設計変更とは?製造業における設計変更管理の重要性

 2021.01.21  デジタルトランスフォーメーションチャンネル

製品製造過程においては、設計変更は頻繁に行われます。しかし、これらの設計変更は適切な管理のもと行わなければ、製品品質に大いに影響を及ぼすことになりかねません。そこで本記事では、製造業における設計変更のリスクや、設計変更管理の重要性について解説していきます。

設計変更とは?製造業における設計変更管理の重要性

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設計変更とは

設計変更とは、製品の仕様を変更するために、図面や部品表などを書き換えることをいいます。製品製造過程においてこのような設計変更が行われる主な理由は「問題解決」と「課題解決」の2つです。

例えば、顧客やユーザーからのクレーム対応や製品の不具合など、問題が発生したと、想定しましょう。こうした場合は、問題解決が長引くほど、企業の信用低下を招いてしまいます。そのため、的確かつ迅速な対応が必要です。

そのためには、速やかに問題の原因を特定・分析し、改善策の立案と実行を急がなければなりません。このようなケースにおいて、「問題解決」へと至るには仕様変更が最善であると判断された場合に設計変更が行われます。

企業としては、常に製品のUX向上やUI改善に努め、付加価値の追加やコストダウンなど製品やサービスの品質を高める努力をしなければいけません。このような「課題解決」を目的とした設計変更では、製品の寿命や売れ行きを調整するという役割があります。よりよい製品やサービスを提供するという目的のために設計変更が行われます。

設計変更による製品品質への影響

設計変更は作業工程が大幅に変更されるため、製品の品質に大きな影響を与えます。そのため、品質への影響度合いを考慮したランクに分類され、それに基づいた切り替えが行われます。

最初に行われる工程はサンプルの作成です。製品の規格や性能、現場作業への影響度合いなどを検証し、十分な結果が得られるまで何度も品質保証プロセスを繰り返します。設計の切り換え直後は不具合やトラブルが起きやすいので注意が必要です。初期流動期間を定めて、通常よりも検査数やチェック項目を増やすなど、異常の発生に備えた厳格な工程管理を実施します。

メーカーに卸す製品であれば双方の事業に影響が及ぶため、設計変更は自社の問題だけではありません。基本的に製品を提供する側であるサプライヤーは、一度承認された製造工程を勝手に変更することはできません。

例えば、海外自動車メーカーでは製品の設計変更をする場合は「PPAP(生産部品承認プロセス)」というルールに則って厳格な手続きを行う必要があります。このように、メーカーに納める製品の設計変更は定められた手順に沿って双方合意のもとに行われます。

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設計変更の種類

設計変更には数多くの種類があり、事業形態や製品の規格によって作業工程は大きく異なります。ここでは設計変更において、その後の作業工程を大きく左右する「図面修正」と「形状変更」について解説します。

図面修正

製品の設計変更において必ず必要となるのが図面の修正です。図面修正は「作図ミスの修正」と「仕様変更による図面修正」の2パターンが考えられます。作図ミスの修正であれば構成部品自体に変化はないため、部品表の項目を修正する必要はありません。図面の修正、あるいは新たに書き起こすといった作業のみで、作業工程や製造コストに大きな影響はないと言えます。

仕様変更による図面修正を行う場合は、必ず変更前の図面を残しておく必要があります。設計変更は製品完成後も発生する可能性があり、変更した仕様の確認や部品交換などで古い図面が必要になる場合があるからです。

形状変更

形状や材質の変更を行う場合は、新たな仕様に沿った部品を調達する必要があります。そのため、部品管理の大幅な変更を余儀なくされるでしょう。製造業では「BOM(Bill Of Materials)」と呼ばれるシステムで部品管理をしています。設計変更によって図面が改訂されると、部品番号の採番や旧部品と区別するなど、部品管理レベルでの変更が生じます。

また、購買部門は現在の在庫状況によって部品の仕入れを行い、生産技術部門は組立治具の変更といった作業が必要です。こうした理由から、形状変更はさまざまな部門にまで影響を及ぼし、多くの製造コストを必要とします。

設計変更管理の重要性

設計変更は、図面の書き直しから、部品管理や生産管理の変更など多くの部門にまで影響を及ぼすため、適切な設計変更管理が求められます。設計変更は多くの場合、製品の品質向上やコストダウンが目的ですが、管理業務を誤ればかえって品質の低下や経費の増加を招く原因になります。設計変更において管理の徹底は非常に重要な業務だと言えるでしょう。

設計変更管理においては、「PLM」や「ERP」といったITシステムを導入することでより効率的な行が可能になります。「PLM」とは「Product Lifecycle Management」の略称で、直訳すると「製品ライフサイクル管理」です。PLMは製品の企画・開発段階からエンドユーザーへ届けられ、廃棄・リサイクルされるまでの全行程をデータ化することで製品開発力の強化を目指す取り組みです。PLMは設計変更管理のみならず、事業戦略に活用できる優れた経営管理システムであり、製造業の現場では主に部品表管理や設計図面を管理するシステムとして利用されます。

「ERP」は「Enterprise Resources Planning」の略で、直訳すると「企業資源管理」となります。ERPは企業が持つリソースを統合的に管理し、効率的運用を目的としたマーケティング手法です。ERPは人事業務・会計業務・生産業務・物流業務・販売業務など、企業の基幹情報を一元管理するためのシステムとして誕生しました。企業の経営資源を一元管理して可視化することで、組織全体の業務効率を最大化へ導きます。

設計変更管理のポイント

PLMやERPといった業務管理に特化したシステムを導入することで、設計変更管理における業務効率の向上が期待できます。システムを導入することで、設計変更の要求や命令、ワークフローといった業務を自動化し、作業効率の向上が見込めるでしょう。

また、これまでマニュアルで行っていた作業のシステム化によって人的リソースに余裕が生まれるため、製品の企画や開発といった企業価値を高める業務に従事できます。ここからは、具体的にITシステムがどのような設計変更管理機能を持つのか見ていきましょう。

設計変更要求管理

設計の変更を関係部門に要求するためのドキュメントを「ECR(Engineering Change Request)」と呼びます。ECRは主に試作テストを実行する担当部署や、部品を供給するサプライヤー・協力会社が発行し、開発や設計における不具合・改善点の提案を求める際に利用されるシステムです。

設計変更命令管理

先述のECRが設計変更を「依頼」するのに対して、設計変更を「命令」する管理システムが「ECO(Engineering Change Order)」です。設計変更の指示を関係部門に通知するためのドキュメントで、ステート管理に用いられるシステムとして利用されます。

設計変更ワークフロー管理

ECOの実施から確認、配布記録の管理などもシステム化することで作業効率の向上を実現します。メールの通知といった各種ワークフロー管理も同時に実行可能です。

まとめ

製造業において設計変更は避けて通れない重要な課題です。顧客の要望に応えるための仕様変更、UXやUIの向上など、よりよい製品やサービスを創出するためには常に改善と改革が求められます。また、コストダウンを追求した結果として設計変更に至るケースもあるでしょう。ぜひ今回の記事を参考にして設計変更や管理業務に応用してください。

Factory of the Future製造現場が抱える課題。解決の鍵は「デジタル化」です。

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