電気電子システム工学実験 II, 電気電子システム工学専門実験

エンジニアリングデザイン講義資料

半塲 滋 (琉球大学工学部電気電子工学科)

この文書について

本文書は琉球大学工学部電気電子工学科の 3年次を対象として開講されている電気電子システム工学実

験 II(昼間主コース)および電気電子システム工学実験専門実験 (夜間主コース)の一部として実施されてい

るエンジニアリングデザインに関する講義の資料である. 講義は 3週にわたって実施され, 1回あたりの講

義時間は 180分である.

本文書の内容は, エンジニアリングデザインの基礎事項を概説したものである. 構成および内容の相当部

分は文献 [8]によるが, 他の文献も多数利用している. この文書自体にはオリジナリティはない.

本資料は, 特定の話題について深く掘り下げるのではなく, いろいろな話題について概要のみを述べ, エン

ジニアリングデザインの全体像について俯瞰するいう方針で作成されている.

他文献を引用する際には, 句読点を「. 」「, 」に統一し, 全角英数字等を半角に改める等の措置を取り, 明

らかな誤字は修正している. なお, JIS規格を引用する際には注釈等を略すことがある.

講義では, 配付資料の枚数削減のため, 本文のフォントを 8ポイントとし 2段組で組版していたが (28ペー

ジ), 配付版では, 11ポイント, 1段組に変更した. また, 学生配付版に含まれる演習課題は削除した.

1

目 次

1 エンジニアリングデザインとは 2

1.1 おおまかに言うと... [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2 審査機関による定義 [20, 21] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2.1 ABET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.2.2 JABEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 設計する (デザインする)とはどういことか [8, 34] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1.4 エンジニアリングデザインの歴史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1.5 この講義の目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 エンジニアリングデザインの流れ [21] 6

3 製品設計と関連した経営戦略 6

3.1 事業の分類 [8, 16] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.2 競争戦略 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.2.1 ポーターの競争戦略 [4, 46] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.2.2 市場地位 [16,46,56,57] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

3.2.3 ブルー・オーシャン戦略 [1, 35,59] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4 製品・設計のサイクルと組織 10

4.1 製品のライフサイクル, 費用, 収益 [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.2 組織の分類 [8, 18] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

4.3 コンカレントエンジニアリング [8, 19,45] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5 イノベーション [10, 38] 12

6 グループ作業の技法 [8] 13

6.1 リーダ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

6.2 個々の構成員が心掛けるべきこと . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

6.3 会議の技法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7 問題発見・解決の方法 [8, 43, 45] 16

7.1 問題発見の方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

7.2 ブレーンストーミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

7.3 親和図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

7.4 KJ法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

7.5 特性要因図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

7.6 パレート図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

7.7 連関図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

7.8 Why-why diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

7.9 問題解決の方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

7.10 How-how diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

8 プロジェクト [7, 15,23] 22

2

9 スケジュール管理 [8] 23

9.1 ガント表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

9.2 クリティカルパス法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

10 マーケティング [2, 16, 46,56] 24

11 品質 26

11.1 品質の分類 [3, 8, 23,41] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

11.2 ユーザビリティ[40] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

11.3 ユニバーサルデザイン [51] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

11.4 ヒューマン・マシン・インターフェース [51] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

12 アイデアを出すための技法 29

12.1 6個の質問 [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

12.2 チェックリスト [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

12.3 ランダム入力法 [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

12.4 シネクティクス [34] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

13 アイデアの絞り込み [5, 50] 30

14 Conceptual designの技法 32

14.1 情報収集 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

14.2 体系的な設計の技法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

14.2.1 品質機能展開 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

14.2.2 体系的アプローチ [34, 52] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

14.2.3 Morphological Method [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

14.2.4 TRIZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

14.2.5 Value Engineering (VE) [61] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

14.3 評価の技法 [8] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

14.3.1 準備的な評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

14.3.2 Pugh Concept Selection Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

14.3.3 重み付けと点数化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

14.3.4 Analytic Hierarchy Process (AHP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

15 Embodiment design, Detail design 45

16 Industrial Engineering (IE) [28] 46

17 信頼性と安全性 49

17.1 デイペンダビリティ(信頼性)関連用語 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

17.2 信頼性設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

17.2.1 フォールトモード・影響解析 (FMEA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

17.2.2 フォールトの木解析 (FTA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

17.2.3 デザインレビュー . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

17.2.4 保全性設計 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

17.3 安全性工学 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

17.3.1 リスクアセスメント . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

17.3.2 リスクマネジメント . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

3

17.3.3 リスクコミュニケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

17.3.4 ヒューマンファクター . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

17.3.5 検査・試験および法規 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

18 知的財産法 61

18.1 特許法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

18.2 実用新案法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

18.3 半導体集積回路の回路配置に関する法律 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

18.4 種苗法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

18.5 意匠法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

18.6 商標法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

18.7 不正競争防止法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

18.8 商法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

18.9 会社法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

18.10著作権法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

19 技術者の倫理 70

1 エンジニアリングデザインとは

1.1 おおまかに言うと... [8]

エンジニアリングデザインとは, おおまかに言うと, 次のようなものである.

• 製品のライフサイクルの各工程において, 意思決定のために利用される方法の総称 .

• 競争力のある製品を継続的に市場に投入するための手法を体系化したもの.

上記に出て来た用語の定義は次の通りである.

製品 製品とは, 工業製品, ソフトウェア, プラント, 管制システム等をさし, 必ずしもものづくりに限定され

るわけではない.

ライフサイクル 製品のライフサイクルとは, 企画・情報集収, 設計, 試作, 製造, 販売, ユーザサポート, 廃

棄 の全工程をさす. 最近の製品開発では, 設計段階で廃棄や再資源化の容易を含めて検討することが

多い. なお, JIS Z8115 [26]では, ライフサイクルは

アイテムの “要求定義と概念” の段階から “廃却” までの全段階並びに期間

と定義されている.

1.2 審査機関による定義 [20, 21]

1.2.1 ABET

Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET)はUSAにおいて教育プログラムの審査・

認定をおこなう非政府団体である. ABETはエンジニアリングデザインを以下のように定義している.

• 要求仕様を満たすシステム, 部品, プラントを開発する工程.

• 科学, 数学, 工学的知見に基づき, 手元の資産を用い, 最適な形で需要を満たす意思決定の工程.

• しばしば繰り返しを含む.

4

1.2.2 JABEE

日本技術者教育認定機構 (Japan Accreditation Board for Engineering Education; JABEE) は日本で技

術者教育プログラムの審査・認定をおこなう非政府団体である. JABEEはエンジニアリングデザインを以

下のように定義している.

エンジニアリング・デザインとは, 数学, 基礎科学, エンジニアリング・サイエンス (数学と基礎

科学の上に築かれた応用のための科学とテクノロジーの知識体系) および人文社会科学等の学

習成果を集約し, 経済的, 環境的, 社会的, 倫理的, 健康と安全, 製造可能性, 持続可能性などの現

実的な条件の範囲内で, ニーズに合ったシステム, エレメント (コンポーネント), 方法を開発す

る創造的で, たびたび反復的で, オープンエンドなプロセスである.

JABEEによるエンジニアリングデザイン教育の審査基準は公開されており [21], 本講義もこれを念頭にお

いて設計されている. 以下にその審査基準を示す.

1. デザイン能力に関して具体的な達成目標を設定しているか.

2. 学生にデザインあるいは問題解決策についての学習体験をさせているか.

3. 学生に以下のような能力が育成される複合的で解が複数存在する課題を提示しているか.

(1) 複数のアイデアを提案できる.

(2) 大学で学ぶ複数の知識を応用できる.

(3) コミュニケーション力ならびにチームワーク力.

(4) 創造性 (既存の原理や知識を組み合わせて, 新規の概念または物を創り出せる).

(5) コスト等の制約条件や評価尺度を考慮できる.

(6) 自然や社会への影響 (公衆の健康・安全, 文化, 経済, 環境, 倫理等)について考察できる.

4. 以下のような内容を含む達成度評価を実施しているか.

(1) 解決すべき課題の内容を良く考えている.

(2) 制約条件を考慮したデザイン (あるいは解決策)となっている.

(3) デザイン (あるいは解決策)の結果を分かりやすく提示している.

(4) その他, 当該プログラムのデザイン教育に関連する学習達成目標を満足している. (例えば, 構想力/

構想したものを図, 文章, 式, プログラム等で表現する能力/計画的に実施する能力など)

(5) 上記 (2)∼(4)についての裏付け資料があるか.

1.3 設計する (デザインする)とはどういことか [8, 34]

「設計する」(デザインする)とはどういうことかについて, 文献 [34]に記載されたいくつかの説明を列挙

する.

• それらが使用される環境と使用者の行動を常に考え, 人間-機械系として検討をおこない, 使用目的を

達成するための機能と性能を持った機械・装置・ハードウェアおよび運用方法・ソフトウェアなどを,

図面と文書で表現すること

• 与えられた目的とする品質を備えた製品あるいはシステムを創造し, 解析して, 解析結果に基づいて幾

通りかの設計代替案を作り, その中から最適な案を決定する

5

• 与えられた問題 (仕様)をいろいろの制約条件の下で最適に満足するように, 機器の全体, システムあ

るいはプロセスの具体的構造をつくり上げること

細かい言葉使いは必ずしも本質的でないので, 上の中でわかりやすいものを「設計すること」であると考え

ればよい. 広義のエンジニアリングデザインは, 上記に加え, その上流の過程, すなわち

• 市場調査

• 製品コンセプトの決定

• 仕様策定

および下流の過程, すなわち

• 試作品の製造

• 量産, 製造プロセスの改善

• アフターサービス

• 製品の廃棄

に関する検討を含む.

設計という行為は, 通常の学生実験 (決まった手順によりデータを取得して分析する)とは大きく異なる要

素を含む. 標語的に言うと, 次のようになる [8].

• Creativity(創造性): 設計をおこなう際には, 今までなかった何かをつくり出すことを要求される.

• Complexity(複雑さ): 設計すべき対象は多くの変数, パラメータを含み, 複雑である.

• Choice(選択): コンセプトを選定する段階から詳細なパラメータの段階に至るまでの各階層で,「やり

方はひと通りではない」という状況が日常的に発生し, 設計者はそれらの中で何らかの妥協をするこ

とを迫られる.

• Compromise(妥協): 多くの, ときに競合する要求事項のあいだで, 妥協を迫られる,

製品のライフサイクルにおける費用の大半は製造以降の工程で発生し, 製造以降の工程でどの程度の費用

が発生するかは設計段階で決まる. また, 設計が進めば進むほど大規模な変更は費用の問題から困難になる.

設計の特に初期段階の費用は大きくないが, この時点における意思決定の良し悪しが後半で発生する費用に

重大な影響を与える. うまくやれば少ない費用で大きな効果を上げることができるという意味で, 設計は製

品のライフサイクルにおいて極めて重要である.

設計という行為は何らかの意味で「新しい」製品が必要な場合になされるのが普通であるが, その新しさ

は大きいものから小さなものまで多様であり, これを大雑把に分類すると次のようになる.

• Original design: 需要を満たすための革新的な独自の概念を使っているもの. 需要自体には新規性が

あることもないこともある. 多くの場合発明を含む. Original designは稀にしか成功しないが, 成功

した場合は市場に革命をもたらす.

• Adaptive design: 既知の方法を新しい問題に適用することで新しい応用を見出したもの.

