フロントローディング

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フロントローディング †

フロントローディング 読み：フロントローディング 開発プロセス 3次元CAD シミュレーション・CAE 工場 メカ設計 光ディスク

　パソコンや家電製品などでは，光ディスクなどを機器の前面に飛び出してくるトレイに載せて挿入，排出できる仕組みをこう呼ぶ。これに対して，製品開発プロセスの分野でフロントローディングと言った場合は，一般に業務の初期工程（フロント）に負荷をかけ（ローディング），作業を前倒しで進めることをいう。

　特に製品開発における，初期段階での品質の作り込みのことを指す場合が多い。できるだけ早いうちに問題点を洗い出してこれをつぶし，初期段階から設計品質を高めておこうというものだ。従来は試作後に実施していた検討を，試作品のない設計初期にデータを使って検討するのである。

　概念としては新しいものではない。コンカレント・エンジニアリングとともに3次元設計を進める狙いの一つとなっており，多くの企業が恒常的に取り組んでいる。

　コンカレント・エンジニアリングが，データを早くから供出することによって，製造や試作など設計以外の部門の仕事を同時並行的に処理しようとするものであるのに対し，フロントローディングはおおむね設計部門内での品質検討業務の前倒しといってよいだろう。

　ただしコンカレント化を進めれば，他部門からのフィードバックも早まるはずで，必然的にフロントローディングになる。従って両者は不可分の概念とも言える。

　設計の3次元化とともに語られることが多いのは，3次元CADの導入によって図面だけでは分かりにくい部品干渉などをチェックできるようになるからだ。　従来は試作するまで発見できなかった不具合を，3次元データを使って設計段階で見つけられるようになる。設計後期での手戻りや出図後に発生する設計変更，試作，実験などが減れば，開発コストや開発リードタイムを大幅に削減できる。

　CAEの普及もその一翼を担っている。これまでは実験でしか分からなかった性能を設計途中に調べられる。しかも実験では困難なさまざまな条件での検証が可能だ。

　ただし，その名の通り初期段階に大きな負荷がかかるのが難点。つまり工数が増えて設計者の負担が大きくなる。しばしばこれが設計の3次元化の障害となる。

　生産準備や試作などの後工程の部門は楽になるものの，設計者にとっては3次元化するメリットが感じられないどころか，むしろ仕事が増えるためにデメリットが強く感じられて3次元CAD を利用する動機が弱まる。

　この問題は現場のボトムアップだけでは解決しにくい。フロントローディングに取り組むということは，それだけ設計初期の重要性を認識しているということに他ならない。人員を補強するなど，企業のトップの権限でしかるべき策を講じる必要がある。また，局所的には設計部門の負荷が高まるが，大局的にはコストや時間を削減できるのだという総合的な効果をアピールしていくことも必要だ。

　フロントローディング実現に向け設計変更の件数や質を定量的に管理しようとしている企業もある。出図後の設計変更に限らず，出図前に不具合の発見件数を管理し，目標件数に達するまで不具合がないかを探すのである。件数という定量的な目標を設定することで，設計者も取り組みやすくなる。

　そのためには，過去の設計変更情報を管理しておかなくてはならない。通常，出図前のそれは担当者の頭のなかだけにしまわれていることが多い。いつ，どんな不具合を洗い出して，それをどう解決したかを，情報としてできる限り保存しておくことで，次の設計に生かすことができる。

トヨタとフロントローディング †

フロントローディングは、トヨタ自動車が自動車開発に導入した方法である。 製品のライフサイクル短縮に対して、最も経済的な開発方法として選択されている。 問題点を開発の早い時点で発見し、なくする開発重視、源流管理の考え方に基づいている。 これを表す最適な言葉が、『品質は工程で造り込む』に代わって、『品質は設計で造り込む』という言葉である。 同様に、コストは原価企画の段階で作り込むことが重要になった。 品質もコストも生産開始時には100％達成、垂直立ち上がりが要請されている。

製品の品質や性能はライフサイクルを通して、一定の条件を満たすことを保証しなくてはならない。 以前は、製品発売時に品質や性能を確保するため、コストを犠牲にすることが多かった。 製品発売後の改善によって、コストを下げ、採算性を確保していた。 製品ライフサイクルが短縮するなか、この方法では十分な利益を上げることが難しくなった。 自動車メーカーからは大量発注と設計の自由と向上のもと、部品会社にとっては当初からのコスト削減が求められるようになった。

　ＶＥは企画段階・開発段階でのゼロルック・ＶＥやファースト・ルックＶＥに重点が移ってきた。 それに伴って日本で発明された品質機能展開や田口メソッドが再認識された。 デジタル・イノベーションに見られる設計、金型や機械の精度を上げることによる、設計で造り込む製造品質こそが評価されている。 モジュール生産やプラットホームの統合等の設計段階のコスト管理が重要になっている。 　フロントローディングは、コア・コンピタンス（企業の中核となる能力）を移動したことを表している。