最適設計を目指したはずが最適化しすぎて組立不能になる逆効果

はじめに：最適化と製造現場の乖離

製造業の世界では、「最適設計」という言葉が日常的に使われています。
特に大手メーカーや精度重視の分野では、製品コストを抑え、作業効率を最大化し、品質を安定させることが至上命題です。
設計段階での“最適化”は、コスト削減や差別化を推進する上で必要不可欠な取り組みです。

しかし、過度な最適化が思わぬ落とし穴となり、生産現場での組立工程を困難にさせてしまう例が後を絶ちません。
「理論上は完璧でも現場は大混乱」「設計側と現場側の言語がまったく噛み合わない」といった現象は、令和の今もアナログ色の強い製造業現場で頻繁に起きています。

本記事では、最適設計の弊害が組立現場にもたらす影響や、その背景に潜む業界特有の思考、対策と改善のためのヒントを、現場目線で深掘りします。
また、サプライヤーやバイヤーの方にとっても有益となる、今後求められる視点を提示します。

最適設計と“行きすぎた最適化”の違い

設計と最適化の意味

製造業における「最適設計」とは、材料コスト、生産効率、歩留まり、品質など多角的な観点から判断し、「これ以上望みようがないベストバランスの設計」を目指す考え方です。
設計部門には、CAEやシミュレーションツール、トヨタ生産方式に代表される現場情報のフローバックなど、さまざまな最適化手法が導入されています。

最適化は、例えば“材料を1g削減してコストを0.01円下げる”“1つの部品で複数の機能を持たせる”など、徹底的な合理化が求められる場面もあります。

過度な最適化が招く問題

しかし、本来“全体最適”を目指すはずの設計が、“部分最適”へと傾倒しやすい危険性があります。
設計担当者は、CAD上で無駄をそぎ落とし、数学的にパラメータを追い込みます。
が、机上の空論になりがちです。

たとえば、最小限の寸法公差で設計された部品同士が、実際の材料のばらつきや加工精度、工場の組立ラインでの作業しやすさを全く考慮していない場合です。
結果、“理論上は組み立つはずの部品”たちが、現場でまったく噛み合わず、手直しや現場判断で穴あけ・削り加工作業が常態化してしまう現象が多発します。

現場軽視の“行きすぎた最適化”は、現実のもの作りを困難にし、現場作業者の不満や離職、品質事故の温床になります。

現場で実際に起きている「組立不能」な事例

ツールが入らない、手が入らない

組立作業者の立場からすれば、「トルクレンチを入れるスペースが物理的に確保されていない」や「人の手が入らず微妙な角度で部品固定できない」というケースは珍しくありません。
これはCADデータ上では成立していても、現場での作業性を無視した設計の代表例です。

寸法公差と現場工夫のギャップ

場合によっては、設計公差±0.01mmレベルの精度が要求される部品同士を現場で組み合わせなければならず、“微妙なカジリ”が発生。
作業者は紙ヤスリや手作業での調整など、手間と時間を浪費しています。

供給チェーンと品質変動の無視

調達先サプライヤーから納入される部品は、工場ごとに工具、機械、検査基準が異なります。
しかし設計側が“理想条件”のみを前提として調達や購買指示を出し、現場では不適合連発。
バイヤーとサプライヤー双方にとってリスクとなり、納期遅延やコスト増に繋がっています。

なぜこうした問題が起こるのか？業界独特の根強い要因

「設計は設計、現場は現場」という縦割り文化

昭和の時代からの縦割り組織構造がいまだ根強く、設計部門と現場の間に壁があります。
設計者は現場のリアルな工程や困難を知らず、現場は設計意図を理解していません。
現場へ設計のフィードバックがうまく伝わらないまま、問題の“すり抜け”が常態化しています。

コミュニケーションロスとアナログ慣習

デジタルツールが普及しても、“現場の暗黙知”“手作業のコツ”が書面化・数値化できず、その持続と継承だけが現場頼りです。
設計側も「現場なら何とかしてくれるはず」という意識が抜け切りません。

現実から乖離した評価基準とインセンティブ

設計部門はコスト、軽量化率、部品点数削減など“設計だけの評価軸”で成果を図られやすい。
現場や調達、品質側は“量産性、歩留まり、現場ロス”で評価されているため、全体最適の視点が弱まりがちです。

バイヤー・サプライヤーで意識してほしい視点

“現場仕様”の情報共有

バイヤーやサプライヤーは、「図面通りに作れ」と指示を受けることがほとんどですが、実は現場やサプライヤーのノウハウで“現実的な修正や提案”ができれば、設計図面より優れた製品を生み出すことができます。
設計・現場・調達が一体となり、“現場視点”の情報共有を常態化できるサプライチェーンが、中長期的に強い体質を作ります。

トレードオフへの“現場巻き込み”

例えば“コストと作業性”や“軽量化と強度確保”などのトレードオフは、調達・バイヤーだけでなく現場やサプライヤーの加工・組立エンジニアも交えた議論が不可欠です。
現場レベルの“作業者の声”を吸い上げることで、現実味のある最適設計へ近付けるはずです。

チェーン全体を俯瞰するバイヤーの役割

バイヤーは“価格交渉”だけが仕事ではありません。
設計やモノ作りの上流から下流まで、全体最適視点で調整し、対話するハブとなってこそ真の競争力を手に入れられます。

これからの最適設計と現場改革の方向性

デジタルとアナログの融合こそ最適化の鍵

AIやデジタルシミュレーションは、設計から製造プロセスまでの見える化を促進します。
ですが、最終的には“現場の感性”との両立こそが求められます。
設計図面だけでは現せない“作業現場のじかの声”を、ITやIoT、動画や現場管理ツール（例：電子手順書、VR/AR）で統合し、設計・調達・現場が同じテーブルで議論できる仕組みへ投資しましょう。