• Redesign: 既知の設計を改良するもので, ごくありふれた設計.

• Selection design: 既知の部品の組み合わせを選ぶことにより要求品質を達成しようとするもの.

• Industrial design: 製品の外観等の設計. 工学というよりは美術の領域に属することも多い.

6

上記では, 上のものほど新規性が高い. Industrial Design では, 品質あるいは機能については新規性は問題

にならない.

設計は多くは複数の工程から成り, 個々の工程では

(1) 要求品質等の情報から出発

(2) 設計実行

(3) 性能評価

(4) 要求品質が満たされれば次工程へ進む. そうでなければ (2)へ戻る.

というサイクルが実行される. このサイクルは, 品質管理等で使われる PDCAサイクル (Plan(計画), Do(実

施), Check, Act(対処))とおおむね同じものである.

上で述べたように, 設計は複雑な行為であり, 設計段階で考慮すべきことは多様である. 以下に典型的な

ものを列挙する.

• 要求品質を満たすこと.

• コストが妥当であること.

• 製造 (量産)上の問題が発生しにくいこと.

• 工業規格 (JIS等)に準拠していること.

• 法令を遵守していること.

• 安全性が確保されていること.

• 一定の信頼性が確保されていること.

• 一定の耐久性が確保されていること.

• 保守 (修理等)が容易であること.

• 廃棄の際に過剰な有害物質を発生しないこと.

• リサイクルに関する配慮 [62].

学生実験の実習では要求品質とコスト, 安全性を考えておけばおおむね十分であるが (長く使うわけではな

い), 工業製品ではそれ以外の要素も重要である.

1.4 エンジニアリングデザインの歴史

文献 [52]によると, エンジニアリングデザインの体系的な研究が始まるのは 19世紀以降である. 研究が

活発になったのは 20世紀以降であり, この主の手法の常として, 戦争が大きな契機になっている. アメリカ

合衆国でエンジニアリングデザイン教育が流行したのは 1980年代以降で, 文献 [8]によると, 海外 (日本の

ことであると思われる)の製造業に敗北したことが原因であるらしい.

今日ではアメリカ合衆国ではエンジニアリングデザイン教育は普通におこなわれている. 日本の大学で

は, 設計工学, 品質管理等の名目で開講されている講義がおおむねこれに相当するが, 必ずしもすべての工学

系学科で開講されているわけではない. また, エンジニアリングデザインは設計工学や品質管理などを含む,

より包括的な体系なのであるが, 日本ではエンジニアリングデザインが「ものづくり」のことであると誤解

される傾向があり, 体系的な講義設計の例はあまり多くないようである.

7

1.5 この講義の目的

この講義の目的は次の通りである.

• JABEEのエンジニアリングデザイン教育審査に適合する形で学生に予備知識を提供すること.

• 上記審査基準のうち実習では達成困難なものについて, 学生に (レポート等の形態で)実習の機会を与

えること.

• 学生が将来「役に立つ技術者」となるための一助となること.

エンジニアリングデザインは大規模な製品 (たとえばジェット旅客機)の設計に使われる方法論であり, 学

生実験のエンジニアリングデザイン実習でそのまま使うには大がかりすぎるものが多いが, 考え方を知って

おくことは重要なので, 概略ではあるがひと通りの講義をおこなう. 学生実験の実習でも, 利用できる部分

は使うよう心がけてほしい. また, 大規模な製品を一人の技術者がすべてデザインするのは不可能であるの

で, エンジニアリングデザインは必然的にグループによる作業になる. グループによる作業の技法はエンジ

ニアリングデザイン実習でも活用してほしい.

以下ではいろいろな方法論について解説するのであるが, そもそも万能の方法論などというものは存在し

ないし, 問題や資源, 人員構成などが変われば, 問題を解決するのに適した方法論も変わる. 方法論を盲信す

ることがないよう注意してほしい. また, 上でも述べたが, 時間的制約のため各方法論の詳細には立ち入ら

ないので, この資料のみの知識ではそれぞれの方法論を使いこなすには不十分である. 各方法論を本格的に

使う必要が生じた場合は, 本資料の末尾の参考文献などを読んできちんと勉強してほしい.

2 エンジニアリングデザインの流れ [21]

本節ではエンジニアリングデザインの流れを概観する. 未定義の用語がかなり出てくるが, これらのうち

必要なものについては後で説明する.

1) 企画

2) Conceptual design

i) 問題の定義: 問題の定式化, ベンチマーク, 品質機能展開, 設計仕様の策定, プロジェクトの計画.

ii) 情報収集: インターネット, 特許, 図書館, 工業規格等を調べ, 情報を集める.

iii) 概念形成

iv) 概念の評価: 意志決定法を用いて適切なものを選択する.

3) Embodiment design

i) アーキテクチャの決定: 物理的な構成部品の配置等を決める.

ii) Configuration design: 素材と製造過程の準備的な選定をおこなう.

iii) パラメータ設計

4) Detail design: 製図, 設計仕様を最終的に決定する.

以上が設計の工程である. 設計がうまくいった場合は, その結果が製造工程に渡されることになる.

この講義では, これ以降で上記各工程で用いられる手法について説明してゆくが, Conceptual design に

ついては実際に学生実験におけるエンジニアリングデザイン実習で使う機会があると思われるので詳しく

説明し, Embodiment design 以降については大がかり過ぎてエンジニアリングデザイン実習で使う機会は

ないと思われることと, 個別の問題に特化した手法が多く一般性に欠けるため, 概略の説明にとどめる.

8

エンジニアリングデザインのプロセスでは, コンピュータが普及する以前は, 大量の文書が必要であった.

また, テスト段階で多数の試作部品が必要となり, これがコストおよび開発の遅延をもたらしていた. コン

ピュータの普及により, 紙媒体での文書の相当部分が不要になった他, 部品のはめ合い (完成品では辻褄が

合っているが組み立てられない, 組み立てた後でぶつかる, 可動部品が動かせる余地がない)等の問題が 3次

元 CADによってチェックできるようになり, 開発期間が短縮された他, 製造段階で重大なミスが発覚する等

のトラブルも減少した.

3 製品設計と関連した経営戦略

製品を開発するときには, どのような事業形態で市場に参加するのか, その製品が市場においてどのよう

な位置を占めることを意図するか, どのような方法で競合製品との差別化をするか, などといったことに関

する分析が必要となる.

3.1 事業の分類 [8, 16]

事業の分類には, 「ポートフォリオ分析」と呼ばれる手法が使われる. これは, 横軸に相対市場シェア, 縦

軸に市場成長率を取り, 横軸および縦軸をそれぞれ 2分して, 事業を図 1に示すような 4種類に分類するも

のである. 高い市場成長率, 高い相対シェアを持つ事業をスター (Star business), 低い市場成長率, 高い相対

相対市場シェア

市場成長率

高

低

高低

スター

金のなる木

問題児

負け犬

Wildcat Star

Cash-cowDog

図 1: ポートフォリオ分析

シェアを持つ事業を金のなる木 (Cash-cow business), 高い市場成長率, 低い相対シェアを持つ事業を問題児

(Wildcat business), 低い市場成長率, 低い相対シェアを持つ事業を負け犬 (Dog business)と呼ぶ.

市場成長率が高いということは, 競争が激しく, 設備・流通に関して投資が必要であることから, 資金需要

が大きいということを意味する. 一方, 相対シェアが高いと, 大規模生産によるコストダウンが可能で, かつ

ふつうは生産が継続されると工程の改善等によって生産コストは逓減するから, 得られる資金が増大する.

Star business の市場が定常的になると Cash-cow business となり, 大きな収益をもたらす. 企業は, ここ

で得られた収益を次の Star business, あるいは Wildcat business にまわす. Wildcat business は資金需要

が大きい割に収益が低く, この状態は持続できない. 成功すれば (Star business に転換できれば)大きな収

益が見込める一方で, 失敗したら撤退を与儀なくされる, ハイリスクの事業である. Dog business は陳腐化

した市場であり, 製品自体が市場から消えることもあるが, 成長はしないもののずっと売れ続けることもあ

る. いずれにせよ, ふつうは市場の成長は見込めない.

3.2 競争戦略

経営戦略にはいろいろな種類があるが [59], 本節では, これらの中で, 製品コンセプトの決定との関連が深

い競争戦略の代表的なものをいくつか紹介する.

9

3.2.1 ポーターの競争戦略 [4, 46]

ポーターの競争戦略の考え方によると, 企業が持続的に平均以上の業績を達成するための基本戦略は, 以

下のいずれかに属する.

• コスト優位: 他社より低価格で製品を提供する

• 差別化優位: 高機能, ブランドによる付加価値などを利用して顧客の支払い意欲 (Willingness To Pay,

WTP)が高い製品を提供する

• 集中:

– コスト集中: 特定の分野においてコスト優位を確保する

– 差別化集中: 特定の分野において差別化を達成する

3.2.2 市場地位 [16, 46,56,57]

コトラーの市場地位別戦略の考え方によると, 企業の市場における地位は,

• リーダー

• チャレンジャー

• ニッチャー

• フォロワー

の 4種類に大別される. そして, 地位によってそれに適した市場戦略も異なる.

リーダー企業は, その分野においてトップシェアを持つ企業である. この企業の典型的戦略は, 単純なシェ

アの拡大のみではなく市場そのものの拡大を目指す, 市場の全領域を網羅する商品群を用意する, 高付加価

値商品を提供する, 低コスト化によってシェアを維持あるいは拡大しようとする, というものである.

チャレンジャー企業は, その分野において 2∼3位の企業である. この企業は, 差別化によってリーダ企業

のシェアを奪い, 次のリーダーとなることを目指す. 価格引き下げ, 販売促進, サービスの品質向上などで

リーダーに対抗することもある.

ニッチャー企業はニッチ市場 (限られた消費者にしか利用されない特殊な製品, 特殊な地域のみに限定さ

れる製品などの市場)を占有する企業である. この企業の典型的戦略は, 差別化や顧客満足度の維持などに

よってその市場への参入障壁を高め, シェアを維持することである.

フォロワー企業は, 市場下位で, チャレンジャーでもニッチャーでもない企業である. この企業の典型的

な戦略は, リーダ企業等を迅速に模倣し, かつ一定の差別化を試みる, というものである.

3.2.3 ブルー・オーシャン戦略 [1, 35, 59]

ポーターの競争戦略とコトラーの市場地位別戦略は経営戦略の代表格なのであるが, これらとまったく異

なる経営戦略として一時期過剰に宣伝されたものに, ブルー・オーシャン戦略というものがある. 筆者には,

ブルー・オーシャン戦略とは既存の手法論のいくつかをまとめて大仰な名前を付け直しただけのもにも見え

るのだが, どの程度のものであるかを知っておくことは有用であると思われるので, 簡単に紹介する.

ブルー・オーシャン戦略では, ポーターに代表される競争戦略を総称してレッド・オーシャン戦略と呼ぶ.

他社との競争によって血に染まる海, というイメージであるらしい [35]. そして, 新市場の創造によって競

争のない世界を目指そう, というのがブルー・オーシャン戦略のスローガンである.

まず, ブルー・オーシャン戦略で用いられるツールについて説明する.

10

ツールの第一は, 提唱者が「戦略キャンバス」と呼ぶ図である;. ブルー・オーシャン戦略では, これに基

づいて既存製品の分析や新製品の企画などをおこなう. 戦略キャンパスは, 図の横方向に市場における競合

製品の競争要因を書き, 縦方向にその競争要因に関する (買い手への)メリット (あるいはデメリット)を数

値化してプロットする. 次に, プロットされた点のあいだを折れ線で結ぶ. この折れ線のことを価値曲線と

呼ぶ. 価値曲線は製品の特徴を視覚化したものである.

