【SolidWorks】山洋電気株式会社成功事例「公差設計で、設計段階から製品品質をコントロール。SolidWorksと公差設計を両輪に開発プロセスを変革」

サーボモータの国産第1号を生み出した精密器械メーカー山洋電気株式会社における、フロントローディング開発体制を確立することを目標に掲げ、ワーキンググループによる設計3次元化の取り組みを開始したSolidWoksの活用事例のご紹介です。
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「SolidWorksを使うことにより設計者の思いを『見える化』することができ、設計者と関係部署のコミュニケーションのレベルが飛躍的に向上した。さらに公差設計を実践することで、従来からの公差を書き写して、最終製品がなんとなく出来上がってしまう『結果オーライの品質』から『設計者が意図的に作りこむ品質』への意識変革が進んだ。」(サーボシステム事業部 設計第一部 主任技師 牧内一浩氏)


山洋電気株式会社の製品は、産業、情報通信、医療、電力、ホームオートメーションなど幅広い分野で利用されているが、どの分野でも近年は、短納期化と顧客ニーズの多様化が進み、価格競争も厳しくなってきた。そのような背景の下、従来からのものづくりのやり方を見直し、品質(Quality)、価格(Cost)、納期(Delivery)を高いレベルで実現するQCD向上のプロジェクトに取り組んでいる。「設計者が集まってワーキンググループを結成し、課題を洗い出しました。その結果、達成すべきは、早い段階で問題を発見して事前につぶすことで手戻りをなくす『フロントローディング』であり、これを実現する手段として、設計の3次元化が不可欠であるという結論に達したのです。」と、牧内氏は言う。

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 サーボシステム事業部設計第一部ではサーボモータ新製品の開発でフロントローディング体制を取り入れるとともに、公差設計の実践を掲げて品質向上とコスト削減の両立を目指すプロジェクトをスタートさせた。公差設計・公差解析については、5年前から外部講師を招いての社内セミナーを定期的に開催し、延べ100人の設計者がセミナーを受講していた。その意義と効果への理解は浸透していたものの、納期に追われる日々の業務では、なかなか公差設計のひと手間を追加することができていなかった。
「SolidWorksのTolAnalystなら、モデリングした3次元データをそのまま使って公差解析ができます。『設計者の公差設計作業が楽になるか』、『解析結果を資産として残せるか』、『公差のPDCAサイクルを回せるか』という公差設計の実践を阻んでいた3つの壁を、乗り越えられると考えました」(同部 主査竹田亨氏)

SolidWorksPremiumに付属するTolAnalystに公差設計の結果を設定することにより、3次元モデルでの公差解析が可能になった。3次元モデル上で公差を調整することも簡単にできる。設計者が自分のPC上で解析を繰り返しながら公差の配分を決定していくことで、公差設計に要する時間は従来の手計算よりも短縮できる。さらに最終アセンブリモデルが部品モデルの公差情報を統合しているので、各部品の公差情報と最終製品の機能が3次元モデル上で素直につながる。公差設計の成果物としてTolAnalystの情報を持たせた3Dモデルを残すルールを作り、公差設計の資産化にも取り組んでいる。公差解析の継続とはすなわちPDCAをまわし続けることであり、これから量産工程を立ち上げていく今回のプロジェクトにとっての今後の課題でもある。「今回のプロジェクトで公差設計・解析を本気で行い、自分自身の中でもものづくりに対する意識が変わりました。公差設計の流れを押し進め、公差のPDCAをまわし続けて行きたい。」と竹田氏は意欲を見せる。

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公差設計はPDCAサイクルをまわすことがもっとも重要。公差設計を行い、設計者の意図を図面に盛り込むまでがPlanとDo。量産段階で実際の製品が設計者が設定した公差に対しどの程度ばらついているか工程能力を確認することがCheck、そして実際の工程能力を把握した上で公差設計をもう一度やり直すことがAction。そして一連の結果を公差計算書と工程能力評価シートとして残し、次の開発に活用していくことで公差が会社の資産になっていく。
実物ができる前に設計者の考えていることを「見える」ようにして、さらに関係部署が「診る」ことが可能になった山洋電気。今後はより多くの設計者に3次元設計と公差設計を実践してもらうことで、フロントローディング体制の確立を全社レベルで成し遂げ、より大きく、高いレベルでQCD向上につなげていく。

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