IEとVE

このページの役割

工場や事務所での「現場のムダ」を見つけるIE（Industrial Engineering）と、製品やサービスの「機能とコストの関係」を見直すVE（Value Engineering）は、改善の狙いが違います。このページでは、IE の工程分析・動作分析・時間研究・標準時間の計算と、VE の価値公式・改善パターン・ECRS原則をしっかり整理し、試験での計算問題と判定問題に対応できる力をつけます。

このページの読み方

「この作業に何分かかるべきか」はIE、「この部品にこの機能は本当に必要か」はVE。IE はプロセス効率化、VE は機能価値の最大化と覚えておくと、問題の読みが加速します。標準時間の計算では外掛け法と内掛け法で答えが変わるため、公式の使い分けが鍵になります。

学習のポイント

IE：作業・工程の改善（ムダを見つけて減らす）

VE：価値の最大化（機能とコストのバランス）

標準時間の計算は頻出（外掛け法 vs 内掛け法で結果が異なる）

工程分析の記号：加工○・検査□・運搬→・停滞▽を正確に読む

ECRS の優先順位：排除 → 結合 → 交換 → 簡素化

まずイメージをつかむ

部品が倉庫から出発して、切断→研磨→検査→塗装→乾燥→包装→出荷される製造工程を想像してください。この流れの中で、どこに時間がかかっているのか、どこで待ち時間が生じているのか、その動作は本当に必要なのか。こうした問いに答えるのがIEとVEです。

IE は「この流れ、この動作をどう効率化するか」を扱い、VE は「この機能、この部品は本当に必要か、代替手段があるか」を扱います。どちらも現場の改善活動に欠かせませんが、視点が異なることを意識しておくと、試験問題の判別がしやすくなります。

IE の 4 つの手法と改善の進め方

4 つの手法の全体像

手法	何を見るか	改善の方向	試験出題度
工程分析	モノや人の流れ全体	工程の削減・統合・搬送短縮	中
動作分析	人の手・体の細かい動き	ムダ動作の排除・効率化	低
時間研究	作業の実際の所要時間	観測データから正味時間を把握	高
標準時間設定	あるべき作業時間	公正で実現可能な基準値の設定	高

なぜこの順番か

工程分析で全体構造を把握 → 動作分析で個別動作を最適化 → 時間研究で実測値を集約 → 標準時間で管理基準に変換、という流れで、段階的に改善の深さが増していきます。

工程分析：プロセス全体を見る

4 つの記号と改善優先度

記号	意味	具体例	改善扱い
○	加工・処理	旋盤で削る、書類作成	必須（ただし削減はできないか常に問う）
□	数量検査	個数を数える	削減対象
◇	品質検査	傷やズレを確認	削減対象
→	運搬・移動	台車で運ぶ、書類を持ち歩く	削減対象
▽	停滞・保管	倉庫に保管、ファイル箱で待機	最優先削減
D	手待ち	次の工程を待つ	最優先削減

改善の考え方

停滞（▽）と手待ち（D）が最大のムダです。なぜなら、時間が経過しても製品の価値が高まらないからです。次に、運搬（→）や検査（□◇）の削減を検討します。加工（○）そのものの削減は通常難しいですが、「この加工工程は本当に必要か」を問い直すことは重要です。

工程分析の実例

次のような部品製造工程を想定します。

1. 原料搬入（→ 30分）
   ↓
2. 倉庫保管（▽ 1日）
   ↓
3. 旋盤加工（○ 2時間）
   ↓
4. 加工品搬送（→ 20分）
   ↓
5. 検査待ち（D 4時間）
   ↓
6. 品質検査（◇ 1時間）
   ↓
7. 研磨加工（○ 1.5時間）
   ↓
8. 乾燥待ち（▽ 8時間）
   ↓
9. 梱包・検査（○ 30分）
   ↓
10. 出荷（→ 20分）

