強度解析の条件設定が実使用とかけ離れていると評価が無意味になる本音

はじめに：強度解析の「前提条件」への無関心が招くリスク

製造業において、強度解析は品質保証の根幹ともいえる重要な業務です。

設計・開発段階で製品や部品の強度を事前にシミュレートし、コストと納期圧縮を狙う「デジタルトランスフォーメーション」の柱でもあります。

しかし実際の生産現場では、解析そのものの手法やツールばかりが注目され、肝心の分析前提──すなわち「どんな条件、入力値で解析したのか」──がおざなりにされがちです。

現場の感覚や昭和的な“勘と経験”がまだ根強く残る背景もあり、「とりあえずこの荷重をかければOK」「もう何年もこの条件だから大丈夫」と思い込んでしまうことも珍しくありません。

この記事では、強度解析の条件設定が実使用と乖離していることにどれほど大きなリスクがあるか、長年の現場経験をもとに本音で掘り下げていきます。

また、バイヤーやサプライヤー同士の価値観のズレ、昭和から令和への業界進化に伴う課題にも言及し、実用的な解決策を考察します。

現場の現状：なぜ「適切な条件設定」が軽視されるのか

見落とされる「使われ方」の多様性

強度解析において最も重要なのは、「実際の使用状況を正確に反映した条件設定」です。

しかし現場では、以下のような理由から適切な条件設定が軽視されることが多々あります。

– 仕様書に最低基準しか記載されていない
– 営業や設計部門がユーザーの使い方を十分に把握していない
– 試作や量産前の時間が足りず、流用条件ですませる
– 社内に「こうやれば大丈夫」という暗黙知が横行している

たとえば、組み立て工程では静的荷重ばかり想定して解析し、実際の運用時に加わる動的な衝撃や変則的な荷重履歴までは考慮されていません。

現場の混乱やトラブルの火種は多くの場合、こうした「使われ方」の見誤りに端を発しています。

「解析結果」だけが独り歩きする恐ろしさ

CAD/CAEの解析ツールは、あくまで「条件入力」に忠実です。

「過負荷で使われたとき」「極端に高温・低温で使われた場合」「メンテナンス状況が悪かった際」など、実環境で起こりうるリスクまでカバーできていなければ、解析結果は机上の空論にしかなりません。

