自動車産業の過去・現在・未来

２０１８年６月
東京大学大学院経済学研究科教授
東大ものづくり経営研究センター長
一般社団法人モノづくり改善ネットワーク
藤本隆宏

まずは、現場を繰り返し観察することから出発

Yamagata, Japan, 2011.8

「現場の組織能力」と「現物のアーキテクチャ」からみる
産業競争力の分析枠組
企業・事業・現場の担当者の主体的な行為・選択

現場

能力構築環境能力構築競争ものづくりの
組織能力

現物
適合？

（特定地域に偏在）能力構築能力製品・工程アーキテクチャ

藤本隆宏

社会が課す
制約条件・規制（製品ごとに選択）

特定国・特定製品の競争力

その他の環境条件、偶然事象、他

東京大学

市場・顧客の機能・コスト要求製品の技術的・構造的な制約ものづくり現場発の戦略論・・・
そのためには、高度の自在な上げ下げが必要「現場」レベルの議論が抜けていないか

高度３万Ｍ・・・日本経済論・世界経済論

上下の議論がうまくつながっていなかった！
→ 過剰反応東京大学

藤本隆宏 ｃ

高度１０００Ｍ・・・個別産業論・貿易論

経済記者（日経１面）
経済官僚
マクロ経済学者
社長（日経ファン）

高度１００Ｍ・・・経営戦略論

産業経済記者（日経産業１面）
産業官僚
経営幹部（米国経営書ファン）
戦略派の経営学者

高度５Ｍ・・・ものづくり現場論

産業記者（日経産業１５面）
現場派の経営・経済学者

高度１．５Ｍ・・・生活者＝現場人の人生

現場（引きこもり型？）・家庭自動車産業に関する基本的な事実
世界の年間販売・生産台数: 2020年には1億台か; 保有は12億台;
先進国大都市圏のシェアリングエコノミー拡大にもかかわらず、新興国が牽引し世界販売台数は伸び続けよう（2030年1.2億台？）
トップ企業の市場シェアは約10％、1000万台。独り勝ち産業ではない
高額商品: 平均200万円以上。（新興国ローコスト車開発も盛んだが）巨大な産業規模：自動車製造業は200兆円超、モビリティ産業は500億円超
世界自動車市場の1%がＥＶとなれば規模でロボット産業を超える。

モビリティ: 現在は地球全体で年間約8兆キロと推定。; 自動車は低稼働率(2%?)
移動距離は今後、保有以上に伸びよう。– 2030年15兆キロ?
しかし、ＣＯ２発生量は走行距離による。モビリティと地球環境のジレンマ
高速で公共空間（道路）を移動する重量物
安全、エネルギー、環境保全において大きな制約（原罪）を背負う©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo2014年の国別自動車生産台数（産業ベース）
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

中国 23,722,890
米国 11,660,699
日本 9,774,558
ドイツ 5,907,548
韓国 4,524,932
インド 3,840,160
メキシコ3,365,306
ブラジル3,146,118
スペイン2,402,978
カナダ 2,393,890
ロシア 1,886,646
タイ 1,880,007
フランス1,817,000
イギリス1,598,879
インドネシア1,298,523
チェコ 1,251,220
トルコ 1,170,445
イラン 1,090,846
スロバキア993,000
イタリア697,864

・世界合計で1億台弱 （２５０兆円？）
・１００万台以上が約20各国 （輸出国・消費国半々）
・中国は２０００万台以上
・米国は日本とあまり変わらない（１２００万）・日本は依然３位。四半世紀安定（１０００万）
世界最大の自動車輸出国

・BRI（C）Sは２００～３００万台
・韓国は５００万弱。輸出比率が高いが・・・東欧・東南アジア・米国周辺国（輸出基地）の存在感

東京大学

藤本隆宏

ｃ

四半世紀前の予測「・・・販売、輸出、輸入のシナリオから積み上げていくと、（国内生産は）１０００～１２００万台という変動幅が整合性のとれる水準として浮かび上がってくる・」
藤本隆宏・武石彰『自動車産業21世紀へのシナリオ』
生産性出版、1994年。102ページ。

2020年の概数予想 （藤本）世界生産台数：1億台 （電気自動車EVはせいぜい数％？）
日本自動車産業：1000万台
日本メーカー世界合計：3000万台 （国内1000万、海外2000万）

東京大学

藤本隆宏 ｃ2014年の企業別自動車販売台数（企業ベース）
トヨタ自動車グループ（日）1023万台フォルクスワーゲングループ（独）1014万台ＧＭグループ（米）992万台

ルノー・日産グループ（仏・日）847万台

現代自動車グループ（韓）771万台

フォード（米）632万台

・企業ベースでは先進国本社のグローバル企業が独占。
中国ローカルは100万台に到達せず

ﾌｨｱｯﾄ・ｸﾗｲｽﾗｰ・ｵｰﾄﾓｰﾋﾞﾙｽﾞ（伊・米） 461万台
本田技研工業（日）436万台

プジョーシトロエングループ（仏）294万台

スズキ（日）

288万台
東京大学

藤本隆宏

ｃ

自動車産業ライフサイクルの「長い尻尾」
Rate (frequency)of Innovation

Abernathy-Utterback Cycle“Long Tail”

Invention
Dominant
Design(Ford T)

DigitalTechnology

Ford
SystemToyotaSystemEmergence

Sloan
System

Downsizingof US cars

Safety/Energy/
Environmental
Regulations

Lean
SystemDiffusion

Alternative
Engines

Time
1880s

1890s

1900s

1910s

1920s

1930s

1940s

1950s

1960s

1970s

1980s

1990s

2000s

Note: The author’s subjective estimation based on Abernathy (1978), Cusumano (1985), Womack et al (1990),
Clark and Fujimoto (1991), Fujimoto (1999), and other sources.

T. Fujimoto, Univ. of Tokyo

図 上空・低空・地上のアナロジー(ICTとFAの例）

重さのない世界①ICT層(サイバー）上空

低空

重さのある世界
地上

インターネット、スマホ・システム、
ソーシャルネットワーク
セキュリティ，帯域保証など課題
オープン・アーキテクチャ、プラットフォーム
アップル、グーグル、アマゾン、フェイスブック③ サイバーフィジカル
インターフェイス層
高度な情報解釈・翻訳・蓄積機能や選択的透過機能を持つ工程別スパコン？
工場・工程の超インテリジェント化
インダストリー4.0の主戦場？
ＧＥ，ＩＢＭ， シーメンスなど（日本は？）② 現場・現物(フィジカル）ＦＡ
リアルタイム情報による「流れ」の最適化と改善迅速なフィードバック、自働化、トヨタ式、ＴＰＭ
現場の言葉で使いこなす「―回転寿司型ＩＴ」
クローズド・アーキテクチャ、製品勝負
トヨタ、ＶＷ，・・通常の製造業

インターネット、ＡＩ
クラウドコンピューティング
ERP
コントローラ（ＰＬＣ）
MES
産業用Ethenet
エッジ／フォッグ
コンピューティング

フィールドバス
センサー、
アクチュエータ、
ＦＡ機器

自動車産業の地上・低空・上空分析
1

次世代パワートレイン(EV, FCV, Hybrids --) -- 地上

2

ECU と組込みソフト(for Engine, etc.) -- 地上に近い

3

自動運転 (部分的／完全自動、限定付／無限定) -- 地上・低空・上空

4

インフォテイメント(インターネットとの連結)

5

モビリティサービス(Trip Shared/Not; Vehicle Owned/Not) -- 上空
Vehicle to Internet

High Sky

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

Ground©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo

Complex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg-- 上空に近い一方的なものの見方は危ない ・・・
質量のある世界とない世界の結合・・ややこしい時代に

21世紀は、以下の①と②、２つの潮流が交錯し、かじ取りが難しい。
①質量のない weightlessな世界 （情報・電子や論理法則が支配）・・・ ネットワーク化、モジュール化、多様化が爆発的に進む②質量のある weghtfulな世界 （物質・エネルギーや物理法則が支配）・・・安全・エネルギー・環境の制約条件が厳しくなり、設計は複雑化

