設計から製造の依頼で部品点数を削減する5つの設計最適化手法

製品の設計から製造までを外部に依頼する際、部品点数の削減は、製造工程の効率化や品質の安定化を実現するための重要な検討課題です。部品点数が多い製品では、部品ごとの加工や調達だけでなく、組立作業、検査、在庫管理、設計変更への対応など、多くの工程で管理負担が発生します。

一方、部品点数を減らすことだけを優先すると、加工が難しくなったり、部品交換ができなくなったりする可能性があります。そのため、設計から製造を依頼する場合は、単純に部品を統合するのではなく、製品の機能や製造方法、保守性まで考慮した設計最適化が求められます。

特に、試作から量産への移行を予定している製品では、初期段階で部品構成を見直すことで、後工程の手戻りを減らしやすくなります。設計担当者と製造担当者が連携し、加工方法や組立順序を踏まえて検討することが重要です。

本記事では、設計から製造の依頼で部品点数を削減するための5つの設計最適化手法を解説します。部品の一体化、共通化、締結構造の見直し、製造しやすい形状への変更、公差設計と試作検証を中心に、実務での進め方や注意点も紹介します。

設計から製造の依頼で部品点数の削減が重要になる理由

製品を構成する部品点数は、製造工程の複雑さに大きく関係します。一般的に、部品が増えるほど加工、調達、組立、検査などの対象が増え、管理すべき情報も多くなります。

例えば、複数の板金部品をねじで固定する構造では、板金部品それぞれの加工に加え、締結部品の調達や組立作業が必要です。さらに、組立後の位置ずれや締結状態の確認も求められます。

この構造を適切に一体化できれば、締結部品や組立工程の一部を削減できる可能性があります。ただし、一体化によって曲げ加工が複雑になる場合や、加工設備の制約が生じる場合もあるため、製造工程全体で判断する必要があります。

部品点数削減のメリットの一つは、組立作業を簡素化できることです。部品を取り付ける回数が少なくなれば、部品の向きや位置を確認する作業、締結工具を使用する作業などを減らせる場合があります。作業手順が単純になることで、組立ミスの発生機会を減らす効果も期待できます。

また、部品点数の削減は調達管理にも影響します。個別に手配する部品が減れば、発注情報や納入状況を管理する負担が軽減される可能性があります。特に、多品種少量生産では、少量の部品を複数種類調達する必要があるため、共通化や一体化の効果が現れやすい場合があります。

品質管理の面でも、部品点数の見直しは重要です。複数部品を組み合わせる構造では、各部品の寸法ばらつきや組立位置のばらつきが積み重なる場合があります。設計を適切に統合することで、組立による誤差要因を減らせる可能性があります。

ただし、部品点数が少なければ必ず品質が向上するわけではありません。一体化した部品の加工精度を確保できなければ、かえって不良が増えることもあります。

さらに、保守性も重要な判断要素です。摩耗しやすい部品や定期交換が必要な部品まで一体化すると、不具合発生時に大きな部品単位で交換しなければならない可能性があります。

したがって、設計から製造を依頼する際は、部品点数の削減を単独の目標にするのではなく、加工性、組立性、品質、保守性を含めた全体最適として考えることが大切です。

部品点数を削減する前に整理すべき設計情報

部品点数を削減するためには、現在の製品構成を正確に把握する必要があります。設計図面だけを見て削減対象を判断すると、各部品が持つ役割や製造上の制約を見落とす可能性があります。

最初に確認したいのは、部品表と組立図です。部品表には、構成部品の名称、数量、材質、仕様などを整理します。組立図では、各部品の配置や接合方法、組立順序を確認します。

ここで注意したいのが、部品の総数と部品の種類数は異なるという点です。

例えば、同じねじを20本使用している製品では、ねじの種類数は1種類ですが、組立で扱うねじの総数は20本です。ねじの種類を統一すれば調達管理を簡素化できますが、組立に必要な締結回数は変わりません。

