応用情報技術者 2014年 春期 午前2 問72
問題文
図に示す①~⑧の生産ラインの作業にA, B, Cの3人を配置し、Aに(①、②、③)、B(④⑤)、C(⑥⑦⑧)を割り当てたとき、生産ラインに資材を投入する時間間隔は幾らか。ここで、作業①~⑧の下段に示す数値は、その作業の所要時間を表す。

選択肢
ア:9
イ:10
ウ:13(正解)
エ:23
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生産ラインの投入間隔【午前2解説】
正解の理由
投入間隔は、生産ラインに資材を次に投入できる最短の間隔(サイクルタイム)を意味します。各作業者に割り当てられた作業を順にこなす時間の合計(=その者のサイクル時間)がその作業者の処理速度を決め、ライン全体の投入間隔は「最も時間がかかる作業者」の合計時間になります。与えられた割り当てで各人の合計は次のとおりです。
- A: ①+②+③ = 秒
- B: ④+⑤ = 秒
- C: ⑥+⑦+⑧ = 秒
したがって最も大きいのは C の 秒であり、選択肢ウ(13)が正解です。
解法ステップ
- 各作業者に割り当てられた作業時間をすべて足す。
- A =
- B =
- C =
- 3者の合計値の中で最大のものを選ぶ。これがラインの投入間隔(サイクルタイム)となる。
- max(8, 9, 13) = 13
- 以上より、投入間隔は 13 秒(選択肢ウ)と判断する。
選択肢別の誤答解説
-
ア: 9
B の合計 9 秒を取り出しているが、これは B の処理速度に対する値であり、ライン全体の投入間隔は最も遅い(最大の)作業者時間を見る必要があるため不適切。 -
イ: 10
どの作業者の合計とも一致しない値。誤った合算や平均の取り方によって出されがちな数値であり、根拠がない。 -
ウ: 13(正解)
C の合計 秒が最大であり、ラインの投入間隔はこれになる。 -
エ: 23
23 は「開始から終了までの最も長い経路(①→②→③→④→⑤→⑦→⑧)の合計時間」 秒に相当します。これは「一つの製品が通過する経路の所要時間(経路長)」であって、作業者ごとの作業負荷(各作業者が次投入を待たずに連続で処理できるか)を示す値ではありません。選択肢エを「ラインの投入間隔」と混同しないことが重要です。なお、全作業の総和は 秒であり、23 と 30 は別の意味を持つ量です。
よくある誤解
-
「最長経路=投入間隔」と考える誤解
最長経路(プロセス所要時間)とボトルネック(担当者ごとの合計時間)は別の概念です。投入間隔は担当単位の最大処理時間を見ること。 -
作業数で比較してしまうミス
作業の個数が多ければ遅いと誤判断することがあるが、重要なのは「時間の合計」であり、短い作業が多くても合計が小さければ遅くない。 -
役割の重複や並列処理を見落とす
図の分岐・合流に惑わされ、同一人物の作業が並列に進むと誤認する場合がある。今回の割り当てでは各作業者は自分の割当を順次実行するという前提で合計する。
補足コラム
ラインバランシングの基本的な考え方は「ボトルネックを見つけ、それを改善することでスループットを向上させる」ことです。今回の例では C の負荷が最大なので、投入間隔を短くしたい場合は C の作業を分割して他者に移す、機械化する、作業時間を短縮するなどの対策が有効です。工程間の前後関係を確認しながら、各作業者の合計時間を均等化することが理想となります。
FAQ
Q1: なぜ「最長経路」ではなく「作業者の合計」を見るのですか?
A1: ラインに資材を投入する頻度は「次の製品を処理できるまでの最短時間」を意味します。各作業者が自分の割当を処理するのにかかる時間のうち最も大きいものが次投入の制約となるため、作業者ごとの合計時間(ボトルネック)を見ます。
A1: ラインに資材を投入する頻度は「次の製品を処理できるまでの最短時間」を意味します。各作業者が自分の割当を処理するのにかかる時間のうち最も大きいものが次投入の制約となるため、作業者ごとの合計時間(ボトルネック)を見ます。
Q2: 作業が並行して行われる場合はどう判断しますか?
A2: 並列で独立に処理される工程があれば、それぞれの実効処理能力を考慮します。今回のように各作業者が順次処理する割当であれば単純に合計を取りますが、並列処理なら並列の合成処理時間やリソース数を考慮します。
A2: 並列で独立に処理される工程があれば、それぞれの実効処理能力を考慮します。今回のように各作業者が順次処理する割当であれば単純に合計を取りますが、並列処理なら並列の合成処理時間やリソース数を考慮します。
Q3: 総和(30秒)は何を示しますか?
A3: 全作業時間の総和(30秒)は工程全体を1人で担当した場合の合計作業時間であり、投入間隔の直接的指標ではありません。
A3: 全作業時間の総和(30秒)は工程全体を1人で担当した場合の合計作業時間であり、投入間隔の直接的指標ではありません。
関連キーワード: ラインバランシング、サイクルタイム、ボトルネック、工程時間、最長経路、作業負荷均等化

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