部品統合による一体化設計で加工と購買の両コストを圧縮する方法

はじめに：なぜ今、部品統合による一体化設計が注目されているのか

製造業の現場では、長きに渡り個別部品の量産とアッセンブリによる製品製造が主流でした。

しかし近年、原材料価格の高騰、人件費の上昇、サプライチェーンの混乱、短納期化といった逆風が強まり、とりわけ部品の調達購買や加工コストへのプレッシャーが増しています。

そのような時代背景を受け、設計段階で複数部品をあらかじめ統合する「一体化設計」によって、加工コストと購買コストの両方を圧縮しようという機運が高まっています。

一体化設計は、かつては設計思想や工程制約、設備投資負担などで敬遠されがちでした。

ですが、現場の課題に根差し、アナログな現場の意識変革と合わせて進めることで、大きな成果を生む時代が到来しています。

この記事では、製造業現場で蓄積した知見と実体験をもとに、部品統合による一体化設計で加工と購買の両方のコストを圧縮する実践的な方法を解説します。

また、大量生産や分業の伝統的スタイルが根強く残る業界において、どのような着眼点・行動が生産性向上とコスト低減につながるのか、現場目線で具体的に紹介していきます。

部品統合・一体化設計の基本概念とメリット

一体化設計とは何か？

一体化設計とは、本来は個々に分かれていた複数の部品あるいは機能を、設計段階で可能な限りまとめ、1つ（またはより少数）の部品・ユニットとして成形したり、機能実現する手法です。

従来では複数部品をボルト・ナットや溶接で組み合わせていたパーツや、異なる外注先で手配していたものを、形状の工夫や素材の選定、成形技術の最適化により「一品」として設計・加工することを目指します。

一体化設計の主なメリット

1. 加工工程の削減
一体化することで部品点数そのものが減ります。

これにより、加工・組立・検査・調整など工程全体の工数が削減されます。

2. 購買・調達管理の効率化
調達すべき品目自体が減るので、発注件数や納期管理、仕入先との折衝も簡素化されます。

多品種少量・短納期化に追従しやすくなります。

3. 品質トラブルリスクの低減
接合・組立箇所が減ることで、締結不良や位置ズレ、公差不一致といった不良の発生リスクが下がります。

4. 在庫圧縮・保管コスト削減
点数減により、現場の在庫保管スペースや部品ピッキングの負担も軽減されます。

5. 製品小型化・軽量化・高機能化
一体化することにより、無駄なスペースや重複機能を削減し、より小型・軽量・高集積の設計が可能になります。

いずれも、工程全体のコスト構造とサプライチェーンに直接的なインパクトを与えうる重要なメリットです。

現場で発生する「昭和型」分業構造と一体化設計の壁

なぜ従来型は部品が細分化されやすかったのか

多くの日本の製造業現場では、設計と製造、調達、品質保証などが縦割りで分断され、それぞれが「自分の範囲」を守ることで全体の最適化が後回しにされやすい傾向にありました。

設計者は設計しやすい形状・分割に、購買部門は発注しやすい数量・品目に、生産現場は加工しやすい工程分割に、それぞれ最適化されるため、結果として部品が「細かく、多く」なっていく構造です。

外注先・サプライヤーにも各得意領域があり、各工程で「専門家」へ依頼する慣習が強く、「部品点数多＝トラブル時に交換しやすい」「調整が自在」などの思考が根付いていました。

このような「昭和型」アナログ分業構造から脱却しないことには、本質的な一体化設計は進みません。

一体化設計の敵、現場のアナログ的思い込み

現場では一体化設計を推進しようにも、様々な“抵抗感”が立ち塞がります。

例えば「もし一部に問題が生じた場合、全部交換しないといけないのでコストアップだ」「一体化するとカスタマイズ対応が難しい」「修理性が落ちて現場が困る」といったものです。

また購買サイドからは、今まで付き合いのあったサプライヤーの仕事を減らすこと自体が難色を示されるなど、人間関係や業界慣習の壁も根深いです。

だからこそ、率直にコスト情報を見える化し、現場の課題や作業負荷の実態も共有する必要があります。

従来の慣習を超えて大きな「見える化」と「巻き込み」が、一体化設計の入口です。

コスト圧縮に直結する一体化設計の進め方

1. コスト構造の可視化とロス把握が第一歩

現状の個別部品ごとの加工費・購買費のみならず、組立工数、調達管理・検査コスト、在庫負担、納期遅延リスクなど一連のコスト要素を多面的に「見える化」します。

この時、サプライヤーの原価要素や、中間流通（倉庫・物流）で発生しているコストも把握します。

エクセルや専用の原価管理ツールを使い、部品一つひとつについて製品1台当たりの総コスト構造を具体的に洗い出しましょう。

作業標準や手順書を使いながら現場へヒアリングし、どの工程が実際に負担になっているのか（例：組立に毎回調整が必要、検査工数が多い、発注単位が細かすぎる等）を丁寧に棚卸しします。