とりわけ、制御系の複雑化が、企業にとって大きなチャレンジ

必要なのは、 複雑化対応策の「総動員」
設計合理化、開発能力強化、品質管理、品質工学、自動制御・・
東京大学 藤本隆宏

昨今の根拠の怪しい議論
・EVの時代がすぐに来て、鋳物屋、機械加工屋の仕事は減る ・・・ ？
・EVはパソコンと同じく標準部品寄せ集めのオープン・モジュラー型商品になるので調整力優位の日本自動車メーカーは国際競争力を失う ・・・ ？
・自動運転は一気にレベル５ （無制限完全自動運転）が普及する ・・・ ？
・インダストリー4.0でドイツは自動化工場がコネクテッドファクトリーとなり競争力を高める。日本は周回遅れである ・・・ ？
・IoTで、地上のモノから発信されるビッグデータは全て
インターネットのクラウドやAIで処理されるようになる ・・・ ？
・AIは万能で、自動車の最終組立ラインも、数年で完全ロボット化する ・・・ ？
・モノ（製造）からコト（サービス）への時代、フィジカルからデジタルへの時代になれば、製造業は重要性を失う ・・・ ？
・クルマのシェアリングが普及して、世界の自動車生産台数は減少局面に入る ・・・ ？
・日本では長期にわたる検査不正が次々と発覚し、大問題となった。
これは日本の現場力が落ちていることの証拠だ ・・・ ？
東京大学 藤本隆宏

検査不良と現場力

組織能力とアーキテクチャの適合が競争力を生む
企業・事業・現場の担当者の主体的な行為・選択

市場・顧客の機能・コスト要求

能力構築環境能力構築競争ものづくりの
組織能力

適合？

（特定地域に偏在）能力構築能力製品・工程アーキテクチャ(製品ごとに選択）

特定国・特定製品の比較優位

その他の環境条件、偶然事象、他

東京大学

藤本隆宏

社会が課す
制約条件・規制

製品の技術的・構造的な制約競争力は多層的に把握せよ：「まず現場」か「まず利益発」か① まず能力構築から・・・「現場＝体を鍛える」トヨタ流の体育会系戦略

もの
造
りの
組
織
能
力
とパ
フォー
マンス
② まず利益構想から・・・「本社＝頭を使う」欧米流（中国流）戦略
その
他
の
環
境
要
因

ものづくり
組
織
能
力
組織能力

組
織
ル
ー
チ
ン

他社が簡単に真似できない現場にできることのレベル
整理整頓・清掃
問題解決、改善
ジャストインタイム
フレキシブル生産

裏の競争力

深
層
の
パ
フォー
マ
ンス

表の競争力

表
層の
パ
フォー
マ
ンス

利
益
パ
フォー
マ
ンス

生
産
性
生
産
リー
ドタイム
生産性、コスト、
適
合品
質
生産リードタイム、
開発リードタイム、
開
発
リー
ドタイム

価
格
納
期
製
品
内
容
の
訴
求
力
価格、性能、納期
ブランド、広告の効果
広
告
内
容の
訴
求
力
市場シェア、お客の満足度

会社のもうけ

お客から見えない
現場の実力を測る指標

開発生産性

能
力
構
築
競
争
の
対
象
領
域
能力構築競争東京大学

藤本隆宏

お客が評価する製品の実力を測る指標

収益力

株価

自動車の組立生産性向上は今も続く
50

日本の自動車組立工場の生産性（小さいほど良い）

40

35.5

30
20

41.0

25.3

24.9
21.9
16.816.5
12.3

29.7
28.0

20.1

16.8

10
0

JP/JP
日/日

US/NA
米/北米
1989

EU/EU
欧/欧
1994

2000

Developi
新興国
ng Cont.

１０年で生産性８倍のパソコン工場も日本にはある！
Source: IMVP Survey

IMVP ラウンド４
アジア自動車工場の国別・地域別生産性比較
IMVP ラウンド４ アジア自動車工場の国別・地域別生産性比較まとめ（注）：括弧内はアンケート回答工場数を示す

生産性含む間接（一台あたりの作業時間：人・時間/台）
45.0
40.0
35.0
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0

41.5

20.6

大鹿・藤本、ＭＭＲＣ－ＤＰ

均
(3
)
平

平
イ
ン
ド
国
＆
中

イ
ン
ド

均
(６
)

均
(6
)
イ
平
タ

台

湾
平

均
(3
)

14.2

韓
国
＆
台
湾
平
均
(6
)

均
(1
0)

10.7

本
平
日

25.5

25.4

自動車の開発生産性：日本は欧米の２倍前後で推移
日本の自動車開発現場の生産性（小さいほど良い）

3500000
3000000
2500000

USA
EuropeJapan

2000000
1500000
1000000

5000000
Period 1
1980-84

藤本、延岡、 Thomke,

Period 2
1985-89

Period 3
1990-94

Period 4
1995-99

グローバル自動車製品開発研究プロジェクト資料（延岡作図）開発生産性（修正済み工数）の推移© D. Ｈｅｌｌｅｒ（HBS-MMRC）

20

（2） 現場の組織能力（ケイパビリティ）と能力構築
企業・事業・現場の担当者の主体的な行為・選択

現場

能力構築環境能力構築競争ものづくりの組織能力

市場・顧客の機能・コスト要求
適合？

（特定地域に偏在）能力構築能力製品・工程アーキテクチャ（製品ごとに選択）

特定国・特定製品の比較優位

その他の環境条件、偶然事象、他

東京大学

藤本隆宏

社会が課す
制約条件・規制

製品の技術的・構造的な制約「設計情報の創造・転写システム」としてみた統合型の開発・生産組織能力（トヨタは典型例）
生産：「工程から製品への、密度・精度の高い設計情報の転写」
・・・ 設計情報（付加価値）をお客様に向けて「よどみなくスーっと流す」
製品開発：「早期で統合的な問題解決サイクルの束」
・・・ 未完設計情報の待ち時間を減らし、 「よどみなくスーっと流す」

サプライヤー・システム：「長期安定取引」「少数者間の能力構築競争」「まとめて任せる」
・・・ 設計情報がサプライヤーとの間で淀みなく流れる

販売・サービス・システム
お客様に、高質なカーライフ経験を、正確かつタイムリーに発信する・・・ 設計情報（付加価値）がお客様に向けて淀みなく流れ転写される
要するに・・・「知のめぐりの良い組織」である

東京大学

藤本隆宏

付加価値は設計情報に宿る製品とは設計情報が媒体＝素材に転写されたものである

プラトンとアリストテレス

アテナイの学堂・ラファエロ

アリストテレス ・・・ 個物（現物）＝形相（設計情報）＋質料（媒体）東京大学 藤本隆宏

開かれたものづくり：良い設計の良い流れを部門間連携で現場 ＝ 開発は設計情報の創造である；
顧客（市場）へ向かって設計情報が流れる場
生産は設計情報の転写である
開発 ＝ 設計情報の創造

生産工程＝製品設計情報のス ト ッ ク

製品設計情報製品開発＝製品設計情報の創造

生産 ＝ 設計情報の転写

販売＝ 設計情報
生産＝製品設計情報の転写の発信

購買＝ 媒体の調達

素材＝媒体（ メ デ ィ ア ）

＝

東京大学

藤本隆宏

情報

＝

仕掛品＝媒体（ メ デ ィ ア ）媒体（ メ デ ィ ア ）製品＝製品設計情報 + 媒体

お客さんがカッコいいと思ってくれる
ボディのデザイン

これを創造するのが開発

この二つを結合するのが生産（設計情報を素材に転写すること）

厚さ０．８ミリの鉄板
東京大学

藤本隆宏

これを買ってくるのが購買
東京大学

藤本隆宏

プレス工場で起こっていること・・・生産＝転写
•
•
•
•
•

金型＝「かっこいいボディ」の設計情報が鉄の塊の中に埋め込まれている。
１分に１０回近いペースで、その情報が、
１０００トンを超えるエネルギーを使って、鉄板に「転写」される。印刷と同じ。
つまり、プレス生産は、金型が持っている設計情報を鉄板に転写する活動。
しかし、うまくやらないと、鉄板は破れる、ゆがむ、しわがよる。つまり転写ミスがおこる。
いかに速く、安く、正確に転写するかが、現場の腕のみせどころ！

