製品開発の期間短縮、コスト削減のための多目的満足化設計手法（セットベース設計手法）とその実践

製品開発における期間短縮とコスト削減の重要性

製造業において、製品開発の期間短縮とコスト削減は、競争力を維持するための重要な要素です。
市場のニーズは日々変化しており、それに迅速に対応するための開発スピードが求められています。
さらに、コスト削減も企業の利益に直結するため、最適な製品設計が不可欠です。

多目的満足化設計手法（セットベース設計手法）とは

多目的満足化設計手法、別名セットベース設計手法は、複数の設計案を並行して進めることで、最終的に最適な設計案を選定する手法です。
このアプローチは、伝統的な逐次的な設計手法とは異なり、開発の初期段階でより多くの選択肢を検討することにより、設計の柔軟性と適応性を高めます。

セットベース設計手法の基本概念

セットベース設計手法は、初期段階で可能性のある複数の設計案（セット）を検討し進行させます。
各案は同時進行で詳細化されるのではなく、選択肢が絞られていくプロセスの中で段階的に評価され、最終的に最適な設計が選ばれます。
これにより、単一の設計案に固執せず、多様な可能性に対応することができます。

メリットとデメリット

この手法のメリットは、設計の柔軟性を高め、開発の初期段階で多様なアイデアを保持できる点です。
また、不確実性が高い製品開発プロジェクトにおいて、リスクヘッジとしても機能します。
一方デメリットとしては、多数の設計案を同時に進めるため、初期コストやリソースの投入が必要です。
ただし、開発が進むにつれて選択肢が減り、最終的にはコストとリソースの効率化につながります。

セットベース設計手法の実践

セットベース設計手法を実践するためには、組織内の文化やプロセスの再評価が必要です。
ここでは、手法の導入にあたっての具体的なステップを解説します。

ステップ1: 設計の幅を広げる

まずは、製品の基本要件を満たす複数の設計案を計画します。
この段階では、固定観念にとらわれず、技術的に実現可能な範囲で多様なアイデアを検討することが重要です。

ステップ2: プロトタイプの並行開発

複数の設計案を同時進行でプロトタイプに反映させます。
これにより、初期の段階で設計の不備を発見し、解決策を模索することが可能です。

ステップ3: 各案の評価と取捨選択

プロトタイプの結果や評価基準（コスト、性能、製造能力など）を基に、最適な設計案を絞り込んでいきます。

ステップ4: フィードバックと改善

選定された設計案に対して、フィードバックを元にさらなる改善を施します。
この段階では、顧客のニーズに応じた細かい調整が行われ、製品の完成度を高めます。

製造業界における実践例

セットベース設計手法は、一部の大手自動車メーカーや航空機メーカーで成功を収めています。
これらの業界では、新しい製品が市場に投入されるまでの時間を短縮し、多様な顧客ニーズに柔軟に対応してきました。

自動車業界の事例

A社は、エコカーの開発にこの手法を採用しました。
エンジン、駆動系、車体設計など、各セクションで同時に複数の設計案を進行し、最適な組み合わせを追求しました。
結果として、市場投入の時期を大幅に前倒しし、競争力を強化しました。

航空機業界の事例

B社は、次世代の航空機シリーズの開発にセットベース設計手法を導入しました。
エアフレームの軽量化技術やエンジンの効率性向上のため、それぞれが異なる設計案を並行して進め、最終的に顧客ニーズに即した製品を実現しました。

セットベース設計手法の今後と製造業界へのインパクト

今後、セットベース設計手法は製造業界全体で採用が進むと考えられます。
特に、技術革新が急速に進む中で、この手法は企業が変化する市場のニーズに迅速に対応するための有効なアプローチとなるでしょう。

デジタル化と工場の自動化との連携

デジタルトランスフォーメーションや工場の自動化技術と連携することで、セットベース設計手法はより効果的に実践されます。
デジタルツイン技術を活用することで、仮想環境で複数の設計案を高速でシミュレーションし、実際の開発スピードをさらに加速させることが可能です。

まとめ

製品開発におけるセットベース設計手法は、期間短縮とコスト削減を実現するための戦略的な手法です。
複数の設計案を並行して進めることで設計の柔軟性を高め、市場ニーズに迅速に対応できる体制を確保します。
今後、製造業界全体での普及と、デジタル技術との連携によるさらなる効果の拡大が期待されます。