |
| EMS | 電子機器の設計〜生産・修理を一括受託 | 電子・電機メーカから受託 |
3PL(サードパーティロジスティクス)の「第三者」は、荷主(第一者)でも運送会社(第二者)でもない立場で、物流を丸ごと引き受ける事業者のことです。
MRP:部品Cの発注数量を求める
ア 15
イ 20
ウ 25
エ 30
解き方と答えを見る
- 部品構成表を読む:Aの下にB(2)とC(1)、Bの下にD(1)・E(1)・C(1)。
- Aから直接使うC:A 10個 × C 1個 = 10個。
- Bの必要数:A 10個 × B 2個 = 20個。
- Bを経由して使うC:B 20個 × C 1個 = 20個。
- Cの総所要量:10 + 20 = 30個。
- 正味所要量(発注数量):総所要量30個 − 在庫5個 = 25個。
答え:ウ:25個(Bを経由する分の数え漏れで10個、在庫の引き忘れで30個になる)
生産計画の算出式でcを求める
| 生産計画 | 販売計画 | 在庫計画 | |
|---|---|---|---|
| 4 月 1 日 | a | 5,000 | 300 |
| 4 月 2 日 | b | 4,500 | 250 |
| 4 月 3 日 | c | 4,800 | 300 |
| 4 月 4 日 | d | 4,600 | 250 |
ア 4,450
イ 4,550
ウ 4,850
エ 4,900
解き方と答えを見る
- 式:生産計画 = 販売計画 + 在庫計画 − 繰越在庫。
- 4/1(a):繰越在庫は実在庫400個。a = 5,000 + 300 − 400 = 4,900。
- 4/2(b):繰越在庫は4/1の在庫計画300個。b = 4,500 + 250 − 300 = 4,450。
- 4/3(c):繰越在庫は4/2の在庫計画250個。c = 4,800 + 300 − 250 = 4,850。
- 参考:d = 4,600 + 250 − 300 = 4,550。選択肢には a・b・d の値も並んでいる。
答え:ウ:4,850個
能力不足となる工程を見つける
| 工程 | 1 個製造時間(時間) | 保有機械台数(台) | 生産能力(時間/台) |
|---|---|---|---|
| A | 0.4 | 3 | 150 |
| B | 0.3 | 2 | 160 |
| C | 0.7 | 4 | 170 |
| D | 1.2 | 7 | 180 |
ア A
イ B
ウ C
エ D
解き方と答えを見る
- 必要時間 = 1,000個 × 1個当たりの製造時間、生産能力 = 台数 × 時間/台 で、工程ごとに比べる。
- A:必要 1,000 × 0.4 = 400時間、能力 3 × 150 = 450時間 → 足りる。
- B:必要 1,000 × 0.3 = 300時間、能力 2 × 160 = 320時間 → 足りる。
- C:必要 1,000 × 0.7 = 700時間、能力 4 × 170 = 680時間 → 20時間不足。
- D:必要 1,000 × 1.2 = 1,200時間、能力 7 × 180 = 1,260時間 → 足りる。
答え:ウ:工程C
ライン作業のサイクルタイムを求める
ア 9
イ 10
ウ 13
エ 23
出典:基本情報技術者試験 科目A免除 修了試験 201101 実施分 問70
解き方と答えを見る
- 担当者ごとに作業時間を合計する。
- A(①②③):5 + 1 + 2 = 8。
- B(④⑤):5 + 4 = 9。
- C(⑥⑦⑧):7 + 4 + 2 = 13。
- 最も長いCの13が、完成品が出てくる間隔になる。全作業の合計30や、最長経路①②③④⑤⑦⑧の23は誤り。
答え:ウ:13
要点(試験直前に読む)
- かんばん方式=後工程が前工程から必要な分だけ引き取る。起点は後工程で、顧客の注文ではない(受注生産とは別物)。目的は中間在庫の削減。
- MRP=基準生産計画+部品構成表 → 総所要量。総所要量 − 在庫状況(在庫量・注文残・仕掛量)→ 正味所要量。
- MRPの計算は、中間部品経由の数を掛け算で拾い、最後に在庫を引く。
- 生産計画 = 販売計画 + 在庫計画 − 繰越在庫。繰越在庫は前日の在庫計画(実在庫を使うのは初日だけ)。
- 能力不足=個数×1個時間 > 台数×能力の工程。サイクルタイム=担当者ごとの作業時間合計の最大値。
- SCM=企業間の全体最適で、改善指標は不良在庫の減少率。3PL=物流の外部委託+物流企画の代行。