金型
ボディの
デザイン

転
写

鉄の塊

ボディの
デザイン

鉄板

パネル
写真：トヨタ産業技術記念館

鉄板が金型の持つ設計情報を吸収し、クルマのサイドボディに変身する

つまり、金型が持つ設計情報を、鉄板という媒体に転写する。
写真：トヨタ産業技術記念館

設計情報のトータルな循環を良くすること・・ものづくり
・・設計情報製品コンセプト・・媒体（直接材料）

創造・翻訳・・媒体（その他）

製品設計

エンジニアリング
チェーン「

市場調査
製品企画

創造・翻訳
工程設計・工程

転写

転写

生産

購買
部品
原材料

生産

移動

操作

販売

消費

製品
製品
（構造）
（構造）
サプライチェーン「

仕掛品

サービス
（機能）

要素生産性と生産リードタイム（概念図）
正味作業時間（情報受信時間）
情報の受発信のない時間（在庫、手持ち、運搬、など）

第２工程の生産性（１個あたり工数）

第１工程の生産性（１個あたり工数）

正味作業時間（情報発信時間）

②

生産資源

②
サイクルタイム

サイクルタイム

作業者

作業者

①

発信側（生産性）

仕掛品

原材料

受信側（リードタイム）

第１工程

在庫時間

③

最終製品

第２工程

在庫
時間

搬送
時間

在庫
時間

サイクルタイム

サイクルタイム
生産リードタイム

東京大学 藤本隆宏

在庫時間

３レベルの組織能力構築（１）ものづくり能力
顧客にとっての価値を生んでいる時間（正味作業時間）を常に意識。
顧客起点でさかのぼり、プロセスの流れを作る。
正味作業時間の最大化（ムダの最小化）を全社的に展開。
すなわち、設計情報の転写密度・転写精度の同時改善。

（２）改善能力問題発見：問題（ムダ、ミス）がいやでも顕在化する仕掛け（徹底した見える化）。
問題解決：ツールをできるだけルーチン化（標準化）。ツール教育の徹底。
全員で、標準化された問題解決サイクル（ＰＤＣＡサイクル）を回す。

（３）進化能力
常に「顧客満足」と「競争力」を意識する組織全体の「心構え」（トヨタ・ウェイ）。
当たり前のことを全員で継続的に・・「フォローアップ」｢横展開」｢歯止め」｢標準」
何があっても（怪我の功名でも）最後は「能力構築」でフィニッシュする二枚腰
東京大学

藤本隆宏

大災害時にも、強い現場力が生かされる

大災害に対するサプライチェーンの対応策
設備が壊滅しても、
２～３週間で全面復旧を目標に。
契約に織り込む？

③’ バーチャル・
デュアル・ツーリング

製品
設計

インテグラル・アーキテクチャの場合、部品設計は製品特殊的となりやすい

工程
設計

半導体前工程などの場合、設計情報が設備に張り付きやすい③ デュアル・ツーリング
バックアップ
設備等①この際、製品在庫は減らす！
設備・レシピ・
金型・マスク等①’ 在庫を増やす？

原料在庫

仕掛在庫

×
倒壊？

製品在庫

標準部品
ストック

需要家
への
供給責任
+
競争力の
維持

②標準部品化？

④ ライン／サプライヤーのデュアル化？
②’ 標準部品のバーチャル専用部品化④’ 既存専用ラインの臨時汎用化（バーチャル・デュアル・ソーシング）

東京大学 藤本隆宏

トヨタ自動車のサプライヤー
災害復旧支援体制

Fujimoto and Heller, Forthcoming 2017

アーキテクチャ（設計思想）の戦略をしっかり作ること
企業・事業・現場の担当者の主体的な行為・選択

現物

能力構築環境能力構築競争ものづくりの
組織能力

適合？

（特定地域に偏在）能力構築能力製品・工程アーキテクチャ

藤本隆宏

社会が課す
制約条件・規制(製品ごとに選択）

特定国・特定製品の比較優位

その他の環境条件、偶然事象、他

東京大学

市場・顧客の機能・コスト要求製品の技術的・構造的な制約モジュラー(組み合わせ)型アーキテクチャとインテグラル(擦り合わせ)型アーキテクチャ
パソコンのシステム

Modular Architecture
モジュラー（組み合わせ）型

計算

パソコン

印刷

プリンター

投影

プロジェクター

製品の機能

製品の構造

乗用車
走行安定性

Integral Architecture
インテグラル（擦り合わせ）型

乗り心地
燃費
製品の機能

東京大学 藤本隆宏

サスペンション

ボディ
エンジン
製品の構造

擦り合わせ型（クローズド・インテグラル）製品：乗用車

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

汎用部品（いろんな会社の製品で使える）は１０％以下

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)Open

bicyclePC softwareinternet

クローズド・モジュラーの製品（メインフレーム・コンピュータ）

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

自分の会社で設計した「社内共通部品」を寄せ集めて、多くの種類の製品を作る

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)Open

bicyclePC softwareinternet

オープン・モジュラー型の製品（パソコンシステム）

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)

汎用部品（いろんな会社の製品で使える）は５０％以上

Open

bicyclePC softwareinternet

アーキテクチャ論で考えるなら、答えは・・・（１）これはモノコック式 （乗用車系；よりインテグラル）（薄い鉄板を複雑に擦り合わせ設計して、全体で強度・剛性を出す）

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)・・・このタイプは日本企業が得意（ヨーロッパも）Open

bicyclePC softwareinternet

（２）実はこれもモノコック式 （乗用車系；よりインテグラル）（一見トラックだが、実は乗用車と同じ構造。薄い鉄板だけで出来ている）

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)Open

・・・このタイプも日本企業が得意

bicyclePC softwareinternetしかしこれはボディ・オン・フレーム式 （トラック系；よりモジュラー）（頑丈なハシゴ状の車台の上にシンプルなボディが乗っている）

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)・・・このタイプはアメリカ企業が得意Open

bicyclePC softwareinternet

中国地場企業の乗用車（擬似オープン・モジュラー寄り）

Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closedgame software
compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)・・・ コピー・改造部品の寄せ集めに近い － 中国に多い

Open

bicyclePC softwareinternet

環境保全・エネルギー節約要求が厳しいと、製品はインテグラルに
機能設計

製品機能

製品構造

構造設計

高い主機能実現

厳しい主機能要求

厳しい環境保全要求

厳しい環境・エネル
ギー制約条件

インテグラル
な
製品設計

情報
転写

操作
インテグラルな製品

高い環境保全実現

高い環境・エネル
ギー制約の達成

環境保全要求が厳しい → 製品設計はインテグラル（擦りあわせ）寄りに→ 統合型（チームワーク型）組織能力を持つ現場と相性が良い→ 日本の現場が「設計の競争優位」を発揮しやすい
東京大学

