成形シミュレーションを過信してはいけない理由

はじめに：「成形シミュレーション神話」の功罪

近年、製造業におけるデジタル化が急速に進み、成形シミュレーションソフトは、プラスチック・金属加工、プレスや射出成形現場で欠かせない存在になりました。

設計段階から試作・量産まで、不良流出やコスト増大リスクを事前に抑えられる救世主として、多くの現場で導入が進んでいます。

一見すると、成形シミュレーションはすべての課題を解決してくれる「万能ツール」のように思えます。

しかし、現場で長く携わってきた私の実感は異なります。

シミュレーションは確かに強力な武器ですが、「過信」は現場の安全・品質・効率の最大化をむしろ阻害しかねません。

ここでは、成形シミュレーションにおける“過信”が招く危険性を、私の現場経験や業界動向も交えながら、多角的・実践的に解説します。

成形シミュレーションが担う役割と得意分野

理想状態を「デジタルで予見」する力

成形シミュレーションは、金型設計前や成形条件の設定時に、材料の流動・固化・収縮・変形などの挙動を仮想的に可視化することで、事前の問題発見や最適化ができます。

代表的な導入メリットは
– 金型トライ回数・コスト削減
– 製品不良の低減
– 立ち上げリードタイム短縮
– 開発・設計部門と現場の情報共有基盤強化

など多岐に渡ります。

熟練オペレーターの「感覚頼み」だった従来に比べ、品質の安定化・属人性の排除、トラブル時の説明責任確保といった組織的な変革も促してきた点は、現代製造業の競争力向上に欠かせません。

業界全体のDX加速に寄与

設計から試作、量産に至るまで、一貫したデータ活用が進む産業構造改革（いわゆるIndustry 4.0やスマートファクトリー）の中心ツールの一つでもあります。

実際、調達バイヤーや品質保証部門との情報連携や、部品メーカーに対する設計的根拠の提示・交渉力強化にも使われています。

サプライチェーン全体の「見える化」「納得感のある品質保証」にシミュレーションが活躍しているのも事実です。

なぜ「過信」は危険なのか？

1. 現場パラメータとのギャップ

シミュレーションがはじき出す計算値は、あくまで入力した材料特性、機械スペック、金型情報、周辺温度条件、圧力、流速などの「設定値」に基づいています。

ここで重要なのが、「現場環境は常に揺らぐ」という大前提です。

例えば、材料ロットごとのばらつきや、金型の微細な摩耗・汚れ、季節や工場区画ごとの温度差、立ち上げ初期のプレス機の癖など、現場要因は複雑かつ動的です。

現実に存在しない「理想状態」を入力すれば、いくらシミュレーションが高精度でも、出てきた結果は机上の空論にしかなりません。

2. 不具合発生要因の「全網羅」は不可能

特に射出成形プラスチック製品では、ウェルドライン、ボイド、ヒケ、反りなど、微細な不良原因が多岐に渡ります。

シミュレーションでは標準材料の物性値や定型トリガーしか考慮できないため、突発的な異常や複雑な因果関係すべてを検出することはできません。

経験豊富なベテランが「なぜこの不良が出たのか？」と五感や長年の経験、勘所を活かして現場対応してきた事情がここにあります。

また、シミュレーション結果に固執しすぎると、現場で「本当に必要な改善活動」や「自分たちで考える力」が失われる原因にもなりかねません。

3. ソフトウェア制約による落とし穴

各社の成形シミュレーションソフトは、モデル化手法などに設計思想や癖があります。

入力できるパラメータや材料リストが決まっていたり、実験値とのズレが生じやすいケースも多いです。

また、複雑形状部品や繊細な「パスゲート」「微細リブ」などの再現性は、現場で確認したほうが確実な場合も多く、ソフト任せでは見落とす不具合も多々あります。

昭和から続く現場の「暗黙知」とデジタルの融合

職人技とデータの融合こそが現場最適解

シミュレーションツールが標準化する以前、現場はオペレーターや金型職人の熟練技能と五感によって品質を保ってきました。

たとえば、「音」「振動」「匂い」から急なトラブルを感じ取ったり、機械や金型への微調整・メンテナンスによる協働の知恵――こうした昭和的な現場感覚は、いまだに有効に機能しています。