図 2は, 戦略キャンバスがどのようなものであるかを理解してもらうために, 戦略キャンバス型の図によっ

て 2種類のノート PC(Sony VAIO Type Zと ASUS EEE PC 1015PD, Panasonice CF-J10)の比較を試み

た例である比較結果の一部について説明しておく. たとえば, 振動への耐性は記憶装置にハードディスクを

採用するか SSDを採用するかの相異から発生しており, SSDを採用 (Sony VAIO Type A)すると振動耐性

は高まるが価格も上がる.

図 2: 戦略キャンバスの例: ノートパソコンの性能比較

第 2のツールは, 4つのアクションと呼ばれる手法である. 4つのアクションとは,

• ある要素を業界標準と比較して思いきり減らす

• 類似製品に標準的に装備されている要素を取り除く

• 類似製品に装備されていない要素を付け加える

• ある要素を業界標準と比較して思いきり増やす

11

というアクションのことである.

第 3のツールは, アクション・マトリックスと呼ばれる表である. これは, 4つのアクションで挙げられた

各事項に具体的な項目をあてはめていった表である.

表 1: アクション・マトリックス取り除く 増やす

• . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . .(取り除く要素を列挙

する)

• . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . .(増やす要素を列挙す

る)

減らす 付け加える• . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . .(減らす要素を列挙す

る)

• . . . . . . . . . . . .

• . . . . . . . . . . . .(付け加える要素を列

挙する)

ブルー・オーシャン戦略は差別化要因の作り方を体系化したものと見ることができる. この戦略は, 韓国

の Samsung によって採用されている. Samsung は近年飛躍的に成長した企業であるが, 一方でスマート

フォンの分野において Samsung が Apple Computer の設計の剽窃をおこなったという指摘がなされ, 世界

各地で訴訟に進展している.

4 製品・設計のサイクルと組織

4.1 製品のライフサイクル, 費用, 収益 [8]

費用から見ると, 製品のライフサイクルは図 3のようになる. 開発段階では収益はマイナスで, 開発が進

むほど費用がかさむ. 市場投入後の販売量は, 図 3上の点線のような曲線にしたがって推移することが多い.

製造コストは, 市場投入後はだんだん低下してゆくことが普通である.

販売に伴う収益の積分値から販売までのコストの積分値を減じたものが利益になる, 利益零のポイントを

超えることなく販売が終息した製品を継続して出してしまった企業は事業を継続することができない. 開発

期間をなるべく短かくすることで開発コストを下げ, かつ製品の適切な時点での市場投入により販売終息ま

での期間を長く確保することが収益をあげるために本質的に重要である.

一定期間あたり販売金額

市場投入 販売終息

時間

利益

0

開発期間

利益：開発期間は損失のみ市場投入以降は販売から発生する収益の積分

図 3: 費用から見た製品のライフサイクル

12

4.2 組織の分類 [8, 18]

設計はふつう個人ではなく組織においておこなわれるものなので, 組織がどのような形態を取っているか,

ということも問題となる. 代表的な組織の形態は次のようなものである.

• 機能型: お役所型組織, 機能 (役割)によって部署が分かれている. 各部署に専門的な技能が蓄積され

るが, 情報伝達に問題があるため, 製品開発には必ずしも適していない.

• プロジェクト型: プロジェクトを立ち上げるごとにチームを作り, プロジェクト終息とともに解散す

る. ベンチャー企業の立ち上げ時にはよく見られる形態で, 製品開発に向いてはいるが, プロジェクト

が解散すると技能が継承されないという問題がある.

• マトリクス型: 各構成員が部署とプロジェクトの双方に属す. マトリックス型には部署への帰属の方

が強いタイプとプロジェクトへの帰属の方が強いタイプがある. それぞれの長所および短所は機能型,

プロジェクト型のそれと同じである.

定常的な事業には機能型および部署への帰属の方が強いマトリックス型が適しており, 動きが速い事業には

プロジェクト型およびプロジェクトへの帰属が強いマトリックス型が適している.

日本では, SI産業を中心に, 1990年代後半から, 組織全体をプロジェクト型の組織マネジメントで管理し

ようという動きがおこったが, 文献 [18]では, このような動きには,

• 業務細分化により個人の業務経験の幅が狭まるとともにコミュニケーションが阻害され, 技術者のス

キルの広がりと深化を阻害し, 成果物作成の背景や技術者間の共通の了解事項が蓄積されなくなる,

• 個別の技術者が計画値に結果を合わせることに注力しがちになり, 技術者個人の技術蓄積へのモチベー

ションが低下する,

• 組織全体でも技術蓄積へのモチベーションが低下する

といった弊害があることが指摘されている.

4.3 コンカレントエンジニアリング [8, 19,45]

複雑な製品の設計はふつうは極めて多くのステップから成るが, 伝統的な設計は, 各ステップを最初から

順に遂行してゆくというものだった. しかし近年製品のライフサイクルが短くなるに伴い, このような設計

手法では適切なタイミングで市場に製品を投入するのが困難になってきた. これに加えて, 開発後期におけ

るトラブルの影響が極めて大きいという問題もあった. これらの問題を解消するために考えられたのが, コ

ンカレントエンジニアリングという手法である.

コンカレントエンジニアリングとは, 上記のような設計の多くのステップを並列化することをいう. これ

がうまくいくためには, 並列化したチームが緊密な連携を取る必要がある. 並列化の利点は第一には開発期

間の短縮であるが, これに加えて, 問題が早期に発見されるため, 設計の質が向上するという効果も見込まれ

る. 一方, 設計の「下流」の工程を担当するチームは, 前半の「上流」については「こうなる見込みである」

という情報に基づいて作業をおこなわなければならないため, 開発の不確実性が増すという問題がある [45].

5 イノベーション [10, 38]

英単語としての innovationは「革新」という意味であるが, 経営の分野での定義はもう少し狭義であり,

典型的には次のように定義される.

• 新しいものを生産する, あるいは既存のものを新しい方法で生産すること (Schumpeter);

13

• 製品・サービスの革新,および製品の生産・販売・サービスの提供に必要な技能や活動の革新 (Drucker);

• アイデア創出から問題解決を経て, 最終的には経済的・社会的価値への実現へといたる, 非常に複雑な

プロセス (Myers & Marquis).

イノベーションは経済成長の原動力のひとつである. また, 日常生活のあり方や企業の競争力, 国際関係

などをを激変させることもある. 近年の例では, レアアースに対する代替技術の開発やシェールガスなどが

挙げられる.

一般に, イノベーションは, シーズから出発し, 1)研究・開発, 2)製品開発, 3)事業化 の 3段階を経て, 成

功した場合は成果獲得に至る. シーズには, 大別すると, テクノロジー・プッシュ(技術の進歩が出発点)と

ディマンド・プル (需要が出発点)の 2種類がある.

イノベーションは持続的な成長のためには不可欠なのであるが, これを実行する過程には種々の困難が伴

う. まず, 有用技術を開発すること自体が困難なことに加え, これを適切に評価することも (前例がないのだ

から)容易ではない. 次に, 新製品を開発すること自体が困難なことに加え, 新製品と顧客ニーズの整合性を

取ることも容易ではない. さらに, 仮に事業化に成功したとしても, 新製品が市場投入時には価格性能比で

従来製品に及ばないこともあり, 市場で競争を勝ち抜くことは容易ではない.

文献 [10]では, イノベーションの機会として,

1. 予期せぬ成功と失敗を利用する,

2. ギャップ (予想された事態と実体の乖離)を探す,

3. ニーズを見付ける,

4. 産業構造の変化を知る,

5. 人口構造の変化に着目する,

6. 認識の変化をとらえる,

7. 新しい知識を活用する,

という 7項目を挙げている. そして, イノベーションの際になすべきことは,

1. 機会を分析する,

2. 理論的に分析するだけでなく, 顧客・利用者の期待, 価値, ニーズを知覚する,

3. 焦点を絞り単純化する,

4. 小さくスタートする,

5. トップを狙う,

であり, 逆にやってはならないことは

1. 凝りすぎること (普通の人が使うことを想定しなければならない),

2. 多角化しすぎること,

3. 現在ではなく未来のためにおこなうこと

であると述べている. また, イノベーションが成功するための条件として,

1. 集中,

2. 強みを基盤とすること,

3. 経済や社会を変えること

を挙げている.

14

6 グループ作業の技法 [8]

文献 [8]では, Working Group と Team を下記の表 2のように区別し, 表 2で述べるところのチームとし

て振舞えるようになることを推奨している. 「チーム」という言葉は学生実験に使う日本語としてはこなれ

表 2: Working Group と Teamの比較 (文献 [8]より, 一部略)

Working Group Team

強力で明確な目的を持っ

たリーダがいる

個々のメンバーが相互に

責任を持つ

グループの目的がより大

きい組織の目的と同じ

チームに固有のが自分た

ちで考えた目的がある

作業はメンバーが個々に

おこなう

共同作業をする

会議は効率優先 フリーディスカッション

や活発な問題解決のため

の会議をおこなう

議論し,決定し,個別の作

業は各自に委ねる

議論し,決定し,共同作業

する

ていないので, 以下では用いないが, 学生実験におけるエンジニアリングデザイン実習では, チームとしての

行動を学ぶことが期待されていることは覚えておいてほしい.

6.1 リーダ

一般に, グループ作業には, リーダが必要である. プロジェクト型の作業においてリーダの選定がメンバー

に任されている場合 (本講義の実習部分もこれに該当する), どのようにしてリーダを決めるかが問題となる.

このための手法のひとつに, 最初の数回は回り持ちでミーティングの取り纏め人を決め, 1巡したあたり

で最もうまくやった人をリーダに指命するという方法がある.

表 3に文献 [8]に挙げられているリーダ像の分類を示す. どのようなリーダが適しているかはグループの

構成によるが, 文献 [8]では Facilitativeなリーダが現代的であると述べている.

6.2 個々の構成員が心掛けるべきこと

グループで長期にわたるプロジェクト型の課題を達成する際, よいグループをつくるには,

• オープンにアイデア等を話すこと

• 個々のプライバシーを尊重すること

• グループ内の議論をむやみに外部に漏らすことをしないこと,

• 自分と異なる意見やアイデアを尊重し, 独善的にならないこと,

• 他人の意見に反対するときには明確に理由を述べること,

• 威圧的な態度や皮肉等は控えること,

• 良し悪しの判断をするまえに十分な検討をすること,

15

表 3: リーダの分類伝統的リーダ 受動的リーダ Facilitative

リーダ

命令し, 仕切る 放置 自由な雰囲気を

作ろうとする

質問を認めず,

盲従を要求する

放置 メンバーからの

提案を推奨する

決定権をすべて

保持する

何も誘導・指示

しない

ガイダンスをす

る

メンバーを信頼

しない

メンバーの権限

が強すぎる

創造性を推奨す

る

メンバーの意見

を無視

メンバーの意思

決定には関与し

ない

提案された全ア

イデアを検討す

る

権威的 御輿に乗ってい

るだけ

要点は押さえ,

目的や条件の重

み付けをする

• 個々のメンバーがつねにグループに貢献することを心掛けること,

• ミーティングや作業には可能な限り出席し, 休まねばならないときには事前に連絡すること,

• 休んだメンバーが復帰するのを手助けすること,

• 時間の無駄使いをしないこと,

• 目的をきちんとわきまえて脇道に逸れないようにすること,

• 会議の途中で電話をかけたりしないこと,

• 会議中に内輪の話をしないこと,

• 自分の役割を責任をもって果たすこと

等が必要である.

