公差設計が甘く下流で調整地獄に陥る設計起因のトラブル

はじめに：製造現場の「公差設計」とは何か

ものづくりの根幹に関わる仕事において、避けては通れないのが公差設計です。

公差とは、設計図に記載された部品寸法に許容される誤差範囲のことを指します。

たとえば、軸の直径が「10mm±0.01mm」と指定されていれば、9.99mm～10.01mmの範囲に収まれば合格、という意味になります。

一見単純な話ですが、実際の工場現場では、この「公差」が適切に設計されていないと、後工程で大変な苦労を強いられることになります。

昭和から令和に至るまで、依然として日本の多くの工場がこの「公差設計の甘さ」に起因した地獄のような調整業務に悩まされています。

本記事では、公差設計の重要性や、なぜ「設計起因のトラブル」が発生するのか、さらに現場の生の声も交えてラテラルに掘り下げていきます。

なぜ公差設計の甘さは現場に“地獄”をもたらすのか

現場の調整作業が「当たり前」になっていないか？

部品を組み立てる工場の現場では、図面通りに部品が作られているはずなのに、なぜか上手く組み合わない、動きが渋い、ガタガタする…。

こうした事象が日常的に発生している製造現場は意外と多いです。

現場の担当者は不具合を見つけると、削ったり、シムを挟んだり、手作業で微調整したりと、ひたすら対応に追われます。

この「現場での調整作業」が、組立や検査、さらには納期対応に大きな負担となります。

働く人々にとっては「現場対応は当たり前」と受け止めてしまいがちですが、それこそが“公差設計”の甘さがもたらす最大の弊害なのです。

調達・購買部門にも波及する危機

公差設計の不十分さは、サプライヤーとの間でもトラブルの火種になります。

例えば、発注した部品が「寸法公差内なのに組めない」といった事象が発生した場合、仕入先と“規格上は合格だが現物が合わない”という泥沼のやり取りになります。

このような場合、仕入先は「仕組みの問題」と主張し、現場は「現物が合わない」と訴え、バイヤーは板挟みになります。

最悪の場合、部品のリワークや緊急再調達でコスト・納期ともに大きな影響が出ます。

なぜ設計現場では「公差設計」が甘くなりやすいのか

仮想空間だけでの設計と「実際のものづくり」のギャップ

設計現場は今、3DCADやCAEといったデジタルツールの力によって、かつてなく効率的になりました。

しかし、デジタル上の設計には“ものづくり現場”特有の勘や経験が反映されづらい側面もあります。

CADソフトの中ではキレイに収まる部品でも、現物同士では部品同士のばらつきや組み付けの癖が表に出ます。

とくに設計経験が浅い若手設計者などは、「寸法だけ合わせれば良い」と考えがちで、組立性や生産現場でのばらつき吸収まできちんと想定できていない傾向があります。

そもそも公差設計の教育や評価がない企業文化

多くの日本の製造業では、“現場力”に頼る土壌が根強く残っています。

昭和の高度成長期から、賢い職人やベテラン作業者が現場対応で乗り切った歴史があります。

そのため「設計ミスは現場で帳尻を合わせればよい」という考え方が消えきりません。

また、「公差設計」がしっかりできている設計者を正当に評価する人事評価体制になっていない企業も少なくありません。

技能伝承や体系的な公差設計教育がなされていない現場も依然として多いのです。

公差設計の甘さが引き起こす「典型的トラブル」と、その影響

調整作業の常態化によるコスト高騰

1台だけ現場で手間をかけて調整すれば済む話かもしれません。

しかし、月産100台、年産1000台となれば、膨大な人的リソースとコストが消耗されます。

また、「調整すれば良い」という運用が常態化してしまうことで、現場担当者の疲弊、工賃アップ、人員増強など、自社全体の競争力低下につながります。

下流工程にしわ寄せ：品質保証と納期遅延

調整せざるを得ない状況というのは、本来保証すべき品質レベルからの逸脱リスクも抱えています。

たとえば、「組み合わせ毎に調整したためロット毎に動作がバラバラ」「リワーク品の混入でトレーサビリティが効かない」などです。

さらには「調整工数を見込んだ余裕」がないと納期遅延、重大な場合は顧客への出荷停止という事態も発生しかねません。

調達・サプライヤーとのトラブル多発

指定公差の範囲内で作ったのに現物が合わない場合、調達部門はサプライヤーと無用な交渉・クレーム対応に追われます。

最悪の場合、調達コスト増だけでなく、サプライヤーとの信頼関係悪化につながり、安定調達基盤そのものが脆弱になります。

ラテラルシンキングで考える：どうすれば「調整地獄」から抜け出せるか

実際の現場×設計バックキャストによる「現地現物主義」

「デジタル設計」と「現場の勘所」、この両方を活かすには“現場バックキャスト”のアプローチが有効です。

設計段階で現場の組立担当者や品質保証、調達バイヤーも巻き込み、設計図面を「どうやって作り、どうやって組み立てるか」を徹底的に議論します。

実際のサンプルを使った試作評価、設計－現場間のシミュレーションを重視することで、公差漏れや組立性不良リスクを最小化できるのです。

設計レビュー時のチェックリスト徹底で「公差見落とし」を撲滅

設計開発の大ベテランも、ヒューマンエラーからは逃れられません。

「設計レビュー時に必ず見るべき公差項目リスト」や、現場から上がった過去トラブル事例集をレビューに組み込むことで、見落としや独りよがり設計を減らせます。

また、設計者自身が実際に現場の調整工程を体験する“現場実習”も大きな効果を生みます。

調達・サプライヤーとの「公差協議」の仕組み化

バイヤーやサプライヤーの立場から見れば、「図面に記載されていない“暗黙の公差要件”」ほど厄介なものはありません。

そこで、図面公開時点でサプライヤーを巻き込んだ公差協議の場を設け、「生産可能な公差」と「組立工程で吸収できるばらつき」のすり合わせを習慣化します。

この仕組みがあれば、購買・サプライヤーとも不毛なトラブルを未然に防げます。

変革のために必要な「教育」と「企業文化」のアップデート

若手設計者への「公差設計研修」と現場OJTの拡充

設計現場での“デジタルネイティブ化”が進む一方で、現場感覚を持った設計者が減ってきました。

自社内で「公差設計の基礎」「組立ばらつきの現場的吸収方法」など体系的な教育メニューを整備し、現場でのOJT（On-the-Job Training）も拡充しましょう。

これがひいては、調達・生産管理部門とも連携した強い現場体質につながります。

「現場力」を生かしつつ“現場任せ”からの脱却

これからの製造業では、現場の知見を企業資産としてナレッジ化・標準化し、属人化を減らしていくことが急務です。

「現場力でなんとかする」ではなく、「誰でも現場力を発揮できる仕組みづくり」に取り組むことで、公差設計のレベル向上、調整地獄からの脱却が可能になります。

まとめ：公差設計の最適化で「下流地獄」を断ち切ろう

設計側の公差設計が甘ければ、そのツケは確実に下流の現場、そして調達・サプライヤー、品質保証、ひいては顧客満足度へと連鎖します。

大切なのは、「現場で苦労するのが当たり前」という昭和型思考から一歩抜け出し、設計と調達、現場が一体となった公差設計マネジメントを実現することです。

公差設計の向上こそが、生産性/品質/コスト/納期の全てを底上げし、製造業の競争力を根本から高めるカギとなります。

この記事が、現場・設計・調達・サプライヤーそれぞれの立場の方が「公差設計の本当の意味」について考えるきっかけとなれば幸いです。