藤本隆宏 ｃアーキテクチャの比較優位－設計立地から国際展開を考えるー

東京大学

藤本隆宏

仮説：日本企業が強かった製品アーキテクチャ・・・「擦り合わせ」と「囲い込み」
インテグラル

モジュラー（擦り合わせ）（組み合わせ）

日本企業の強かった分野？

クローズド

乗用車、オートバイ（囲い込み）

ゲームソフト、
軽薄短小家電、他

メインフレーム
工作機械
レゴ
米国（中国）企業が強い？

オープン（業界標準）

パソコン、同ソフト、
インターネット、

新金融商品、自転車、

東京大学

藤本隆宏

製品のインテグラル度・モジュラー度の測定

東京大学・経済産業省合同調査（２００５）

日本企業は｢擦り合わせ製品｣で強い

輸出比率

東京大学
大鹿隆・藤本隆宏

インテグラル・アーキテクチャ度

仮説：得意アーキテクチャの「地政学」的な分布
歴史や初期条件の違いにより、
特定の組織能力が国ごとに偏在する傾向がある→

相性の良い「得意アーキテクチャ」が異なる

日本：統合力→

擦り合わせ製品（オペレーション重視）

欧州：表現力→

擦り合わせ製品（デザイン・ブランド重視）→

アメリカ：構想力

モジュラー製品（知識集約的）

韓国：集中力 → モジュラー製品（資本集約的）
中国（華南）：動員力→

モジュラー製品（労働集約的）ＡＳＥＡＮ・定着力？

→

労働集約的な擦り合わせ製品

台湾：転換力？

東京大学

藤本隆宏

→

（中国と違う？）

モジュラーと擦り合わせの柔軟な切替・使い分け

環太平洋の競争優位：擦り合わせ軸とモジュラー軸
擦り合わせ軸
「適財適所」の拠点選択とは？
日本

韓国

モジュラー軸中国（華南・長江）

台湾

中国（東北）
一部ＡＳＥＡＮ
インド？

東京大学

藤本隆宏

ＵＳ

中国民族系のSUV（Ｓ－ＲＶ ）Figure 6 Basic Types of Product Architecture
Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closed

外観デザインは本田に類似（名前も）しかし構造は全く異なる（後輪駆動・トラックフレーム
トヨタと三菱のエンジンを搭載可能

game software
compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)Open

bicyclePC softwareinternet

TATA NANO (インドの低価格車)
最低価格 = $2500 (平均価格は3000ドル台？)

Figure 6 Basic Types of Product Architecture

思いのほか、インテグラル･アーキテクチャ寄り
専用設計部品が多い ・・ T型フォードに近い？
中国ローカル系の低価格車とは設計思想が異なる！

Integral

Modularsmall cars

mainframe computer

motorcycle
Closed？

game software

compact consumer electronics

machine tools
LEGO (building-block toy)

personal computer (PC)Open

bicyclePC software

C Fujimoto and Ge, University of Tokyo

internet

アーキテクチャの位置取り（ポジショ ニング）戦略
顧客の製品・工程は？

インテグラル

自社の
製品・工程
は？
モジュラー

東京大学

藤本隆宏

インテグラル

モジュラー

中インテグラル・
外インテグラル中インテグラル・
外モジュラー

日本の自動車・２輪部品
自動車用樹脂システムＬＳＩ
コピー・プリンタ消耗品・・

インテル、シマノ(ギア）信越化学(半導体シリコン）村田製作所(コンデンサ）
超小型家電、プリンタ・・・

中モジュラー
外インテグラル

中モジュラー・
外モジュラーデル(カスタマイズＰＣ)
デンソー(一部の部品）
キーエンス(ソリューション）
ダイキン(ソリューション）

汎用樹脂、
汎用グレード鋼、
汎用液晶、ＤＲＡＭ・・・

半導体・関連産業のマトリックス（推定・仮置き）
日本が比較的強いもの・・赤字表示

カスタム化
ローカル情報依存
営業費率高標準化（ナンバーワン戦略）
グローバル情報の収集
営業比率低パワー・アナログ半導体

ＭＰＵ
マイコン（ＭＣＵ）

半導体製造装置
ＡＳＣＰ（狭義のＡＳＩＣ）（インテル）ＡＳＳＰ （クアルコム）

設計費高
R&Ｄ費高

コンデンサー等電子部品

ＤＲＡＭ（サムソン）ＦＰＧＡ（field programmable gate array）
ＳＩＰ （システムインパッケージ）

ソリューション・ビジネス

デジタル家電（標準型）
パソコン（デスクトップ）
ファンドリー（TSMC）
ＥＭＳ（ホンハイ）

東京大学

藤本隆宏

設計費安
R&Ｄ費安

「上空」と「地上」のアナロジー
ICT システム上空

メインフレームの時代
IBM が支配PC の勃興インターネットはまだ

1970s-80s
オープン・
モジュラー寄り米国のプラットフォーム
盟主企業

第三次産業革命(電子が産業を動かす）は、上空のICT と地上のＦＡ／カーエレクトロニクス等が別々に進化してきた

地上

質量のある物財産業・FA（自動車、鉄、アナログ家電・・）
ものづくり企業の活躍
顧客へ向かう「良い流れ」を作る
トヨタ方式、リーン方式. カイゼン

東京大学

藤本隆宏

クローズド・
インテグラル寄り
日本のものづくり
優良企業

地上の競争:地道なプロダクト間競争
物理法則の働く世界。クローズド・アーキテクチャ、製品間競争、現場間の能力構築競争、
比較的少数の寡占競争、revolutionというよりはevolution(進化）
人工物＝製品は複雑化（安全・燃費・環境・機能）

中クローズド・アーキテクチャ

Honda

Hyundai
VW

Ford
ToyotaGM

比較的ストレートな製品間のコスト・性能競争
Fujimoto and Wallin

上空(ICT)の大きな変化 （1990年代）
プラットフォーム間競争の出現

上空

地上

質量の無い
ICTの世界サイバー、デジタル
インターネット、クラウド。
AI、データセンター
しかしEverythingではない
セキュリティや帯域保証に問題

質量のある物財の世界
フィジカル・インダストリー（自動車、工場、エネルギー他）

東京大学

藤本隆宏

重さの無い世界、デジタル情報革命
オープンアーキテクチャ、業界標準、破壊的イノベーション
米国プラットフォーム盟主企業が席巻
プラットフォーム間競争

重さの有る世界、アナログ
クローズドアーキテクチャ
地道な進化と改善
寡占的な製品間競争
ものづくり、能力構築競争
トヨタ生産方式
リーン生産方式

「上空」の大変化（１）1970～80年代：クローズドのメインフレームはＩＢＭ支配
パソコンは創成期・・サバンナ状態
サバンナ（素朴なオープン型産業）
x

xxxx

zzzz

bbbb

オープン
アーキテクチャ

aaaa

cccc
コア技術

yyyy

（ジョブスが自宅でＰＣを作っていた時代）
Fujimoto and Wallin

「上空」の大変化（２） 1990年代以降
コア技術を持つ企業が、業界標準インターフェースの創造によりプラットフォーム盟主企業に化ける （補完財とのネットワーク効果）「オアシス」の建設と、サバンナの「砂漠化」（特に物財系補完財で）ポスト冷戦期の低賃金新興国対抗と重なった歴史的偶然
日本のエレクトロ二クス系企業の大不振
zzzz

オープン

中クローズド外オープンのアーキテクチャ
位置取り戦略

砂漠化
aaaa（特に物財系の補完財で）業界標準インターフェース
プラットフォーム
盟主企業

クローズド

cccc
bbbb

Fujimoto and Wallin

xxxx
参入障壁の低下
新興国の低コスト企業・工場

コア技術

オアシス

プラットフォーム盟主企業の中オープンクローズド・外オープン戦略
外アーキテクチャ(エコシステムのアーキテクチャ)

クローズド

中アーキテクチャ

クローズド

オープン

中クローズド・外クローズド

中クローズド・外オープン

伝統的な製品ストレートな製品間競争（良いものが勝つ）
製品が複雑なら寡占競争にプラットフォームリーダー
業界標準インターフェース作り→エコシステム作りの競争
補完財の仲間を集める
ネットワーク効果で独り勝ち
アップル、グーグル、アマゾン・・
米国が強い

高性能自動車、高機能部品・材料（自製品のアーキテクチャ）

オープン©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo

中オープン・外クローズド

中オープン・外オープン

カスタム化した製品
比較的小さな企業でも高収益
ダイレクトビジネスモデル（直販）ソリューション・ビジネス

業界標準
低コスト・低機能製品・大量生産
低賃金新興国が強いオープン・アーキテクチャ（エコシステム）でのコア企業の勝ちパターン
オープン領域とクローズド領域の混在・・・コア部品企業の勝ちパターンは？

