製造業界では納期の厳守・品質の維持・コストの抑制などを同時に達成しなくてはなりません。こうした多くのハードルを同時に乗り越えるための開発手法に、「コンカレント・エンジニアリング」があります。
今回は、コンカレント・エンジニアリングの概要から必要な技術や考え方、メリット・デメリット、企業が実現した事例までを詳しくご紹介します。
コンカレント・エンジニアリングとは
コンカレント（concurrent＝同時並行）エンジニアリングとは、企画・設計などの上流工程と、製造・試験などの下流工程を同時並行的に実施し、開発プロセスを可能な限り短縮化する手法です。1980年代の自動車産業研究によって提唱された概念ですが、競争の激化で製品開発スピードの向上が求められる現在ではさまざまな産業において有効な手法として導入・活用されています。
コンカレント・エンジニアリングに対して、従来の製造工程をウォーターフォール（water fall＝滝）型開発と呼びます。その名称通り、上流から下流へ順番に工程が流れるように進む手法で、後発の部門は原則上流からの成果物を待つスタイルです。
コンカレント化には何が必要か
開発のコンカレント化には、単なる部門間のすり合わせだけでなく、開発プロセスやプロジェクト運用ルールの整備がポイントとなります。喫緊の課題となる手戻り防止のため、手順整備だけでなく、レビューや意思決定のルール化も重要です。
また、CAD/CAM/CAE（製造におけるコンピュータ支援）やPDM（製品情報管理）といった、情報共有や機能間コミュニケーションを図るためのIT導入が不可欠です。狭義のコンカレント・エンジニアリングは、シミュレーションやIT・バーチャル技術を活用した、デザイン・材料検討・コスト見積もりといった作業の同時並行化を意味する用語として使われることもあります。
コンカレント・エンジニアリングのメリット・デメリット
コンカレント・エンジニアリングを採用した場合、開発プロジェクトにどのようなメリット・デメリットをもたらすのでしょうか。
メリット
フロントローディングが可能
フロントローディングとは、設計部門が初期段階から品質検討業務を前倒して実施する手法です。
例えば3D CADを用いて行われた製品設計に対し、製造部門が実際に加工・組立する場合の問題点を指摘することで、前もって製造時に不具合が発生しない設計へと修正が可能です。フロントローディングは、実際に製造してから試作によるテストを実施する工数を削減でき、事前に設計を最適化することで手戻りを極力防げるため、開発スピードの向上とコスト削減が見込めます。
多品種生産に対応可能
設計の初期段階から多部門が集い、構想と工程をワンストップに考えることで、企業が抱える複数の製品を同時並行で開発できる点もメリットです。設計構想や生産プロセス、また使用する部品などの共通化によって、ひとつの工程で複数ラインを同時並行するプロセス設計を実現すれば、多品種少量生産にも対応が可能になります。
デメリット
設計部門への負荷が大きい
先述したフロントローディングは、綿密な設計と引き換えに、初期段階で何度も見直しをするため、とりわけCAD設計士やCADオペレーターへの負荷が増大します。
品質と工数はトレードオフの関係にあるため、設計に工数を割きすぎると、迅速かつ低コストの開発が達成できず、本末転倒になるおそれがあります。
プロジェクトが混乱するリスクがある
コンカレント・エンジニアリングの要となる部門間のコミュニケーションや情報連携に不足やミスがあると、上流と下流の調整がうまくいかず、開発プロジェクト全体に混乱が生じかねません。
そこで、開発・設計部門と生産技術部門の人員を同じフロアに配置したり、人事ローテーションで相互知識を深めたりと、部門間に壁やヒエラルキーを作らない風土を形成すれば、それぞれの部門が全体最適という共通目標を目指しやすくなります。
コンカレント・エンジニアリングの活用事例
コンカレント・エンジニアリングを採用している開発事例を以下にご紹介します。企業がどのようにこの手法を実現しているのかを実例から見ていきましょう。
部門の壁を取り払ったダイキン工業（うるさら7開発）
世界的な空調機器メーカーは、2012年に発売されたフラッグシップモデルのエアコンの開発にコンカレント・エンジニアリングを採用しています。その結果、省エネ性能の指標となるAPF（通年エネルギー消費効率）を、「夢の数字」と言われた7.0に高めることに成功し、省エネ大賞を受賞して話題となりました。
この背景には、製品の企画コンセプトから設計工程までの全工程で、部門の枠を超えた緊密なコミュニケーションがあります。具体的には、開発・生産技術・調達・製造・営業などの関連部署が、リスク分析やコスト見積もり、設計検証・量産準備・品質保証などの各工程で連携し、課題を抽出・共有・解決する開発体制を構築した点が優秀だったと評価されています。
参考：『「すり合わせ能力」は、「弱み」に変わる』日経クロステック
マツダのものづくり革新「一括企画」
広島に拠点を置く自動車メーカーは、2006年から2015年にかけた大規模なものづくり革新を実施しています。従来は車種ごとにプロジェクトが敷かれ、企画から生産まで順序立てて流れていき、次期型の開発が決まるとほとんどゼロベースに近い状態でバトンが渡されるという方式で、自動車産業にはよく見られる「個別最適設計」または「すり合わせ型ものづくり」と呼ばれるプロセスを踏んでいました。
自動車メーカーが取り組んだのは、特定期間に投入する新車について、企画・設計・開発・生産を完全同時並行で進める「一括企画」という革新活動です。この活動によって、全車種で共通すべき箇所と車種ごとに変動させるべき箇所の切り分けを行ったり、単一のラインで複数種のエンジンを製造可能にする汎用マシニングセンタを開発するなど、ひとつの基本コンセプトで製造の多くが共通化し、かつ柔軟な生産が実現しました。
自社の限られた資源の中で、市場競争力と設計・生産の合理性向上を同時追及し、市場で変動するニーズに対応可能な仕組みを中長期的に構築したのです。
参考：『【MAZDA】グローバルに展開されるマツダの「モノ造り革新」｜特集』マツダ株式会社
コンカレント・エンジニアリングは技術力以上に組織力が重要
コンカレント・エンジニアリングは、初期段階での設計最適化や十分な品質保証、開発スピード向上に低コスト化など、成功すれば非常に質の高い製品開発を可能にします。デジタル設計・バーチャルシミュレーション・産業用ロボットなど、ITや自動化技術の発展によって技術的側面は補完されるようになりました。
参考記事：産業用ロボットとは？主な5種類や事例、他のロボットとの違いを解説
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