単一指標の最適化は現場で破綻する
最適化ソルバーは、与えられた目的関数を忠実に最適化します。メイクスパン（全ジョブの完了までの時間）だけを最小化すれば、納期の近いジョブが後回しになることがあります。段取り時間だけを最小化すれば、同じ品目を大ロットで作り続けて仕掛在庫が膨らみます。現場の計画担当者は、これらの指標のバランスを暗黙に取っており、単一指標の計画は「使えない」と判断されます。
6つのKPI
| KPI | 定義 | トレードオフの相手 |
|---|---|---|
| 1. 納期遵守率 | 納期どおりに完了したオーダーの割合（または総遅れ時間） | 段取り時間、稼働率 |
| 2. メイクスパン | 対象期間の全ジョブが完了するまでの時間 | 納期遵守（納期の近いものが優先されない） |
| 3. 段取り時間 | 期間中の段取り時間の合計（または回数） | 仕掛在庫、納期遵守 |
| 4. 設備稼働率 | ボトルネック設備の稼働時間の割合 | 仕掛在庫、柔軟性 |
| 5. 仕掛在庫 | 工程間に滞留する仕掛品の量・日数 | 段取り時間、稼働率 |
| 6. 計画修正率 | AI計画を担当者が手直しした割合 | 計画の質全般の代理指標 |
1〜5は計画の質、6は計画の受け入れ度を測ります。計画修正率が高いのは、計画が現場の制約を反映していない兆候です。暗黙ルールの取り込みは熟練計画者の暗黙ルールをモデル化するで扱います。このほか、計画立案にかかる時間（工数）と、突発的な変更への追従時間も業務上の効果として測ります。
重み付けと優先順位の決め方
すべての指標を重み付けで混ぜるより、次の2段階で考えると関係者の合意が取りやすくなります。
- 絶対に守る水準を制約として決める（例：納期遵守率95%以上、仕掛は2日分以内）
- その範囲で、段取り時間・稼働率などを重み付けして最適化する
重みは、それぞれの指標の改善が金額でどれだけの価値を持つか（段取り1時間の機会損失、仕掛1日分の資金コストなど）から決めると、恣意性を減らせます。
現行計画との比較の方法
計画AIの評価は、同じ受注データ・同じマスタで、AI計画と現行計画（担当者が実際に作った計画）を比べるのが基本です。
- 机上比較：過去の受注データでAI計画を作り、当時の担当者の計画と6つのKPIで比べる。最も手軽だが、実行時の変動は反映されない
- シミュレーション比較：工程時間のばらつきや設備停止を加えたシミュレーションで両者を比べる
- 並行運用：一部のライン・期間でAI計画を実際に使い、MESの実績で比べる
並行運用では、計画のKPI（計画上の納期遵守率）と実行のKPI（MES実績での納期遵守率）が乖離することがあります。乖離の原因は、標準時間の誤差や突発停止であることが多く、計画AIの責任と実行側の責任を分けて分析する必要があります。標準時間の補正は生産計画AIに必要なマスタ7種を参照してください。
KPIを計算するためのデータ
6つのKPIを計画と実績の両方で計算するには、計画のデータとMESの実績データを同じ粒度でつなぐ必要があります。
| KPI | 計画側のデータ | 実績側のデータ（主にMES） |
|---|---|---|
| 納期遵守率 | オーダーの計画完了日 | オーダーの実績完了日 |
| メイクスパン | 計画上の最終完了時刻 | 実績の最終完了時刻 |
| 段取り時間 | 計画上の段取り時間の合計 | 段取りの開始・終了の記録 |
| 設備稼働率 | 計画上の負荷時間 | 稼働・停止の記録 |
| 仕掛在庫 | 計画上の工程間の待ち | 工程間の滞留時間（入出庫の記録） |
| 計画修正率 | AIの初期計画 | 確定した計画（修正後） |
オーダー番号や作業指示番号で計画と実績を結びつけられることが前提です。計画システムとMESでオーダーの番号体系が違う場合は、対応表を作る必要があります。計画の変更履歴が残らないシステムでは、計画修正率が計算できないため、AI計画と確定計画をそれぞれ保存する仕組みを用意してください。
公表値の読み方
WEFのライトハウス工場には、計画関連のKPIを公表している拠点があります。メトラー・トレド（中国・常州）は納期遵守率98.4%・リードタイム22%短縮・49のユースケース（WEF、2025年9月）、シュナイダーエレクトリックのエルパソ拠点は納期遵守率61%→97%（McKinsey、2026年7月）と報告されています。いずれも先進拠点の自己申告で、計画AI単独ではなく業務改革全体の成果です。注目すべきは数字の大きさより、計画の効果を納期遵守率とリードタイムで報告している点です。
よくある質問
メイクスパンは製造業の実務で重要ですか？
研究ではよく使われますが、受注が連続して流れる工場では、納期遵守や仕掛在庫のほうが業務上の意味が大きいことが多いです。一括の受注を短期間で作り切る場合などに有効な指標です。
計画修正率はどう測ればよいですか？
AI計画と最終的に確定した計画を比べ、順序や割当が変わったジョブの割合を数えます。修正の理由も記録すると、次に取り込むべきルールが分かります。
この記事に出てくる用語
この記事を書いた人
DELMIA Apriso を中核とした MES / 製造DX の導入・運用・人材育成と、製造業向けAIの調査・開発・教育を手がけるITコンサルティング企業。ISO 9001:2015 / ISO 27001:2022 認証取得。 日本・中国・米国で製造業のMES・データ基盤・AI導入を手がけた実務者が、欧米・中国の一次情報にあたって書いています。
