040119 ちょっと一休み（018） 次ページボタン ではなく、 画面をクリックする 「PPT アニメーション機能」でご覧下 さい。 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 1 040119 ちょっと一休み（018） ちょっと一休み（18）Rev.-1 040119 今回は、お蔭様で最近増えているゲストブックからの質問にお 答えいたします。 詳しい質問内容は、「シリーズ：著者の回答（029）」へ移行し てください。 質問内容を読んでいただけましたか？ さて、今回のテーマは・・・ サブテーマ： 設計バランスをもう一度学習！ 設計、最高のテクニックである 共通部品に命を吹き込む設計とは？ Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 2 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ ちょっと一休み（017）の「信頼の崩壊」を振り返る（その１） 前回の「ちょっと一休み（017）：信頼の崩壊」の6ページ、10ページには、日経メカニカル 2002 DEC No.12から抜粋された以下の記事を引用しました。 【6ページ】 問題は、こうした巨大な品質トラブルが、特殊な例ではなくなってきていることだ 。ひとたび不具合を起こせば、あっという間に問題が拡大し、損害は甚大なもの になる。 その要因となっているのが、コスト削減のために進めてきた部品の共通化や分 業化だ。 【10ページ】 こうした問題が、自動車業界全体を覆い始めている。実際、リコール対象となっ た自動車の台数は、1990年代後半から急激な伸びを見せ始めている。国土交 通省は、その主な要因を「部品の共通化」としている。 部品の共通化がリコールの要因 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 【引用文献・参考文献】 ・日経メカニカル 2002 DEC No.12 ・ちょっと一休み（017）：國井 良昌 3 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ ちょっと一休み（017）の「信頼の崩壊」を振り返る（その2） しかし、これはあまりにも短絡的な分析です。 部品の共通化は、世界中のメーカで実施され、しかも、超一流とか、勝ち組みとか､経営力・技術力が ある企業ほど進行しているのは誰もが認める事実でしょう。 特に、部品の共通化の進度は、特許同様に「企業の偏差値」を表現していると言っても過言ではあり ません。偏差値の低い企業は負組み傾向であり、低設計力であると判断しても過言ではないと確信で きます。 ここには記載できませんが、皆さんも頭の中でその具体例（企業名）を容易に思い浮かべることが出 来ると思います。 部品の共通化が原因ではありません！ 「設計力」に問題があるのです。 言いたいことは・・・ Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 4 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 共通部品に関するにわか大工の設計とシステム工学設計法との相違（その1） にわか大工の設計者は・・・ にわか大工の エンジンシステム 例えば、設計の優先順位が「2→1→3」で設計すべ きシリンダが、共通部品となった途端に、「ブラック ボックス化」されるので、何の優先順位も与えず、そ こにレイアウト（＝実装設計）してしまうのです。 エンジンヘッド 1 1 「設計思想」とか「優先順位」という設計概念がない ためにこれでも良い訳です。 また、設計審査が実施されたとしても問われること はありません。 1 1 冷却 1 1 ピストンリング ピ ス ト ン カム 國井 良昌 All rights reserved． 1 1 シリンダ 1 電子制御 1 審査員が「文科系エンジニア」であったり、審査員 過去、教育を怠ったツケが廻ってきたのです。 残念ですがこの場合、設計改革ができません！ただ一つの方法以外には・・・ 自身にこの概念がないからです。 共通部品と仮定します。 それは、講義の中で説明しましょう！ Copy right（C) 2004 1 燃費 1 1 「設計審査員」自身が低レベル！ クランク 1 軽量 1 1 1 1 馬力 1 1 1 【引用文献・参考文献】 ・システム工学設計法 テキスト第1部：國井 良昌 5 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 共通部品に関するにわか大工の設計とシステム工学設計法との相違（その2） 一方、システム工学設計法では、共通部品にも「命 （＝役割）」を与えます。つまり、設計思想とその優 先順位の設定です。 システム工学設計法 エンジンシステム 通常、共通部品は、コスト優先で選定されますが、 どこの企業でも信頼性、入手性なども当然 、考慮さ れています。 また、一種の部品で一個の部品が選定されること はなく、ランク別や、用途別、オルタネートも考慮さ れます。 昨今、危機管理とかリクスマネージメントとかは常 識であるにも係わらず、オルタネート指定のない企 業や設計団体も見受けられます・・・偏差値の低い 企業が多いようです。 エンジンヘッド 1 2 3 1 3 2 ピストンリング 冷却 1 1 1 クランク ピ ス ト ン カム シリンダ 電子制御 1 馬力 2 軽量 3 燃費 1 2 3 2 1 3 3 2 1 共通部品は「ブラックボックス化」します。 その対策は、｢命を吹き込む」ことです！ 【引用文献・参考文献】 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． ・システム工学設計法 テキスト第1部：國井 良昌 6 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 命を吹き込む設計とは？