一方、ねじを使用しない固定構造に変更できれば、総部品点数や組立作業そのものを減らせる可能性があります。

この違いを理解したうえで、削減したい対象を明確にする必要があります。

次に、各部品が果たす機能を整理します。位置決め、荷重支持、密封、放熱、防振、保護、外観形成など、部品にはさまざまな役割があります。

単に部品の形状が似ているという理由だけで統合するのではなく、同じ材料や製造方法で複数の機能を実現できるかを検討します。

例えば、ある金属部品が固定と位置決めの両方を担える場合、別々に設けていた固定金具と位置決め部品を統合できる可能性があります。

ただし、位置調整が必要な構造では、部品を分けたままにした方が組立精度を確保しやすいこともあります。

製造情報の整理も欠かせません。各部品について、切削加工、板金加工、樹脂成形、溶接など、どの方法で製造しているかを確認します。

さらに、加工後の表面処理、熱処理、検査、組立などの工程も把握します。部品を統合した結果、追加の加工工程が必要になる場合があるためです。

既存製品を見直す場合は、製造現場で発生している問題も確認すると効果的です。組立時に位置合わせが難しい箇所、部品の向きを間違えやすい箇所、不良が発生しやすい接合部分などは、設計最適化の候補になります。

このような情報を事前に整理しておくことで、設計から製造を依頼する相手にも改善目的が伝わりやすくなります。

手法1：複数部品の機能を統合して一体化する

部品点数を削減する代表的な方法が、複数の部品を一つの部品に統合する設計です。

部品の一体化では、それぞれの部品が持つ機能を整理し、一つの形状で必要な機能を満たせるかを検討します。

例えば、装置内部に取り付ける支持部品を考えます。従来の構造では、支持板、補強金具、位置決め部品を別々に製作し、ねじで組み立てている場合があります。

この構造に対して、支持板に曲げ加工を追加し、補強機能と位置決め機能を持たせることができれば、部品点数を減らせる可能性があります。

一体化が実現すると、個別部品の製作や組立に必要な工程を削減できる場合があります。また、組立時の位置合わせが不要になることで、部品間の相対位置のばらつきを抑えられる可能性もあります。

ただし、部品の一体化には製造方法との適合性が重要です。

例えば、複数の切削部品を一つの大きな部品に統合すると、材料の取り代が増えたり、工具が届きにくい形状が発生したりすることがあります。

加工中に保持しにくい形状になれば、追加の治具が必要になる可能性もあります。複雑な一体形状によって加工時間が増える場合もあるため、部品点数だけで評価してはいけません。

樹脂成形では、従来は別部品としていた固定部や補強部を本体形状に組み込む方法が考えられます。適切な設計であれば、組立部品を削減しながら必要な機能を確保できる場合があります。

一方、肉厚の急激な変化や複雑な形状は、成形時の収縮差、反り、ヒケなどにつながることがあります。また、抜き勾配や金型からの取り出し方向も考慮する必要があります。

部品を統合する際は、材料特性の違いにも注意が必要です。

例えば、耐摩耗性が必要な部分と柔軟性が必要な部分では、適切な材料が異なる場合があります。これらを無理に一体化すると、必要な性能を確保できなくなる可能性があります。

