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O2 製造業DX Webセミナー 2020

設計者の創造時間を生み出す-個別受注開発における設計ノウハウのデジタル活用事例-

2020/10/20
株式会社O2 CTO 青木 孝綱

スピーカー自己紹介青木 孝綱
株式会社O2 CTO■略歴
キヤノン株式会社を経て現職■専門・得意領域
前職にてインクジェットプリンタの要素技術開発から製品設計まで担当。
O2参画後は、設計プロセスの可視化・構造化を軸に、各社の設計改革に取り組んでいる。
特に、CAEを設計ツールに効果的に取り入れた設計業務の改善活動を得意とする。
またデザイン・シンキングなどのアイデア発想法を活用した新規事業開発、ベンチャー（ロボット、IoTデバイス、コンシューマ製品、etc.）の開発支援もリード。
■オンライン名刺
https://8card.net/virtual_cards/DOHWXDYQemry31xMaquTLA

顧客：製造業Confidential

技術者歴18年

2CAD・CAE/実験・検証
デザインシンキング

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O2グループ概要
総勢210名で製造業のDXとイノベーションを実現する製造業特化型課題解決集団

Consulting

株式会社 O2

Hardware Engineering

株式会社 XrossVate

製造業の51名
課題解決をリード
製造業コンサルティング

エンジニアリング支援
設計者教育

現役エンジニア集団

東京Software Engineering

東京

17名

Manufacturing株式会社 IBUKI
自身が射出成形金型のスペシャリスト思考のAI企業であり製造業
82名株式会社 LIGHTz
AI化と実務適用支援

茨城東京
山形
佐賀
盛岡

設計・製造

山形

60名

“口も出しますが手も出します”
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O2の特徴技術

経営製造業の変革を成功に導く
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設計者の創造時間を生み出す-個別受注開発における設計ノウハウのデジタル活用事例-

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本日お話したい3つのコト

時間は生み出せる

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知見 (ノウハウ) は

デジタル化は集め・汎用化し・活用

目的でなく手段である

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Agenda1. 製造業がおかれている状況
2. 創造時間を生み出すデジタル活用
3. 個別受注開発におけるO2のデジタル活用事例
4. Summary

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Agenda1. 製造業がおかれている状況
2. 創造時間を生み出すデジタル活用
3. 個別受注開発におけるO2のデジタル活用事例
4. Summary

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製造業の潮流

製品の複雑化Confidential

製品ライフサイクルの短期化

9要求仕様の多様化

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日本の製造業の現在地 ①マークアップ率

先進国企業のマークアップ率*の推移※分母をコスト（限界費用）分子を販売価格とする分数であり、製造コストの何倍の価格で販売できているかを見るもの
出典：令和元年5月 内閣官房日本経済再生総合事務局 基礎資料より抜粋
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日本の製造業の現在地 ②
日米欧の機械製造業のマークアップ率

顧客視点でみた付加価値の創出に差
出典：令和元年10月 経済産業省 第２回成長戦略部会議論の参考資料
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リコール対象台数

8,217,340台(2018年)

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リコール対象台数

8,217,340台(2018年)

出典：令和2年3月 国土交通省より抜粋
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寒色系と暖色系 どちらがリコールの設計要因でしょうか

出典：令和2年3月 国土交通省よりO2作成
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設計要因による不具合は減らず。。。
▪ リコールの設計要因比率は直近5年では横ばい（6割）
64%

64%
61%

60%

60%

エアバッグ問題によるリコール費用

1兆7000億円

出典：令和2年3月 国土交通省よりO2作成
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このような状況に何故なったのか

都度設計が流用設計にも不具合による頻発する時間を要する

手戻りがおこる不足

製品に違いを生み出すのに必要な“設計時間”がConfidential

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製品に違いを生み出すのに必要な“設計時間”が不足

創造時間Confidential

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Agenda1. 製造業がおかれている状況
2. 創造時間を生み出すデジタル活用
3. 個別受注開発におけるO2のデジタル活用事例
4. Summary

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創造時間が生まれる効果

標準設計

新規設計

バリエーション設計

設計時間

検討不足だった領域に時間を充てられる

早く回せる

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設計業務における”現状”▪ 人の介在が多い中で、変更対応が繰り返されています。
製品例

受注対応
仕様
協議

構想設計

詳細設計

見積書
作成

業務
プロセス

構想書
作成

構想モデル
作成

各種
解析

プロセス/ルールを人がつないでいる
ユニット
モデル作成

各種
解析

出図

CPQ

IT
システム

3DCAD/BIM

情報を人がつないでいる
CAE

2DCAD
CAE

PLMConfidential

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設計業務における“ありたい姿”▪ 業務プロセスやノウハウと情報をつなぐデジタルな仕組みにより、創造時間を生み出す。
製品例

受注対応
仕様
協議

構想設計

詳細設計

見積書
作成

業務プロセス

構想書
作成

構想モデル
作成

各種
解析

プロセス/ルール(ノウハウ)

