【ギアのAI生産スケジューリング 4】ROI試算 ～ 五つの費目から戻る年間リターンを検算する

2026.07.07A1:生産計画・スケジューリング , S08:金型や治具を使う工程で納期遅れと段取りを最少化したい

先に結論 ―― 年間およそ3,122万円が戻る

基礎知識、課題、解決策とたどってきて、第4回の今回はいよいよ金額の話です。結論からお伝えします。これまでの悩みを最適化AIで小さくすると、年間およそ3,122万円が戻ってくる計算になります。内訳は、計画作成、段取りまわり(作業費と、資材・電力)、在庫の圧縮、そして設備の稼働回復です。金額の根拠は、誰でも検算できる形でこのあと確かめます。

試算の前提 ―― あなたの工場の数字

項目	値
対象設備	旋削5台・歯切り7台・研削6台(計18台)
使用時間単価(止まると失う価値)	旋削6,500・歯切り9,800・研削9,200円/時
作業者 / 計画担当者	20人 / 2人
品番数	280品番
1台あたり段取り時間	40時間/月・台
計画作成時間	50時間/月・人
段取り由来の設備停止	40時間/月・台(段取り時間と同じ。削減すれば同時に回復)
平均在庫額	2.0億円(工程途中の仕掛を含む。★仮定値)

年間リターン ―― 五つの費目

まず全体像です。リターンは五つの費目に分かれます。それぞれ計算式と年間リターンを示すので、一つずつ検算できます。段取り削減時間と計画削減時間はこの試算の内訳であり、続く章で求め方を示します。計算の中身が気になる「段取り削減時間」と「⑤設備停止損失」は、そのあと内訳として詳しく見ていきます。

項目	計算式	年間リターン
① 計画作成人件費	計画削減50h × 3,000円 × 12	約180万円
② 段取り人件費(残業)	段取り削減144h × 2,800円 × 12	約484万円
③ 段取りコスト(資材・電力)	段取り削減144h × 1,200円 × 12	約207万円
④ 在庫保有コスト	2.0億 × 25% × 15%	約750万円
⑤ 設備停止損失	工程別に計算(次の表で内訳)	約1,500万円
合計	――――――	約3,122万円

内訳その1：削減できる時間 ―― 段取り144時間と計画50時間

費目の土台になるのは、最適化で減らせる時間です。②段取り人件費・③段取りコスト・⑤設備停止損失は「段取り削減時間」、①計画作成人件費は「計画削減時間」が土台になります。さきほどの五費目表で使った段取り144時間・計画50時間が、どう求めた数字かをここで示します。

段取り削減時間は、主力3工程それぞれで「台数 × 段取り時間40 × 削減率20%」を計算して足し合わせます。

工程	計算式(台数 × 40h × 20%)	結果
旋削(5台)	5 × 40 × 0.20	40.0時間/月
歯切り(7台)	7 × 40 × 0.20	56.0時間/月
研削(6台)	6 × 40 × 0.20	48.0時間/月
段取り削減時間 合計	40.0 ＋ 56.0 ＋ 48.0	144.0時間/月

計画削減時間は、計画担当者の作業から求めます。標準化と自動化で、計画作成のおよそ半分を減らせると見ています。

対象	計算式(担当者 × 作成時間 × 削減率)	結果
計画削減時間	計画担当者2 × 計画作成50 × 削減率50%	50時間/月

歯切りの56時間がいちばん大きいのは、台数が7台と多いからです。歯切りはこの工場の最大の律速工程で、しかも止まる損失(単価)も高い。この「時間の多さ」と「単価の高さ」の両方が、次の⑤設備停止損失で効いてきます。

内訳その2：⑤設備停止損失 ―― 工程ごとに単価が違うので分けて計算

五費目のうち⑤設備停止損失だけは、工程ごとに時間単価が違います。そこで、さきほどの工程別の削減時間に、それぞれの単価を掛けて足し合わせます。これが五費目表の⑤「約1,500万円」の中身です。

工程(⑤設備停止損失の内訳)	計算式(削減h × 工程単価 × 12)	年間リターン
旋削(単価6,500円)	40.0h × 6,500円 × 12	約312万円
歯切り(単価9,800円)	56.0h × 9,800円 × 12	約659万円
研削(単価9,200円)	48.0h × 9,200円 × 12	約530万円
⑤設備停止損失 合計	312 ＋ 659 ＋ 530	約1,500万円

歯切りの停止損失が659万円と最も大きいのは、削減時間(56時間)と単価(9,800円)がともに高いからです。係数で重みを足さなくても、歯切りの値打ちは実際の単価できちんと表れます。

この数字の読み方 ―― 「本当に減る額」を見極める

五つの費目は、堅さが違います。③の資材・電力は、使わなければそのぶん出ていかない変動費で、最も堅い現金の節約です。②の残業と①の計画人件費も、減れば支払いが減る変動費に近い性質です。④の在庫保有コストの削減は、寝ていた資金と保管費が軽くなる効果で、これも実感しやすいリターンです。

一方、⑤の設備停止損失の削減は固定費の性質を持ちます。機械が動けるようになっても、それだけで現金が増えるわけではありません。空いた能力で受注をこなして初めて利益になります。だからこそ⑤は「機会の価値」として、堅い費目とは分けて受け止めるのが誠実な見方です。

削減の正体 ―― 「作業者1名・設備1台分」が浮き、もっと作れる

この効果は、時間で見るとはっきりします。減らせる段取りは月144時間。これは作業者ほぼ一人分のひと月の働きにあたります。この時間は、二つの余力として戻ってきます。ひとつは人の余力で、段取りに追われて消えていた時間が、作業者およそ1名分の手として生産に戻ります。もうひとつは設備の余力で、止まっていた機械がよみがえり、ボトルネックおよそ1台分が新たに使えるようになります。浮いた手と設備の余力は、消えるのではなく、価値を生む仕事へ向け直せます。

そして、この余力がいちばん効いてくるのは、受注が増えたときです。浮いた人手と設備を新しい注文に回せるので、同じ人員・設備のままで生産量(スループット)を増やせます。残業や外注に頼らずに済み、あわてて人を増やしたり機械を買い足したりせずに対応できます。最適なスケジュールは督促や納期遅れに伴う追加コストも減らすため、忙しくなるほど、この差は大きく広がります。

まとめ ―― 数字は、議論を動かす

年間およそ3,122万円。計画、段取り、在庫、そして設備。歯車工場の利益を削っていた「動いていない時間」と「寝ていた資金」を、検算できる数字に変えました。

あなたの工場の段取り時間と設備停止を実際に測ったら、この式はいくらを返すでしょうか。次回は、その第一歩を具体的にお伝えします。

タグ : ROI 削減率 在庫保有コスト 時間単価 歯切り 段取り時間 生産スケジューリング 研削 設備停止損失