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生産プロセス変革フレームワーク
へのTRIZ技法の導入

第15回日本TRIZシンポジウム2019

三菱日立パワーシステムズ株式会社
ターボマシナリー本部
タービングローバル製造総括部
グローバル生産革新グループ
吉田 尚史© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

2019年9月6日© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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目次 生産プロセス変革フレームワーク紹介（動画） 生産プロセス変革フレームワークの必要性
 生産プロセス変革の全体像
 生産プロセス変革の組織
 生産プロセス変革に必要な管理技術とTRIZ
 TRIZ技法の活用段階とメリット
 「技術的矛盾」活用の結果と効果
 「技術進化のトレンド」活用の可能性
 今後の課題© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

1三菱重工業グループ
１４０年のものづくりの歴史によって蓄積された経験と知識でたゆみない技術力の強化と研鑽、経営の革新及び変化と多様性への適用により、世界の発展に貢献し、共に成長を続ける企業

火力発電システム

環境設備

交通システム

航空・宇宙機器© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革フレームワーク紹介（動画）動画© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革フレームワークの必要性
経産省発行の2018年ものづくり白書より

出展：「2018年度版ものづくり白書」（METI/経済産業省）© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革の全体像
品質とコスト競争力を高め、改善する流れが定着する仕組み© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革の組織-1/3

生産プロセス変革 “MPRO Plus” の５つのブロック© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革の組織-2/3

トヨタやボーイング社で成功を収めたCFT_大部屋の仕組み

Team of Teams© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革の組織-3/3

トヨタやボーイング社で成功を収めたCFT_大部屋の仕組み①部品の特徴

プロセス診断

④価値分析

VE
LEAN
TRIZ SixSigma②競争力の評価

Team of Teams

Tear Down③あるべきコストの分析

TRIZ© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革に必要な管理技術とTRIZ
定義
Define

重要課題定義課題の定義• 経営課題の確認• 作業に関する共感• 問題点の明確化

対象プロセスの特定要因候補の抽出測定 •• VSM，プロセスフロー分析
プロセス情報の収集

Measure分析

Analyze

改善Improve

定着Control

真因の特定• プロセス分析• 統計分析

-1/4破壊的イノベーション

現状を否定/
現状がない
TRIZ・VE

改善策立案• アイデア発想• 評価・具体化• リスク分析

改善策定着化• 検証• 形式知化© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

プロセスの可視化
対象データ取集
真因（改善対象）の把握

継続的イノベーション
現状を肯定
Lean、SS

あるべきプロセスの策定

改善要プロセスの抽出

機能分析

改善要項目を生む要因分析

代替案作成・リスク分析

改善策の策定・リスク分析

改善策の効果確認
改善策の定着化
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生産プロセス変革に必要な管理技術とTRIZ-2/4

プロセス診断作業・業務プロセスについてビデオ撮影・ヒアリングを実施、詳細な分析・定量評価により、埋もれている問題点を抽出する。
業務フロー

バリューストリームマップ

中小工程表

レポート

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生産プロセス変革に必要な管理技術とTRIZ-3/4

プロセス診断 －中小工程表－

中工程小工程作業（オペレーション）

作業時間
VA/BVA/NVA評価“個人力量への依存度”を評価（技量、判断、品質、安全）

VA(Value Added)：明確に価値を創造しているステップ
BVA(Business Value Added)：価値は創造していないが、現在の技術レベルや能力では省略できないステップ
NVA(Non Value Added)：全く価値を創造していないステップ© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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生産プロセス変革に必要な管理技術とTRIZ-4/4“個人力量への依存度”の評価基準

作業効率 及び 品質ばらつきは、プロセスを実行する『人の能力の依存度』と関係しており、『人の能力の依存度』が高いプロセスは、問題点として捉えることができる。
技量判断

作業難易度
属人度

評価基準

高・専門の訓練及び経験による充分な知識を必要とする。

中・専門の訓練が必要。

低・一般的な基礎訓練で可能。
・要点指示を受ければ可能。

手順固定化
属人度

評価基準

高・作業手順が固定されておらず、変化する状
況に応じて作業者の経験や勘で判断している。

中・作業手順が固定されているが、文書化されていない。

低・作業手順が固定化され、作業手順が文書化されている。
・作業手順を規定する必要がない。

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品質

安全リスク

作業結果良否基準
属人度

評価基準

高・作業の良否確認に明確な基準がない。

中・作業の良否確認に明確な基準があり、人が判定している。

低・作業の良否確認に明確な基準があり、判定が自動化されている。
・作業結果が後工程及び製品品質に影響しない。

属人度

評価基準

高・リスクに対して安全ルールがない。
・リスクが認識されていない。

中・リスクに対して安全ルールがあるが、作業者が意識して守っている。

低・リスクに対して物的対策している。
・災害、事故の発生リ
スクが無い。（事務的な作業等）
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TRIZ技法の活用段階とメリット
TRIZ技法活用の３つの段階① 改善の段階にて「技術的矛盾」の解決アプロー
チを用いて短時間で効果的に代替案を作成する。

② 改善の段階にて主な「技術進化のトレンド」を活用することにより、より破壊的なプロセスを開発する。

③ システム最適化（改善案の定着化）の段階においても、「技術進化のトレンド」を活用して革新的なシステムを提案できる。

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「技術的矛盾」活用の結果と効果-1/7

改善の段階にて技術的矛盾の解決アプローチを活用した事例【対象商品】
火力発電設備の部品（160mm×100mm×20mm）【対象プロセス】
放電加工による穴あけ作業を対象プロセスとして選定© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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「技術的矛盾」活用の結果と効果-2/7【計測・分析】
プロセス分析により改善ポイントを特定。