6.3 会議の技法

以下に会議の技法を述べる. 学生実験におけるエンジニアリングデザイン実習のためのガイドラインとし

ては過剰であるが, 実務では重要なことなので, 詳しく述べる. あたりまえのことばかり書かれているよう

に思うかもしれないが, 実際にやってみると, 案外守れないものである.

• 会議の場所をきちんと決め, むやみに変えない

• 会議の場所は, メンバーにとって便利で, 見学者等が予想されるときには休憩室があり, ホワイトボー

ド等が備えられていて, 適切な室温の部屋にする.

• 会議をつねに定刻におこなう必要はないが, 開催時刻を決めたらすぐに電子メール等で通知する. 会

議の頻度と所要時間は柔軟に調整する.

16

• 会議の直前に再度電子メールで通知する.

• 事前に資料を配っているときには, 持参を忘れた人のためにコピーを数部持っていく.

• 時間通りに会議を始める.

• 会議の前に予定表を作っておき, その会議で何をどこまで決めるかを明確にしておく.

• 議事録を取る. 分担は回り持ちにするのがよい. 議事録には,

– 会議の日時, 場所と出席者

– 何が議論されたか

– 何が決まり, 合意されたか

– 次の会議の日時

– 個々のメンバーが次の会議までに何をしなければならないか

をまとめる. 議事録は会議後速やかに配布すべきである.

• 遅刻, 早退および欠席したメンバーに注意を払う.

• 発言しないメンバーに注意し, 結論を出す前に意見を聞くようにする.

• 時折会議がうまくいっているか評価するようにする.

• 勝手にゲストを連れてくることをしない.

• 会議は中止しない. リーダが出席できないときには代理を立てる.

• 会議終了時に

– この会議で何が成し遂げられ, 決まったか

– 次の会議で何をするか

– 各自の「宿題」は何か

を確認するとよい.

• 欠席したメンバーの復帰を助ける.

• メンバーの名簿を作る.

• 名簿, 議事録等の重要な事項はファイルに綴じておく (電子媒体でもよい).

7 問題発見・解決の方法 [8, 43, 45]

7.1 問題発見の方法

問題発見のための手軽な方法は, ブレーンストーミングでアイデアを出し, 親和図あるいは KJ法により

類似したアイデアをまとめ, 特性要因図で根本的な問題を見出すというものである. これ以外に, パレート

図, Why-why diagram, 連関図というものもある. これらの概念についてこれから説明する.

アイデアを出す方法にはブレインストーミング以外にも色々なものがあるが, それらについては次回に紹

介する.

17

7.2 ブレーンストーミング

ブレーンストーミングとは, 自由な雰囲気で議論することにより, 思い付く限りのアイデアを出す方法で

ある. 出たアイデアはすべて記録しておく.

ブレーンストーミングの途中では, 以下の事項に注意する.

• 批判は厳禁: アイデアの分析, 評価, 批判や却下はすべて後回しにする (後でやる必要はあるが).

• アイデアが確実に全メンバーに伝わるようにする (ホワイトボードに思い付いたことをどんどん書い

てゆく等). 各自は, 既に出たアイデアの肯定的な側面のみに注意を集中し, アイデアを連鎖させてゆ

くようにする.

• 躊躇せずに思い付いたアイデアは全部出す. とんでもない意見も拒否しない.

• 課題にもよるが, 30分で 20∼30アイデアを出すのがひとつの目安.

ブレーンストーミングの亜種に, ブレーンライティングという手法がある [43]. これは, 参加者にアイデ

アをカード等に書いたものを提出させ, それに基づいて議論する, というものである. 一旦集めたカードは

変更しないスタイルと, 他人のカードに自分のアイデアを順次書き加えてゆく, というスタイルのものがあ

る. ブレーンストーミングにおいて, 一人だけ喋る人がいて議論にならない, アイデアが口に出しにくい話

題なので誰も発言しない, 等の問題が発生したときには有効なことがある.

7.3 親和図

ブレーンストーミングなどの手法によって出たアイデア群は玉石混淆であって, 未整理のままでは使いに

くい. これを整理するために使われる手法のひとつが, 親和図法である.

親和図とは, 言葉で表現されたアイデア群を階層性および類似性にしたがってまとめたものである. 親和

図の例を見てみよう.

以下は, amazon.co.jpにおいて ノートパソコン ACER AS3820-A52C に対するカスタマーレビューに挙

がった項目を列挙したものである (この機種は, 2011年 10月 20日の時点で, Windowsノートパソコンの中

でもっとも「おすすめ度」が高かった機種である).

• 高速起動

• 速い

• メモリ増設が必要

• 発熱が激しい

• 性能のわりに安い

• やや重い

• 耐久性が心配

• 電池の持ちが良い

• 電池の持ちは普通

• 画面が大きくて見やすい

• 光学ドライブが別途必要

18

• 説明書が不親切

• HDDの振動が大きい

• キーボードが打ちやすい

• 性能の割には低発熱

• ファンが静か

• WiMAXと無線 LANが共存できない

• SDカードスロットが浅すぎる

• 初期設定だと音が悪い

• ACアダプタ挿入口が固い

• キーボードの隙間が大きい

• リカバリ先が選べない

• Bluetoothもほしい

• 見た目がよい

• 外部インターフェースが充実している

• 音がよい

親和図を作る際, まとめの項目を作るやり方は何通りもあるが, たとえば図 4のようなものが考えられる.

上の例でもわかる通り, アイデア群の出所がブレーンストーミングである必然性はなく, 市場調査や顧客

からの苦情などでもよい.

上記の親和図は階層構造を持たない単純なものであるが, 目的次第では, 複雑な階層構造を持つ親和図を

作成することもある.

7.4 KJ法

KJ法は「類似性に基づいてアイデアをまとめる」という手法で, 親和図法と似ているが, 個々のアイデア

をカードに書き, そのカードを分類することでアイデアを整理する, という点が親和図法と異なる. カード

を利用するのは, 文化人類学においてフィールドワークで集めたデータを整理する方法として開発された,

という歴史的経緯の産物である.

7.5 特性要因図

特性要因図はイシカワダイアラム (提案者 (石川馨)の名前), Fish-bone diagramとも呼ばれる. これは, 分

析したい問題の要因を図を作成して調べる手法のひとつであり, JIS Z8101-2の定義は次の通りである [25].

• 特性要因図, cause and effect diagram: 特定の結果と原因系の関係を系統的に表した図.

特性要因図を作成するときには, まず図の中央に右向きの矢印, その先に分析したい問題を記述し, その上

下に問題の原因を斜めの矢印で書き込んでゆく. 原因のより細かい原因への分解は, 何段にもわたって継続

される. 図 5は文献 [45]で挙げられた金めっきの品質不良の特性要因図の一部である. 上の説明だけではよ

くわからないと思うので図 5を参照してほしい.

19

CPU関連

高速起動

速い

メモリ増設が必要

モバイル性

やや重い

電池の持ちが良い

電池の持ちは普通

ユーザビリティ

画面が大きくて見や

すい

説明書が不親切

キーボードが打ちや

すい

価格

性能のわりに安い

ハードウェアの不具合

耐久性が心配

SDカードスロットが

浅すぎる

ACアダプタ挿入口が

固い

キーボードの隙間が

大きい

リカバリ先が選べな

い

拡張性

光学ドライブが別途

必要

WiMAXと無線 LAN

が共存できない

Bluetoothもほしい

外部インターフェース

が充実している

振動・騒音・発熱

発熱が激しい

性能の割には低発熱

ファンが静か

HDDの振動が大きい

その他

初期設定だと音が悪

い

音がよい

見た目がよい

図 4: 親和図の例 (ノートパソコンに対するユーザの評価)

金めっきの品質不良

金めっき

前処理

洗浄表面処理

金めっき槽乾燥

図 5: 金めっきの品質不良の特性要因図 (文献 [45])の一部

20

7.6 パレート図

まず JIS Z8101-2 にしたがってパレート図の定義を述べる [25].

• パレート図, pareto diagram: 項目別の層別して, 出現頻度の大きさの順に並べるとともに, 累積和を

示した図.

• 層別, stratification: 母集団をいくつかの層に分割すること. 層は部分母集団の一種で, 相互の共通部

分を持たず, それぞれの層を合わせたものが母集団に一致する.

品質管理等の分野では, 「重要度が高いものを見付けてそこから対策をしてゆく」といった使い方がなさ

れる.

図 6に例を示す. これは, 2010年 11月 4日に筆者が googleで沖縄の麺類に関する検索をおこない (「沖

縄 ラーメン」などのように), ヒット件数に関するパレート図を作成したものである.

0.0e

+00

8.0e

+06

0%50

%10

0%

Cum

ulat

ive

Per

cent

age

沖縄そば

うどん

パスタ

そばきしめん

焼きそば

そうめん

ひやむぎ

ヒット件数

ラ｜メン

図 6: パレート図

7.7 連関図

JIS Q9024では, 連関図は, 複雑な原因の絡み合う問題について, その因果関係を論理的につないだ図であ

ると定義されている [24].

連関図作成の手順は次の通りである.

1. 問題を設定し, 用紙等の中央に記載する.

2. 問題の原因 (1次原因)をリストアップし, 問題の周辺に配置して, 問題と矢印で結ぶ.

3. 1次原因の原因 (2次原因)をリストアップし, 1次原因の周辺に配置して, 因果関係を矢印で結ぶ.

4. 以下, それ以上要因が出なくなるまで同様の手順を繰り返す.

5. 因果関係を確認する.

図 7に連関図の例を示す.

21

太った

食べすぎ

運動不足

ストレス

多忙 天候不順

ドリンク剤

怪我

図 7: 連関図

7.8 Why-why diagram

Why-why diagram は, 障害等の原因として考えられる事項 (複数)は何か, その原因は何か, さらにその

原因は何か, というふうに, 因果関係を辿ってゆき, それを右に広がったあみだくじのような図で表現したも

のである.

Why-why diagram作成の手順は次の通りである.

• 障害を左端に書く.

• 障害等の原因をリストアップする (原因 A,原因 B,. . . ).

• 原因 A, 原因 B, . . .の原因をリストアップする.

• これをツリー状に順次続けてゆき, 右に伸ばしてゆく.

完成した図は, 図 8のような形になる.

問題

理由A

理由B

理由C

理由a

理由b

理由c

図 8: Why-why diagram

7.9 問題解決の方法

問題発見の節で述べた方法は, why-why diagram 以外はそのまま使えるので, 繰り返し述べることはしな

い. これ以外に, how-how diagram と呼ばれる方法があるので, これについて簡単に紹介する.

7.10 How-how diagram

How-how diagram は, 問題解決の手段 (複数)は何か, その各々を熟考するための手段は何か, さらにその

ための手段は何か, というふうに, 必要な手段をより細かい手段に展開してゆき, それを右に広がったあみだ

22

くじのような図で表現したものである. Why-why diagramの ‘why’が ‘’how’に置き換わっただけで, 基本

的な考え方は同一である.

How-how diagram作成の手順は次の通りである.

• 左端に解決すべき問題を書く.

• 解決する手段をリストアップする (手段 A,手段 B,. . . ).

