仕掛WIPの最大許容量を数式化し在庫金利と遅延損の合計を最小化

仕掛WIP管理の重要性と業界における課題

製造業の現場において、仕掛品（WIP：Work In Process）の適正管理は利益の最大化に直結するテーマです。

WIPが多すぎれば、倉庫スペースの逼迫、キャッシュフロー悪化、在庫金利の増大、陳腐化リスクなど、目に見えないコストが膨らみます。

一方、WIPを減らしすぎると、ラインの停止や納期遅延、設備の遊休率上昇など、機会逸失コストが発生します。

いかに適切な仕掛量をコントロールし、コストと納期リスクの最小化を図るか。

これは、昭和から続くアナログ思考や現場の昔ながらの勘・経験だけでは立ち行かなくなっている現代の製造現場にとって、避けて通れない課題です。

仕掛WIPとは何か？その定義と種類

WIPとは、製造ラインの「途中」にある製品や部品のことです。

生産計画に沿って材料・部品が投入され、複数工程を経て最終製品となるまでのあらゆる“途中段階”を指します。

具体的には、次の種類があります。

工程内仕掛

組立や加工の途中でラインに滞留している部品や半製品。

工程間仕掛

一つの工程から次の工程へ送られる途中で保管・スタンバイしている仕掛。

移動仕掛

運搬・搬送・AGV（無人搬送車）上など“物理的”な移動中のWIP。

これら仕掛品は「資産」である一方、適正量を超えれば在庫金利や滞留損という“隠れたコスト”を生みます。

昭和型の現場が陥りがちなWIP運用ミス

長年、現場力＝現場の勘、属人的な暗黙知に依存してきた日本の製造業は、WIP管理も「余裕を持った仕掛」でリスクヘッジしがちです。

必要以上に多くの仕掛品を抱えることで、次のような問題が頻発します。

• 棚卸資産額が膨張し、財務指標が悪化する
• 工程ごとのボトルネックが見えづらくなる
• 在庫金利（置いておくための金利相当コスト）が無視される
• 納期遅延や不良品混入時の損害が大きくなる

実際に私も昭和の現場で「余裕＝安心」のためにWIPを増やし、管理部門からきつい指摘を受けてきたことがあります。

適正在庫の数値化・数式化によるマネジメントが必須です。

在庫金利と遅延損のコスト構造を見える化する

適切な仕掛量（WIP）を決めるためには、二つの主なコストを最小化する必要があります。

在庫金利とは

在庫を保持することで発生する機会原価、言い換えれば“資金繰りに対するコスト”です。

これは「調達コスト×在庫保管日数×年利率÷365」で表現できます。

為替コストや物価変動リスク、保管料、棚卸資産税も隠れたコスト要素に加算されることがあります。

遅延損とは

必要な仕掛量が足りずに生じる「納期遅延」や「停止損失」による損害です。

納期遅延による損害賠償、信用低下、顧客からのペナルティも大きなマイナスとなります。

遅延損は「1日あたりの販売利益逸失額×遅延発生確率率」として近似的に数値化できます。

WIP最大許容量の数式化アプローチ

では、仕掛WIPの最大許容量をどのように数式化し、適切な管理を進めればよいのでしょうか。

ここでは工学的・統計的な考え方として、以下のようなモデルを用います。

基本式

WIP最大許容量 = argmin_x [C_在庫(x) + C_遅延(x)]

ここで、

• C_在庫(x)：仕掛在庫量xにおける在庫金利等のコスト
• C_遅延(x)：仕掛在庫量xにおける遅延（欠品・納期遅延）発生時の損失コスト

xを変動させたとき、C_在庫(x) + C_遅延(x)が最小となるxが最適WIPとなります。

具体的なモデル例

• 目標サービスレベル（例：98%で欠品なしを維持したい）を決める
• 日平均投入量μ、投入量の標準偏差σ、製造リードタイムLを計測する
• 安全在庫＝z値（上記サービスレベル対応）×σ×√L
• WIP最大許容量 = 日平均投入量×L + 安全在庫

これにより、

• 仕掛品が多すぎる場合：在庫金利コストが増大
• 仕掛品が少なすぎる場合：遅延・欠品コストが増大

というトレードオフの「最適地」を科学的に求めることができます。

製造現場でのラテラルシンキング的な応用

この数式化を実践に落とし込む際、現場では柔軟な視点の転換――いわゆるラテラルシンキングも重要です。

現場がすぐできる応用例

1. 「仕掛場所ごと」に最適WIPを割り出し、置場・レイアウトと連動させる
2. 工程ごとに自動センサーでWIPをリアルタイム計測・見える化
3. 在庫金利・遅延コストを全社員で共有し、「多く持ちすぎない」文化形成
4. ラインバランシング改善とWIP制御を同時に行う
5. 超短サイクル生産、ジャストインタイム（JIT）、リードタイム短縮による“WIPの減らし方”を各現場ごとに模索する

信頼できるサプライヤーとの情報共有、バイヤーとの納期調整・システム連携も「遅延損回避」の本質策です。

これらの工夫は、過去のやり方に捕らわれない“新たな地平線”を切り拓く重要なカギとなるでしょう。

サプライヤー・バイヤー目線の最適WIPの利点

バイヤーを目指す方にとって、仕掛品の数式化・最大許容量の管理は

• コストダウン提案力
• 納期対応力アップ
• 財務健全性の向上
• 信頼獲得（サプライヤーとの協働まで視野）

と多大な効果があります。

一方でサプライヤーから見れば、「バイヤーがなぜWIPにこだわるのか」――

• 過剰在庫によるコスト負担を最小化したい
• 納期遵守の重要性を理解してもらいたい
• 需要変動に備える柔軟性ある出荷体制への要求

などを深く知ることで、よりよい提案・協力関係の構築に生かすことができます。

まとめ：昭和の現場から進化するWIP最適化マネジメント

WIP最大許容量の数式化と、在庫金利＋遅延損を最小化する努力は、製造業の根本的な「競争力強化」に直結します。

過去の経験や勘だけに頼るのではなく、理論的な根拠と現場改善の柔軟なラテラルシンキングを融合させ、データの裏付けと組織文化醸成の両輪で進めることが大切です。

「仕掛品なんて感覚でいい」「工程ごとに多めに持っておくのが安心」という昭和的常識から脱却し、製造現場・調達購買・サプライヤーが一体となって最適化に取り組みましょう。

これによって、古くから続くアナログ業界にも、真にスマートなモノづくりの未来が開けるはずです。