改善の読み方：

最優先：倉庫保管（1日）と乾燥待ち（8時間）で 32時間のムダ。これは「本当に必要か」を最初に問う（ECRS原則の E=排除）

次点：検査待ち（4時間）のスケジュール調整で解消できないか

その次：運搬が3回あるが、加工地点で検査をする等で運搬を減らせないか

最後：各加工時間の細分化は低優先（加工そのものは必須のため）

このように記号を見ると、改善の順番と効果が直感的に理解できます。

動作分析：人の動きを細分化する

ギルブレスの基本動作（サーブリグ）

人の動作は 18 個の基本要素に分解できます。そのうち試験でよく出る主要なものは：

動作（英名）	意味	実例	時間短縮の方向
つかむ（Grasp）	対象物をつかむ	ボルトをつかむ	つかみやすい形状に改良
運ぶ（Transport）	ある位置から別の位置へ	つかんだボルトを穴まで運ぶ	距離を短縮
位置決め（Position）	正確な位置に置く	ボルトを穴に合わせる	位置決めガイドを付ける
保持（Hold）	つかんだ状態を保つ	他の人が回すまで保持	治具で固定、手を解放
放す（Release）	つかんだものを手放す	ボルトを放す	自動化
検査（Inspect）	良否を確認する	傷がないか確認	事前チェックで個別検査を削除

動作経済の 3 つの原則

1. 身体の使用原則

両手を同時に対称的に動かす（左右均等に動かすと効率が高い）

足や体幹も活用する（手だけで頑張らない）

ゆっくり正確に（速さより正確さを優先）

作業中の姿勢を安定させる

2. 作業場の配置原則

道具や部品を体の周辺に配置（腕の移動を最小化）

視界に入る位置に置く（探す時間をゼロに）

左右対称に配置（両手同時作業を促進）

高さと距離を作業者に合わせる

3. 工具・設備の設計原則

持ちやすい、握りやすい形状

繰り返し作業なら自動化を検討

複数工程を一度に行える工具設計（例：ドリルと同時にバリ取り）

重量バランスの最適化

動作分析の改善例

改善前：

ボルト倉庫から取り出す
  → つかむ
  → 検査担当者に運ぶ
  → 傷や寸法を検査
  → 位置決めし、ドライバーで回す（複数回）
  → 次のボルトへ

改善後：

ボルトと並べたドライバー、ナット、ワッシャーを作業台の周辺に整理
  → つかむ
  → 位置決め（見やすくなったので検査は不要に）
  → 自動給送ドライバーで回し、自動停止
  → 完了、次へ

改善のポイント：

不要な検査（傷は納品前に一括チェック）を削除

複雑な手作業（複数回のドライバー操作）を自動化

道具の配置を最適化し、探す・運ぶ動作を削減

時間研究と標準時間の計算

時間研究の流れ

ステップ	内容	注意点
1. 観測	複数回（通常 10回以上）、実際の作業時間を記録	異常値（休憩、割込み）を除外
2. レイティング	観測した作業者の速度が標準と比べて遅いか速いか評価（係数 0.8～1.2）	係数 1.0 が基準、1.0 より大きい = 速い、小さい = 遅い
3. 正味時間計算	観測時間 × レイティング係数	これで「標準的な速度の人が要する時間」になる
4. 余裕加算	正味時間に生理的・疲労・職場の事情を加える	外掛け法 or 内掛け法で計算

正味時間と標準時間の定義

正味時間（Nettime）：レイティングで調整した、標準的な速度の人が実際に作業に費やす時間

標準時間（Standard time）：正味時間に必要な余裕（休憩、生理的必要、疲労回復など）を加えた、作業の基準時間

外掛け法 vs 内掛け法：重要な計算方式の違い

方法	余裕率の定義	標準時間の公式	いつ使う	特徴
外掛け法	余裕時間 ÷ 正味時間	正味時間 × (1 + 余裕率)	日本で一般的	シンプルで直感的
内掛け法	余裕時間 ÷ 標準時間	正味時間 ÷ (1 − 余裕率)	欧米、学術的	標準時間に占める余裕の割合を直接定義

重要：同じ余裕率でも、内掛け法の方が標準時間が大きくなります。

計算例 1：基本的な標準時間計算（外掛け法）

【データ】
  観測時間 = 10分
  レイティング係数 = 1.2（観測者は標準より20%速い）
  余裕率 = 15%（外掛け法）

【ステップ1】正味時間を計算
  正味時間 = 観測時間 × レイティング係数
           = 10 × 1.2
           = 12分

【ステップ2】標準時間を計算（外掛け法）
  標準時間 = 正味時間 × (1 + 余裕率)
           = 12 × (1 + 0.15)
           = 12 × 1.15
           = 13.8分

