(本記事は、アーサー・ディ・リトル・ジャパン氏の著書『製品開発DX: 「製造業」の経営をリ・デザインする』＝東洋経済新報社、2024年1月10日刊=の中から一部を抜粋・編集しています)
“モノ”に着目した製品開発の効率化
設計対象となる「モノ」に着目して、開発を効率化するための具体的な手法は、大きく3つあります。「ユニット・部品の一部モジュラー化」「シミュレーションの活用」「複数製品の評価統合」です。
このうち、「複数製品の評価統合」は、他の2つの手法である製品アーキテクチャーの改善策である「ユニット・部品の一部モジュラー化」と製品プロセスを効率化させる「シミュレーションの活用」に含まれる概念なので、ここで独立させて取り上げることはせず、「ユニット・部品の一部モジュラー化」と「シミュレーションの活用」の説明の中で触れていくこととします。
ここでは、「ユニット・部品の一部モジュラー化」と「シミュレーションの活用」の具体的な取り組み方について、以下に示す4つについて、解説していきます。
- 性能分解（事前準備）
- ユニット
- 部品の一部モジュラー化
- シミュレーション活用（≒MBD）
- ハイブリッド型（一部モジュラー化×シミュレーション活用）
開発の効率化は、まず、土台となる「性能分解」からスタートします。性能を分解した上で、部品と性能のメカニズムの解明が進めば進むほど、製品の部品と機能・性能との関係性が明らかになっていきます。そして、部品と性能の関係が明確になれば、機能・性能ごとに部品やユニットを切り分けていくことでモジュラー化が可能になります。モジュラー化ができれば、モジュールごとに小さな単位で開発できるようになり、開発効率を飛躍的に向上させていくことができます。
その過程では、CAE（コンピューター支援開発／解析エンジニアリング）をベースとする各種のシミュレーションが重要な役割を果たします。CAEはMBD（モデルベース設計／開発）を支える基本的な開発ツールとして機能します。また実際には、多くの開発事例において、すべての機能に関して完全にモジュラー化する（＝製品の機能・性能に関するすべてのメカニズムを明らかにする）ことは難しいことも事実です。このため、「完全モジュラー型」ではなく「一部モジュラー型」が現実的なアプローチになる場合が多いわけです。
以下、「性能分解（事前準備）」「ユニット・部品の一部モジュラー化」「シミュレーション活用（≒MBD）」「ハイブリッド型（一部モジュラー化×シミュレーション活用）」の順に見ていきます。
性能分解（事前準備）
製品の構成にもよりますが、一般的に製品が生まれて間もないなど開発初期の段階では「完全擦り合わせ型」の状態にあることが多いと言えます。これは、機能や性能がお互いにどう影響し合っているのか、また、どの部品がどの機能や性能に影響しているのか、その非常に複雑で絡み合った関係性を紐解けていない状態を指します。
そうした状態から、部品や性能を1つずつブレークダウンして検討し、この製品の性能がどのような部品と関係しているのかを具体的に理解していくのが、この最初のステップである「性能分解」の目的になります。このステップを行うことで、「ユニット・部品の一部モジュラー化」や「シミュレーション活用」に進むことができるようになります。
「部位×性能マップ」の作成
性能分解は、図表3─1に示すような表を作るところから始めます。これを「部位×性能マップ」と呼んでいます。これにより、性能同士の関係性も、性能と部品の関係性も不明瞭な状態である「完全擦り合わせ型」からの脱却の第一歩を踏み出します。
「部位×性能マップ」は横軸に性能、縦軸に部品を並べて作る表です。製品には多数の性能が含まれます。ここでは「性能A」という機能について（横軸）、解明・評価していくことにします。性能Aをそのままの状態で眺めていても、部品との関係性を解明していくことはできません。そこで、まずは性能Aをいくつかのサブの性能に分解します。
性能Aをより細かい性能、例えば「性能A─1」「性能A─2」「性能A─3」といった具合です。これで、まず性能Aを1階層下の性能に分類できます。それをさらに細かく分解していくと、2階層下の「性能a」「性能b」「性能c」「性能d」という具合に整理できます。このように、製品を成立させている性能を大きなものから小さなものへ分解します。より細かい性能に落とし込んでいくことで、表の横軸が作られていきます。
性能を分解するには、何が必要でしょうか。ここで重要になるのが、性能間のメカニズムの理解です。性能Aを作り出している性能A─1や性能A─2との関係性を解明しなければ、性能を分解していくことはできません。つまり、「性能Aを分解していくと性能A─1、性能A─2、性能A─3などになり、逆に合体させていくと性能Aになる」という性能間のメカニズムを解明する必要があります。また同時に、各性能同士の横の関係も理解することが求められます。
性能Aを細かく分解していく際に、どのような基準で機能ごとの線引きをしていけばよいのでしょうか。その判断基準の1つが、「性能同士がお互いに与える影響が無視できるほど小さい状態にあること」です。
※画像をクリックするとAmazonに飛びます