自社が設計開発する部品２（パソコンのＭＰＵ、携帯電話システムの基地局、スマートフォンのベースバンド通信方式のＬＳＩ）が製品のコア機能を握ると自覚したコア部品企業（Ｃ２ ）の戦略は？
企業Ｃ２は、自力か買収で隣接する部品１の設計開発能力を獲得。
部品１と部品２をクローズドな（企業特殊的な）部品間インターフェースで連結してコアのサブシス
テム１＋２を再設計し、製品全体にとってのこのクローズド領域の機能的重要性を高める。
このコア企業（Ｃ１＋２）は、技術力の向上により、サブシステムの固有技術の優位性を維持。
また技術秘匿や知的財産権の活用により、このコア＝クローズド領域を占拠し続ける。
一方、このコア企業は、業界標準的な部品間オープン・インターフェースの設計を主導（業界標準
形成は、デファクト、デジュール、コンセンサスの3手法）。部品３や部品４を設計・生産する周辺企業群（Ｃ３、Ｃ４）に対して技術規格書等を通じて公開する。
こうしてシステムは、はコア機能を担うクローズド領域（１＋２）と、その他のオープン領域（３，４）に。
2領域間は業界標準のオープンな部品間インターフェースで連結される。コア企業にとって、部品３や部品４は補完財。補完財の間では「ネットワーク外部性」が作用 ・・・ ビジネス・エコシステム
実例： パソコンのインテルはＭＰＵ（いわば部品２）した。携帯電話システムのＧＳＭ方式のエリク
ソンなど欧州企業連合は無線基地局と基地制御局の連結をクローズド化した。スマートフォンのベースバンド半導体チップのクアルコム社は企業買収によってCDMA通信方式技術にインター
ネット系Wi-Fi技術を連結。
東京大学

藤本隆宏

（新宅、小川、立本、他）

「上空」の大変化（３） 2010年代「強い補完財」戦法による砂漠の「再緑化」の可能性

クローズドプラットフォーム企業

中クローズド外オープンのアーキテクチャ
位置取り戦略

オープン
プラットフォーム企業
ポスト冷戦期の終焉

Fujimoto and Wallin

Creating Complementing
OASIS in the Desert?
（強い補完財企業）

クローズド

コア技術

プラットフォーム盟主企業と「強い補完財企業」の共存
流れの良い強い現場と、業界標準を取れる強い本社の相互補完『砂漠の再緑化』の可能性 ・・ 村田製作所、ソニーＣＭＯＳセンサ

アーキテクチャ戦略・知財・標準化の整合的な連動「中インテグラル・外モジュラー」あるいは「中クローズド・外オープン」のアーキテクチャ位置取り戦略

自社の知識の全体を囲い込まず
インタフェースの外側の技術知識は補完・連携企業群と共有

全部は見せない選択的な特許戦略 （機能を見せて構造・工程は隠す）
内部のブラックボックス化と両立する中クローズドの知財戦略

土俵の周りを
業界標準のオープン・インターフェース
として確立
これを世界に認めさせる

自社が持つ技術知識
例：ダイキンの中国でのインバーター技術戦略
東京大学

藤本隆宏

2010年代：ややこしい時代・・上空と地上の結合
ＩＣＴシステム

上空

Cyber World
Intenet is Crucial,
but NOT Everything
Security, Band-width –-Other Nets (Intra/Exclusive--)

情報処理能力の爆発的拡大不可能が可能に(設計楽観論）
革命的変化Revolution, 破壊的Disruption
オープン・モジュラー・アーキテクチャ

上空と地上では全く異なる動き・・ややこしい
どちらかの論理で一方的に論じれれば誤る
自動車など物財

地上

Complex Physical Products (still 30K
parts)
Modularization of Integral Products
Vehcles Heavier; Wire Harness 50 → 100
lb,
Many ECUs; Software 10M+ lines

Takahiro Fujimoto (Tokyo University, Lyon IAS)

情報処理負荷の爆発的拡大
安全、環境、資源、機能要求可能が不可能に(設計悲観論）
自動車は設計が次第に困難に共通モジュール、あるいは
共通アーキテクチャで吸収？

2010年代 – 上空の情報処理能力は十分か？
ＩＣＴシステム上空

Explosion of Info. Processing Capability
Cyber World
Impossible → Possible
Intenet is Crucial,
Design Optimism
but NOT Everything
Revolution, Disruption
Security, Band-width –-Other Nets (Intra/Exclusive--) Open Modularization
Platfrom Competition

多数のセンサー、 ミリセカンド単位の応答 ・・すべて上空でＩｏＴ処理す
るのは無理

自動車

地上

Complex Physical Products (still 30K
parts)
Modularization of Integral Products
Vehcles Heavier; Wire Harness 50 → 100
lb,
Many ECUs; Software 10M+ lines

Takahiro Fujimoto (Tokyo University, Lyon IAS)

Explosion of Complexity
Possible → Impossible
Recalls, Scandals
on Product Development
Design Pessimism
Forced Closed Modularization

2010年代・・「低空」 ＝インターフェース層の出現(工場自動化の例）
ＩＣＴシステム上空

低空

サイバー、デジタル, クラウド
IoT? IIoT?
インターネットは重要だが、全てではない上空は質量のない世界
オープン・モジュラー・アーキテクチャ中心
グローバル標準インターフェースがカギ
ネットワーク外部性、補完材
プラットフォームリーダーの爆発的成長
米国勢が制空権を握る）
Google, Amazon, Apple Facebook

ＦＡ－ＩＣT インターフェース
サイバーフィジカル、デジタル・インダストリアル
地上から湧き上がるビッグデータの
高速での処理、意味づけ、仕分け
安価にコネクタブルなインテリジェント工場機能

フィジカル(現場、工場）

地上

良い設計の良い流れ（広義のモノづくり）を実現する
統合型ものづくりIT
軽くて誰でも使えるITツール（FoA, VXL, CAIなど）
どこにセンサーを付けどのデータをとるかのセンス

Takahiro Fujimoto (Tokyo University, Lyon IAS)「上空」とは役者が異なる。
フィジカルの分かる企業がサイバーへ台頭する Siemens, IBM, GE, -IIoT,インダストリー4.0の主戦場
日本勢は？ 日本とアジア？
「天下三分の計」にもっていけるか？

質量がある世界。物理法則の制約
安全・環境・資源・・サステナブル
革命、破壊というよりは進化、能力構築、積み重ね
ものづくり能力構築、トヨタ式

自動車産業の地上・低空・上空分析
1

次世代パワートレイン(EV, FCV, Hybrids --) -- 地上

2

ECU と組込みソフト(for Engine, etc.) -- 地上に近い

3

自動運転 (部分的／完全自動、限定付／無限定) -- 地上・低空・上空

4

インフォテイメント(インターネットとの連結)

5

モビリティサービス(Trip Shared/Not; Vehicle Owned/Not) -- 上空
Vehicle to Internet

High Sky

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

Ground©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo

Complex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg-- 上空に近い

1. 電気自動車と将来のパワートレイン

Vehicle to Internet

High Sky

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

•

電気自動車（BEV）：内燃機関なし。バッテリーとモーターのみ
電動車（電動車両）：モーターあり。ハイブリッド車、燃料電池車、
レンジエクステンダー、プラグインプラグインハイブリッド等含む。

•

BEVは長所も多いが解決すべき課題も多い。長期戦も。2017年世界生産の１％。
- 航続距離が短い(バッテリーのエネルギー密度が低い)- 充電時間が長い(普通充電数時間～急速充電で20～30分以上)- 電池の劣化(充電回数が増えると性能低下。メーカーは保証・無償交換も)- 安全性の確保 (エネルギー密度の高い電極は爆発の危険)•リチウムイオン電池のエネルギー密度は十分に高くない。
今後の向上余地も限られる？ （1.3倍まで？） 次世代バッテリーの勝負？
電池の価格低下は簡単ではない。変動費が大。（kWh あたり1万円はいつ？）•

