IATF 16949 8.3.2.2項：製品設計の技能【要求事項解説】

はじめに

IATF 16949は、自動車業界における品質マネジメントシステムの国際標準であり、品質の向上とプロセスの改善を目的としています。

その中で「8.3.2.2 製品設計の技能」セクションは、製品設計に関わるスタッフの能力と使用するツール・手法に焦点を当てており、企業が設計プロセスで品質を確保し、設計要求事項を実現するために必要な知識と技術的なスキルを提供することを求めています。

本記事では、IATF 16949の「8.3.2.2 製品設計の技能」に関する要求事項を深堀りし、企業がどのようにして設計スタッフの能力を確保し、適切なツールや手法を選定・活用するべきかを解説します。

1. 要求事項の概要

IATF 16949「8.3.2.2 製品設計の技能」では、製品設計に責任を持つ要員が「設計要求事項を実現する力量をもち、適用されるツール及び手法の技能をもっていること」を確実にするよう求めています。

これにより、設計部門に関わる全てのスタッフが十分な技術的なスキルを有し、最新のツールや手法を活用することで、設計段階から品質や製品の安全性、信頼性を確保することが目的となっています。

この要求の重要性は、製品設計が最終的な品質に大きな影響を与えるためです。

設計段階でのミスや不備は後工程での修正が難しく、コストがかさむため、設計者のスキルと適切なツールの選定は非常に重要です。

2. 設計要求事項の実現能力を確保する

「設計要求事項を実現する力量」とは、製品設計に関わる要員が、具体的な設計目標を達成するために必要な知識、技術、経験を持っていることを意味します。

これには、次のような要素が含まれます。

• 製品知識と技術的理解
  設計者は、製品がどのように使用されるのか、また製品に対する要求事項（安全性、機能性、耐久性、コストなど）を理解し、それを設計に反映する能力が求められます。例えば、自動車部品の設計者は、エンジンの動作原理や車両の全体的な構造を理解した上で設計を行わなければなりません。
• 工程と製造方法の知識
  設計部門と製造部門の連携が強調されています。設計段階で製造工程を意識し、部品が製造可能かつ組み立てやすいものであることを確認するスキルが必要です。これには、DFM（Design for Manufacturability）やDFA（Design for Assembly）などの知識が含まれます。
• リスク管理と問題解決能力
  設計にはリスクが伴います。設計者はFMEA（Failure Mode and Effect Analysis）やFTA（Fault Tree Analysis）などのリスク管理手法を用いて、設計の初期段階で潜在的な問題を特定し、予防策を講じる能力が求められます。

このような設計要求事項を実現するためには、設計者が高度な技術と深い知識を有している必要があります。

そのため、企業は設計担当者に対して継続的な教育・訓練を行い、技能の向上を図ることが求められます。

3. 適用されるツールと手法の明確化

IATF 16949は、「適用されるツール及び手法を明確にする」ことを要求しています。

これには、設計者が使用する具体的なツールや手法を確立し、それに基づいて業務を進めることが含まれます。

企業は、どのツールや手法を採用するかを明確にし、それに対するスタッフの教育を行う必要があります。

具体的には、以下のようなツールや手法が含まれます。

• CAD（Computer-Aided Design）システム
  設計者は、コンピュータを使用して部品や製品の3Dモデリングを行うCADツールを使いこなす必要があります。CADツールは製品の設計精度を高めるだけでなく、設計データのデジタル化を可能にし、迅速な試作や製造工程への反映を助けます。
• CAE（Computer-Aided Engineering）ツール
  設計段階でのシミュレーションを行うためのCAEツールも重要です。これにより、製品が実際に使用される条件をシミュレートし、製品が満たすべき性能要件を評価することができます。例えば、構造解析や熱解析などが挙げられます。
• PLM（Product Lifecycle Management）システム
  PLMは製品のライフサイクル全体を管理するツールであり、設計から製造、使用、廃棄に至るまでのすべての情報を一元管理することができます。これにより、設計変更の追跡や品質管理が容易になります。
• FMEA、FTAなどのリスク分析ツール
  製品設計時にリスクを評価するためのツールとして、FMEA（Failure Mode and Effect Analysis）やFTA（Fault Tree Analysis）などが使用されます。これらは、製品が故障する可能性を特定し、その影響を最小限に抑えるために非常に重要です。
• 製造支援ツール
  DFM（Design for Manufacturability）やDFA（Design for Assembly）といった設計支援ツールは、設計段階から製造性を考慮し、製品が効率よく生産できるようにするためのものです。これにより、設計者と製造部門がスムーズに連携でき、製造コストや時間を最適化できます。

これらのツールや手法を選定する際、企業は自社の製品や製造プロセスに最適なものを選び、設計担当者がその使用方法を習得できるような教育システムを整備する必要があります。

4. 技能向上のための取り組み

設計担当者の技能を向上させるためには、企業が次のような取り組みを行うことが重要です。

• 定期的な教育・トレーニングプログラム
  設計者は、常に最新の設計手法やツールを習得し、技術的なスキルを向上させる必要があります。そのためには、定期的な教育・トレーニングが必要です。企業は、新しいツールの導入や、既存ツールの使い方に関する研修を定期的に実施し、設計者の技術レベルを向上させます。
• 外部研修や資格取得支援
  自社内で提供できるトレーニングが限られている場合、外部の専門家による研修や、業界標準の資格を取得するための支援も有効です。例えば、CADやCAEの認定資格を取得することで、設計者のスキルレベルを客観的に証明することができます。
• 他部門との連携強化
  設計部門だけでなく、製造部門や品質部門と定期的に連携を取り合い、設計の課題や改善点を共有することが重要です。部門間でのコミュニケーションを強化することで、設計の実務に対する理解が深まり、設計スキルが向上します。

5. 数学的にデジタル化されたデータの適用

IATF 16949の要求事項には、製品設計の技能の一例として「数学的にデジタル化されたデータの適用」が挙げられています。

これには、設計プロセスでのデジタルツールの使用や、データを数値的に扱うことの重要性が示唆されています。

例えば、製品設計の際に、材料強度や耐久性などの計算をデジタルツールを用いて正確に行うことが求められます。

デジタル化されたデータは、設計の精度を向上させるだけでなく、設計データの共有や管理が容易になり、設計変更の迅速化や製造工程への適用もスムーズに進めることができます。

6. 結論

IATF 16949の「8.3.2.2 製品設計の技能」は、設計に携わる要員が設計要求事項を実現するための適切なスキルとツールを有することを求めています。

企業は、設計担当者が最新のツールや手法を駆使できるように、教育・訓練を通じて技術的な能力を高め、設計品質を確保することが求められます。

また、設計者が使用するツールや手法を明確にし、それに基づいて業務を進めることも重要です。

設計段階での技能向上は、最終的な製品の品質や生産性に大きな影響を与えるため、企業は継続的な能力開発とツールの最適化に努めるべきです。