[論文レビュー] Quicker reaction, lower variability: The effect of transient time in flow variability of project-driven production

Ricardo Antunes, Vicente A. González+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 24, 2017

Manufacturing Process and Optimization参考文献 8被引用数 7

ひとこと要約

本稿は、プロジェクト駆動型生産システムにおける一時的応答時間の流れのばらつきに与える影響を調査し、短い一時的時間は出力のばらつきを低減すると提案している。動的システム理論と5件の事例における実証的分析を用いて、一時的時間と流れのばらつきの間には比例的逆関係があることが示され、迅速なシステム反応がプロセスのストレスを軽減し、安定性を向上させることを検証した。

ABSTRACT

Based on the knowledge of dynamic systems, the shorter the transient response, or the faster a system reaches the steady-state after the introduction of the change, the smaller will be the output variability. In lean manufacturing, the principle of reducing set-up times has the same purpose: reduce the transient time and improve production flow. Analogously, the analysis of the transient response of project-driven systems may provide crucial information about how fast these systems react to a change and how that change affects their production output. Although some studies have investigated flow variability in projects, few have looked at variability from the perspective that the transient state represents the changeovers on project-driven production systems and how the transient state affects the process' flow variability. The purpose of this study is to investigate the effect of changes in project-driven production systems from a conceptual point of view, furthermore, measuring and correlating the transient response of five cases to their flow variability. Results showed a proportional relationship between the percentile transient time and flow variability of a process. That means that the quicker the production system reacts to change; the less the distress in the production output, consequently, lower levels of flow variability. As practical implications, lean practices focusing on reducing set-up times (transient time) can have their effects measured on project-driven production flow.

研究の動機と目的

• プロジェクト駆動型生産システムにおける一時的応答時間が流れのばらつきに与える影響を調査すること。
• 動的システム理論を応用して、システムがプロジェクト環境の変化にどれほど迅速に適応するかを理解すること。
• 実世界のプロジェクト事例において、一時的応答時間の継続期間と実際の流れのばらつきを測定し、相関関係を分析すること。
• プロジェクトベースの製造におけるセットアップ時間短縮に注力するレーニー・プラクティスの概念的・実証的支援を提供すること。
• 迅速な反応時間がより安定した生産出力と低いばらつきをもたらすことを示すこと。

提案手法

• プロジェクト駆動型生産を一時的状態と定常状態の段階を有するシステムとしてモデル化するために、動的システム理論を応用した。
• 一時的時間とは、プロジェクト条件の変化からシステムが新しい安定した出力レベルに達するまでの期間を定義した。
• 5件の実世界のプロジェクト駆動型生産事例からデータを収集し、一時的時間と流れのばらつきを測定した。
• 百分位数の一時的時間と流れのばらつきの間の関係を評価するために、統計的相関分析を用いた。
• 一時的期間および定常状態期間における出力レートの標準偏差を用いて、流れのばらつきを計算した。
• レーニー製造の原則を応用して、セットアップ時間短縮とプロセス安定性の観点から研究結果を解釈した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 一時的応答時間の継続期間は、プロジェクト駆動型生産システムにおける流れのばらつきにどのように影響するか？
• RQ2 短い一時的時間と出力ばらつきの低減の間には、測定可能な関係がどの程度存在するか？
• RQ3 動的システム理論は、プロジェクトベースの生産環境における流れのばらつきを分析するために効果的に適用可能か？
• RQ4 実務的なレーニー・プラクティス、特にセットアップ時間短縮は、生産フロー安定性に測定可能な改善をもたらすか？
• RQ5 システムの反応速度は、プロジェクト駆動型システムにおけるプロセスのストレスと出力の一貫性にどのような影響を与えるか？

主な発見

• 一時的時間と流れのばらつきの間に比例的逆関係が確認され、短い一時的時間は低いばらつきをもたらすことが示された。
• 変化に迅速に反応するシステムは、遷移段階における出力の変動が著しく低減されていることが明らかになった。
• 本研究では、一時的応答時間の継続期間を短縮することで、プロセスの安定性が向上し、運用上のストレスが軽減されることを確認した。
• 5件の事例からの実証的データは、セットアップ時間を短縮することで一時的段階を短くし、それが直接的に流れのばらつきを低減することに貢献することを示した。
• 研究結果は、特にセットアップ時間短縮を標榜するレーニー原則のプロジェクト駆動型環境への応用を支持するものである。
• 研究結果は、一時的状態の継続時間が、プロジェクトベースの生産システム全体の流れの安定性を決定づける重要な要因であることを裏付けた。