ユニット
モデル作成

各種
解析

出図

プロセス/ノウハウ(ルール・知見)と情報をつなぐ仕組みが必要
CPQ

情報（図面/BOM/コスト…）

3DCAD/BIM

IT
システム

2DCADCAE

CAE
PLM

Confidential

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設計における課題▪ 属人化した設計知見の共有⇒ “手戻り/コストアップ/LT長期化リスク” の低減▪ 都度設計の抑制 ⇒ 不要な開発コストの抑制

ノウハウ
見積書

仕様書

顧客要求

…
設計属人化
都度設計/亜種発生

手戻り、コスト増、LT長期化

3Dモデル BOM

情報
設計支援ツール

CADConfidential

CAE

PLM
(BOMs)

ERP

Office自社開発システム…

22

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課題解決のアプローチ▪ エキスパートのノウハウ・知見と設計情報をシステムの中で連携させ、設計の自動化を実現

生産製造知見販売ノウハウ

エキスパートナレッジ

品質・
コンプライアンス
知見

見積書

仕様書

顧客要求

…
3Dモデル BOM

設計ノウハウ見積ノウハウノウハウ・知見
情報
設計支援ツール

CAD

Confidential

CAE

PLM
(BOMs)

ERP

Office自社開発システム…

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アプローチのポイント

生産製造知見1

品質・コンプライアンス
知見

製品設計に関わる
エキスパート
ルール化
ナレッジ

販売ノウハウ

見積書

仕様書

顧客要求

…
3Dモデル BOM

設計ノウハウ見積ノウハウノウハウ・知見2

各種ツールとのI/Fルール化
情報

設計支援ツール

CAD

Confidential

CAE

PLM
(BOMs)ERPOffice

自社開発システム…

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ルールベース設計 ソリューション

DB（ルール、案件）

個別受注開発プロセス
オートメーション

製品設計に関わる
ルール化
implement

各種ツールとのI/Fルール化

Confidential

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Agenda1. 製造業がおかれている状況
2. 創造時間を生み出すデジタル活用
3. 個別受注開発におけるO2のデジタル活用事例
4. Summary

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【事例】 ホイールローダの開発▪ Challenge
客先・仕向け地毎に複雑に仕様が異なる製品- エキスパートの知見や過去の不具合情報を活かした開発- ルール化する領域と設計自由度を持たせる領域の混成-▪ ソリューション実施事項
設計ルールに基づいた設計プロセス自動化- 設計計算より必要な寸法を導出- 過去不具合を参照し設計へフィードバック- 制約条件を設けながら設計自由度を設ける-▪ 効果
開発にかかる時間を短縮化- 見積回答の短期化、見積精度の向上-

Confidential

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ルールベース設計 シーン① -Tire/Attachment交換▪ 設計意図（ルール）に基づき、ユニット/部品の位置や形状寸法を制御します

Input

Process

Outputオーバーラップ量を確保
標準タイヤ

orブレード(or パケット)幅はタイヤ幅以上

ワイドタイヤConfidential

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ルールベース設計 シーン① デモ -Tire/Attachment交換-

デモンストレーション 動画

Confidential

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ルールベース設計 シーン① デモ -Tire/Attachment交換-

デモンストレーション 動画

Confidential

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ルールベース設計 シーン② -Arm強度計算▪ 要求をもとに設計計算を実施し、検証された結果から形状寸法を制御します

Input

Process

アーム先端部にかかる荷重

アーム撓み量を計算
し1.5mm以下を確保するようアラート

Confidential

Outputアーム部板厚変更

31

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ルールベース設計 シーン② デモ -Arm強度計算-

デモンストレーション 動画

Confidential

32

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ルールベース設計 シーン③ -Weight検討▪ 過去の不具合情報を参照し、設計へフィードバック

Input

Process“急旋回時における転倒”
報告書

ウェイトに求められる重量を算出

Confidential

Output33

ウェイト形状変更

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ルールベース設計 シーン③ デモ -Weight検討-

デモンストレーション 動画

Confidential

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ルールベース設計 シーン④ -泥除け位置検討▪ あらかじめ制御できる寸法を定義したり、制約を設けておくことで、設計方法のバラつきを防ぎます。

「泥よけ」は取付を考慮し高さ方向の制約範囲内で自由に設計

タイヤと泥よけのクリアランス：小Confidential

タイヤと泥よけのクリアランス：大35

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ルールベース設計 シーン④ デモ -泥除け位置検討-

デモンストレーション 動画

Confidential

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ルールベース設計の他事例

標準設計

バリエーション設計

重い

Hexacopter

軽い要求仕様(Ex.搭載カメラspec.)