• これをツリー状に順次続けてゆき, 右に伸ばしてゆく.

完成した図は, 図 9のような形になる.

解決すべき問題

手段A

手段B

手段C

手段b

手段c

手段a

図 9: How-how diagram

本節で述べた問題発見・解決の方法は思い付きに頼る部分が多い, いわば「場当たり的」な要素を含むも

のである. より体系的な設計の手法については第 14節で述べる.

23

8 プロジェクト [7, 15,23]

プロジェクトとは, 独自のプロダクト, サービス, 所産を創造するために実施される有期的な業務のことを

いう [15]. 第 4.2節でも述べたが, 組織が有限時間で消滅することがプロジェクトの特徴である.

JIS Q9000では, プロジェクト関連用語は次のように定義されている [23].

(3.4.3) プロジェクト (project): 開始日および終了日をもち, 調整され, 管理された一連の活動からなり, 時

間, コスト及び資源の制約を含む特定の要求事項 (3.1.2)に適合する目標を達成するために実施される特有

のプロセス (3.4.1).

(3.1.2) 要求事項 (requirement): 明示されている, 通常, 暗黙のうちに了解されている若しくは義務として要

求されている, ニーズ又は期待.

(3.4.1) プロセス (process): インプットをアウトプットに変換する, 相互に関連する又は相互に作用する一

連の活動.

プロジェクトは成功することも失敗することもあるが, その成否は, プロジェクトに課せられた制約条件

のバランスを取りつつ決められたプロジェクトの目標を達成することができたか否かによって定まる. 制約

条件として必ず課せられるのは, 以下の 3項目である.

• スコープ: 何をどこまでやるか

• スケジュール: いつまでにやるか

• 予算

プロジェクトを成功させるためには適切な管理運営が必要なのであるが, この活動をプロジェクトマネジ

メントという. また, プロジェクトマネジメントに責任を持つ者をプロジェクト・マネージャーという.

文献 [7]では, プロジェクトのライフサイクルは,

• 定義フェーズ

• 計画フェーズ

• 実行フェーズ

• 終結フェーズ

の 4フェーズに分類されている. 各フェーズでやるべきことは以下の通りである.

定義フェーズでは, 以下の作業をおこなう.

• ステークホルダー (利害関係者)を特定する.

• プロジェクトの目標を定める. 目標は具体的, 現実的, 有期的, 測定可能で, 全関係者の合意が取れて

おり, 目標達成の責任が明確でなければならない.

• リスクと制約条件を把握する.

計画フェーズでは, 以下の作業をおこなう.

• Work Breakdown Structure(WBS;作業分解図)を用いてプロジェクトを適当な大きさに分解する.

• ネットワーク図 (後述の図 10のように作業の依存関係をあらわす図)を作成し, 所要期間を見積り, ク

リティカル・パス (後述)を見付け, スケジュールのバランスを取る.

• 予算, チームを作り, 資源を調達する.

24

• 上記を取り纏めて計画を承認する.

実行フェーズでは, 作業を遂行するとともに, スケジュール・コスト・品質を監視する. スコープを変更

することもあり得る.

終結フェーズでは, 教訓を収集し, 管理作業を終え, プロジェクトを公式に終える.

9 スケジュール管理 [8]

筆者の研究室では, 例年, 卒業研究において, 卒業研究の作業計画を立てさせ, それにしたがって作業を進

めさせているのだが, 今までのところ, うまく機能した例は稀である. この理由は,

• 作業計画を立てる際には, 学生は, 達成すべき課題をいくつかの小工程に分割し, 期日までに達成すべ

き課題が完成し, かつ自分の能力を超えることのないよう, 小工程の日数を設定すべきなのであるが,

大半の学生が, 「この日までにこれができていればいいな」という願望を日程表に書き込むだけ,

• 学生は, 日程が遅れたら「頑張ればいい」と思っている,

ということのようである. 現実的な問題として, 期日が迫ると学生の能力が増大するということはありえな

いし (焦りにより低下することはある), 「頑張る」とはいっても時間の限界があり, 無理に睡眠時間を削れ

ばさらに能力は低下する. 卒業研究では多少の不出来が重大な問題となることはないが, 就職後に企業のプ

ロジェクトに参加する場合, 工程の遅れや無理な作業による品質の低下は, 企業に重大な損害を与える.

以下では, プロジェクトにおけるスケジュール管理に使われる手法について簡単に述べる.

9.1 ガント表

スケジュール管理によく使われるのが, ガント表と呼ばれる表である. 表 4にガント表の例を示す. 表を

作成する時点では, まず作業を小さい工程に分割して表の左に実行する順番にしたがって並べ, 表の上に日

付を書き, 各工程に要する期間を算出し, 各作業の作業期間を灰色で塗り潰してゆく. 複数の工程が並列に

走ることもある. 作業開始以降は, 毎日, 現在の日時のところに縦の点線を引き, 終了した作業は黒で塗り潰

す. 点線と見比べると, どの工程が遅れていて, どの工程が進んでいるかが, 見ただけでわかるようになって

いる.

表 4: ガント表日 付

作業 1

作業 1.1

作業 1.2

作業 1.3

作業 2

作業 2.1

作業 2.2

9.2 クリティカルパス法

クリティカルパス法とは, 作業全体が複数の工程から成るネットワーク図 (図 10)で表現されているとき,

この図を分析して, もっとも時間を要する「経路」を見付ける方法である. 各工程 (一定の時間を要する作

25

業)を activity , 工程がひと区切りついた時点を event と呼び, activity を矢印, event を点であらわす. な

お, event間に依存関係はあるものの所要時間はかからない場合があり, この場合は event 間に破線を引く

(これを dummay activity と呼ぶ). 図 10では, 2番と 5番のあいだに破線が引かれている. 各 activity に

は記号と, 所要時間 (Duration,D)の見積りを書き込んでゆく. 単位は問題によりいろいろであるが, ひとつ

の図中で複数の単位を用いてはならない. ここでは仮に日としておく. 図 10では, Aが 4日, Bが 3日, C

が 5日, . . .となっている. さらに, 次の用語を定義する.

0

1

2

3

4

5

6

A4 B

3C5

D7E3

F2

G6

H4

図 10: ネットワーク図

• Earliest start(ES): その activity を開始できるもっとも早い時間, 図の最初の event から該当する

activity の先頭の event まで矢印を順に辿ってゆき, 要する duration の合計を取ることで得られる.

経路が複数あるときには, それらの中で時間に関して最長のものを評価する.

• Latest start(LS): この時点までに activity を開始すればプロジェクトの全期間に影響を与えないとい

う時間. 図の最後の event から該当する activity の先頭の event まで矢印を逆順に辿ってゆき, 要す

る duration の合計を取ることで得られる. 経路が複数あるときには, それらの中で時間に関して最長

のものを評価する. あらかじめ 全 activity の ES を用いて 工程全体に要する時間を求めておかない

と計算できないことに注意 (図 10参照).

• Eariest finish time(EF): ES+D

• Latest finish time(LF): LS+D

• Total float (TF): LS-ES, そのアクティビティの「猶予」.

上記により, TF零の activity は critical path 上にある, ということになる.

図 10のクリティカルパスを分析してみよう. まず全 activity の ES を図から求めると, 表 5の第 2列の

ようになる. ここから, 全工程の日数は, 工程 Gの ESと Dを加算することで得られる 17日であることが

わかる. 次に, ここから LSを求めると, 表 5の第 3列のようになる. TFは第 2列と第 3列から計算できる.

計算の結果, A,D,G の 3 activity が critical path に乗っていることがわかる. 工程分析の結果期日までに

プロジェクトが完成しないことが判明した場合, critical path 上の activity により多くの人員を投入する等

の方法により, プロジェクトに要する期間を短縮する必要がある. ただし, 変更の結果 critical path も変わ

るので, critical path の分析をやり直す必要がある. Activity の期間短縮に要する費用と短縮できる時間の

関係がわかっている場合には, 線形計画法などの最適化手法を用いることにより, 最小の費用で期日までに

プロジェクトを完成させる計画を立てる, という方法がある [37].

10 マーケティング [2, 16,46,56]

マーケティングとは大雑把に言うと市場環境の分析のことであるが, アメリカ・マーケティング協会によ

る定義は極めて包括的で, 次のようになっている [56].

26

表 5: 図 10のクリティカルパスを見付ける手順Activity D ES LS TF

A 4 0 0 0

B 3 0 5 5

C 5 0 6 6

D 7 4 4 0

E 3 3 8 5

F 2 5 11 6

G 6 11 11 0

H 4 7 13 6

マーケティングとは, 組織とその利害関係者の利益となるように, 顧客にとっての価値の創造・

伝達・流通をおこない, そして顧客との関係を管理するための組織的な機能や一連の過程である.

マーケティングに関する管理のことをマーケティング・マネジメントという.

マーケティング論において捉えられている市場には, 次のような特徴がある.

• 差別化されている. 消費者はメーカーやブランドを識別し, 特定のメーカーやブランドを非代替的に

選好する.

• 細分化されている. 消費者を選好において類似した傾向を持つグループにまとめ直すことができる.

細分化して捉えられる市場を市場セグメントと呼ぶ.

• 時間とともに変化する. 市場の変化のパターンのことも製品のライフサイクルと呼ぶ (第 1と同じ言

葉が違う意味で用いられているので注意すること).

マーケティングの目標は第一に顧客満足, 第二に利益であるが, 市場の選択には利益が重視され, 標的市場

に対するマーケティング・マネジメントでは顧客満足が重視される.

マーケティングの代表的な手法のひとつに, STPアプローチと呼ばれるものがある. これは, 市場を細分

化した上で標的市場を設定し (市場全体をターゲットすることもある), 標的市場において製品の望ましいポ

ジショニングが達成されるように計画を立案する, という手法である. Sは Segmentation(市場細分化), T

は Targeting(標的設定), Pは Positioning(ポジショニング)の略である. 具体的な方針の策定には, 第 3で述

べたポートフォリオ分析, ポーターの競争戦略, コトラーの市場地位別戦略などが用いられる.

マーケティング目標を達成するためには企業は制御可能なマーケティングの要素を適切に組み合わせる必

要があるが, この制御可能な要素を製品 (Product), 価格 (Price), 流通 (Place), プロモーション (Promotion)

の 4要素に分類することがある. これらを, その頭文字を取って 4Pと呼ぶ. これらを適切な組み合わせる

ことをマーケティング・ミックスという.

的確なマーケティングをおこなうためには, 消費者のニーズや行動に関する十分な知見が必要である. 市

場およびマーケティングに関する情報を収集し, 分析し, 意思決定を支援する情報を提供する一連の過程を

マーケティング・リサーチという [16]. マーケティング・リサーチは以下に述べる過程から成る.

1. 問題の設定: まず大きな意思決定問題を設定し, その大問題を構成する複数のリサーチ問題を設定する.

2. リサーチ・デザインの決定: 探索的リサーチ (アイデアや洞察を発見するためのリサーチ), 記述的リ

サーチ (頻度や 2変数間の関係を明らかにするためのリサーチ), 因果関係リサーチ (因果関係を明ら

かにするためのリサーチ)のいずれをおこなうかを決める.

3. データ収集方法・形式のデザイン: 質問票を用いる質問法と, 観察票を用いる観察法がある. また, 実

験を伴う場合と伴わない場合がある. 質問法では, 質問票を管理する方法に, 人が介在する方法 (調査

27

員など), 郵送, 電話, インターネットといった方法がある. 観察法では, 人が観察する場合と機械的に

観察する場合がある. 質問の設定にはさまざまな形式がある.