（その１） 繰り返しになりますが、「命を吹き込む設計」とは、システムとして設定されたその優先順位に沿って、材料 や部品や形状を設計すればいいのです。 システム工学設計法 エンジンシステム エンジンヘッド 1 2 3 1 3 2 ピストンリング 冷却 1 1 1 クランク ピ ス ト ン カム シリンダ 電子制御 1 馬力 2 軽量 3 燃費 1 2 3 2 1 3 3 2 1 左図において、シリンダは「2→1→3」の優先順位で設計 するように「全員設計」された訳ですから、「2→1→3」通り に、または、これに近い共通部品のシリンダを配置すれば いいのです。 それでも、合致する共通部品がないときは、共通部品そ のものや近傍部品を追加工や、部品を付加して、準共通 部品とします。 「2→1→3」を崩してはいけません。 それでも、ダメな場合？ 小生の講義を受講してください。そこで伝授いたします。 【引用文献・参考文献】 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． ・システム工学設計法 テキスト第1部：國井 良昌 7 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 命を吹き込む設計とは？（その2）：具体例 それでは、ある家電品における「電磁クラッチ」の実装設計を見てみましょう。 軸受やFANや電磁クラッチなどは、どこのメーカでも共通部品（≒社内標準部品）に選定されています。そ の目的は、低コスト化と信頼性が主（メイン）です。 家電品：裏側の一部 リアカバーを外すと、問題の「電 ハーネス類は、外 これでやっと、 磁クラッチ」が顔を見せます。 しはしませんが、 電磁クラッチを 移動しました。 外せます。 電磁クラッチ 先ず、6個のネジを外し、この紫 色のリアカバーを外します。 これでも、電磁 ハーネス類が クラッチは顔を ネジ（6個） 邪魔です。 見せているだ けです。 この箱が邪魔 です。 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 左図に示す3D Layoutは、前記家電品の裏側で、その奥 に、一般的にトラブルが少なくはない「電磁クラッチ」が実 装されています。 当然のことですが、設計審査では、「保守、交換が困難」と 指摘されました。この時、設計者I．M氏はどのように設計変 更を施したか見ていきましょう？ 【引用文献・参考文献・協力依頼】 ・Hg埼玉社 ・Hg埼玉社：設計者 I.M氏 8 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 命を吹き込む設計とは？（その3）：具体例 テキスト第4部：リスク対処設計法 先ず、前出の設計者I.M氏は、対策の設計思想を選 択しました。 具体的には右図における「セーフライフ設計思想」を 選択しました。その理由は、保守・交換が困難である ため、マシンライフの期間において、交換不要とした いからです。 【引用文献・参考文献】 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． ・システム工学設計法 テキスト第4部：國井 良昌 9 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 10 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 命を吹き込む設計とは？（その4）：具体例 次に、あらためて 「電磁クラッチ」に命を吹き込みます。つまり、優先順位の再設定です。 設計 優先順位 1 2 3 4 設計品質 コスト 信頼性 小型・スペース 保全性 【対策前】 電磁クラッチ設計優先の設定 設計 優先順位 1 2 3 4 設計品質 信頼性 コスト 小型・スペース 保全性 優先順位の入れ 替えをトレードオフ と言います。 【設計審査のキーワード】 【対策後】 ・共通部品 電磁クラッチ設計優先の再設定 逆に言えば、 ・ブラックボックス ここまでの道筋ができてはじめて、 たかが電磁クラッチの設定 → 実装設計ですが、 ・設計思想との優先順位の設定 99/100人の設計者が、 ・セーフライフ設計思想の選択 具体的に、何をしたかというと、共通部品（≒社内標準部品）の電磁クラッチ郡からトルクに関して 「設計審査」ができる訳です。 ここまで出来る設計者は、1/100人です。 ・トレードオフ、その検証 これで設計バランスが取れました。 ワンランク上の該当品を選択しました。別の説明としては、トルクに関する設計上の安全率を2倍 ・安全率の再設定 設計審査が出来ない状態なのです。 に引き上げたのです。 【引用文献・参考文献】 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． ・ちょっと一休み（014）：國井 良昌 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 11 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 設計バランス（その１） システム工学設計法における最高のテクニック・・・これは、「設計バランスを取る」ということです。ちょっ と一休み（014）でも復習しておきましょう。 今回は、別の世界からもう一度、やさしく説明します。 下表は、東京駅→大阪駅へいく交通費です。 （040111調べ） コストしかみていない「低コスト化チ ーム」は、「高速バス」を選択するよう推奨します。 東京駅→大阪駅 移動手段 飛行機 新幹線 高速バス 所要時間 総交通費 （分） A君 \19,470 168 \14,050 183 \6,000 450 工 賃 と 総 額 \1,000 B君 \2,000 C君 \22,270 \25,070 \17,100 \20,150 \13,500 \21,000 \3,000 \27,870 \23,200 \28,500 もちろん、にわか大工の設計者は何も考えずに「高速バス」を選択します。 Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 【引用文献・参考文献】 ・http://transit.yahoo.co.jp/ ・http://www.jrbuskanto.co.jp/mn/cjj0010051_1.html 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 12 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 設計バランス（その2） ここに、「所要時間」というファクターを取り入れます。 東京駅→大阪駅 移動手段 飛行機 新幹線 高速バス 所要時間 総交通費 （分） A君 \19,470 168 \14,050 183 \6,000 450 工 賃 と 総 額 \1,000 B君 \2,000 C君 \22,270 \25,070 \17,100 \20,150 \13,500 \21,000 \3,000 \27,870 \23,200 \28,500 工 賃 と 総 額 \1,000 B君 \2,000 C君 \22,270 \25,070 \17,100 \20,150 \13,500 \21,000 \3,000 \27,870 \23,200 \28,500 次に「工賃」というファクターを取り入れます。 東京駅→大阪駅 移動手段 飛行機 新幹線 高速バス Copy right（C) 2004 所要時間 総交通費 （分） A君 \19,470 168 \14,050 183 \6,000 450 國井 良昌 All rights reserved． 【引用文献・参考文献】 ・http://transit.yahoo.co.jp/ ・http://www.jrbuskanto.co.jp/mn/cjj0010051_1.html 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 13 部品の共通化はリコールの要因？ ■ 設計バランス（その3） 次にA君、B君、C君、、、そして、「それぞれの工賃」というファクターを取り入れます。 東京駅→大阪駅 東京駅→大阪駅 移動手段 移動手段 飛行機 飛行機 新幹線 新幹線 高速バス 高速バス 総交通費 総交通費 \19,470 \19,470 \14,050 \14,050 \6,000 \6,000 所要時間 工 賃 賃 所要時間 工 （分） A君 \1,000 \1,000 B君 B君 （分） A君 168 \22,270 168 \22,270 183 \17,100 183 \17,100 450 \13,500 450 \13,500 もっとも低コストな選択は、こうなります。（クリック！） と 総 総 額 額 と \2,000 C君 C君 \3,000 \3,000 \2,000 \25,070 \27,870 \25,070 \27,870 \20,150 \23,200 \20,150 \23,200 \21,000 \28,500 \21,000 \28,500 気付きがあれば、 間に合いますワ！ 一見、当たり前のようなこの事例。これが実際の開発・設計現場で できていないのです！ また、リーディングできるリーダも不在なのです。 残念ですが「手遅れ」です・・・ Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 【引用文献・参考文献】 ・http://transit.yahoo.co.jp/ ・http://www.jrbuskanto.co.jp/mn/cjj0010051_1.html 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 部品の共通化はリコールの要因？ ■ テスト・応用問題 理解できましたか？ それでは、応用問題です。 あなたは、今、24階建てのビルディング内で仕事をしています。 あなたの設計実績を見込まれて、エレベータの省エネに取り組んでいただきたいと、総務部からお願い がありました。エレベータは全6機（6基）あります。目標の省エネは、「半減」です。 あなたなら、どのように対策を施しますか？ 【答え】 6÷2＝3機・・・・半数の3機（3基）で稼動させます。 理由は、他事業所では既に実施中だからです・・・・ システム的な思考 が重要ですネ。 では、回答です。 そして、 このように即答されると、にわか大工の設 恐らくですが、「全機稼動」させます。 東京⇔大阪間の出張は、「高速バス」をい 計者になってしまいますよ！ 詳細は、講義で説明しましょう！ きなり、選択してしまいます. Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． 14 040119 ちょっと一休み（018） 「共通部品に命を吹き込む設計」を特集する 15 【講師の所感】 部品の共通化がリコールの原因ではありません！ リコールの原因は設計ミスです。 それでは、何故、設計ミスに及んだのでしょうか？ それは、・・・ ブラックボックス化された「共通部品」をそのまま実装設計したからです。 それでは、その対策は？ この共通部品に命を吹き込むのが皆さん、設計者の役目です。命とは、「設計思想とその優先順 位の設定」です。 そして最後に・・・ 設計最高のテクニックである「設計バランス」を取るのです。 【引用文献・参考文献】 ・日経メカニカル 2002 DEC No.12 ・ちょっと一休み（017）：國井 良昌 ・システム工学設計法 テキスト第1部：國井 良昌 ・Hg埼玉社 ・Hg埼玉社：設計者 I.M氏 終わり Copy right（C) 2004 國井 良昌 All rights reserved． ・システム工学設計法 テキスト第4部：國井 良昌 ・ちょっと一休み（014）：國井 良昌 ・http://transit.yahoo.co.jp/ ・http://www.jrbuskanto.co.jp/mn/cjj0010051_1.html
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