設計段階での材料選定が甘く後工程に膨大なコストが降りかかる構造

はじめに：材料選定の「甘さ」が引き起こす現場の悲劇

製造業の現場で長年働いていると、「設計の時点でもう少し材料を吟味してくれていれば…」と感じる場面に幾度も遭遇します。

とりわけ、設計段階で安易な材料を選定したことが、後々の生産現場、調達、物流、品質管理、メンテナンスなど複数の部署にわたって、膨大なコスト・手間・ストレスをもたらした事例は枚挙に暇がありません。

この記事では、設計段階の材料選定が甘い場合にどのような「コストドミノ」が発生するのか、現場で起きている具体的な事例と背景を交えつつ解説します。

現場目線とバイヤー目線、さらに昭和的な慣習や業界動向の根強さも交えながら、未来への処方箋を探っていきます。

「設計段階」の材料選定はなぜ軽視されるのか？

設計者と調達・現場の距離が遠い現実

設計者には高い専門知識と開発スピードが求められる一方で、材料選定において十分な市場調査や、現場・調達部門との対話が少ないことが多いです。

「この素材なら設計上は問題ない」と見なして設計を進めるケースや、過去実績からの継承、サプライヤーへの依頼がルーチン化しており、調達難易度や現場での扱いやすさ、将来的な供給リスクまで想定して材料選定されていないことがしばしば起こります。

根強い縦割り組織・情報のサイロ化

昭和期からの「設計→生産→調達→品質管理」といった組織構造が今も多くの大手メーカーで残っています。

情報や経験が組織間で十分に共有されず、材料選定の段階で下流工程のリスクが可視化されません。

結果的に、出来上がった図面をもとに手探りで資材調達・生産を進めることになり、ギャップが生まれるのです。

「コストダウン＝材料費削減」という発想から抜け出せないジレンマ

設計段階でのコスト意識が、未だに「いかに材料単価を下げるか」に偏りがちです。

実際には、調達難易度や不良発生リスク、加工のしやすさ、サプライチェーン分断リスクなど複数の要因を俯瞰し「トータルコスト」で判断する必要がありますが、ここに思考のクセが残りやすいのが実情です。