皮肉なことに、解析のアウトプットは数値やカラーマップで一見“信頼性が高そう”という暗黙の信仰心が生まれがちです。

これが管理職や営業部門、バイヤーなど非専門家にも「安心材料」だと誤認され、後に致命的なクレームや事故に発展することがあります。

バイヤー・サプライヤー間の認識ギャップ

バイヤーの「コスト」と「安心材料」への期待

調達部門（バイヤー）は、性能要件が明確かつ数値で示されていると、サプライヤー評価や購買交渉が行いやすくなります。

しかし、もし強度解析の条件が「実態より甘い設定」だった場合、実は正しい“安心”とは言えません。

「CAEで証明書ついたからOK!」と鵜呑みにせず、「どういう使い方を想定した解析か？」と条件面に深く切り込む姿勢が今後ますます重要となります。

製品事故や保証リスクの観点からも、”根拠のある安心”をバイヤーが主体的にサプライヤーへ求めることが業界全体の底上げになります。

サプライヤーの本音：「そこまで要求する？」

サプライヤー側から見れば、顧客ごとの詳細な使い方バリエーションにまで逐一対応する強度解析は大きな負担です。

「どこまで詰めて条件を設定したら良いか分からない」「顧客から追加作業費を出してもらえず結局いつもの条件で……」というケースが現場には多く存在します。

この場合、要件ギャップによる納入後の潜在不良や追加コスト負担がのしかかり、結局はWin-Winを実現できません。

バイヤーとサプライヤー双方が「条件の明確化」「リスクの開示」「妥当なコスト負担」を共有する仕組みが不可欠です。

現場でよくある「強度解析ミス」の事例

定常条件だけで安全宣言してしまったケース

大型製品の運搬用金具において、「恒久的に200kgまで吊り下げOK」と解析結果だけで安全宣言した例があります。

しかし、現実の現場では金具の変形や振動、あるいは荷重の加わり方が不均等な場合がしばしば。

わずかな使い方の違いで屈曲破断事故が発生し、多額の損害賠償やリコール問題に発展しました。

解析の安全率や条件設定を「上司から言われた通りに」「前回と同じで」と漫然と適用したことが要因です。

最悪条件を過度に盛りすぎてコスト増になったケース

一方、過剰なリスク見積もりによるコスト肥大化も現場では見られます。

「間違って必要以上の強度を要求してしまい、高額な材料ばかり調達されてしまった」「部品が異常に重く、現場のハンドリング性が悪化した」など、経済合理性を無視した解析条件の失敗例も後を絶ちません。

過去の失敗事例や老舗企業の「石橋を叩いて渡る」文化が裏目に出ることも多いのです。

令和時代に求められる新しい「強度解析」の考え方

「使い方の多様性」を徹底的に洗い出す

まず最重要なのは、机上の設定だけではなく「実際の使われ方」を現場・顧客・サプライヤー全員で徹底的にヒアリング・観察することです。

– 顧客現場まで立ち入り観察をする
– メンテナンス担当へのヒアリングを行う
– ユーザーアンケートやクレーム傾向を分析する

この積み重ねで、カタログ値や公称値では分からない本当の“リスクシナリオ”が発見できます。

昭和時代に根付いた「これまでこうだったから…」という思い込みを捨て、「今、実際にはどう使われているか？」を可視化することが必須です。

CAE解析は「前提条件」を最重要視せよ

解析作業においては、
– 荷重条件、繰り返し回数、温度、荷重のかかり方（点荷重or面荷重など）、拘束条件
– 使用時の最悪パターン（暴露環境、想定外の使い方、異常取り扱い）

こうした「想定条件そのもの」が評価の最重要ポイントであり、CAEの結果そのものは第二義にすべきです。

解析報告書には「どういう目的、どういう範囲でこの解析結果が成立するのか」を明確に記述しましょう。

これにより、納入先やユーザーに無用な“誤解による安心感”を持たせず、フェアな商取引が実現します。

AIやIoTの活用で「実環境フィードバック」を反映

最新の工場自動化・スマートファクトリー化時代では、IoTセンサーや運用データのリアルタイム収集が容易になりました。

– 出荷後の製品にIoTセンサーを内蔵して荷重・振動履歴を計測
– 数百、数千品目の実データをもとにビッグデータ解析
– 発生した異常やクレーム事例を即時フィードバックし、次回条件設定に反映

従来よりも遥かに精細な「現実に即した」解析条件が作れる時代へ移行しつつあります。

昭和・平成譲りの「一発設定で終わり」から、 “使用データ反映型”の評価・解析サイクルへ進化することが、バイヤー・サプライヤー双方の信頼醸成につながります。

まとめ：バイヤー、設計、現場が“一緒に考え直す”文化の定着を

強度解析の本当の価値は、ツールや解析技術の高度さにあるのではなく、「実態を細かく反映した条件設定=意思決定の質」にかかっています。

– 現場を知らないまま設定した条件では、せっかくの解析も意味を成さない
– 再発防止やトラブル回避のためには「実使用条件」を掘り下げる姿勢が不可欠
– バイヤー、設計者、サプライヤーが条件設定に対し、率直にディスカッションできる関係性の構築
– IoTやAIを活用し、実データに基づく適切な見直し・継続的PDCAの導入

時代が進み、「品質は買う側の責任」と言われる現代だからこそ、旧来の“机上の安心”から脱却し、現場密着型でウィンウィンな調達と設計文化をみんなで作っていきましょう。

現場や市場の声を丁寧に拾い続けることが、強度解析を“本当に意味のある業務”に成長させ、製造業全体の未来を切り開く鍵です。