→ この作業の標準時間は 13.8分

計算例 2：同じデータで外掛け法 vs 内掛け法（試験頻出）

この比較は、試験で絶対出る重要な判別問題です。

【共通データ】
  正味時間 = 100秒
  余裕率 = 20%

【外掛け法で計算】
  標準時間 = 100 × (1 + 0.20)
           = 100 × 1.20
           = 120秒

【内掛け法で計算】
  標準時間 = 100 ÷ (1 − 0.20)
           = 100 ÷ 0.80
           = 125秒

【比較】
  外掛け法  : 120秒
  内掛け法  : 125秒

  → 内掛け法の方が 5秒大きい

【なぜ違う？】
  外掛け法は「正味時間に対する余裕の割合」
  内掛け法は「標準時間に対する余裕の割合」

  内掛け法では同じ20%の割合でも、標準時間が大きいので、
  実際の余裕時間が多くなるから

レイティング係数の読み方

係数の値と意味をはっきり理解することが、計算ミスを防ぎます。

レイティング係数	作業者のペース	正味時間への影響
0.9	標準より 10%遅い	観測時間より小さくなる（掛ける）
1.0	標準的なペース	観測時間と同じ
1.1	標準より 10%速い	観測時間より大きくなる（掛ける）
1.2	標準より 20%速い	観測時間より大きくなる（掛ける）

覚え方：「係数は常に掛ける。1.0 が基準。1.0 より大きい = 速い = 正味時間が観測時間より大きくなる（標準ペースへ換算）」

余裕の 4 つの種類

作業に必要な余裕は、単なる休憩時間ではなく、多角的に判断します。

余裕の種類	内容	具体例	目安
人的余裕（生理的余裕）	生物として必要な時間	トイレ、水分補給、疲労回復	5～10%
疲労余裕	長時間作業による疲れへの対応	屋外作業、立ちっぱなし、騒音環境	5～15%
職場余裕	職場固有の事情	朝礼、終礼、道具の手入れ、片付け	3～10%
管理余裕	管理上の事情	品質チェック時間、報告書記入	2～5%

これらを合算して総余裕率とします。

ワークサンプリング法：別のアプローチ

時間研究（ストップウォッチ法）以外に、ワークサンプリング法という方法もあります。

概念：

作業者の活動をランダムに、何回も観察する（通常 500～1000回）

「作業中」か「非作業（待機・準備・休憩など）」かをチェックする

観察回数が多いほど、実際の稼働率が正確に推定できる

計算例：

1000回ランダムに観察した結果
  → 750回が「実際に作業している」
  → 250回が「待機・準備・休憩」

稼働率 = 750 ÷ 1000 = 75%
非稼働率 = 250 ÷ 1000 = 25%

→ 実際の作業時間は全体の75%であることが判明

特徴：

工程分析や時間研究より簡単で低コスト

複数拠点での並行観察が容易

ただし精度が必要な場合は、観測回数をもっと増やす必要がある

VE（Value Engineering）：機能とコストの最適化

VE の価値公式

価値（V） = 機能（F） ÷ コスト（C）

VE の目標は、この式を高めることです。つまり「同じ機能なら安く」「同じ値段なら高機能に」「両方改善できれば最高」という三つの戦略があります。

具体例：シャープペンシルの価値比較

製品	機能評価（F）	コスト（C）	価値（V）	100円当たり
シンプル版（書く機能のみ）	100	500円	100÷500=0.20	20
多機能版（+消しゴム+定規）	150	1000円	150÷1000=0.15	15
廉価版（機能80）	80	200円	80÷200=0.40	40

結果：廉価版が最も価値が高い（100円当たりの機能性が最も高い）。VE は「安さ」ではなく「機能当たりの価値」を評価することが重要です。

VE の 5 つの改善パターン

パターン	機能（F）	コスト（C）	価値（V）	改善内容	例
①	維持	↓	↑	コスト削減（機能同じ）	安い素材で同じ機能
②	↑	維持	↑	機能追加（コスト同じ）	同コストで機能UP
③	↑	↓	↑↑	機能向上+コスト減	部品統合で両立
④	↑↑	↑	↑	機能大幅UP（コスト増）	高級化戦略
⑤	↓	↓↓	↑	コスト大幅削減（機能少し減）	エコノミー戦略

改善優先順位：

最良のVE：③（機能向上＋コスト削減）を目指す

次点：①（コスト削減）も効果大

最後：②④⑤は戦略的判断が必要

機能分析：FAST 図で階層的に考える

VE では「コストを下げろ」と単純に考えるのではなく、まず機能を分析することが重要です。FAST 図（Function Analysis System Technique）は、機能を階層的に展開します。

顧客ニーズ：「毎日、安全に仕事をしたい」
  ↓
主要機能：「安全性を確保する」
  ↓
下位機能：
  ├─ 視認性を確保（ヘルメットの色、反射材）
  ├─ 衝撃を吸収（クッション材の厚さ、素材）
  ├─ 通気性を提供（穴の数、位置）
  ├─ 重量を軽くする（素材選定、薄肉化）
  └─ 耐久性を確保（表面処理、接合方法）