典型的な“甘い材料選定”が招く深刻な後工程コスト

調達現場で直面するロット問題と納期リスク

設計者が「使いたい」素材が、必ずしも市場で小ロットかつ安定調達できるわけではありません。

例えば特殊な合金や樹脂が選定された場合、サプライヤーが限定されて納期が遅延したり、ロットサイズが大きくコスト高騰を招いたりします。

中には、1ロット発注しないと納品不可なため在庫リスクやキャッシュフローの悪化につながった例もあります。

生産現場での加工難、歩留まり悪化

設計段階で加工性や現場の保有設備に対する考慮が不足していると「機械刃がすぐに摩耗する」「特殊工程が増え作業者負荷が跳ね上がる」など、現場が疲弊します。

設計通りの性能を確保する一方で、想定外の手直しや歩留まり悪化によるムダなコスト発生が顕在化します。

品質管理コストとトレーサビリティ負担

新しい材料や複雑な構成材料が採用された場合、品質管理や検査項目が増えたり合格基準が曖昧となり、クレーム発生後の調査や原因特定が困難となります。

とくに自動車や電機業界では、トレーサビリティ確保のためにシステムや手作業による情報記録維持コストも膨れ上がることがあります。

メンテナンス・アフターサービスでの痛手

製品販売後、万一部品交換や修理が必要になった際、「その材料はもう調達できない」「互換品が見つからない」といった事態にも直面します。

設計段階の一時的なコストダウンや仕様美化のために選定された材料が、長期的にメンテナンスや顧客満足度低下という形で跳ね返ります。

具体的な事例：現場で本当に起こった材料選定問題

ケース1：海外限定品の樹脂採用で納期遅延が頻発

精密機器部品の設計段階で、熱変形や切削性を考慮して「某国際メーカーしか製造できない樹脂」が選ばれました。

設計者は「性能が良い」と評価しましたが、サプライヤーは国内に限られており、納期も3カ月以上かかる上、単価も高止まり。

結果、量産段階で慢性的な部品待ちが発生。

調達部門では納期交渉や代替品検討に奔走しただけでなく、現場の生産計画まで大幅に狂い、売上機会損失も発生しました。

ケース2：コスト重視のため過去材適用、加工コストが倍増

コスト削減意識が強いため、「現場経験者」不在のまま「安価な鋼材」を選定した結果、現行設備で加工負担が想定の2倍以上に。

切削工具はすぐ摩耗し、想定していた労務・加工コストと現場負担がともに跳ね上がる事態に。

「最安品」のはずが、トータルではまったく割に合わない例です。

ケース3：ハイブリッド材選定で品質トラブル急増

サステナビリティ重視の流れで、他社事例を参照し「新開発の複合材料」を選定。

生産現場では接合不良や異物混入、シール性能不良が多発し、歩留まり率は計画比80%まで悪化。

加えて品質トラブルに伴う顧客クレームまで生じ、多大な是正・再発防止コストが発生した事例です。

なぜ「トータル最適」の材料選定が難しいのか

知識の断絶と「声なき現場」の存在

設計段階で持つ材料知識と、調達・工場・品質部門が持つ経験知の融合が十分に行われていないのが主因です。

設計者は最新技術や機能面に専念しがちですが、実は現場で培われた「扱いやすい」「調達しやすい」「間違いが起きにくい」といった暗黙知（ノウハウ）が山ほどあります。

しかし、こうした情報は頻繁に形式知化・共有されず「個人の職人技」に留まってしまい、設計会議や調達検討に十分反映されません。

組織風土・インセンティブ構造の問題

設計部門は「生産性」や「現場の負荷」を数値で評価されにくく、評価軸は「開発スピード」「コストダウン」「高性能」に偏りがちです。

逆に現場や調達部門は、「設計変更は極力避けたい」「いまある材料でやりくりしたい」意識が残り、全体最適よりも部分最適のバイアスが強く働きます。

これにより、“材料選定を議論する場そのもの”が設けられないまま進行しがちです。

「昭和的アナログ」の根強い業界慣習

まだまだFAXや電話、紙ベースでの材料見積もり、注文が主流の企業が目立ちます。

一見、IT化DXかが進んだように見える製造業でも、材料選定に当たっては古い商流や“お付き合い”サプライヤー優先など、非効率な意思決定が常態化しやすいです。

これらも「トータルでの最適化」を阻む大きな壁になっています。

どうすれば「材料選定の甘さ」を防げるのか

上流から下流までを巻き込む「開発ワークショップ」の常設

製品設計の初動段階から、調達・工場・品質・メンテナンスのキーマンを積極的にワークショップやモックレビューへ招く仕組みが有効です。

現場からの「それは工場担当泣かせ」「メンテ時に苦労する」など率直な声を設計段階で交わしておくことで、コストドミノの芽を未然に発見できます。

材料選定ガイドラインの再構築と知識の見える化

品目ごとに調達性・加工性・リスクを明文化し、「材料選定チェックリスト」を設ける、自社での材料データベースを社内で共有するなど、ナレッジの形式知化が重要です。

とくに過去の失敗事例も含めてオープンにすることで、設計と現場の間に「暗黙の壁」ができるのを防ぎます。

サプライヤーとの連携深化

サプライヤーこそ、最新材料動向や調達市場の難易度を最も把握しています。

設計開発の上流段階からサプライヤーの担当者も交えて議論することで、納期リスクや代替品、規格統一のヒントを発掘することができ、結果的に不要な高コストやサプライチェーンリスクの芽を摘むことができます。

トータルコストの目線でKPIを設計

材料費だけでなく、「調達性」「歩留まり」「在庫リスク」「後工程コスト」まで見通したトータル最適のKPI（評価指標）を設計部門・調達部門に導入することが重要です。

また新材料の採用時には、従来品と製造・調達・品質・メンテナンスのトータルコスト差分も必ず可視化し、影響度合いを定量的に判断できる仕組みを作ります。

最後に：現場に寄り添う設計こそ最強の競争力に

材料選定ひとつの“甘さ”が、後工程および企業全体の生産性と課題噴出の大きな起点となります。

ですが、それを防ぐ手立ては「現場の知恵」「調達の目線」を上手に設計へフィードバックするたったそれだけとも言えます。

あなたがバイヤーを志すなら、設計図の裏側に潜む“現場の涙”を知っていてください。

あなたがサプライヤーなら、なぜバイヤーが材料選定にそこまでこだわるのか、その文脈を理解できれば提案力は唯一無二の武器となるでしょう。

昭和から令和へ。

アナログな壁を超えて、製造業に新たな「材料選定・情報共有文化」を創っていく、その第一歩をぜひあなた自身が踏み出せることを心から願っています。