温度変化による膨張差を吸収するため、意図的に部品を分割している設計もあります。このような構造を一体化する場合は、熱変形や応力集中について確認することが重要です。

また、保守や修理の観点も欠かせません。交換頻度の高い部品を大きな構造部品と一体化すると、故障時の交換範囲が広がります。

そのため、設計から製造の依頼では、一体化する部分と分割して残す部分を明確にする必要があります。

一体化の候補を選ぶ際は、同じ材料で構成できること、機能上の分割理由がないこと、加工方法が成立すること、交換性を損なわないことなどを総合的に確認します。

部品を減らすこと自体を目的とせず、製品全体の機能を維持しながら合理的な構造に変えることが、この手法の基本です。

手法2：部品の共通化と標準化で種類を減らす

部品点数削減の検討では、部品そのものをなくす方法だけでなく、部品の種類を減らす共通化と標準化も重要です。

共通化とは、用途ごとに異なる部品を使用している部分について、同じ部品を使えるように設計を見直すことです。

例えば、装置内の複数箇所で異なる寸法の固定金具を使用している場合、必要な強度や取付条件を確認したうえで、共通形状に統一できる可能性があります。

部品を共通化すると、図面管理や調達管理の負担を減らせる場合があります。製造委託先にとっても、加工条件や検査方法を統一しやすくなることがあります。

特に、多品種少量生産では、製品ごとに専用部品を設計すると、部品の種類が増えやすくなります。

複数の製品で共通の固定部品や支持部品を使用できれば、設計変更時の管理対象を整理しやすくなります。

ただし、共通化は部品の総数を直接減らす手法とは限りません。

例えば、異なる種類のねじを同じ規格に統一しても、取り付ける本数が変わらなければ、組立時に扱う部品の総数は同じです。

そのため、部品点数削減の目標が組立工数の低減である場合は、共通化だけでなく締結箇所の削減も検討する必要があります。

標準化では、部品の寸法、材料、加工方法、取付方法などを一定のルールに沿って統一します。

例えば、板厚や穴径、ねじの呼び寸法を必要な範囲で整理すると、使用する工具や加工条件を共通化しやすくなる場合があります。

また、設計段階で使用する材料の種類を必要以上に増やさないことも重要です。材料を統一できれば、製造委託先での材料管理が簡素化される可能性があります。

ただし、すべての部品を同じ仕様にすることが適切とは限りません。

荷重が大きい部分に必要以上に薄い部品を使用したり、逆に軽量化が必要な部分へ過剰な強度を持つ部品を採用したりすると、製品性能や製造性に悪影響を与える場合があります。

共通化する際は、使用環境、負荷条件、必要寿命、取付スペースなどを確認し、各用途で要求性能を満たせるかを判断します。

設計から製造を依頼する場合は、製造委託先が扱いやすい標準寸法や加工方法について相談することも有効です。

製造現場で継続的に使用している材料や加工設備に適した仕様を採用できれば、特殊な加工条件や専用治具への依存を減らせる可能性があります。

さらに、共通化した部品には、統一された図面番号や改訂情報を付与することが重要です。同じ名称でも仕様が異なる部品が混在すると、誤発注や組立ミスにつながるおそれがあります。

共通化と標準化では、単に部品の種類を減らすだけでなく、設計情報と製造情報の整合性を保つことが重要になります。

手法3：締結・接合構造を見直して構成部品を減らす

部品点数を削減する際に見直したいのが、ねじ、ナット、座金、ピン、固定金具などの締結部品です。

製品本体の構造部品を減らすことが難しい場合でも、固定方法を変更することで部品点数や組立作業を削減できる可能性があります。

例えば、二つの板金部品をねじとナットで固定している場合、適切な設計条件であれば、片側の部品にねじ山を設けることでナットを省略できることがあります。

ただし、十分なねじのかみ合い長さを確保できるか、繰り返し締結に耐えられるか、材料の強度が適切かを確認する必要があります。

樹脂部品では、はめ込み構造を利用する方法があります。部品の一部に弾性変形する爪を設け、相手部品へ固定することで、ねじなどの締結部品を削減できる場合があります。

この方法は、組立作業を簡素化できる可能性がある一方で、材料の疲労や経年変化、使用温度による影響を受けることがあります。

繰り返し取り外す構造では、爪の破損や保持力の低下が発生しないかを確認する必要があります。

板金部品では、曲げ加工や差し込み構造を利用して、部品同士の位置決め機能を持たせる方法もあります。

例えば、組立時に二つの部品の穴位置を合わせていた構造を、差し込み部と受け部によって位置決めできる構造に変更すると、作業性の改善が期待できます。

ただし、差し込み構造だけで十分な固定力が得られるとは限りません。使用中に振動や衝撃が加わる場合は、抜け止めや追加の固定方法が必要になることがあります。

溶接による接合も、締結部品を削減する方法の一つです。

複数の金属部品を溶接で接合すれば、ねじやナットを使用しない構造にできる場合があります。

一方、溶接では熱による変形や残留応力が発生する可能性があります。また、溶接後に分解することが難しくなるため、保守性や交換性も考慮する必要があります。

接着による固定についても同様です。接着剤を使用すれば、機械的な締結部品を減らせる場合がありますが、接着面の状態、温度、湿度、使用環境、経年劣化などによって性能が変化することがあります。

