設備稼働率と設備利用率の違いと管理手法

設備稼働率と設備利用率

設備稼働率と設備利用率は、金属加工業の生産管理において頻繁に用いられる重要な指標ですが、多くの現場で混同されている実態があります 。設備稼働率は「実際の生産量÷本来の生産可能量×100」で算出され、製造現場における設備の実際の活用状況を示します 。一方、設備利用率は主に発電設備などで用いられ、「年間発電量÷（設備容量×年間時間数）×100」で計算される発電量ベースの効率指標です 。
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両者の最も重要な違いは、設備稼働率が「生産量」に基づく実績値である点に対し、設備利用率は「発電量」という出力に基づく数値である点です 。金属加工業においては、機械の稼働時間ではなく実際の生産実績を重視するため、設備稼働率がより適切な管理指標となります 。さらに、設備稼働率は製造業の生産計画や品質管理と密接に関連し、工場全体の生産性向上に直結する重要な要素となっています 。
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設備稼働率の計算方法と基準値

設備稼働率の算出には、まず実際の生産量を正確に把握することが不可欠です 。生産量の計算では、対象期間中に完成した製品数だけでなく、完成品の在庫数も含めて総生産実績として扱います 。例えば、自動車部品を製造する工場で月間19,600台の部品を生産した場合、この数値を実際の生産量として使用します 。
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次に、本来の生産可能量を算出する必要があります 。これは企業が保有するリソースを最大限活用した際の理論上の最大生産量を指し、販売目標や設備能力から導き出されます 。製造業における適正な設備稼働率は、一般的に85～100%の範囲とされており 、この数値を下回る場合は生産効率の改善が必要とされます 。
参考）https://jp.indeed.com/career-advice/career-development/capacity-utilization

計算式は「設備稼働率=（実際の生産量÷本来の生産可能量）×100」となり、例えば実際の生産量が100,000個、本来の生産可能量が225,000個の場合、設備稼働率は44%となります 。この44%という数値は最大生産可能量を大幅に下回っており、リソースの有効活用や生産性改善の余地が大きいことを示しています 。

設備利用率の特徴と応用分野

設備利用率は主に発電設備や再生可能エネルギー分野で使用される指標で、「年間発電量÷（設備容量×8760時間）×100」の計算式で求められます 。太陽光発電システムの設備利用率は12～14%程度 、風力発電では20～30% 、地熱発電では70～90%程度が標準的な数値とされています 。
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設備利用率の特徴は、天候や環境条件による出力変動を考慮した実効的な効率指標である点です 。例えば、設備容量5.44kWの太陽光発電システムで年間発電量が6,928kWhの場合、設備利用率は約14.5%となり、全国的に見ても良好な水準と評価されます 。この指標は、再生可能エネルギー設備の経済性評価や投資判断において重要な役割を果たしています 。
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金属加工業においても、電力消費量の管理や省エネルギー対策の観点から、設備利用率の概念を応用することが可能です 。特に電力を大量消費する溶接工程や熱処理工程では、設備利用率の考え方を取り入れることで、エネルギー効率の最適化が期待できます 。
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金属加工業における設備稼働率の重要性

金属加工業では、プレス加工、鍛造、切削加工、溶接など多段階の工程を経て製品が完成するため、各工程の設備稼働率が全体の生産効率に大きく影響します 。複雑な工程管理による生産遅延を防ぐには、リアルタイムでの工程進捗管理が不可欠で、設備稼働率の継続的な監視が重要な役割を果たします 。
金属加工品は、わずかな寸法のズレや加工精度の違いが製品品質に大きく影響するため 、設備稼働率の向上は品質安定化にも直結します。設備が安定して稼働することで、加工精度のばらつきを抑制し、不良品発生率を低下させることができます 。特に自動車部品や精密機械部品の製造では、高い設備稼働率の維持が競争力の源泉となっています 。
参考）工場の理想の稼働率とは？稼働率を上げるときの課題と解決方法

現代の金属加工業では、IoT技術やAIを活用したリアルタイム監視システムの導入により、設備の状態を常時把握し、異常の早期発見が可能となっています 。これにより、計画外の停止時間を最小限に抑え、高い設備稼働率を持続的に維持することが実現されています 。
参考）稼働率向上の秘訣：設備効率化から生産性アップまでの具体策

TPM活動による設備稼働率向上手法

TPM（Total Productive Maintenance）は、製造現場の全従業員が参加する生産保全活動で、設備に発生するロスをゼロにすることを目指す包括的な改善手法です 。TPMの核心は、予防保全を強化して計画外のトラブルを防ぎ、設備の安定稼働を実現することにあります 。この活動により、故障停止時間の削減、チョコ停（小停止）の解消、品質不良の防止が図られ、結果として設備稼働率の大幅な向上が期待できます 。
参考）TPM活動とは？ロスを防ぐ8本柱と具体的な進め方を解説

TPMの8本柱の中でも、自主保全活動と計画保全は設備稼働率向上に特に効果的です 。自主保全では、現場オペレーターが日常的な清掃・点検・給油を実施し、設備の異常を早期発見することで故障を未然に防ぎます 。計画保全では、定期的な点検と部品交換により、突発的な故障を減らし、設備の稼働率向上を実現します 。
参考）製造業のTPM活動とは？時代遅れといわれる理由と解決策を簡単…

正味稼働率の概念を活用したチョコ停・空転時間の管理も、TPM活動における重要な要素です 。正味稼働率は「（実際サイクルタイム×加工数量）÷稼働時間×100」で計算され、設備が一定スピードで安定稼働している状況を把握できます 。例えば、実際サイクルタイムが0.8分、加工数が400個、稼働時間が400分の場合、正味稼働率は80%となり、残り20%がチョコ停・空転による損失時間として算出されます 。
参考）【第6回】チョコ停の捉え方④ - TPMオンライン