各下位機能について「本当に必要か」「代替手段はないか」「コストは妥当か」を問い直すことで、不要な付加機能を削減したり、逆に不足している機能を追加したりできます。

ECRS の原則：改善の優先順位

VE を実践するときは、改善の順序が重要です。ECRS は効果が大きい順に並べたチェックリストです。

順位	原則	日本語	説明	典型例
1	Eliminate	排除	本当に必要か問い直し、不要な機能・工程を削除	ネジ穴を減らす、検査工程を統合
2	Combine	結合	複数の機能・工程をまとめる	複数の部品を一体成型、2つの検査を1つに
3	Rearrange	交換	工程順序や部品配置を変更	加工順序を変更、レイアウト改善
4	Simplify	簡素化	個別の工程や機能を簡単にする	デザイン単純化、操作ステップ削減

改善のマインドセット：

まず「いらないものを排除できないか」を問う（最大効果）

それでも残る機能を「複数まとめて結合」できないか

その次に「順序や配置を交換」して流れを改善

最後に「細かく簡素化」（ここまで来ると効果は小さい）

IE と VE の比較：何が違う？

比較軸	IE（Industrial Engineering）	VE（Value Engineering）
対象	作業・工程プロセス	製品・サービスの機能と構造
目的	ムダの排除と効率化	機能とコストの最適化
アプローチ	現状の作業を観察して改善	機能を分析して代替案を検討
時間軸	主に既存工程の改善	設計段階（上流）で実施が効果大
代表的手法	工程分析、時間研究、標準時間	機能分析（FAST図）、コスト比較、ECRS
試験での出方	計算問題（標準時間）が中心	判定問題（パターン、ECRS順序）が中心

誤答パターン集：試験で引っかかりやすい 5 つのミス

誤り 1：外掛け法と内掛け法の混同

よくある間違い

問題：「正味時間 100秒、余裕率 20%」で標準時間を求めよ。

引っかかりやすい答え：「100 × 1.20 = 120秒」と答える

何が問題か：外掛け法と内掛け法の指定を見落としている。問題文に指定がない場合は、選択肢から逆算する必要があります。

正しい計算：

外掛け法なら：100 × (1 + 0.20) = 120秒
内掛け法なら：100 ÷ (1 − 0.20) = 125秒

対策：選択肢に両方入っていることが多いので、問題文をよく読み、「どちらの方式か」を確認する習慣をつける。

誤り 2：レイティング係数の向きを逆に読む

よくある間違い

問題：「観測時間 10分、レイティング係数 1.2」で正味時間を求めよ。

引っかかりやすい答え：「標準より速い人だから 10 ÷ 1.2 ≈ 8.3分」と割る

何が問題か：係数 1.2 > 1.0 は「速い作業者」を意味するのでここまでは正しい。しかし、操作が逆。速い作業者の観測時間（10分）を標準ペースの正味時間に換算するには 1.2 を掛ける。割ってしまうと 8.3分（= さらに速い作業者の時間相当）になり意味が逆になる。