接着構造を採用する場合は、必要な接合強度だけでなく、使用条件に適した耐久性を確認する必要があります。

締結構造の見直しでは、組立方向も重要です。

複数方向から工具を差し込む必要がある設計では、製品を持ち替えたり、治具への固定方向を変更したりする作業が発生します。

部品の固定方向を統一できれば、組立作業の流れを単純化できる可能性があります。

ただし、すべての締結箇所を削減することが適切とは限りません。

安全上重要な接合部や、振動による緩みが問題になる部分では、必要な固定力や信頼性を確保することが優先されます。

設計から製造の依頼では、接合方法の変更によって削減できる部品だけでなく、新たに必要になる加工工程や検査項目も確認することが重要です。

手法4：加工方法と組立工程に合わせて形状を最適化する

部品点数削減を実現するためには、製造方法を考慮した形状設計が欠かせません。

図面上では一体化できるように見える構造でも、実際の加工設備では製造が難しい場合があります。

そのため、設計段階から加工方法と組立工程を考慮し、製造しやすい形状に最適化することが重要です。

この考え方では、加工性と組立性を同時に評価します。

例えば、切削加工で製作する部品では、工具が加工箇所に届くか、部品を安定して固定できるか、加工後に必要な精度を確保できるかを確認します。

複数の部品を一体化した結果、深い溝や複雑な内部形状が必要になる場合は、加工が難しくなる可能性があります。

そのような場合は、部品を統合するだけでなく、形状そのものを見直す必要があります。

例えば、別々の部品を位置決めするために設けていた突起や穴を、一体化後の構造に合わせて整理できる場合があります。

不要になった形状を残したまま統合すると、部品点数は減っても加工工程が複雑になることがあります。

一体化後の機能を基準に形状を再設計することで、加工性を改善できる可能性があります。

板金加工では、複数の平板部品を組み合わせた構造を、一枚の板材から曲げ加工で製作できる形状へ変更する方法があります。

例えば、本体板と側面の補強板を別々に製作している場合、曲げによって補強形状を形成できれば、部品点数や接合作業を減らせる可能性があります。

ただし、曲げ加工には材料の板厚、曲げ半径、曲げ方向、工具との干渉などの制約があります。

曲げ位置が近接している場合や、複雑な形状を連続して曲げる場合は、通常の設備では加工が難しくなることがあります。

このため、製造委託先の設備条件を確認しながら形状を決めることが重要です。

樹脂成形では、固定部、位置決め部、補強部などを本体形状に組み込む方法があります。

ただし、成形品では肉厚や樹脂の流動、収縮、冷却条件などを考慮する必要があります。

過度に複雑な一体形状は、金型構造を複雑にしたり、成形不良の原因になったりする可能性があります。

また、組立工程に合わせた形状の最適化も重要です。

例えば、左右対称の部品や表裏の判別が難しい部品では、組立時に向きを間違える可能性があります。

部品の形状を工夫して、正しい方向でしか取り付けられない構造にすると、組立ミスを防ぎやすくなります。

位置決め用の突起やガイド形状を本体部品に設けることで、別部品の位置決めピンを削減できる場合もあります。

ただし、位置決め機能を一体化した場合は、加工精度や摩耗によって位置決め性能が変化しないか確認する必要があります。

設計から製造を依頼する場合、加工方法を指定しすぎると、製造委託先が持つ改善の選択肢を狭めることがあります。

必要な機能、寸法精度、使用条件を明確にしたうえで、加工方法の提案を受けることが有効です。

設計担当者だけでは気づきにくい加工上の制約や改善点を、製造現場の知見から把握できる可能性があります。

部品点数を削減する際は、部品そのものの数だけでなく、加工工程数、組立工程数、治具の必要性、検査のしやすさなども含めて判断することが重要です。

