【技術士二次試験：機械設計】製品不具合への対応策とは？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2021年7月4日2025年5月5日

「製品不具合」に対して適切に対応できるか不安･･･
「製品不具合」に対して対応すべきことが分からない？
「製品不具合」に対して対応すべきことを分かりやすく教えて！

　機械設計では、過去に発生した問題点やトラブルから構造などを改良して、安全かつ使用環境に満足した製品を製作したことが重要です。問題点やトラブルの原因を究明して、それを改良し情報を公開することで若手技術者の教育になることも考えられます。

　私は今では機械技術者として25年以上働いており技術士一次試験にも合格しておりますが、「製品不具合」に対して一歩ずつ改善を実施していくことは大切であると考えます。　

　そこでこの記事では、若手の機械技術者でも分かりやすいようここでは、ここでは機械設計において製品不具合が生じないようにする対策について考えます。
　①メーカー側の視点（製造、設置の容易さ等）
　②ユーザー側の視点（品質、機能性、利便性等）
　③社会の視点（安心・安全、環境、持続可能性等）

　この記事を参考にして「製品不具合」に対して対応すべきことが理解できれば、技術士二次試験に合格できるはずです。

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1.製品不具合の発生原因として考えられる課題の分析

　ここでは社会インフラのひとつである水門設備について、製品不具合の事例を挙げ発生原因に関わる課題を複数提示し、最重要課題の抽出と問題解決の対応策を提案する。なお、水門設備は洪水対策を目的として堤防等に設置されるもので、その構成は扉体、戸当り、開閉装置等から成る。
　不具合事例として、選定した水密ゴムの形状が不適切で劣化を早めたことを挙げる。水密ゴムとは水密を確保するため扉体に取付けている部品であり、使用条件に対して不適切な形状を選定した場合に損傷したり劣化を早める危険性がある。

①失敗情報の知識化（メーカー側の視点）
　失敗の知識化を行うことが課題である。失敗に関する知識を共有することの重要性が認識され、失敗についての様々なデータベース作成とその利用が叫ばれるのに行われていない。なぜなら失敗の知識化をしないとデータベースを作成できないからである。
②機械製品の複雑化・高度化（ユーザー側の視点）
　製品の機能性を維持したまま構造をシンプルにすることが課題である。昨今は機械製品が複雑かつ高度化し、一度故障が起きた場合にはその影響が大きく従来のように故障個所がすぐ発見できて、部品を交換すれば済むという状況は少ないためである。
③技術伝承の問題（社会の視点）
　熟練技術者が現役を引退していく中で今後、個人が保有する技術を次世代にどのように伝承していくかが課題である。労働力人口の減少がもたらす技術分野への影響の１つとして、技術伝承問題があるからである。

2.製品不具合の発生原因として考えられる最重要課題と対応策

2.1 最重要課題の抽出

　上記の根本原因のうち、「③技術伝承の問題」を最重要問題として抽出した。なぜなら、技術伝承の問題は労働人口が減少する中、日本が技術立国として発展していくための根幹だからである。

2.2 対応策の提案

①失敗の知識化
　過去の問題や実績をナレッジマネジメントし、設計条件を入力すれば安全率の目安が表示できるようにする。
②技術の視覚化
　3次元CADを用いて設計を行い製品設計と同時に組立プロセス設計を行う。また動画等を使って組立作業のシミュレーションを行い組立性について製造部門と一緒に検討する。
③品質機能展開表の活用
　各機能単位で部品を統合してモジュール化することで効率よく部品の統合・集約が可能となる。品質機能展開（QFD）を用いて各部品と機能の関係性を把握する。

3.提案を遂行する方策と防止しきれないリスクと限界

①暗黙知から形式知
　暗黙知から形式知へ変換する手法の構築を進める。しかし、従来個人が持っていた暗黙知（ベテランの経験知識や熟練工のスキルなど）を形式知に変換することは難しい。
②形式知の体系化
　「ナレッジマネジメント」システムを利用する人が知識を検索しやすいように、形式知の適切な体系化を進める。しかし、蓄積した形式知があったとしても適切に分類し体系化しなけらば活用することは難しい。
③「ナレッジマネジメント」システムの管理体制
　「ナレッジマネジメント」システムの管理責任者を定め、定期的にメンテナンスを行う。しかし、文書の分類ルールはすぐに陳腐化し、ナレッジの統合はいつまでも完了しない。またナレッジの追加・蓄積を習慣化し、継続するのは難しい。