機能設計ルール化によるバリエーション対応（バリエーション毎のモデル準備は不要）

Quadcopter

Confidential

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外部システムとの連携▪ PLM、CAEなどの外部システムと連携することで、データ活用範囲が拡大

PLM

Rulestream

標準原価情報、BOM、等

Confidential

CAE

物理量38

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知見の共有化（=可視化・構造化）の進め方
設計が可視化されていく流れ

O2の設計可視化・構造化手法

エキスパートの頭の中（複雑な状態！）現象にフォーカスするヒアリング

ここがポイント

Control（制御因子）
Input（設計諸元）

Process

In/Out
シート整理

Output（設計諸元）

Noise（誤差因子）

DSM（マトリクス）
構築
設計全体のつながり （ネットワーク） を再構築
Confidential

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現象にフォーカスするとはおばあちゃんの知恵袋

大根を美味しく煮るには、下茹でにコメのとぎ汁を使うといい！
米のとぎ汁

下茹で

美味さ

熟達者知見

大根

工学用語辞書メカニズム辞書

Confidential

苦味細胞壁固さデンプン
分解

細胞壁
破壊

デンプン

物性

熱

アミラーゼ

浸透性向上

糖分に変化

40

苦味吸着

知っている

知らないメカニズム

糖分浸透Copyright © 2020 O2 Inc. , All rights reserved.

共有化で大事にしているコト

設計に関わる思考・知見の共有化
製品の共通化Confidential

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知見の共有化を成功させる工夫

IoTの本質知見活用の本質

データ分析

知見分析

データ蓄積

知見蓄積

データ収集

Confidential

知見
収集

データ
活用

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知見
活用

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脱・属人化により創造時間を生み出す

Confidential

知見や情報を繋ぐのは人力からシステムへ“分析結果から施策を考え打ち手を実行”することに設計者は注力

創造時間を生み出す

創造時間を活用する

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Agenda1. 製造業がおかれている状況
2. 創造時間を生み出すデジタル活用
3. 個別受注開発におけるO2のデジタル活用事例
4. Summary

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本日お話した3つのコト

時間は生み出せる

Confidential

知見 (ノウハウ) は

デジタル化は集め・汎用化し・活用

目的でなく手段である

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設計者の創造時間を生み出す
業務プロセスやノウハウと情報をつなぐデジタルな仕組みにより、創造時間を生み出す時間は生み出せる知見の共有化（=可視化・構造化）が必要

知見 (ノウハウ) は集め・汎用化し・活用

デジタル化は目的でなく手段である

Confidential

設計に関わる思考・知見の共有化は製品の共通化ではない

知見活用の本質はデータ活用の本質と同じ”創造時間を生み出すこと“が目的“分析結果から施策を考え打ち手を実行”することに設計者は注力

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ご清聴誠にありがとうございました。
本日の資料を事務局よりご送付致しますので、是非アンケートご協力お願いいたします。
Consulting

TechnologyDigital

Confidential

Engineering

Manufacturing

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Appendix

Confidential

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O2 製造業DX Webセミナー 2020✔

製造業におけるAI/IoT導入の正解-製造現場への適応事例10/14（水）16:00-17:00✔

設計者の創造時間を生み出す-個別受注開発における設計ノウハウのデジタル活用事例-

10/20（火）16:00-17:00「隠れたチャンピオン企業」の秘密-地方/中小企業の取組みから学ぶDX-

10/27（火）16:00-17:00

Confidential

49“Small butGreat“なデジタル化！

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「隠れたチャンピオン企業」の秘密-地方/中小企業の取組みから学ぶDXO2 製造業DX Webセミナー【主催】 株式会社O2（オーツー）

参加方法:Zoom webinar
事前登録制“こんな方にオススメ”└下記リンクより登録、もしくは担当/事務局まで
https://zoom.us/webinar/register/WN_jiUkt2HgTU23ji-VKzkxzg✓ 製造業経営者/幹部の皆様✓ 経営企画・製造部門・技術部門の管理職の皆様

参加無料

2020

10.27

登壇者

株式会社O2 GM（火）16:00～17:00【お問合せ】 株式会社O2 DXセミナー事務局 o2dxsemi@o2-inc.com

株式会社XrossVate 取締役

佐野 直人
略歴：半導体製造装置メーカにて製品設計(主にエレキ)・要素技術開発に従事。
海外留学を経て、大手コンサルティングファームにてコンサルタントへ転身。製造業の各種改革プロジェクトを推進。O2コンサルティングチームの責任者を務める。Rulestreamの活用シーン

顧客

提案稟議

要件定義

リスクアセスメント
・提案書作成Confidential

発注

設計承認

標準モジュール
へのリードにより亜種製品の低減

納入

設計の一部自動化によりリードタイム短縮

基本設計

構想設計

生産

設計

要求仕様
提示

営業

ルールベース設計により見積回答早期化
見積精度向上CAD・図面作成

解析
規制チェック
BOM作成

付加価値の高い領域にリソースを投入

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金型/治具設計製造

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Rulestreamの具体的効果

Voice of costumers

営業面での効果エンジニアリング面での効果

80%

70%

94%

95%

5倍

88%

30人分

提案リードタイムの削減

ペナルティや営業コスト超過による利益損失の低減

入札率の向上

図面、BOM
情報の精度向上

設計変更
プロセスをより早く実行

設計開発の負担軽減

新規開発に投入する開発者の数を抑制

Confidential

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Copyright © 2020 O2 Inc. , All rights reserved.

EOF
Consulting

TechnologyDigitalEngineering

Manufacturing

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