4. 標本デザインとデータ収集: 母集団を決定して標本を抽出する.

5. データ分析と解釈

6. 調査報告書の作成

消費者行動や意思決定に関するモデルが作成されることもある.

マーケティングで取り扱われる問題は多岐にわたるが, 以上はそのごく一部を表面的に取り上げただけで

ある. より深く知りたい者はマーケティングに関する文献 ( [2, 5, 16,46,50,57]など)を参照せよ.

11 品質

11.1 品質の分類 [3, 8, 23,41]

これまで品質という言葉を未定義で使ってきたのだが, ここで正式な定義を述べておく.

JIS Q9000では, 品質およびそれに関連する概念は, 次のようになっている (引用にあたり番号や注記を略

した) [23].

品質 (quality) 本来備わっている特性の集まりが，要求事項を満たす程度．

要求事項 (requirement) 明示されている，通常，暗黙のうちに了解されている若しくは義務として要求

されている，ニーズ又は期待．

特性 (characteristic) そのものを識別するための性質．

品質を製品のライフサイクルの時系列にしたがって分類すると,

• 要求品質: 顧客等が要求する品質

• 企画品質: 企画された製品の品質

• 設計品質: 設計上の品質

• 製品品質: 製造された製品の品質

となる [3,8]. 設計品質は技術者が要求品質を (企画品質を経て)技術情報に変換したものであると考えるこ

とができる. 製品品質は, 設計品質と製造プロセスの能力から決まる. ふつうは製品品質が設計品質を超え

ることはない.

一方, 品質は, 以下の 8次元空間における量であると考えることもできる [8, 44].

• Performance (性能): 製品の主要な機能に関する特徴.

• Features: 顧客がカスタマイズできる付加的な製品の特徴.

• Reliability (信頼性): 製品が与えられた条件の下で与えられた期間要求機能を遂行できる能力.

• Durability (耐久性): 故障までどの程度利用できるかに対応する量.

• Serviceability: 修理の容易さと修理に要する時間.

• Conformity (適合性): 決定要求事項 (仕様等)を満たしている状態.

28

• Aesthetics: 見た目等の良さ.

• Percieved quality: ブランドイメージ等.

品質を「顧客がどう反応するか」という観点から以下の 4種類に分類することもある.

• Expecters: 製品が当然持っているものと期待される性質 (炊飯器でごはんが炊ける, 等).

• Spokens: 顧客が明示的に要望した性質.

• Unspokens: 顧客が明示的に要求したわけではないが暗黙のうちに期待している性質, 顧客はこれを

言いたくない場合もあれば, 単に言うのを忘れている場合もある. 携帯電話の充電機能はこれに相当

すると思われる.

• Exciters: 競合製品にない, ユニークで, 顧客が喜ぶような性質. 一槽式の全自動洗濯乾燥機は, 最初に

発売されたときには, これに相当したのではないかと思われる.

上記と関連した考え方であるが, Kano diagram という図を用いた分析がおこなわれることもある. Kano

diagram とは, 図 11のように, 横軸にその性質の実装の度合い (製品にどの程度取り入れるか), 縦軸に顧客

満足度を取ったグラフである. 横軸の原点には特に意味はない. 図の (II)であらわされた直線は, 性能と顧

客満足度が比例するような性質に対応する. (I)であらわされた曲線は上記 Exciters に対応し, これがなく

ても製品は成立するが, あれば顧客満足度は跳ね上がる. (III)は曲線 (I)を直線 (II)に関して折り返したも

のであり, この性質によって顧客が満足することはないが, ないと強烈な不満を抱くようなものである. (IV)

はあってもなくても顧客が気にしない性質である.

顧客満足度

満足

不満

実装の度合い

高低

(II)

(I)

(III)

(IV)

図 11: Kano diagram

さらに, 品質を

• 有用性: 機能, 性能, 信頼性

• 人間性: 安全性, 操作性, 感性

• 社会性: 遵法性, 環境性, 倫理性

のように分類する考え方もある [41].

11.2 ユーザビリティ[40]

ユーザビリティとは, 大まかに言うと, 製品の使いやすさのことである. これは品質の一部だと考えられ

るが, 機能とは必ずしも関係はない. ユーザビリティを無視した製品は高品質でも市場に受け入れられない

ことがあるので, 設計の際にはユーザビリティに十分配慮する必要がある.

JIS Z8530からユーザビリティ関連の用語を引用しておく [27].

29

• ユーザビリティ(usability): ある製品が, 指定されたユーザーによって, 指定された利用の状況下で, 指

定された目標を達成するために用いられる際の, 有効さ, 効率及びユーザーの満足度の度合い.

• 有効さ (effectiveness): ユーザーが, 指定された目標を達成する上での正確さと完全さ.

• 効率 (efficiency): ユーザーが, 目標を達成する際に正確さと完全さに費した資源.

• 満足度 (satisfaction): 不快さのないこと, 及び製品使用に対しての肯定的な態度.

• ユーザー (user): システムと対話する個人.

ユーザビリティを高めるための設計には, ユーザが (ユーザビリティの観点から)製品に対してどう反応す

るかということに関する知見が必要である. これを得るための手順は, ユーザ分析とユーザビリティ評価に

大別される. ユーザ分析のためには, 第 10節で述べたマーケティング・リサーチと類似した手法が用いら

れる. ユーザ行動に関するモデルが作成されることがあるのも, マーケティングで消費者行動のモデルが作

成されることがあるのと同様である. ユーザビリティ評価はユーザビリティのテストとその評価から構成さ

れ, テストにはプロトコル分析法 (ユーザが製品を使用する様子を録画する; 使用中にユーザが思い付いた

ことをリアルタイムで発声して報告してもらうこともある), ログテータ分析法 (テストユーザの操作内容,

待ち時間などを自動的に記録する), 質問紙調査法, インタビュー法, コグニティブ・ダイアリー法 (ユーザ

が日記形式の記録紙に使用記録を付ける), 心理学実験などがある. テストの結果を分析することによりユー

ザビリティが評価される. これらの詳細に興味がある者は文献 [40]を参照せよ.

11.3 ユニバーサルデザイン [51]

ユニバーサルデザインとは, できる限り最大限すべての人に利用可能であるように製品, 建物, 空間をデ

ザインすることであり, 近年, 高齢者や障害者への対応との関係で重視されるようになってきている. ユニ

バーサルデザインの原則は, 以下の通りである.

1. 誰でも公平に使用できること.

2. 使う上での自由度が高いこと.

3. 簡単で直感的にわかる使用方法になっていること.

4. 必要な情報がすぐ利用できること.

5. うっかりエラーや危険につながらないデザインであること.

6. 無理な姿勢や強い力なしで楽に使用できること.

7. 接近して使えるような寸法, 空間となっていること.

なお, 近年よく見られるバリアフリーに基づくデザインは, 高齢者や障害者のためのデザインであり, ふつう

の人にとっての使いやすさが犠牲になることもあるという点において, 万人向けのデザインを指向するユニ

バーサルデザインとは考え方が異なる.

11.4 ヒューマン・マシン・インターフェース [51]

人と機械が接する部分をヒューマン・マシン・インターフェースと呼ぶ. ヒューマン・マシン・インター

フェースの良し悪しは使いやすさや安全性に大きく影響する. 人間の感覚, 運動能力の特徴や限界を踏まえ

たインターフェース・デザインの原則を人間工学的設計原則と呼ぶ. これは, 表示系, 操作器具, コントロー

ルパネルに対するものに大別される.

表示系設計の基本原則は,

30

• 情報が見やすいこと,

• 確認がしやすいこと,

• 関連情報がまとまっていること,

• 関連性が明示されていること

である.

操作器具設計の基本原則は,

• 手足のどちらかに大きな負担がかからず同時に複数の操作を要求されないこと,

• 操作器具が容易に手足が届く位置にあり, 複数の操作器具がある場合はその重要度や操作頻度に応じ

て配置されていること,

• 操作器具が操作内容に適した形状になっていること,

• 安全装置が偶発的な動作を防ぐようになっており, かつ緊急時の速応性が考慮されていること

である.

コントロールパネル設計の基本原則は,

• 作業姿勢に応じた配置となっていること,

• 使用する四肢に応じた機器が選定されていること,

• 操作器具と表示器具が対応していること,

• 操作器具と表示器具が適切にレイアウトされていること

である.

12 アイデアを出すための技法

アイデアを出すための典型的な手法は第 7節で述べたブレーンストーミングであるが, ここではそれ以外

のものをいくつか紹介する.

12.1 6個の質問 [8]

6個の質問とは, 5W1H型の発想法であり, 以下の事項について考えてゆく, というものである.

1. Who: 誰がそれを使い, 欲しがり, それで得をするか.

2. What: それによって何がおこるか, 成功した場合と失敗した場合にどうなるか.

3. When: 速度を速くしたり遅くしたりすることができるか, 速いのと遅いのとどちらが良いか.

4. Where: どこでそれが起こるか, 他の場所で起こることがあるか.

5. Why: なぜそれをするのか, その意味は何か.

6. How: どのようにしてそれをするのか.

31

12.2 チェックリスト [8]

事前に用意されたチェックリストを順に調べてゆくことがアイデアを出す手掛かりになることがある. 第

14.2.4節で述べる TRIZはチェックリストを含む.

12.3 ランダム入力法 [8]

ランダム入力法とは, たとえば辞書をでたらめにめくって目についた単語から連想をはたらかせる, といっ

た方法である. 入力源としてランダムにアクセスしたWWWサイトを利用するという手法もある [43].

12.4 シネクティクス [34]

シネクティクスとは, 以下のような手法による発想法の総称である.

1. 擬人的類比, 感情移入: 「もし私がねじだったら」などといった空想による発想法.

2. 直接的類比: 既に存在しているものをまねること, ある種のベンチマーキング.

3. 象徴的類比: 解くべき問題を記号演算に置き換えてみる.

4. 空想的類比: 願望を明示的に話す, あるいは書き表すことを発想の端緒とする方法.

5. 反転: 逆の立場から見ること.

類似した手法であるが, 問題を別の分野の問題に喩えて発想するメタフォリカルシンキングという手法があ

る [43].

13 アイデアの絞り込み [5, 50]

前回にも述べた通り, アイデア発想法で得られた結果は玉石混淆であって, 整理しなければ役に立たない.

アイデアを整理する際には, まず親和図法や KJ法などを用いて内容の類似性に関してアイデアを集約す

る. 続いて, 個々のアイデアが顧客のどのような欲求を満たすものであるかに着目して同一の欲求に関する

アイデアをまとめ, 着目する欲求を決めて有望な代替アイデアを絞り込んでゆく. さらに, 製品の市場に対

するインパクトなどについて調査・検討をおこなう.

次に, 製品のポジショニングをおこなう. ポジショニングとは, ユーザの認知という観点から既存商品の

市場における製品の位置付けをおこなうことである. ポジショニングをおこなう際には, 知覚マップと呼ば

れる図を用いる. これは, いくつかの評価基準 (ノートパソコンを例に取れば, 価格, 解像度, CPUの速さ,

メモリの量, 重量, バッテリ駆動時間, 振動耐性 など) に関して既存商品の特徴を数量化してプロットした

図である. すでに述べたが, ブルー・オーシャン戦略における戦略キャンバス (図 2)も知覚マップの一種で

ある. 2個の評価基準に関してポジショニングをおこなう場合は, 2次元平面に既存商品をプロットした図

が用いられる.

