製品開発・製品設計

市場寿命で衰退期に入って販売をやめても、すでに売った製品の物理寿命は続いています。

修理部品の供給や、廃棄・リサイクルへの対応は、そこから先も必要になります。

近年は3R（リデュース・リユース・リサイクル）まで含めて設計段階から考えることが

重視されるのは、この「売った後も続く」部分に企業の責任があるからです。

設計が1段階ではなく2段階ある のが要点です。何ができる製品かを決める設計と、それをどう作るかを決める設計は別物だ、ということになります。

機能設計

JISでは「期待する製品の性能を発揮するのに必要な機能とそれらの関連とを求め、各機能を実現させる構造を求める活動、又はその構造図」（JIS Z 8141-3109）と定義されています。

何ができる製品にするか を決める設計です。必要な機能を洗い出し、それらがどう関係するかを整理し、実現する構造を導きます。

生産設計

JISでは「機能設計の内容について、生産に対する容易性・経済性などを考慮して設計する活動、又はその設計図」（JIS Z 8141-3110）と定義されています。

どう作るか を決める設計です。機能設計でできた構造を受け取り、作りやすさと経済性 という観点から練り直します。

2つの設計の関係

機能設計だけで製造へ渡すと、性能は満たすが作りにくい製品 ができあがります。部品点数が多い、組み立てる順序に無理がある、特殊な治具が要る ── そうした問題は、生産設計の段階で潰しておくものです。

デザインレビュー

新製品の設計のできばえを評価・確認する方法のひとつ です。

基本に立ち返り、さまざまな角度から 実際に使う場面で起こりうる問題点 を洗い出して評価します。

設計者だけで進めると、どうしても視野が狭まります。製造、品質保証、営業といった別の立場から見てもらうことで、見落としを拾う ── それがデザインレビューのねらいです。

フロントローディング

製品を作るプロセスのうち、設計の初期段階に重点を置く 進め方です。

理由は、問題を直す費用が後工程ほど跳ね上がる からです。設計段階なら図面を書き換えるだけで済むものが、金型を作った後なら金型ごと作り直し、量産後なら回収にまで至ります。

早く手をかけるほど、後で払う代償が小さくなる。この見通しに立って、初期へ資源を前倒しするのがフロントローディングです。

CAD は図面を計算機の上で描きます。CAM は、そのCADデータをもとに工作機械への加工指示（NCプログラムなど）を作ります。CAE は、作る前に 強度や熱、流体の挙動をシミュレーションで確かめます。

CAEの価値は、試作品を作る前に不具合を見つけられる ところにあります。前のテーマで見たフロントローディングを支える道具だと言えます。

PDM

PDM は、JISで「生産活動を行うための情報を、データベースを使用して統合的に管理すること」（JIS B 3000-3038）と定義されています。

CADデータを含めた製品情報と、開発のプロセスを一元的に管理するシステム です。備える機能は次のとおりです。

PDMを入れると、複数の部門、あるいは複数の企業のあいだで開発情報を共有できる ようになります。これが次のコンカレントエンジニアリングにつながります。

コンカレントエンジニアリング（CE）

JISでは「製品設計、製造、販売などの統合化、同時進行化を行うための方法」（JIS Z 8141-3113）と定義されています。

各部門が電子化されたデータを共有しながら、協調して工程を進めていく製品開発手法 です。

なぜ必要になったのか

背景には、開発の複雑化があります。

製品に求められる機能が高まるにつれ、技術の体系は入り組み、工程は細かく分かれて いきました。その結果、これまでの直列的な開発プロセスでは生産効率の低下が避けられない 状況になります。

設計が終わってから製造へ渡し、製造が終わってから販売へ渡す ── この進め方では、後工程で見つかった問題が前工程へ戻るたびに、全体が止まってしまうのです。

何が変わるか

CEでは、各工程の情報が途中段階で即座に他工程へ伝わり、同時に 他工程からのフィードバックも返ってきます。

設計が完成するのを待たずに製造が準備を始められ、製造側の懸念が設計へその場で返る。直列から並列へ 進め方を組み替えることで、全体の時間が縮みます。

PDMが情報を共有する器を用意し、その上でCEが同時進行を実現する ── 2つはこうした関係になっています。