生産性向上のためのモジュラー設計手法と実践のポイント

はじめに：変わる製造業の現場と生産性向上への焦点

製造業の現場は今、かつてないスピードで変化しています。
かつては大量生産・大量消費がトレンドでしたが、現在では少量多品種生産やカスタマイズが求められる時代となりました。
そのなかで生産性向上への要求は年々高まっています。

本記事では、調達購買、生産管理、品質管理、そして工場自動化などの現場を知り尽くしてきた経験を活かし、「モジュラー設計手法」に焦点を当てて解説します。
製造業に携わる方、バイヤーを目指す方、サプライヤー側でバイヤーの思考や業界動向を掴みたい方――。
それぞれに役立つノウハウや実践ポイントを、現場感覚と最新トレンドを交えてお届けします。

モジュラー設計とは何か？：基本コンセプトの再考

モジュラー設計の定義と特長

モジュラー設計とは、製品やシステム全体を「モジュール」と呼ばれる独立した構成要素（部品やユニット）に分割し設計・製造する方法です。
各モジュールは標準化されたインターフェースを持つことで、高い交換性と再利用性を備えています。

この設計手法のメリットは次の通りです。
・開発や生産のスピードアップ
・設計変更への柔軟な対応
・在庫・部品点数の削減
・アフターサービスやリサイクル時のコスト低減
近年では、サステナビリティやサーキュラーエコノミー対応の文脈でも、モジュラー設計が再評価されています。

なぜ今、モジュラー設計なのか？

昭和時代から続く製造現場では、長らく「個別最適」「現場職人技」の積み重ねが美徳とされてきました。
しかし現在、急速な市場変化や人手不足、DX（デジタルトランスフォーメーション）への対応改善が不可欠です。

グローバル調達競争や、カスタマイズ対応力の強化が叫ばれるなかで、「設計段階から標準化・モジュール化する」ことで、劇的な生産性向上につなげる動きが加速しています。
つまりモジュラー設計こそ、“昭和的アナログ”から“令和の生産革新”への橋渡しなのです。

モジュラー設計の実践プロセス：導入ステップを踏み込んで解説

1. 製品構造の徹底分解からスタートする

モジュラー設計への第一歩は、現状製品の分解と分類です。
従来の設計がどれほど属人化されているか、「ブラックボックス」になっている機構がないか、現場主導で徹底的に洗い出します。

代表的な分析ツールとして
・部品表（BOM：Bill of Materials）の可視化
・機能展開図やDFMA（Design for Manufacturing and Assembly）手法の活用
があります。

ここでの大切なポイントは、「なぜその部品が必要か？」「機能を統合・分割できないか？」と“問い直す”姿勢です。
このラディカルな疑問から、新たなモジュール候補が浮かび上がります。

2. モジュールの定義とインターフェース標準化

続いて、抽出した機能毎に「モジュール」を定義します。
例えば自動車業界では、エンジン、シャーシ、内装、電子基板といったユニットがモジュールの代表例です。
大切なのは、
・各モジュールが明確な機能単位になっているか
・他のモジュールと容易に交換・接続できるインターフェースになっているか
という二点です。

ここで、“設計部門だけで完結しない”ことが現場目線での重要ポイントです。
生産現場、調達部、品質管理など多部門が合同で議論し、現実的に取り外しや交換が容易な形状・取り付け構造・管理番号体系を決定する必要があります。

3. 試作・テストとフィードバックループの確立

紙やデータ上での設計だけでは、現場の“勘所”や“肌感覚”が十分に反映されません。
従って初期段階での試作や、小ロット生産による現場フィードバックが不可欠です。

この段階で見落とされがちな落とし穴は、「理論上モジュール化できても、現実作業では手間が増える」ケースです。
ここは現場作業者の声をしっかり拾い上げ、作業工数・工具の通し替え・ミスの起きやすさなどを徹底検証しましょう。

4. サプライチェーンとの連携・調達ロジックの統合

モジュラー設計は、現場生産だけでなく調達やサプライチェーンにも大きく影響します。
調達購買担当者は、モジュール構成ごとに国内外の部品サプライヤーを再評価・選定する必要があります。

ここで重要なのは、サプライヤー側に対して、
・標準仕様の遵守
・同一モジュールで複数アイテム展開時のバリエーション管理
・急な設計変更要望への柔軟性
といった点まで共有・要求することです。

現場とサプライヤーは「モジュール共同開発パートナー」として新しい協力体制を構築すべき時代です。

現場目線のメリットと直面する課題

モジュラー設計による生産現場の変化

モジュラー設計を導入すると、現場には次のような変化が起きます。
・生産ラインの設計や組立作業の見通しが良くなり、教育コストが大幅低減
・急な設計変更、仕様追加への柔軟な対応が可能
・部品標準化による在庫削減、原価競争力の強化
・品質問題発生時の迅速な原因切り分け、修理工数の削減
このような生産性と柔軟性の向上は、昭和的な“人・勘・経験”主導のものづくりから脱却する上で大きな一歩となります。

直面する課題と失敗例

一方で、現場が直面する課題や失敗例も少なくありません。
・既存設計の根本的な見直しとなるため、社内の抵抗勢力（変化への恐れ）に直面する
・「インターフェース」の標準化があいまいで、結局個別対応が増えた
・標準化にこだわりすぎて、個々の製品が他社に埋没しブランド力が薄れる
・調達コストの固定化で価格競争力が低下するケース
これらは、現場の実情を無視して「理想論」だけで進めると起こる典型的なケースです。
ポイントは、『現場・設計・調達・経営すべてが「自分ごと」として取り組む』ことです。