手法5：公差設計と試作検証によって部品構成を最適化する

部品点数を削減する際には、公差設計と試作による検証が重要です。

複数の部品を組み合わせる構造では、それぞれの寸法公差や組立時の位置ずれが製品全体の精度に影響します。

部品を一体化すると、従来の組立で発生していた位置ずれの要因を減らせる場合があります。

一方、一体化した部品の加工精度を確保できなければ、製品全体の寸法不良につながる可能性があります。

そのため、部品点数削減では、公差の設定方法を見直すことが重要になります。

例えば、複数の部品を積み重ねて所定の高さを確保する構造では、各部品の厚みや接触面のばらつきが積み重なります。

この構造を一体化できれば、組立による寸法の積み重なりを減らせる可能性があります。

ただし、一体化した部品の全長や平面度、加工基準の設定が難しくなる場合もあります。

そのため、設計変更後の寸法関係を再評価する必要があります。

公差設計では、製品の機能に直接関係する重要寸法と、それ以外の寸法を区別することが重要です。

すべての寸法に厳しい公差を設定すると、加工方法や検査方法に制約が生じる可能性があります。

反対に、公差を広げすぎると、組立時の干渉、すき間、位置ずれなどが発生することがあります。

必要な機能を満たす範囲で、公差を合理的に設定することが求められます。

また、設計変更によって部品を統合した場合は、寸法の基準となる面や穴の位置を明確にする必要があります。

加工基準と検査基準が一致していないと、図面上は要求精度を満たしていても、組立時に問題が発生する場合があります。

特に、複数の機能を一つの部品に統合した場合は、各機能に必要な寸法関係を整理することが重要です。

試作段階では、部品単体の寸法確認だけでなく、実際に組み立てた状態で機能を検証します。

例えば、部品点数を削減した結果、組立作業が簡素化されても、部品同士の干渉や操作性の問題が発生する可能性があります。

また、締結部品を削減した場合は、振動や繰り返し荷重による緩み、変形、破損などが発生しないか確認する必要があります。

試作では、実際の使用条件を想定した評価が重要です。

静的な寸法確認では問題がなくても、温度変化や振動、荷重の繰り返しによって不具合が発生する場合があります。

必要に応じて、耐久試験、温度試験、振動試験、組立確認などを実施し、設計変更の妥当性を判断します。

試作品で問題が確認された場合は、部品点数を元に戻すことだけを考えるのではなく、形状、材料、接合方法、公差条件などを再検討します。

例えば、一体化した部品の一部に応力が集中している場合は、形状変更によって改善できる可能性があります。

一方、交換性や機能上の理由から分割が必要であることが判明した場合は、無理に一体化を維持しない判断も重要です。

設計から製造を依頼する際は、試作で確認する項目と合否判定基準を事前に決めておくことが望まれます。

部品点数削減の効果を客観的に評価することで、量産移行後の品質トラブルを減らしやすくなります。

設計から製造まで一括依頼する際の進め方

部品点数の削減を効果的に進めるには、設計と製造を別々に考えるのではなく、初期段階から連携することが重要です。

設計から製造まで一括して依頼する場合でも、依頼者が必要な機能や品質条件を明確にし、製造委託先と検討内容を共有する必要があります。

最初の段階では、製品の用途、使用環境、要求性能、製造数量、保守条件などを整理します。

部品点数削減の目的についても、組立作業の簡素化、調達管理の負担軽減、品質の安定化、製品の小型化など、何を優先するのか明確にします。

目的が異なれば、適切な設計変更も異なります。

例えば、組立作業の削減を優先する場合は、締結構造の変更が有効なことがあります。一方、図面や調達情報の管理を簡素化したい場合は、部品の共通化が適していることがあります。