図 12に, 各社のノートパソコン (2011年秋冬モデル, 第 2世代 Core iプロセッサ塔載, バッテリ駆動時間

6時間以上, 重量 2kg未満) に関する知覚マップを作ってみたものを掲載する. 情報の出所は価格比較サイト

www.coneco.net で, 同一メーカーに複数の機種がある場合にはリスト (おすすめ順)最上位のものを 1機種

のみ選択している.

図 12において比較の対象となった機種の一覧は次の通りである.

• Panasonic: Let ’s note S10 CF-S10EYADR

32

図 12: ノートパソコンの知覚マップ

33

• 東芝: dynabook R731/38DK PR73138DRJK

• ASUS: U36SD U36SD-RX2620

• SONY: VAIO S VPCSE19FJ/B

• MSI: X460 X460-051JP

• 富士通: LIFEBOOK SH76/E FMVS76E

• NEC: LaVie M LM750/FS6B

• ACER: Aspire TimelineX AS3830T-A54D

14 Conceptual designの技法

Conceptual design は入力として要求仕様, 出力として原理上の解 (コンセプト)を持つプロセスである.

この過程では, 問題の定義, 情報収集, 概念形成および概念の評価をおこなわなければならない. これらに含

まれる手法のうち, 今まで述べられていなかったものについて概説する.

14.1 情報収集

設計をおこなう際には, アイデアを練り, ヒントを探し, 新規性について検討し, 法令を遵守し, 知的所有

権の問題をクリアする, などの目的のために, 様々な情報源から情報を収集する必要がある. このために用

いられる典型的な情報源は, 以下のようなものである.

• 特許: 経済産業省特許庁のページに特許に関する情報がある. URLは以下の通りである.

http://www.jpo.go.jp/index/tokkyo.html

また, 特許電子図書館で公開中の特許に関する情報を検索できる. URLは以下の通りである.

http://www.ipdl.inpit.go.jp/homepg.ipdl

• 法規: 電子政府の総合窓口で法令を検索できる. URLは以下の通りである.

http://law.e-gov.go.jp/

おそらく製品設計において最も重要な法規は製造物責任法であると思われるが, これ以外にも多数の

法規が存在する. 製造物責任法の全文を本資料末尾に添付する. 出典は上記電子政府総合窓口である.

この文書全体との記法の統一をはかるため, 組版および句読点をオリジナルと若干変えてあるので注

意すること. 念のために断っておくが, 憲法および法令は著作権法の適用対象外である (著作権法第 13

条).

• 工業規格: ISO/IEC, JIS等いろいろな規格がある. 規格は有料で, 一般に高価である (JISは日本工業

調査会のページで閲覧は可能

http://www.jisc.go.jp/

だが印刷, ダウンロードは不可). 企業・研究機関等は, 必要に応じてこれを購入する.

• 学術論文: 電子ジャーナルとして利用可能であることが普通である. 電子ジャーナルは極めて高価で

あり, 企業・研究機関によって利用できるものが異なる. 琉球大学で購入している電子ジャーナルは

以下の URLから検索できる.

http://www.lib.u-ryukyu.ac.jp/

また, 複数の学術論文をまとめたデータベースに

34

– Web of Science

http://apps.isiknowledge.com/

– Science Direct

http://www.sciencedirect.com/

– J-STAGE (国内の学術雑誌等)

https://www.jstage.jst.go.jp/

(メニューで日本語ページに切り換えることができる).

などがある.

• ハンドブック: 書籍としていろいろなハンドブックが市販されている. 電気学会が出版しているハン

ドブックの情報は電気学会WWWページ

https://www.iee.or.jp/

に, 電子情報通信学会が出版しているハンドブックの情報は電子情報通信学会WWWページ

http://www.ieice.org/

にある. ハンドブックは個人で購入するには高価なので図書館等で調べるとよい.

• 書籍: 信頼できる情報源は専門書である. 一般書は必ずしも信用できない.

• カタログ: メーカーのカタログはメーカーWEBページからダウンロードできることが多い.

• 公的機関等のデータベース: 大学・研究機関・企業等が紀要・テクニカルレポート等を公開している.

たとえば, NASAで出版された技術レポートは

http://ntrs.nasa.gov

から入手できる.

• サーチエンジン, その他インターネットの情報: 一般的なサーチエンジンはすべて使えるが, 学術情報

に特化したサーチエンジンを使った方が効率が良い. 先に学術論文の項で挙げたデータベース以外に

– google scholar

scholar.google.co.jp/

– Scirus

http://www.scirus.com/

などがある. Wikipedia

http://ja.wikipedia.org/

http://www.wikipedia.org/)

は手軽な情報源ではあるが, 編集しているのは必ずしも専門家ではなく, 政治的な問題では対立する団

体のあいだで捏造合戦が発生することもあるため, 信用できない. Wikipediaで調べた情報を使うと

きには, 情報源 (情報元を明示することがWikipediaの編集方針である) にあたって裏を取るべきであ

る. その他, 個人のWWWページ, ブログ, twitter等の情報を利用する場合には, 信頼度に関する十

分な注意が必要である.

• マスメディア: 新聞・テレビの情報は不正確なことが多いため, 鵜飲みにするのは危険である. 利用す

る際には裏を取るべきである.

なお, ドキュメントを作成する際には参考文献を明示する必要があるが, 参考文献の書き方にも一定の決ま

りがある. 学術論文については学術雑誌の投稿規定に書式が定められているので, それを優先しなければな

らない. 参考文献の書き方に特化した参考書に文献 [12]がある.

35

14.2 体系的な設計の技法

製品に要求される機能が決まると, 次にそれをどのようにして実現するかが問題となる. ここでは, その

ための技法をいくつか紹介する. なお, 以下で最初に挙げる品質機能展開は, 製品の機能を決定するための

意思決定法を含む.

これは本講義でこれまで述べた事項にもあてはまるのであるが, ここで, 「万能の方法はない」というこ

とを注意しておく. 本講義で取り扱っているのは方法論なのであるが, 方法論にはとかく盲目的な「信者」

が付きがちであり, 非合理的な意思決定の温床となることも多い. 方法論には「役に立つかも」程度の斜に

構えた態度で望むのが安全であると筆者は考えている.

14.2.1 品質機能展開

品質機能展開 (Quality Function Deployment, QFD) は 1960年代におけるブリヂストンタイヤの工程保

証項目一覧表に始まる [3]. 現代的な意味での QFD(広義の QFD)は, 以下の 2個の事項をまとめたもので

ある [3].

• 品質展開 (Quality Deployment, QD): ユーザの要求を代用特性 (品質特性)に変換し, 完成品の設計品

質を定め, これを各種機能部品の品質, さらに個々の部品の品質や工程の要素に至るまで, これらの間

を系統的に展開していくこと.

• 狭義の品質機能展開: 品質を形成する機能ないし業務を目的手段の系列でステップ別に細部に展開し

ていくこと.

品質機能展開では, 以下のような展開表を作成する [48].

• 要求品質展開

• 品質特性展開

• 信頼性展開

• 機能展開

• コスト展開

• 部品展開

• 部材展開

• 素材展開

• 業務展開

• 技術展開

• 機構展開

• 工法展開

• 工程展開

36

品質要素

品質要素 品質要素

品質要素 品質要素 品質要素

図 13: 品質展開表

ただし, 必ずしもすべての展開表を作成するわけではない. また, 以上に挙げたもの以外の展開表を作成す

ることもある. 展開表とは, 図 13のように品質等要素を抽象的なものから具体的なものへと展開していった

ものである. 展開にあたって, 第 7節で述べた親和図法によるグルーピングなどが利用される. 続いて, 要求

品質と品質特性等の対応関係をあらわす 2元表 (後述)を作成し, 重要度および相互の干渉等を分析してゆ

く. これによって, 要求品質, 設計品質, 設計品質を実現するための製品の機能, 機能を実現するための具体

的な機構, 機構に対応するユニットや部品, という順に意思決定してゆくことで製品を実現するのが品質機

能展開の考え方である. 表 6に, 文献 [47]に挙げられている, 100円ライターの要求品質と品質要素の 2元

表の例を示す. 表 6において, ◎は強い対応, ◯は対応, △は対応が予想される, ということをあらわす. ま

表 6: 100円ライターに対する QFDの 2元表の例 [47]

品質要素展開表形状寸法

重量

耐久性

着火性

操作性

デザイン性

要求品質展開表

確実に着火する ◯ ◎ ◯使いやすい ◎ ◎安心して携帯できる ◯ △ ◎ ◯長い間使用できる ◎ ◯ ◯ △良いデザインである ◯ ◯ ◎

た, 異なる品質要素のあいだに関係があるときには, 図 14のように 2元表に「屋根」を付けることがある.

図 14において, ++は強い正の相関を, +は正の相関を, 負の相関には--,-などの記号を使う. なお, 図 14に

おける++,+は筆者が記法の例として示したものであり, 内容にはあまり意味はない.

品質機能展開表は, 図 15のように組み合わせて使われるこもある.

14.2.2 体系的アプローチ [34, 52]

体系的アプローチ [52](P&B法と呼ばれることもある [34])は, その名前が示す通り体系的な設計の手法

であり, 本資料の相当部分の典拠となっている文献 [8]と同様に, 従来知られていたいろいろな設計の方法

論を取り纏めたものである. この方法は, conceptual design, embodiment design, detail design およびその

前の工程をすべて含む包括的な手法なのであるが, ここでは conceptual design に関連した考え方の一部を

紹介する.

体系的アプローチでは, 技術的なシステムを, 入力側の物質・エネルギー・信号を出力側の物質・エネル

ギー・信号に変換する装置であるというふうに抽象的に考える. そして, システム全体の機能をより小さな

下位機能が結合されたものと見倣し, それぞれの下位機能を実現する設計原理を考え, それらを合成するこ

とにより全体機能が実現できる組み合わせを見付けることで設計案 (多くの場合複数)を作り, 最後に設計

案を評価することで, 設計案を確定する.

37

形状寸法

重量

耐久性

着火性

操作性

デザイン性

+++++

++-

図 14: QFDにおける異なる品質要素のあいだの関係

要求品質展開表

品質特性展開表

要求品質ウェイト

品質特性ウェイト

技術展開表

技術ウェイト

業務機能展開表

業務機能ウェイト

企

画

品

質

設 計 品 質

図 15: 品質機能展開表の組み合わせ [48]

38

例として, ウォータークーラーを考える. ウォータークーラーの機能は冷水を噴出することである. 入力

側の物質は水道水, エネルギーは電気, 信号は人間がボタンを押す動作である. 出力側の物質は冷水および

排水で, エネルギーは排熱であり, 信号の出力はない. そして, その内部には, 水を貯めるという下位機能と,

水を冷やすという下位機能と, 水を噴出するという下位機能があり, これらが接続されている. 水を冷やす

機能がタンクに貯めた水を冷やすことであると想定すると, 入力側の物質はなし, エネルギーは電気と熱, 信

号は設定温度と水温であり, 出力側の物質はなく, エネルギーは排熱であり, 信号はない. 水を貯めるという

機能の入力側の物質は水, エネルギーは電気, 信号は設定水位であり, 出力側の物質は水, エネルギーは熱,

信号は水位と水温である. 水を噴出するという機能の入力側の物質は冷水, エネルギーは電気, 信号は噴出

すべき水圧と人間がボタンを押すという動作であり, 出力側の物質は噴出する冷水である. エネルギー, 信

号の出力はない. これらをさらに下位機能へと細分することもありうる. なお, 上位機能を下位機能へと展

開するやり方は, ひと通りでないこともある. このように展開してから, 個々の下位機能を実現する複数の

設計原理を考え, それらを組み合わせて合成することで設計案とするというのが, 体系的アプローチの基本

的な考え方である.

