IT活用方針はBOMとコラボレーション型PLM


目次

(1)BOM(部品表)とは
(2)製品開発プロセス変革の成功モデル
(3)PDMからPLMへ

(1)BOM(部品表)とは
製品の仕様と部品構成を管理する部品表(Bill of Materials BOM)は、企画・設計・販売・製造といった用途・使用条件によって、管理するデータの内容・構造が異なります。それぞれの用途・使用条件に合わせた部品表(BOM)を構築する必要があります。 部品表(BOM)は販売、計画、設計、製作、サービス等様々な業務を遂行する上での「基幹」情報であり、正確な部品表(BOM)を適切なタイミングで作成し、有効に活用することは製造業の業務にとって最重要な経営課題です。


用途・使用条件に合わせた部品表(BOM)とは、製品のライフサイクルのフェーズに対応して下記の各種の部品表(BOM)が論理的に存在します。
@ 構想BOM: 既存の部品表(BOM)の実績情報を反映して製品の設計・製造のシミュレーションを行い、開発上流段階からのコスト作り込み、製品バリエーション展開の検討等を行います。
A 技術BOM: 設計BOMとも呼び、開発・設計段階での部品構成情報を階層化して登録・管理します。同時に、部品・モジュール・製品ごとの仕様情報と図面・CADデータを設計成果物として、階層化された部品構成情報とリンクし、技術情報を一元的に管理します。PDM(Product Data Management 製品情報管理)とも呼ばれることが多いようです。
B 工程BOM: 生産技術段階(生産準備段階)で技術BOMに部品・モジュール・製品ごとの製造(加工・組立)工程情報を追加します。今までは、工程情報は工程順序表として部品表とは別に作成されていますが、工程BOMに統合することで、製造業務と設計業務を連結して、設計段階で製造しやすい設計を可能にするものです。
C 営業BOMとセールスコンフィグレータ: 製品を「販売する」単位で製品カタログに記載された部品・モジュール・オプション・アクセサリー等の構成情報と、製品の基本構成とオプションの組合せ制約情報を営業BOMとして登録・管理します。営業段階で、営業担当者がセールスコンフィグレータのソフトウェアを使って、顧客仕様に適合する形に電子的に部品・モジュール・オプション等を組合せることにより、迅速・正確に見積作成・確定仕様作成を行うことが可能となります。インターネットを活用した電子商取引(e-Commerce)では、たとえばデルコンピュータの例に見るように、顧客自身がセールスコンフィグレータを使って自分の希望に合った製品仕様を見つけて発注することが今や当たり前になっています。
D 受注BOM: 受注後に営業担当者が受注仕様を製造に伝えるとともに、売れ筋商品の把握、特注設計時の流用設計等に活用します。営業BOMではカタログ記載の部品・製品コードを使いますが、受注BOMでは製造で使用する社内の部品コードに変換されます。
E 製造BOM: 製造(加工・組立・外注)に必要な部品・資材情報と工程順序情報を表し、生産スケジューリングや生産指示、工程管理に活用します。従来から、MRPやERPといった生産管理システムにおいて部品表(BOM)と呼ばれてきたもので、部品コードの同じものは集約されています。つまり、設計BOMのように製品の機能構成に合わせて細かく部品構成表にしているものとは異なり、現状の製造BOMは資材発注を主目的で使っている関係で、複数のモジュールで使う同一部品コードはまとめて一本化しています。
F サービスBOM: 顧客に納入した製品・設備の最終仕様を一元管理し、保守・改造等の履歴を管理し、サービス対応等に活用します。現状では、産業財のように、納入後に長期にわたって修理・オーバーホール等を行う必要のある製品は、サービスBOMをサービス部門が独自に作って運用しています。
G 部品マスタ: 上記の各種BOMを構築・運用するために、部品(品目、あるいは資材)コードに基づいて部品情報を一元管理し、部品仕様情報、サプライヤー情報、コスト情報等の属性情報を管理する必要があります。
H 生産座席予約システム: BOMの導入効果をあげるために、生産管理システムに生産座席予約システムを追加するようになりました。生産座席予約方式を取り入れることにより、工場内の生産状況の「見える化」を実現し、多段階で決まっていく仕様を制御できるようになります。また仕様変更/計画変更時の調整を行うことが容易になります。