次に、現行設計の部品表と組立図を確認し、削減候補となる部品を抽出します。

この段階では、部品の統合可能性だけでなく、加工方法、保守性、交換性、強度なども確認します。

設計変更の候補が複数ある場合は、それぞれの案について製造上の実現可能性を検討します。

例えば、板金部品の一体化が可能でも、製造委託先の設備では必要な曲げ形状を加工できない場合があります。

このような制約を設計初期に把握できれば、加工方法に適した形状へ変更しやすくなります。

製造委託先には、完成図面だけでなく、設計意図を伝えることが重要です。

特に、変更してはいけない重要寸法や、組立後に必要な機能を共有しておくことで、製造側から具体的な改善提案を受けやすくなります。

設計変更後は、試作品を製作して評価します。

試作段階では、図面どおりに加工できるかだけでなく、実際の組立作業や検査作業が成立するかを確認します。

部品点数を削減した結果、組立時間が短縮されても、検査が難しくなる場合があります。

また、部品を一体化すると、従来は個別に交換できていた部分の修理が難しくなることもあります。

試作で確認された問題は、設計担当者と製造担当者で共有し、必要に応じて設計を修正します。

設計変更が発生した場合は、図面番号、改訂番号、変更理由、適用時期などを明確に管理することが重要です。

古い図面と新しい図面が混在すると、部品構成が異なる製品が製造される可能性があります。

特に、複数の製造拠点や協力工場が関係する場合は、最新版の設計情報を共有できる仕組みが必要です。

試作評価が完了した後は、量産条件での製造性を確認します。

少量の試作では問題なく加工できても、継続的な生産では工具摩耗や設備条件の変化によって品質が変動する場合があります。

また、試作時は熟練作業者が組み立てていても、量産時には複数の作業者が対応する可能性があります。

そのため、作業手順の再現性や検査方法の標準化まで確認することが重要です。

設計から製造までを一括して依頼する場合は、設計完了時点を最終判断とせず、試作、評価、量産準備まで継続的に改善することが、部品点数削減の効果を高めるポイントになります。