2. 一体化設計の候補部品の優先順位付け

コストの高い部品、工程間のやりとりや管理が煩雑な部品、調整・点検が多い箇所などに着目します。

たとえばブラケット、スペーサー、板金筐体、リンク部などは金型成形化・一体化設計の恩恵を受けやすい分野です。

逆に、頻繁に仕様変更される箇所や、修理・交換頻度が高い部品は慎重な検討が必要ですが、そこもあえて仕様見直しや保守設計の再定義で一体化設計を進める余地があります。

最初から一斉に全てを変更するより、「効果と実現性が高い一部門・一部位」からトライ＆エラーで始めることが、現場の納得感や抵抗感の払拭に有効です。

3. 設計・加工・調達部門の連携による具体策検討

設計部門だけでなく、実際に部品を加工・組立する生産現場、調達担当やサプライヤーも交えてワークショップを開催します。

この場では、部品統合によってどこまで機能・精度要求を統合できるか、加工設備や外注先でどの範囲まで一体化が対応できるか等を、現場データを基に詳細にディスカッションします。

具体的には、金型成形、鋳造、3Dプリンター等の新技術活用や、設計変更による省工程化、異材質の複合化など、あらゆる可能性を検討しましょう。

購買としては、サプライヤー選定の基準見直しや、数量一括発注、量産化に伴うコスト最適化提案も積極的に拾い上げることが重要です。

現場で成功した一体化設計の実例紹介

製造ライン用治具の一体化プロジェクト

ある自動車部品メーカーでは、組立ラインで使う治具をこれまで5種類・10点の部品で構成していました。

設計、生産、購買の3部門合同の検討会を立ち上げ、治具機能の共通化、一体成形（3Dプリンタ＋簡易金型併用）を推進。

結果、部品点数が2点に減少、組立工数が30％、購買発注件数が60％削減され、在庫管理エリアも大きく縮小されました。

故障時の現場復旧の観点でも、ユニット交換とすることで応答速度が向上し、ラインストップリスクの低減にも貢献しました。

この施策は現場主体の原価低減活動として表彰され、他の工程にも横展開されるきっかけとなりました。

精密機器筐体の一品化とコスト最適化

電子機器メーカーでも、従来は切削・曲げ・溶接で複数の板金を組み合わせていたものを、一体化設計に切り替えました。

図面段階でパーツの重複機能を統廃合し、最新の樹脂成形やメタルボンディング技術を活用することで、加工品点数は従来の1/3に減少。

加工単価こそ若干上がったものの、発注件数減、検査・組立工数削減、設計変更対応の迅速化、調達管理コストの減少により、総原価は15％減となりました。

また、サプライヤー側でも新規工法導入のきっかけとなり、従来の下請けビジネスからソリューション型ビジネスへとステップアップにつながる好循環も生まれています。

サプライヤーからも歓迎される「一体化設計」とは

部品点数が減り、一見サプライヤーの仕事が減るように感じられる一体化設計。

しかし、実情は必ずしもそうではありません。

一体化によって要求される加工レベルや設計仕様はより高度となり、高付加価値な提案ができるサプライヤーにとってはビジネスチャンスの拡大となります。

また購買発注のまとまりが大きくなり、取引単価が安定することで安定経営が可能となるメリットもあります。

高難度加工技術や設計提案型サプライヤーへの進化が求められる時代、一体化設計は「単なるコストダウン技法」ではなく、サプライヤー主導のイノベーションや業態転換のチャンスと捉えるべきでしょう。

バイヤー、サプライヤー双方の目線でWin-Winな発展を目指すことが、長期的な調達戦略の鍵といえます。

一体化設計推進に必要な現場のマインドセット変革

最後に、一体化設計を成功させるには、単なる技術論・原価低減論を超えた「現場目線の意識変革」が本質的に重要です。

従来の分業体制、小手先の既存枠組みを疑い、「本当に必要な機能は何か？」「加工と購買のバランスは適正か？」をゼロベースで徹底的に見直す勇気、現場の“当たり前”を打ち破る行動力が求められます。

他部門やサプライヤーと率直に意見を交わし、「現状維持バイアス」から一歩踏み出すことで、初めて本質的なコスト構造改革が実現します。

まとめ：コスト圧縮の新たな地平を拓く一体化設計

部品統合による一体化設計は、単なるコストダウン手法にとどまらず、加工・購買・組立・調達すべての工程を一気通貫で見直し、“作る現場”の体質改善につながる強力な武器です。

古い慣習や分業体制に縛られることなく、コスト構造を根本から見直し、サプライヤーも巻き込んだ設計主導の新たなバリューチェーンを創出していく。

その実践が次世代の製造業において生き残るための「新しい地平線」。

現場で今まさに悩む皆さま、バイヤー志望の方、サプライヤーとして上流工程への関わりを増やしたい方こそ、一体化設計によるコスト圧縮の本質からぜひ行動を起こしていきましょう。