最新のIoTセンサーやデータ収集・AI分析が進んでも、「人ならではの対応力」「仮説検証力」「自分で考える現場力」との相乗効果こそが最善の結果を生み出します。

シミュレーションを「神格化」して思考停止に陥る危険より、現場の暗黙知をデジタルと融合させてこその製造業イノベーションなのです。

バイヤー・サプライヤー間でのシミュレーション活用時の実践的な注意点

1.「全てを保証する」ツールではない

バイヤー側は「シミュレーション結果提出＝全ての品質保証が成り立つ」と誤解しがちです。

あくまでトラブルリスクの説明根拠として使うものであり、「現場で必ず実機トライ」とのセット運用が大前提です。

またサプライヤーでは「シミュレーションでトラブルゼロ」と無理に約束せず、現場状況・材料・設備のばらつきをきちんと開示し、リスク共通認識を持つ説明力が重要です。

2.「現場トライ」と「実測値」の共有

見積・提案・設計図受け入れ時には、「シミュレーションの仮想条件」と「現場トライ・運転による実測値」を必ずクロスチェックする姿勢が求められます。

現場との共通言語化がなければ、後工程や納品時に「なぜ不良品が発生したのか？」の説明責任や損害賠償トラブルにつながります。

バイヤーもサプライヤーも、「リアルな現場パラメータ」への感度を持ち、現物主義を怠らない姿勢が差別化要素となります。

3. 組織内外でのPDCA循環の強化

設計・開発～量産～現場運転まで、一連の流れの中で「シミュレーションでの仮説」「現場での事実」「振り返りと次回改善」の3点セットを必ず回すことが重要です。

デジタルツールが示すのは「筋の良い仮説の一つ」だと捉え、現場の検証、実際のトラブルと改善活動の組み合わせが真の競争力となります。

「過信」から脱却するための現場力強化策

1. 現場の違和感や異常値に敏感になる

生産管理や現場オペレーターは、シミュレーション上の「想定」という思い込みを捨て、「あれ、おかしいな」の違和感を最優先してトライや再検証を行うべきです。

材料ロット変更や設備更新時には、都度「実測データ」と「シミュレーション値」の食い違い点・要因の特定が、将来の不良流出防止に大いに活きます。

2. シミュレーション仮説→現場検証→学びの循環

たった一度の現場トライでうまくいかなくても、「なぜ想定外になったのか」の振り返りと仮説修正、現場全体へのナレッジ展開が、業務プロセス革新の源泉です。

現場パワーとデジタルを組み合わせ、「人が主体的に動く工場づくり」が利益創出の王道になります。

3. スキルの多重化・横展開

属人的スキルの形式知化（例えば異常パターンごとの対処法、過去のトラブル事例）、若手～中堅へのOJT展開、ベテラン技能者と技術情報部門の連携など、職場力アップに投資を惜しまないことが肝要です。

デジタル信奉だけにとらわれない「技能と知恵の束ね方」が今後ますます問われます。

まとめ：「現場主義×デジタル融合」が製造業の新しい地平線

成形シミュレーションは、設計・量産・調達購買の現場で生まれる多くの課題解決に寄与してきた重要な発明です。

しかし、その真価を最大限に引き出すには、「万能ではない」「現場とのギャップを疑う」「仮説・検証・学びの循環を徹底する」現場力が不可欠です。

昭和から令和へと変遷するものづくりの現場でも、デジタル活用は進化しています。

けれど、あくまで「人」の目・手・五感・知恵が主役であり、シミュレーションはそれを後押しする強力な「道具」でしかありません。

現場の実像や暗黙知を生かしつつ、デジタルとの融合を進めてこそ、日本の製造業がさらに強く、しなやかに、世界で戦い続ける道が開けるのです。

成形シミュレーションを“神話”として過信せず、“現場主義”と調和させる――これこそが新しい製造現場で求められる、最強の武器となるでしょう。