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

GroundComplex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg•

安全でエネルギー密度の高い次世代バッテリー ・・・全固体電池か？
しかし安全とのトレードオフ厳しい。慎重な開発が必要 。 10年以上の長期戦？
エネルギー密度3倍の安全な次世代バッテリーの出現は2030年ごろ？
2030年のＥＶのバッテリーが不確定では2030年需要予測も憶測。５％？ 10％？ 20％？

•

中国政府はＥＶ化を強力に推進。しかし産業振興政策の色彩が強く、市場の反応は未知
しかし、中国が世界最大のＥＶ生産国になることは間違いなかろう（50％以上？）

Types of Green Vehicles (High Performance)
BEV

ICEV

100kW

M

T

HEV

100kW M

IC-RE

20kW
T 1kWh

M

100kW
20kW
T 1kWh

FCEV

80kW
20kWh

10kW
80kW
T 20kWh

M

ICE
BAT

PHEV

100kW M

T

40kW
10kWh

FC-RE
M

10kW
80kW
T 20kWh

FC
Motor
Tank

Fujimoto, University of Tokyo, Hasegawa, Nissan

Functional Requirements of Green Cars

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Energy consumption: Advanced ICVs have performance limits in the long run.
Acceleration: Electric motors and diesel engines have advantage vs. gasoline ICV
Maxi. speed: Low specification vehicles, (e.g., low performance REV) have limits.
High performance driving range: Evs & REVs may have limits after batteries are out..
Energy refueling/recharging time: Recharging time disadvantage for EVs / PHVs.
Density of refueling/recharging facilities: FCVs (hydrogen ) have disadvantage
Quietness: EVs and FCVs may have advantage. Keys for product differentiation.
Emission gasses: Diesel -- NOx problem. EV/FCV depend on power generation.
Safety: Relative safety of batteries, fuel cells end fuel tanks is key.
Fun to drive: Keys for product differentiation. Not so different between types.
Vehicle cost: FCVs and long-driving-range EVs may be expensive.
Operating Cost: EVs may have
- ・・・Ａｎｄ ｏｔｈｅｒｓ

C Fujimoto and Ge, University of Tokyo

Performance Gaps (High Performance)
Functional Gap = Market/Socially Required Levels of Functions – Current Performances

G-ICEV D-ICEV

Energy efficiency
Acceleration:
Maxi. speed:
High perf. range:
Recharging time
Station Density
Quietness:.
Nox PM Emission
Safety:Fun to drive:.
Vehicle cost:
Operating Cost:X

C Fujimoto and Ge, University of Tokyo

X

HEV

PHEV

ICE-REVX

X

FC-REV

EV

FCV

X

X

X

X
X
X

X

X

X

X

X

X = significantly negative

What Design Theory Predicts

Critical Function

Energy consumption

May Make

Total Vehicle (Macro) Architecture Integral Inside

Critical Modules

Enginethat Deal with Critical Functions

May Have to become Integral Inside
When the Total Vehicle is Modular

C Fujimoto, University of Tokyo

Connecting Functional Gaps and Modules
Gasoline ICEVFUNCTIONSTRUCTURE

CHALLENGE

Energy consumption

EngineFuel Efficiency

High perform. range

Transmision

recharging time

Gas Tank

Density of stations
Body
Nox Emission
gasses
Vehicle cost

ChassisOperating Cost

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Connecting Functional Gaps and Modules
Diesel ICEVFUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

EngineHigh perform. range

Transmisionn
Gas Tank

recharging time

CHALLENGE
Nox-CO2 Trade-Off
Fuel Efficiency

Density of stations
Body
Nox Emission
Vehicle cost

ChassisOperating Cost

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Connecting Functional Gaps and Modules
BEV
FUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

Motor
Motor

High perform. range

Battery

recharging time

Density of stations

CHALLENGE

Energy Density
Variable Cost Reduction
Body

Emission gasses
Vehicle cost

ChassisOperating Cost
Recharg St.

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Test Driving BEV – Low Spec. and High Spec.

Connecting Functional Gaps and Modules
HEV (Parallel Hybrid)
FUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

EngineMotor

High perform. range

Motorrecharging time

Battery

CHALLENGE
Fuel Efficiency & Power
Precise Engine-Motor Fit

Energy Density
Variable Cost Reduction

Density of stations
Body
Emission gasses
Vehicle cost

ChassisOperating Cost

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Connecting Functional Gaps and Modules
PHEV (Plug-in Hybrid)
FUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

EngineHigh perform. range

Motorrecharging time

Battery

CHALLENGE
Fuel Efficiency & Power

Energy Density
Variable Cost Reduction

Density of stations
Body
Emission gasses
Vehicle cost

ChassisOperating Cost

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Connecting Functional Gaps and Modules
FCEV (Fuel Cell)
FUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

MotorHigh perform. range

Battery

recharging time

Fuel Cell

CHALLENGEFC Cost Reduction
Fixed route

Density of stations
Body
Emission gasses
Vehicle cost
Operating Cost

ChassisH2 Station

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Test Driving FCEV with Jim Womack

Connecting Functional Gaps and Modules
ICE REV (Range Extender)
FUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

MotorHigh perform. range

Battery

recharging time

ICE-Generator

CHALLENGEFC Cost Reduction
Fixed route

Density of stations
Body
Emission gasses
Vehicle cost

ChassisOperating Cost

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Connecting Functional Gaps and Modules
FC REV (Range Extender)
FUNCTIONSTRUCTURE

Energy consumption

MotorHigh perform. range

Battery

recharging time

Fuel Cell

CHALLENGEFC Cost Reduction
Fixed route

Density of stations
Body
Emission gasses
Vehicle cost
Operating Cost

ChassisH2 Station

Assumption for Comparison:High-performance Type (e.g., 100km/h cruising)Volume Assumption = 200K units per year
C Fujimoto, University of Tokyo

Fuel Cell Range Extenders – Modular
Chances for Start-ups

次世代車の技術多様性→アーキテクチャ多様性→企業多様性
アーキテクチャ・スペクトル
More
Modular

自動車

ＰＣ，スマホ, etc.

2

1

3

4

5

6

7

More
IntegralMore
ModularFC- ICEREV REV
e.g.,
SymbioFcell &
Renault

e.g.,
GM
Volt

See Figures 7 where
C Fujimoto, University of Tokyo

FCEV

e.g.,
Toyota（Mirai）

BEV PHEVG-ICEVHEV D-ICEV

e.g.,
e.g.,
e.g.,
TESLA Mitsubishi Japanese,
Renault- European
e.g.,
Many
Nissanothers Toyota
Chinese
Honda
Point 1.0

More
IntegralPoint 0.5

e.g.,
European,Manyothers2. ECU と組込みソフト

Vehicle to Internet

High Sky

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)

自動車内・自動車間の階層的なネットワークで総合的に制御
ECU, Vehicle Computer, Server, Cloud (Internet)- ミリ秒単位の制御は、車載の電子制御ユニット（ＥＣＵ）が中心- 交通情報などはインターネット、クラウド（上空）- ITS やダイナミックマップ – 中間層？（低空）Physical Motor Vehicles

GroundComplex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg

車載のＥＣＵは1台に20以上。各々500 以上のソフトウェアモジュールからなる 先進的なマイコンと巨大な組込みソフト(1000万行以上。飛行機より複雑)
ソフト行数：内燃機関= 1; HEV 1.5; EV 0.5, エンジン制御の割合が大きい
ドイツ勢(BOSCH)は、2000年以降、ハードもソフトもプラットフォーム戦略 へ
ハード／ソフトのグローバルプラットフォーム(標準ハード・ソフト部品）
標準モジュールのレゴ的組み合わせで ローカル向けのカスタム設計に対応
ハードはより標準化を進め、ソフトはより小さな粒度でマスカスタム化？
しかし、自動車は複雑。デジタル界のように1社独り勝ちにはなりにくい。
複数
社主導のコンソーシアム型標準(AUTOSAR) ？ ドイツ勢の強さ。
低空層のITS (V2X): 単一グローバル標準への収斂は難しい 。複数標準の併存か©Takahiro Fujimoto, University of Tokyoコンポーネント・サプライヤーのアーキテクチャ戦略
コア・コンポーネント・サプライヤー(BOSCH, DENSO, etc.)の役割は拡大部品標準化、プラットフォーム戦略,
マスカスタム化の組み合わせ