ひっかけ
- かんばん方式の問題で「標準化部品・関連会社・競争入札」の調達話が並ぶ → 「後工程が前工程から引き取る」「中間在庫を減らす」がある選択肢を選ぶ。
- MRPの手順の穴埋めで部品構成表を選ばせる → 部品構成表は総所要量計算に使う。正味(不足分)には在庫状況が入る。
- 生産計画の計算で、選択肢にほかの日の正解値が並ぶ → 繰越在庫を前日の在庫計画にしたか、日付がずれていないかを確かめる。
- サイクルタイムで、全作業時間の合計や最長経路の時間を選ばせる → 担当者ごとに合計し、その最大値を選ぶ。
- SCM・ロジスティクス・3PL・EMSの説明が並ぶ → 企業間の全体最適ならSCM、物流全体の管理ならロジスティクス、物流のアウトソーシングと企画代行なら3PL、電子機器の製造受託ならEMS。
用語(19)
後工程が使った分の部品だけを前工程から引き取り、中間在庫を減らす生産方式。
⚠ 受注生産と混同しやすい。受注生産は顧客の注文が起点、かんばん方式は後工程の引き取りが起点。
必要なものを、必要なときに、必要なだけ作る・運ぶという考え方で、かんばん方式はその実現手段。
工程と工程のあいだに溜まる部品や半製品の在庫。
顧客の注文を受けてから製品を作る生産形態。
⚠ かんばん方式と取り違えやすい。「顧客の注文」とあれば受注生産。
基準生産計画と部品構成表から、部品の手配数量と時期を計算する手法。
⚠ かんばん方式は現場で引き取る仕組み、MRPは計画から計算して先に手配する仕組み。
どの製品をいつ何個作るかを決めた、MRPの出発点となる計画。
製品1個を作るのに、どの部品が何個要るかを階層で示した表。
⚠ MRPの手順では総所要量計算に使う。正味所要量計算に使うのは在庫状況。
在庫を考えずに数えた、部品の必要数の合計。
⚠ 正味所要量は、総所要量から在庫などを差し引いた不足分。
総所要量から在庫量・注文残・仕掛量を差し引いた、本当に足りない数。
⚠ 総所要量と取り違えやすい。「不足分」とあれば正味。
注文残は発注済みでまだ届いていない数、仕掛量は製造途中の数で、どちらも正味所要量の計算で差し引く。
需要の変動や納期の遅れに備えて、余分に持っておく在庫。
⚠ MRPの手順では発注量計算(発注方針)で使う情報。
前日から持ち越した在庫で、生産計画の算出式では前日の在庫計画の値を使う。
⚠ 初日だけは実在庫を使う。2日目以降も実在庫を使うのは誤り。
能力がいちばん足りず、全体の生産量を制約している工程。
ラインから完成品が1個出てくる時間の間隔で、担当者ごとの作業時間合計の最大値になる。
⚠ 全作業時間の合計や、流れ図の最長経路の時間ではない。
調達から販売・物流までの供給連鎖を、企業間で全体最適化して納期短縮や在庫削減をめざす手法。
⚠ ロジスティクスは物流全体の管理、SCMは企業間の全体最適。改善指標は不良在庫の減少率。
調達から生産・保管・販売までの物流全体を、費用対効果が最適になるよう総合的に管理すること。
⚠ SCMは「企業間の全体最適」、ロジスティクスは「物流全体の管理」。
物流業務に流通加工なども含めて外部から請け負い、荷主企業の物流企画まで代行するサービス。
⚠ EMSは電子機器の設計〜生産の一括受託。「物流のアウトソーシング+企画代行」が3PL。
電子・電機メーカから、製品の設計・資材調達・生産・修理などを一括して受託するサービス。
⚠ 3PLは物流の受託、EMSは製造の受託。
製品の開発・設計・生産準備を同時並行で進め、開発期間を短くする手法。
⚠ MRPの説明問題で誤りの選択肢として出る。
このレッスンの過去問
- かんばん方式(ジャストインタイム生産)の定義令和元年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問70
- MRP(資材所要量計画)の定義と手順平成29年度 春期 基本情報技術者試験 午前 問71
- 生産計画の算出式による数量計算平成23年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問73
- 生産能力と所要時間の比較による能力不足工程の判定平成26年度 秋期 基本情報技術者試験 午前 問74
- SCMの改善指標(不良在庫の減少率)基本情報技術者試験 科目A免除 修了試験 20190609 実施分 問70
- 3PL(サードパーティロジスティクス)の定義基本情報技術者試験 科目A免除 修了試験 20250608 実施分 問53