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(2)製品開発プロセス変革の成功モデル
製品開発プロセスを変革して、リードタイム短縮(短納期化)と利益増加(コスト低減)を実現するためには、以下の2つの基本方針を実行する必要があります。
@ 源流(構想設計)段階から機能・コスト・製造性を創り込みます。
A 情報パイプラインを活用して開発組織力を強化します。


この基本方針を具体化するためには、下図のように、まず設計開発プロセスを現状の逐次実行(ウォーターフォール)型モデルから同期実行(コラボレーション)型モデルへ変革する必要があります。確実にリードタイム短縮と品質向上が達成でき、その結果としてコスト低減が実現されます。ただし、変革モデルに貴社のプロセスを変えるためには、情報技術(IT)の導入と活用が要求されます。


製品開発プロセスの変革を成功させるためには、下記の変革目標を設定します。
@ 解析・シミュレーションの活用: 各種の3次元CAEやシミュレーション・ソフトウェアを活用し、機能検証を強化して設計ミスを撲滅し、コストダウンを実現します。
A 3次元モデル設計への移行: 現状では設計工程ごとにデータ再入力を行っていますが、前工程のデータを活用するためには3次元モデル化しておけば後工程でもそのまま(データ入力ゼロで)活用できます。3次元モデル設計と解析・シミュレーションの活用を組み合わせることにより、設計変更を低減できるようになり、量産段階での設計変更ゼロが実現できます。
B 試作の短納期化の実現: 3次元CAD(モデル設計)データを3次元CAMに再入力ゼロで入力することにより、加工や組立等のNCデータ(STLデータ等)が自動的に作成できるようになります。3次元CAMとRP(Rapid Prototyping 光硬化樹脂等を使って形状を作成する技術)を直結させて、試作品の実形状を短時間で作ることができます。最近では少数個であれば、試作即製品として、RPだけで製品を製造することも可能になりました。試作レスの夢ではありません。

変革の手順は、
第1段階: 製品開発に使う設計(3次元CAD)ツールを社内で統一し、標準ツールの教育を設計者・技術者へ行います。ツールを標準化することで数がまとまりますので、ツールベンダーより安く購入できるメリットもあります。
第2段階: 3次元CAEツールやシミュレーション・ソフトウェアを導入し、3次元CADツールとの間で再入力ゼロでデータ入力を可能とします。解析・シミュレーションの活用や試作レスを実現し、設計組織能力を強化します。
第3段階: PDM(製品データ管理)システムを導入して、部品表(BOM)やCAD/CAEの各種データを一元的にデータベースに蓄積・管理し、技術情報の再利用や共有化を可能とする情報パイプラインを整備します。そのためには、部品(品目あるいは資材)コードの社内標準化に代表される部品情報やCAD情報の管理情報の社内標準化が要求されます。


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(3)PDMからPLMへ
上記ではPDM(製品データ管理)を紹介しました。PDMは約10年以上前に米国で生まれた概念です。それまでの図面管理(Engineering Data Management EDM)を発展させて、単なる図面からCADデータも含めたすべての設計成果物のデータベース管理を製品構成表に従った部品・モジュール・製品ごとに階層化して行う概念です。 数年前に、東京大学の木村文彦教授の唱えた製品ライフサイクルにわたって全ての技術情報を管理しようとする製品ライフサイクル管理(Product Lifecycle Management PLM)の概念が米国で評価され、PDM製品が今ではPLM製品と名を変えています。

企業のPLMシステムの導入目的は、
・ 基本設計から量産実装までの「製品データの流れ」を連結します。
・ 事業部間で製品データの共有化・再利用のできる仕組みを作ります。
が主要なものですが、PLMは製品ライフサイクルを対象としていますので、設計〜製造準備という現状のPLMの対象範囲を企画・設計・販売・製造・保守の製品ライフサイクル全体へ拡大する必要があります。



PLMシステムは企業内および企業間の情報パイプライン効果を高めます。製品開発で部品表(BOM)と図面・CADデータ等が生成されますが、PLMのデータベースで一元管理されますので、後工程の資材購買、生産、受注・出荷、保守サービス等の業務ではこれらの技術情報を再入力ゼロで活用・再利用できるようになります。


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