正しい計算：10 × 1.2 = 12分（= 標準ペースの作業者が同じ作業をするとかかる時間）

覚え方：「係数は常に掛ける。1.0 が標準。1.0 より大きい（1.1, 1.2...） = 速い = 正味時間が観測時間より大きくなる（標準ペースへ換算）」

誤り 3：正味時間と標準時間を混同

よくある間違い

問題：「観測時間 8分。レイティング係数 1.1。余裕率 15%。標準時間を求めよ」

引っかかりやすい答え：「8 + 1.1 = 9.1分」と足す、または「8 × 1.1 × 1.15 = 10.12分」と無思考に掛ける

何が問題か：ステップを飛ばしている。正味時間と標準時間は別の概念です。

正しい計算：

正味時間 = 8 × 1.1 = 8.8分
標準時間 = 8.8 × (1 + 0.15) = 10.12分

対策：「正味時間」と「標準時間」の定義を口で説明できるようにする。

誤り 4：VE を単なる「コスト削減」と理解する

よくある間違い

問題：「製品A（機能80、コスト1000円）と製品B（機能60、コスト500円）で、VE の観点からどちらが優れているか」

引っかかりやすい答え：「製品B は安いから VE の観点で優れている」

何が問題か：VE は価値 V = F/C で判定する。単なる安さではなく、機能当たりの価値を見る。

正しい判定：

A の価値：80 ÷ 1000 = 0.08
B の価値：60 ÷ 500 = 0.12
B の方が価値が高い（100円当たりの機能が高い）

対策：「VE は価値の最大化。単なる安さではない」と自分に言い聞かせる。

誤り 5：ECRS の順番を逆に覚える

よくある間違い

問題：「ある製造工程のコストを削減したい。簡素化と統合のどちらを先に考えるべきか」

引っかかりやすい答え：「細かく簡素化してから統合を考える」と逆順で答える

何が問題か：ECRS は E→C→R→S の順。効果が大きい順に進む。簡素化（S）は最後です。

正しい順序：

Eliminate（排除）：不要な工程を削除できないか
Combine（結合）：複数をまとめてコストダウンできないか
Rearrange（交換）：工程順序を変更できないか
Simplify（簡素化）：個々の工程を簡単にできないか

対策：「E が最優先」と頭に入れる。ECRS の各頭文字を書き出す練習をする。

試験での読む順序ガイド

IE と VE の問題は、以下の流れで読むと判断を間違えにくくなります。

ステップ 1：問題のキーワードを探す

「時間を短縮する」「工程を減らす」「作業を効率化」→ IE の可能性が高い

「機能とコスト」「価値を上げる」「部品を削減」「コスト低減」→ VE の可能性が高い

ステップ 2：「何を見るのか」を確認

作業のプロセス（流れ・動作・時間）→ IE の 4 つの手法を適用

製品や機能、コスト比較 → VE を適用

ステップ 3：計算が必要な場合、方法を確認

外掛け法 or 内掛け法の指定を探す

指定がない場合、選択肢から逆算する

同じ数値から 2 つの異なる答えが出る場合、方法が違う可能性

ステップ 4：改善パターンの判定

ECRS の「E（排除）が最優先」を念頭に

VE は「機能 vs コスト」のバランスで価値を判定

確認問題

問1：標準時間の計算（外掛け法）

観測時間 8分、レイティング係数 1.2、余裕率 15%（外掛け法）。標準時間を求めよ。

解答：

正味時間 = 8 × 1.2 = 9.6分
標準時間 = 9.6 × (1 + 0.15) = 9.6 × 1.15 = 11.04分

問2：標準時間の計算（内掛け法）

正味時間 10分、余裕率 20%（内掛け法）。標準時間を求めよ。

解答：

標準時間 = 10 ÷ (1 − 0.20) = 10 ÷ 0.80 = 12.5分

問3：外掛け法と内掛け法の違いを判定

正味時間 100秒、余裕率 25% の場合、外掛け法と内掛け法の標準時間をそれぞれ計算し、どちらが大きいか答えよ。

解答：

外掛け法：100 × (1 + 0.25) = 100 × 1.25 = 125秒
内掛け法：100 ÷ (1 − 0.25) = 100 ÷ 0.75 ≈ 133.3秒
内掛け法の方が大きい（約8.3秒差）

問4：VE の価値判定

製品A：機能評価 80、コスト 400円。製品B：機能評価 60、コスト 200円。どちらの価値が高いか。

解答：

A の価値：80 ÷ 400 = 0.20
B の価値：60 ÷ 200 = 0.30
製品Bの方が価値が高い（100円当たりの機能性が高い）

問5：VE の改善パターン判定

ある部品の機能は変わらないが、材料を変更してコストを 2000円から 1500円に削減した。これはVEのどのパターンに該当するか。

解答：パターン① （機能維持、コスト↓）。価値 V は上昇する（分子同じ、分母が小さくなるため）。

問6：工程分析と改善優先度

製造工程：原料搬入（→）→ 倉庫保管（▽ 3日）→ 旋盤加工（○ 2時間）→ 検査待ち（D 4時間）→ 品質検査（◇ 1時間）。最優先で改善すべき活動は何か、理由とともに答えよ。

解答：倉庫保管（▽ 3日）を最優先で改善すべき。停滞（▽）と手待ち（D）の合計 3日4時間に対し、加工 2時間と検査 1時間は極めて短く、ムダが明らかだから。ECRS原則でも、最初にE（排除）で「本当に3日間の保管が必要か」を問い直すべき。

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生産管理プランニング — 需要予測、販売予測、基準生産計画を理解した上で、IEで工程を最適化する

品質管理 — 品質検査（□◇）の効率化で工程分析を進める

設備管理と生産性向上 — 設備ロス排除（TPM）と IE の標準時間を組み合わせる

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