 ワークの治具への取り付けにおいて、ワークを片手で支えながらチャックする必要があり、取付けが難しい構造になっている。
 作業者はその難易度について意識していなかったが、品質記録を調査したところ年間に数個の加工不良が発生していた。
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「技術的矛盾」活用の結果と効果© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

-3/7

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「技術的矛盾」活用の結果と効果© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

-4/7

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「技術的矛盾」活用の結果と効果-5/7【技術的矛盾の設定】
映像の分析（治具にうまくセットできない原因）結果より、パラメータを選択し、発明原理を特定。
最初の改善案
最初の改善案としてワークの自重を支えられるように治具を傾けることを考えたが、結果として加工がし難くなる弊害が発生。
選択したパラメータ
改善するパラメータ：「34：操作の容易性」
悪化するパラメータ：「41：製造性」、「44：生産性」
特定した発明原理
29：空気圧と水圧の利用
36：相変化
5：併合
1：分割© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

28：メカニズムの代替
15：ダイナミック化
25：セルフサービス
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「技術的矛盾」活用の結果と効果-6/7【アイデア①（併合の原理）】
ワークの自重を支える機能と、ワークを固定する機能を併合【アイデア②（分割の原理）】
ワークを固定する機能と、ワークの姿勢を決める機能を分割本案を採用© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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「技術的矛盾」活用の結果と効果-7/7「技術的矛盾」を活用してみて

 「技術的矛盾」の解決アプローチを用いて短時間で効果的に代替案を作成することができた。

 プロセス診断により問題点を特定し、問題事象を詳細に把握したことにより、「技術的矛盾」の解決アプローチをスムーズに適用することができた。

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「技術進化のトレンド」活用の可能性-1/5

TRIZ技法活用の３つの段階① 改善の段階にて「技術的矛盾」の解決アプロー
チを用いて短時間で効果的に代替案を作成する。

② 改善の段階にて主な「技術進化のトレンド」を活用することにより、より破壊的なプロセスを開発する。

③ システム最適化（改善案の定着化）の段階においても、「技術進化のトレンド」を活用して革新的なシステムを提案できる。

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「技術進化のトレンド」活用の可能性-2/5

技術進化のトレンド「制御性」
直接的な仲介を用いたフィードバック

知的な制御作用

制御作用の導入

フィードバックユーザにとっての安全性を改善する

システムに自己修正させる

適応可能なシステムにするユーザの苦労を減少させる

エラーや致命的な故障の恐れを減少させる

自己学習機能を持つシステムにする

指定された要求に合わせて機能の提供を制御できる自己修復機能を持つシステムにする

ユーザが誤って壊さないように保護性を改善する

システムの非線形性による故障の可能性を減少させる

ユーザの関与の必要性を減少させる
出展：「TRIZ実践と効用 体系的技術革新（改訂版）」（クレプス研究所）© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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「技術進化のトレンド」活用の可能性-3/5【現行プロセスの機能系統図】
穴を形成する

穴の角度を制御する穴の位置を制御する

ワークの角度を制御する

ワークを傾ける

ワークを固定するワークの姿勢を維持する

ワークの位置を制御する

仲介を用いた改善案②「ワークを傾ける」を治具で仲介ワークを固定するワークを固定する穴の径を制御する電極の径を保つ
電流値を制御する穴の直進度を制御する・・・© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

ワークを固定する電極の直進度を保つ

仲介を用いた改善案①「ワークの姿勢を維持する」
をバネで仲介電極の直進度を確認する

加工速度を制御する23

「技術進化のトレンド」活用の可能性-4/5【現行プロセスの機能系統図】
穴を形成する

穴の角度を制御する穴の位置を制御する

ワークの角度を制御する

ワークを傾ける

ワークを固定するワークの姿勢を維持する

ワークの位置を制御する
ワークを固定するワークを固定する穴の径を制御する電極の径を保つ
電流値を制御する穴の直進度を制御する

・・・© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

フィードバックを用いた改善案
ワークがすべてのロケーションポイントで接触していることを検知(センシング)してフィードバックする。
現状は人がチェックしており、属人度が高い。

ワークを固定する
電極の直進度を保つ

電極の直進度を確認する

加工速度を制御する
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「技術進化のトレンド」活用の可能性-5/5【「知的なフィードバック」を採用した機能系統図の例】
穴を形成する

穴の角度を制御するワークを固定する
ワークの角度を検知する

穴の位置を制御するワークを固定する
ワークの位置を検知する
ワークを固定する穴の径を制御する電極の径を保つ

知的なフィードバックを用いた改善案「ワークの角度を制御する」のではな
く、ワークの角度を検知して、検知した角度に合わせて設備側で角度を制御する。

機能系統図を書き換えて、ワークの角度を「検知する」
アイデアを検討

電流値を制御する穴の直進度を制御する

・・・© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

ワークを固定する電極の直進度を保つ加工速度を制御する「技術進化のトレンド」を適用することで、より革新的電極の直進度を確認するな生産プロセスを開発することができる25

今後の課題 生産プロセス変革フレームワークにTRIZを活用することで、改善を効率的、効果的に行う事が可能であり、またその実施例も示した
 但し、「TRIZ技法活用の３つの段階」で示した以下の２つの段階でTRIZを活用することで、その効果をより高められると考える
 改善の段階にて主な技術進化のパターンを活用することにより、より破壊的なプロセスを開発する
 システム最適化（改善案の定着）の段階でも、技術進化のパターンの活用で効果を出す© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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ありがとうございました© 2019 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. All Rights Reserved.

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