時間あたり付加価値の検討・練習問題 2 <解説>
かもめ73号
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島  武 三
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解説 2.

製品P、製品Qの1個当りの状況は、次のとおりです。
製品 P  製品 Q  (単位:円)
売上単価 (P) 9,000
10,000
変動単価 (V) 4,500 3,000
付加価値単価 (M) 4,500 7,000
加工時間 (H:分/個) 65 65

問題1.に比べて、要素が複雑になっています。

一つずつヒモ解いていきましょう。
どちらの製品を優先して生産するかは、問題1.同様に「時間当り付加価値」を判断基準にして決めることになります。
もちろん、ボトルネック(制約)工程になっている工程の時間当り付加価値で判断します。
このケースのボトルネック(制約)工程は、工程Bになります。
工程Bの必要時間は、製品Pは 15分、製品Qは 30分です。

製品Pの「ボトルネック(制約)工程時間当り付加価値」は、4500円÷15分で、300円/分、です。
製品Qの「ボトルネック(制約)工程時間当り付加価値」は、7000円÷30分で、233円/分、です。
「ボトルネック(制約)工程時間当り付加価値」を比較すると、製品Pは 300円/分、製品Qは 233円/分、で、製品Pの方が大きく、製品Pを優先させて生産することになります。
製品Pを需要量の 400個/月、生産すると、工程Bは、15分×400個で、6000分必要です。
工程Bの可能加工時間は、9600分ですから、残りは 3600分です。これを、製品Qの生産に割り当てます。
製品Qは、3600分÷30分で、120個生産できることになります。

ここで注意しなければならないのは、製品Pを 400個/月、製品Qを 120個/月、生産したときに、工程Cの必要時間がどうなっているかです。
工程Cの必要時間は、(P)25分×400個+(Q)10分×120個=11200分、になってしまいました。
今度は、工程Cがボトルネック(制約)工程になります。

 
製品Pを 400個/月、製品Qを 120個/月、生産したときの 各工程の必要時間
製品Pに必要な時間 製品Qに必要な時間 合計時間
工程A (15×400=) 6000 (15×120=) 1800 7800
工程B (15×400=) 6000 (30×120=) 3600 9600
工程C (25×400=) 10000 (10×120=) 1200 11200
工程D (10×400=) 4000 (10×120=) 1200 5200

では、工程Cをボトルネック(制約)工程として考えてみます。
製品Pの工程Cは、4500円÷25分で、180円/分、です。
製品Qの工程Cは、7000円÷10分で、700円/分、です。

そこで、製品Qを需要量の 300個/月、生産すると、工程Cは、10分×300個で、3000分必要です。
工程Cの可能加工時間は、9600分ですから、残りは 6600分です。これを、製品Pの生産に割り当てます。
製品Pは、6600分÷25分で、264個生産できることになります。
工程Cは、製品Qが 300個で 3000分、製品Pが 264個で 6600分、合計 9600分になります。

さてさて、再度、工程Bの必要時間を確認してみましょう。
工程Bの必要時間は、
(P)15分×264個+(Q)30分×300個=12960分、になって、可能加工時間の 9600分を超え、今度は、
工程Bがボトルネック(制約)工程になってしまいました。

 
製品Pを 264個/月、製品Qを 300個/月、生産したときの 各工程の必要時間
製品Pに必要な時間 製品Qに必要な時間 合計時間
工程A (15×264=) 3960 (15×300=) 4500 8460
工程B (15×264=) 3960 (30×300=) 9000 12960
工程C (25×264=) 6600 (10×300=) 3000 9600
工程D (10×264=) 2640 (10×300=) 3000 5640

これはいったいどうしたことでしょうか。
このケースは、ボトルネック(制約)工程が、工程Bと工程Cの二つ(複数)あるということです。
このようなケースでは、二つのボトルネック(制約)工程を満足させる組合せが必要になります。

では、どのようにして、組合せを求めればよいのでしょうか。
数学に弱い方には、ちょっと気の毒ですが、数学の要素が必要になります。
方程式を解く要領になります。方程式といっても、連立一次方程式ですから、そんなに難しくはありません。

製品Pの生産個数を「p」、製品Qの生産個数を「q」とすると、工程Bと工程Cの必要時間は、
工程Bは、 15p+30q≦9600 で表すことができます。
工程Cは、 25p+10q≦9600 で表すことができます。

この二つの式を連立方程式として解くと、p≦320 、q≦160が得られます。
製品Pの生産個数は 320個/月、製品Qの生産個数は 160個/月、となります。
このときの各工程の必要時間は、つぎのようになります。

 
製品Pを 320個/月、製品Qを 160個/月、生産したときの 各工程の必要時間
製品Pに必要な時間 製品Qに必要な時間 合計時間
工程A (15×320=) 4800 (15×160=) 2400 7200
工程B (15×320=) 4800 (30×160=) 4800 9600
工程C (25×320=) 8000 (10×160=) 1600 9600
工程D (10×320=) 3200 (10×160=) 1600 4800

ご覧にように、工程Bも工程Cもすべての工程で可能加工時間 9600時間内に納まります。

これを、戦略会計STRACに整理しますと、次のようになります。
製品 P  製品 Q  合  計  (単位:円)
売上単価 (P) 9,000 10,000
変動単価 (V) 4,500 3,000
付加価値単価 (M) 4,500 7,000
数量 (Q) 320 160
売上高 (PQ) 2,880,000 1,600,000 4,480,000
変動費 (VQ) 1,440,000 480,000 1,920,000
付加価値 (MQ) 1,440,000 1,120,000 2,560,000
固定費 (F) 2,400,000
利益 (G) 160,000
製品Pを 320個/月、製品Qを 160個/月、生産・販売したときの付加価値総額は、2,560,000円です。
業務費用(固定費:F)は、2,400,000円/月です。
利益(G)は、160,000円/月になります。

<参考 2.>

このようなケースは、線形計画法 (Linear Programming :LP) で解く問題なのです。
線形計画法は、いろいろな制限の下で、利益が最大になるような組合せを求める手法です。