Closed/Integral

外アーキテクチャ(顧客の製品のアーキテクチャ)

Closed/Integral

Closed/Integral-inside
Closed/Integral-outside

Closed/Integral-inside
Open/Modular-outside

Conventional physicalautomobile components(profit rate rather low)

Discrete electronics
sub-components for autos(e.g., switches; BOSCH)
Embedded software parts

Open/Modular-inside
Closed/Integral-outside

Open/Modular-inside
Open/Modular-outside

Custom-Designed
Electronic Component

Conventional standard
components for autos(Not so many)

中アーキテクチャ(自社製品内部のアーキテクチャ)Open/
Modular©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo

Open/
Modular(Power window switches, etc.),

ECUs (DENSO)
Software solutions for
powertrain, chassis, etc.

Vehicle to Internet
Mobility Service, Infotainment

High Sky

3 自動運転– まず切実な社会ニーズから

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

Groundレベル 1 、レベル 2: 部分的な自動運転化. 既に普及段階へ。進化は続く.

Complex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg

レベル 3: 完全自動運転だが、緊急時の人の介入を要する– しかし、社会的にあまり有用ではない。 ここは飛ばす？
レベル 4: 完全自動運転、ただし時間限定（例：緊急時のみ）
あるいは空間限定（たとえば高速道路のみ、専用レーンのみ、スマートシティ内）
2020年代の企業自動車企業・デジタル企業のターゲットはここ？
インフラとの連携が鍵。
レベル 5: 時間・空間無限定の完全自動運転-- これはハードルが高い。高コストになる可能性。
しかしUBERなど新モビリティ業者(MAAS)にとっては回収可能な額か？
社会ニーズの解決が重要。技術のための技術では支持されない。たとえ日本であれば、高齢ドライバー社会の到来。ドライバー緊急時に発動するレベル4、過疎地と病院をつなぐ専用レーン限定レベル4車など、切実な社会ニーズを解決するソリューションとしての自動運
転が重要©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo自動運転に関する考え：社会ニーズからの発想を例 1: 高齢化先進国日本、高齢者ドライバーのニーズ
日本の交通事故死亡者数≒ 4000 （米国4万）

半分以上は高齢者①逆レベル３ (緊急時限定のレベル４）・・運転者の緊急時に自動運転が介入
緊急時に運転者が介入する従来の「レベル３」はあまり意味がない？
②区間限定のレベル４ ・・まずは地域の専用道路、高速道路等でDoor to Door のレベル5の前に、社会ニーズ対応レベル４
過疎地の運転免許返上高齢者・・
村に1本は専用道、絶対優先レーンを ・・ 町の病院往復
トヨタの米国での実験も上記の２つに近い？ “Highway/Urban Team Mate”

例 2: アメリカのソーシャルメディア依存者増加のための緊急時自動運転
寝ている時と教会以外はスマホ漬け？ 事故防止のための自動運転導入
交通事故死者数が４万人に逆戻り・・原因は？
技術のための技術ではなく、社会や消費者のための技術を！
東京大学

藤本隆宏

4 インフォテイメントとコネクテッドカー

Vehicle to Internet

High Sky

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

Low Sky

クルマはインターネットを通じて世界とつながる
2030年には70％のクルマがインターネットとつながるとの予想も

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

GroundComplex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg

特にアメリカ等の若年層は、寝ている時以外はソーシャルメディア（フェイスブックなど）とつながっていたい。
つまり、運転席に乗り込んできたときの運転者は、片手に動作中のスマートフォンを持っている確率が高い。ソーシャルメディアの継続利用は必須。これを前提に、インフォテイメント
系、たとえば車載モニター画面を設計する必要があろう。

(1) スマートフォン画面から車載モニター画面への ストレスの無いスムーズな移行(2) しかし高速時には絶対に安全なコミュニケーションの確保
こうしたインフォテイメント系の設計問題は「上空」に近い所で起こる.
→ 「上空」のデジタル・プラットフォームリーダー企業（アップル、グーグル、フェイスブックなど）との連携は必須。
しかしこれは、自動車企業がデジタル・プラットフォームリーダーの下請けになるという意
味ではない。自動車という高速移動する物体内でのヒューマンインターフェースは、重さの無い「上空」とは異なる自動車的なソリューションを要求する©Takahiro Fujimoto, University of Tokyoコネクテッドカー、自動運転の場合：「4.0」と論理は類似High Sky

Infotainment

Smart Phone Platform Leaders (Google, Apple)
vs
Coalition of Auto/Electronics Makers (SDL)

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
Interface
IVI (In-Vehicle
Infotainment)

Platform Competition -- Vertically Connected
But No De-facto Standard yet
Cloud Computing by Digital/Physical Firms

ITS

Low Sky

V2V, V2I, V2X(Vehicle to Vehicle, Vehicle to Infrastructure)

DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Cars, Trucks

Ground

東京大学

藤本隆宏

Intelligent Transportation System

Complex Physical Products (still 30K parts)
Modularization of Integral Products
On Average Heavier; Wire Harness 50 → 100 lb,
Many ECUs; Software 10M+ lines

Non-Internet V2V, V2I, V2X
Horizontally Connected
Edge/Fog Computing
between Cars and Infrastructures

Still Closed-Integral and Complex!
Some Closed Modularization (VW)
But NOT Open Physically
Evolution, Relatively Non-Disruptive
Product still Matters, but
Platforms Emerge?

コネクテッドカー：地上と上空の複雑な相互作用
自動運転と工場自動化(4・0など)の基本ロジックが似ている（3層）

High Sky and the Ground (Vehicle Hardware/Software)
Started to be Vertically and Horizontally Connected
上空: 米プラットフォーム盟主企業: Google (Android Auto), Apple (CarPlay )versus SDI (by Alliance of Manufacturers – Toyota, Ford,-- )地上: Cars (Weighty, Heavier, Complex, Stricter Constraints --- 複雑化！
Difficult to Design! New Entrants Possible but NOT So Easy.
“Disruption” Much Less Likely in Manufacturing than in Service
低空: Horizontal Connectivity (V2X)
Regional Difference 日米欧中などにより違いがある（US:DSRC; EU: LTE-V2X + DSRC; Japan: ITS-Connected + DSRC; China: LTE-V2X ）「上空」のロジックのみで押す一部米国の論調はややミスリーディング
東京大学

藤本隆宏

インフォテイメントにおけるソフトのアーキテクチャ
スマートフォン勢との競争あるいは補完
Toyota: AGL-SDL Architecture

On-Board
Apps

Smart
Phone
Apps

Smart
Phone
Apps

Honda:Android/iOS
Smart
Phone
Apps

Honda
Link
Apps

ExtendedAPI

VisualSDL

SDL

Middleware

Middleware

API

On-Board OS
AGL

Smart Phone
OS(iOS, Android)

Android/iOS(Automotive Grade Linux)

HardwareToyota, Ford, Mazda, Subaru, Suzuki©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo

HardwareHonda, Hyundai, VW, Ford --Vehicle to Internet

High Sky

5 新モビリティ・サービス (MaaS)