部品点数削減の効果を評価する方法

部品点数を削減した設計が適切かどうかを判断するには、変更前後の状態を比較する必要があります。

最も基本的な評価項目は、部品の総数と種類数です。

部品の総数は、製品一台を組み立てる際に使用する部品の数量を示します。種類数は、異なる部品番号や仕様を持つ部品の数を示します。

この二つを分けて確認することで、組立作業の簡素化と調達管理の簡素化を区別して評価できます。

例えば、同じ固定部品に統一した場合は種類数が減りますが、総数は変わらない場合があります。

一方、複数部品を一体化した場合は、総数と種類数の両方が減る可能性があります。

次に確認したいのが、組立工程への影響です。

組立作業では、部品の取り出し、向きの確認、位置決め、固定、検査など、複数の作業が発生します。

部品点数削減によって、これらの作業がどの程度変化したかを確認します。

ただし、部品点数が減っても、組立が必ず簡単になるとは限りません。

例えば、一体化した大きな部品を取り付ける際に、複雑な位置調整が必要になる場合があります。

このような場合は、単純な部品点数だけでなく、実際の作業時間や作業の難しさも評価する必要があります。

加工工程の変化も重要です。

部品を統合した結果、加工する部品数は減っても、加工工程が複雑になったり、専用治具が必要になったりする場合があります。

また、一体化した部品に不良が発生すると、複数の機能を持つ部品全体が使用できなくなる可能性があります。

そのため、加工時間、加工の安定性、不良発生状況、再加工のしやすさなどを確認します。

品質面では、寸法精度、組立精度、外観品質、機能試験結果などを比較します。

従来構造で発生していた位置ずれや締結不良が減った場合は、設計変更の効果が現れている可能性があります。

ただし、試作数量が少ない段階では、品質の安定性を十分に判断できないことがあります。

継続生産を予定している場合は、量産に近い条件で製作した部品についても評価することが重要です。

保守性や交換性も評価対象です。

部品点数を削減したことで、分解が難しくなったり、摩耗部分だけを交換できなくなったりする場合は、長期使用への影響を確認する必要があります。

このように、部品点数削減の効果は、数量だけで判断するのではなく、製造工程、品質、保守まで含めて評価することが重要です。

部品点数削減で失敗しないための注意点

部品点数の削減は製造効率の改善につながる可能性がありますが、進め方を誤ると新たな問題が発生することがあります。

特に注意したいのが、部品の一体化を優先しすぎることです。

複数の部品を一体化すると、組立工程を削減できる場合があります。しかし、複雑な形状になることで、加工の難易度が高まることがあります。

例えば、切削加工で製作する部品を一体化した結果、加工工具が届きにくい箇所が発生すると、特殊な加工方法が必要になる場合があります。

また、加工中の変形や振動によって、必要な寸法精度を確保しにくくなることもあります。

このような場合は、部品を分割した方が製造しやすい可能性があります。

二つ目の注意点は、保守性を損なわないことです。

装置や機械の部品には、使用によって摩耗する部分や、定期的な交換が必要な部分があります。

これらを一体化すると、交換対象が大きくなり、保守作業が複雑になる可能性があります。

長期間使用する製品では、製造時の部品点数だけでなく、使用期間中の点検や交換作業も考慮することが重要です。

三つ目は、材料特性や強度を十分に確認することです。

部品の統合によって荷重の伝達経路が変わると、従来とは異なる場所に応力が集中する場合があります。

また、異なる材料を使用していた部品を同じ材料に統一すると、耐摩耗性、耐熱性、耐食性などに影響する可能性があります。

必要に応じて、強度計算や試験によって性能を確認します。

四つ目は、製造委託先との認識違いを防ぐことです。

設計担当者が部品点数削減を優先していても、製造担当者は加工性や品質安定性を重視している場合があります。

どちらか一方の判断だけで設計変更を進めると、製造段階で問題が発生する可能性があります。

そのため、設計変更の目的と要求性能を明確にし、加工上の制約について事前に協議することが重要です。

五つ目は、設計変更の効果を十分に検証することです。

図面上で部品点数が減っていても、実際の組立作業や製品性能に問題がないとは限りません。

特に、締結構造の変更や部品の一体化では、振動、温度変化、繰り返し荷重などによる影響を確認する必要があります。

また、量産前には検査方法の変更も検討します。

従来は部品ごとに寸法を測定できていた構造でも、一体化によって測定箇所にアクセスしにくくなる場合があります。

そのため、必要な寸法や機能を検査できる構造になっているか確認することが重要です。

さらに、設計変更によって既存部品との互換性が失われる場合があります。

保守用部品を継続して供給する必要がある製品では、新旧設計の互換性や適用範囲を明確に管理する必要があります。

部品点数削減では、単純な数量目標を設定するだけでなく、変更してはいけない機能や品質条件を明確にすることが、失敗を防ぐうえで重要です。

まとめ：部品点数の削減は製造現場まで考慮した設計が重要

設計から製造の依頼で部品点数を削減するためには、製品の機能を維持しながら、部品構成と製造工程を総合的に見直すことが重要です。

今回紹介した5つの設計最適化手法は、複数部品の一体化、部品の共通化と標準化、締結・接合構造の見直し、加工方法と組立工程を考慮した形状最適化、公差設計と試作検証です。

これらの手法は、それぞれ独立しているわけではありません。

例えば、部品を一体化する場合は、加工方法の変更が必要になることがあります。また、締結部品を減らす場合は、位置決め方法や公差設計を見直す必要があります。

そのため、設計段階から製造方法や組立工程を考慮し、複数の手法を組み合わせて最適化することが効果的です。

特に重要なのは、部品点数を減らすこと自体を最終目的にしないことです。

部品点数が減っても、加工が難しくなったり、保守性が低下したりする場合は、製品全体として改善につながらない可能性があります。

設計から製造までを一括して依頼する場合は、設計担当者と製造担当者が連携し、試作評価を通じて改善を進めることが重要です。

また、製造現場や施工現場で発生した課題を設計へ反映する仕組みも、継続的な改善には欠かせません。

例えば、装置の設置や施工を伴う製品では、現場で発生した組立上の問題や取付位置の不具合を記録しておくことで、次回の設計変更に活用しやすくなります。

こうした現場情報の整理には、現場写真・位置情報・施工記録を管理できるLRTK Phoneの活用も選択肢になります。

LRTK Phoneを活用して現場の状況や作業記録を整理すれば、設計担当者と現場担当者の間で情報を共有しやすくなり、部品構成や施工性を見直す際の参考資料として役立てられます。

ただし、製品の設計変更や品質判定には、図面、測定結果、試験記録などの技術情報も必要です。現場記録と設計・製造情報を適切に組み合わせることが重要になります。

部品点数の削減を成功させるには、設計、製造、組立、検査、保守、現場作業までを一連の工程として捉えることが大切です。製造現場の知見と実際の使用状況を設計へ反映し、機能と品質を維持しながら無理のない部品構成を目指すことで、継続的な製品改善につなげられます。