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

従来の自家用車のオーナードライバーによる運転は、
いわばの「セルフサービス」・・経済学的には「消費」

GroundComplex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg

これを出発点に、trip/vehicle sharer, operator, behicle ownerの組み合わせでシェアリングを含む多様なモビリティ・サービスが発生しうる。
(1) Ｘ地点からＹ地点へのトリップからの便益を享受する乗客Ａを前提にした場合：(2) このトリップを共有するtrip sharerは誰か？
無し; 家族; お抱え運転手；企業ドライバー；友人；特定他者；不特定他者(3) このトリップは共有しないが他の機会に車を共有するvehicle sharerは誰か:
無し; 家族；友人；特定他者；不特定他者(4) このトリップの運転者operatorは誰か
乗客；家族;；お抱運転手；企業ドライバー；友人；特定他者：自動運転（５）この車両の所有者(vehicle owner)は誰か
以上の組み合わせによって、多様なモビリティ・サービスの形態が考えられる。
その多くは、ＩＣＴ・インターネットを活用した新モビリティ・サービスであろうが、そこにはローカルな特殊性も作用する。ローカル企業が勝つことも。グローバルに長期的な「独り勝ち」企業（たとえばUBERや LYFT）が出現するかどうかは、まだ明確には判断できない。
©Takahiro Fujimoto, University of Tokyoモビリティ・サービスの多様性 （家族・友人は単純化のため無視）
乗客Ａが、地点Ｘと地点Ｙの間のトリップで便益を得ていることを前提にすると・・
Type of Mobility

Trip Sharer

Vehicle Sharer

Operator

Vehicle Owner

Owner’s Car Driving

None

None

Passenger A

Passenger A

Car Leasing

None

None

Passenger A

Firm FCar Rental

None

Unlimited Others

Passenger A

Firm F

Hiring Chauffer

Chauffer C

None

Chauffer C

Passenger A

Hirer

Pro. Driver D

Limited others

Firm F

Taxi (Firm)

Pro. Driver D

Unlimited Others

Pro. Driver DrPro. Driver D

Taxi (Individual)

Pro. Driver D

Unlimited Others

Pro. Driver D

Pro. Driver D

Uber, Lyft, etc.

Registered. Driver D’Registered Others

Registered. Driver D’Registered. Driver D’Commercial Car Sharing

None

Registered Others

Passenger A

Firm F

Employee Car Sharing

None

Other Employees

Passenger A

Employer Firm E

Individual Car Sharing

None

Individual B, etc.

Passenger A

Individual B

Ride Sharing

Individuals Bi

Individuals Bi

Passenger A

Passenger A

BlaBlaCar, etc.

Individuals Bi

Individuals Bi

Individual B

Individual B

Ride Share Taxi

Limited Others

Unlimited Others

Pro. Driver D

Firm F

Hitchhiking

Friendly Others

Others ?

Friendly Others

Friendly Others

Public Transportation

Unlimited Others

Unlimited Others

Pro. Driver D

Firm F

多様なモビリティ・サービスが、この組み合わせによって出現しうる©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo

Firm F誰が主役となるか?

Few

Some

Old

Old and New

New

Only a Few
Giant s Survive ?

Final Match by
Old vs New
Giant Survivers?

A Few New Ones
Dominate?

Oligopolyby Mixture of
Old and New?

Some New Ones
Survive?

Mixture of Many
Old & New Ones
Survive?

Only New Ones,
But Many of Them
Survive?

(Boring vs Air Bus)

Only 10Makers Survive ?
(Old View by Media)- 多様性か、一極への集中か?

Many

Many Existing Ones
Survive ?

(e.g., Google, Apple)- 既存企業か新規参入企業か?
- 製品企業か, プラットフォーム企業か, コアのサプライヤーか?
(US in 1900, China in 2000)-- どの層に関わるかによる – 上空か、低空か、地上か・上空ではグローバル・プラットフォーム・リーダーの影響が強い
・しかし地上では多様性が残り、既存企業も存在感を保つ

Vehicle to Internet

High Sky

Mobility Service, Infotainment

Google (Android Auto)Apple (CarPlay ; iOS)SDL (Smart Device Link)
IVI (In-Vehicle Infotainment)

Vehicle to Vehicle/Infra.

パワートレイン: 多様化の時代。既存企業も新勢力も組込みソフト: コア・コンポーネント企業の存在感アップ
自動運転: 多層的で複雑な動きが続こう
インフォテイメント: プラットフォーマーとの連携必須
モビリティサービス: 組み合わせにより多様な提案が続く？

Low Sky

V2V, V2I, V2X
DSRC (Dedicated Short Range Comm.)
LTE-V2X, ITS-Connected
MEC (Mobile Edge Computing)Physical Motor Vehicles

GroundComplex Physical Products (1 ton, 30K parts)
Safety, Energy and Environments Matters
EV, FCV, Hybrids – Energy Density Matters
Modularization of Integral Products
20+ ECUs; Software 10M + lns; Wires 50 kg「地上」と「上空」のダイナミックで複雑な相互作用は今後も続こう。
どちらかの一方的な議論は間違えやすい。
©Takahiro Fujimoto, University of Tokyo強い現場と強い本社」の連携でデジタル化時代を乗り切る（１）

強い現場 ・・ 地道なものづくり能力構築は続く「グローバル能力構築競争の時代へ・・ 新興国賃金高騰
ハンデの緩和で、現場は、着実にものづくり能力構築を続ければ生き残れる見通しが立ってきた ・・ 地域に根差す明るい現場
草の根イノベーション ・・ 生産性向上と需要創出の同時追求
顧客満足、利益確保、雇用確保の「三方よし」（２）

強い本社 ・・ 本社がイノベーションを仕掛ける時代にアーキテクチャの位置取り戦略、オープン標準獲得、ブランド戦略
強い現場を使い切る。現場と本社の相互信頼
潮目を読み切る的確な製品戦略を。固定観念にとらわれるな「戦うマザー工場」を中心とした「二本足で立つグローバル戦略」
プラットフォーム競争の時代に「強い補完材」戦略で対抗

東京大学

藤本隆宏

参考文献
・製品開発の基本的「成功パターン」とは何か（自動車） → 藤本・クラーク『製品開発力』ダイヤモンド社
・効果的製品開発手法の異なる産業間での比較（コンピュータ、医薬、他）→ 藤本・安本共編著『成功する製品開発』有斐閣
・トヨタ自動車の強さの源泉は何か？ → 藤本『生産システムの進化論』有斐閣
・製品アーキテクチャのコンセプトを戦略に活かすこと→ 藤本・武石・青島編『ビジネス・アーキテクチャ』有斐閣
・文系・理系の溝を埋めることをねらった生産管理・技術管理の教科書→ 藤本『生産マネジメント入門(上)(下)』日本経済新聞社
・自動車産業はなぜ強かったのかを問う同時代史 → 藤本『能力構築競争』中公新書
・ものづくり現場発の戦略論の提案 → 藤本『日本のもの造り哲学』日本経済新聞社
・対中国戦略へのアーキテクチャ論の応用→ 藤本・新宅編著『中国製造業のアーキテクチャ分析』東洋経済新報社
・サービス業にも広がる「開かれたものづくり」 → 藤本他『ものづくり経営学』光文社新書
・日本の強いプロセス産業への応用 → 藤本・桑嶋編『日本型プロセス産業』有斐閣
・現場発の国家政策・地域振興・産業活性化 → 藤本『ものづくりからの復活』日本経済新聞社
・複雑化する製品・工程・人工物に企業はどう対応するか→ 藤本編『「人工物」複雑化の時代』有斐閣
・地域インストラクタースクールへの取組 → 藤本・柴田編 『ものづくり成長戦略』光文社新書
・ものづくり現場の視点から見た日本産業論 → 藤本『現場主義の競争戦略』新潮新書
・グローバル経営とものづくり経営を両立させるITシステム→藤本・朴編『ITを活かすものづくり』日経出版社
・2010年代のものづくり現場の再評価→藤本・新宅・青島編『日本のものづくりの底力』東洋経済新報社
・まずは現場の潜在力を正確に評価できる本社能力を→中沢・藤本・新宅『ものづくりの反撃』ちくま新書
・上空と地上をつなぐ知恵を用いた現場発の企業戦略論→藤本『現場から見上げる企業戦略論』角川新書