下位機能は名詞と動詞の組み合わせで簡潔に表現できるものがよいとされている [34]. どのような動詞が

使われるかに興味がある者は文献 [34]を参照せよ.

14.2.3 Morphological Method [8]

Morphological Methodとは, 次のような手順のことをいう.

1. 設計問題を小さい部分問題に分割する.

2. 個別の部分問題に関し複数の解を求める.

3. 部分問題の解を組み合わせて製品を合成した複数のデザイン案を作り, 特性を比較する.

たとえば, 要求仕様を満たす部品 A, 部品 B, 部品 C, 部品 D の 4個を組み合わせると製品が完成し, それ

ぞれの部品が要求仕様を満たすようにする方法が 4種類ずつあったとすると, 設計案は 4 ×4=16通りにな

る. この設計案をすべて比較してよいものを選ぼう, というのがMorphological Method の発想である. 先

に述べた体系的アプローチは, Morphological Methodと同様の考え方を含んでいる.

14.2.4 TRIZ

TRIZとはロシア語 (Теория решения изобретательских задач)を

英語綴りに直したものであり, その名からわかるように旧ソ連で開発された手法である. これは, いわば特

許の「リバースエンジニアリング」である. より詳しく言うと, パラメータを 39個, 発明原理を 40個に大

別した「矛盾マトリクス」というものを用いて (詳細は [34]や TRIZの入門書 [33]などを参照), 技術的な

困難の対策を探す. 矛盾マトリクスは, 既存の特許における 技術的な困難とその解決策の対応関係をまと

め, 技術的な困難から検索できるようにした, 逆引きのデータベースである.

TRIZを更に単純化して,

1. いくつかに分割してみたらどうか

2. 前もって準備したらどうか (例: コピー機に通す前に紙を乾燥させる)

3. 構成や動作を逆にしてみたらどうか (例: 階段 (人が歩いて登る)を逆にするとエスカレーターになる)

4. ダイナミックなものにかえたらどうなるか (例:固定翼と可変翼)

5. 周期的な動作にしたらどうなるか (周波数を変える等, 例: 蛍光灯, 高周波にすればちらつかない)

39

6. 欠点・弱点を逆に生かせないか (例: 粘着力が弱すぎる糊の性質を生かすと貼ってはがせるポスト・

イットになる)

7. それ自体が目的動作をおこなえないか (自己点検, 自己修復, 例: ランフラットタイヤ)

8. パラメータを変えたらどうか

というキーワードに絞るとよい, という主張もある [14].

14.2.5 Value Engineering (VE) [61]

Value Engineering(VE)は 1947年に GE社で提案された製品開発の手法であり, 1960年代から日本にも

導入され, 成果を上げている. VEの考え方は,

価値 =機能コスト

と定義し, 機能を高め, あるいはコストを削減することにより製品価値を高めてゆくというものである. よ

り正確には, VEは, 「最低のライフサイクルコストで必要な機能を確実に達成するために製品やサービス

の機能的研究に注ぐ組織的努力である」と定義されている. VEの原則は, 使用者優先, 機能本位, 創造によ

る変更, チーム・デザイン, 価値向上である. VEの実行手順は, 機能定義, 機能評価, 代替案作成の 3ステッ

プから成る. 機能定義のステップでは, 製品が果たすべき機能を明確化した上で, 機能をより小さい機能の

組み合わせに分解して整理する. 機能評価のステップでは, 個別の機能にどれだけのコストがかかっている

かを評価する. 代替案作成のステップでは, VE固有の方法は存在せず, 本稿で述べられている様々な手法が

組み合わせて用いられる. 詳細については文献 [61]を参照せよ.

14.3 評価の技法 [8]

デザイン案が完成したら, それを評価し, デザイン案が複数あるときにはそれらを比較して, 相対的に優れ

たものを選ぶ必要がある. 本節ではそのための技法について述べる.

14.3.1 準備的な評価

設計案の詳細な評価には手間がかかるので, それに先立って, 次のような前処理を順におこない, 役に立つ

設計案のみを抜き出しておくとよい.

1. 実行可能性のチェック: 設計案は, 次の 3種類に分類される.

(a) 実行不能. 実行不能な設計案はこの時点で棄却されるが, 単に捨てるのではなく, その設計案か

ら得られる有用な知見を (あれば)収集する.

(b) 条件付きで実行可能 (新技術が必要など).

(c) 条件なしで実行可能.

2. 技術的な容易さのチェック: 多くの場合, 設計には成熟した技術が用いられ, これから新技術の開発に

成功しなければ設計ができないような設計案が採用されることは例外的である. よって, 以下の項目

をチェックする.

(a) 既存の方法で生産できるか.

(b) その機能に決定的な影響を及ぼすパラメータはわかっているか.

40

(c) 安全に使えるパラメータ値の範囲とパラメータに対する感度がわかっているか.

(d) 故障モードがわかっているか.

(e) 上記すべてについて肯定的な回答を与えるハードウェアが既に存在するか.

3. 顧客の要望 (ふつうは複数ある)を満足するか否かのチェック.

この段階で, いくつかの項目で否定的な評価となっている設計案について, 他の案を参考にして改良をおこ

ない, 問題を潰すこともあり得る.

14.3.2 Pugh Concept Selection Method

Pugh Concept Selection Methodは, 設計案のなかで基準となるものをひとつ選び, いくつかの評価項目

に関する基準設計案との相対的な優劣を評価することで設計案を選ぶ, という方法である. この手順は以下

の通りである.

1. 評価項目を選ぶ (15∼20個程度). 選択にあたり, 品質機能展開で作成した表を参考にする.

2. 各行に評価項目, 列に設計案を記入した表 7のような表を作成する.

表 7: Pugh Concept Selection Method (1)

設計案

A B C D · · ·評価項目 1

評価項目 2

評価項目 3

· · ·

3. 設計上のコンセプトを明確にする.

4. 設計案のどれかひとつを比較の対象となる基準案として選ぶ. 基準案として選んだ欄には, ‘DATUM’

などと書いておく.

5. 各項目について基準案と各設計案を比較し, その設計案の方が良ければ + , その設計案の方が悪けれ

ば - , 同等なら = を記入する. この過程で各設計案が改良されることもあり得る. 得られた表はたと

えば表 8のようになる (設計案 Bが基準案として選ばれたと想定している)

表 8: Pugh Concept Selection Method (2)

設計案

A B C D · · ·評価項目 1 +

DATUM - =

評価項目 2 = - -

評価項目 3 = + -

· · ·

41

6. 評価に基づいて設計案の優劣を決める. そのための定量的な方法は定められていないが, たとえば +

と - の数を集計する, という方法があり得る. ただし, その時点で使っている評価項目が十分でないこ

ともあり得るので, +や-の個数の些細な差を問題にし過ぎないようにする.

7. 評価が良かった設計案をいくつか選び, 評価項目を作り直して, 再評価する.

8. 上記のようにして最終的にひとつの設計案を選び, それに更に改良の余地があるか否かを検討する.

14.3.3 重み付けと点数化

第 14.3.2節で述べた Pugh Concept Selection Method では, 設計案の優劣を, 基準案との比較 (+,=,-)に

よっておこなった. この評価をもう少しきめ細かくしたい (各項目を 100点満点で採点する, 0以上 1以下の

数値で評価するなど)ということはあり得る. また, 評価結果に基づき設計案を比較する際, 全体を点数化す

れば比較がしやすい. ところで, 複数の評価項目の重要性はすべて同等とは限らないから, 重要なものの配

点を大きくする「傾斜配点」をした方がよさそうである. 個別の項目を点数で評価することについては (客

観的にできるかどうかはともかくとして)疑問が発生する余地はないと思われるので, 本節では重みの付け

方について述べる.

まず最初に, 評価項目が 3個あり, 個々の評価項目について設計案A, 設計案 B, 設計案 Cが 0点以上 1点

以下の数値で評価されている, という状況を考える. 評価項目 1から評価項目 3までに関する設計案 Aの得

点が sA1, sA2, sA3, 設計案 B の得点が sB1, sB2, sB3, 設計案 C の得点が sC1, sC2, sC3 であったものとす

る. それぞれの設計案の総得点を 0以上 1以下の値で求める最も簡単な方法は

設計案 Aの得点 =1

3(sA1 + sA2 + sA3)

設計案 Bの得点 =1

3(sB1 + sB2 + sB3)

設計案 Cの得点 =1

3(sC1 + sC2 + sC3)

のようにすることであるが, たとえば評価項目 1と評価項目 2の重要性が同等で, 評価項目 3の重要性がこ

れらの倍であるときには,

設計案 Aの得点 =1

4sA1 +

1

4sA2 +

1

2sA3

設計案 Bの得点 =1

4sB1 +

1

4sB2 +

1

2sB3

設計案 Cの得点 =1

4sC1 +

1

4sC2 +

1

2sC3

のようにすればよい. 一般に, 評価項目が n個あり, ある設計案のそれぞれの項目に関する得点が s1から sn

であるときに, 評価する者が w1 > 0, . . . , wn > 0,∑n

i=1 wi = 1を満たす重み w1, . . . , wnを (何らかの手段

で)決め,

設計案の得点 = w1s1 + · · ·+ wnsn

のように定めれば, 重み付きの点数化ができる.

次に, 評価項目が階層構造を持っている場合を考える. 具体的には, たとえば要求品質が表 9のように 2次

要素にまで展開されている場合である. そして, 1次要素間を比較すると操作しやすさは携帯しやすさに比

べて倍重要, 2次要素のあいだでは, ボタンの押しやすさと誤操作の起きにくさの重要度は同等で画面の見

やすさはその倍重要, 丈夫さは軽さの 3倍重要, ということにしておく. この場合は, 1次要素全体を合計が

1になるように重み付けし, 2次要素については対応する 1次要素の範囲内で重み付けすると, 図 16のよう

なツリー状に構造化された重み付けが得られる. このようになっている場合, 個別の評価項目の重みは, 木

の根本から出発してその項目に到達するまでに通過した枝の重みをすべて掛けることで得られる. たとえ

42

表 9: 2次要素まで展開された要求品質の例

1次要素 2次要素

操作しやすい 表示が見やすい

ボタンが押しやすい

誤操作が起きにくい

携帯しやすい 軽い

丈夫

操作しやすい 携帯しやすい

表示が見やすい

ボタンが押しやすい

誤操作が起きにくい

軽い 丈夫

2/3 1/3

1/2 1/4 1/4 1/4 3/4

図 16: 2次要素を含む評価項目の重み付け

ば, 図 16では, 「表示が見やすい」の重みは 23 × 1

2 = 13 , 「軽い」の重みは

13 × 1

4 = 112 である. 一般の場合

も同様である. 1次要素が n個あり, i番目の 1次要素に対応する 2次要素が ki個あるときには, まず 1次要

素の重み w1, . . . , wnを w1 > 0, . . . , wn > 0,∑n

i=1 wi = 1となるように定め, 続いて i番目の 1次要素に対

応する ki個の 2次要素の重み wi1, . . . , wiki を wi1 > 0, . . . , wiki > 0,∑ki

j=1 wikj = 1となるように定める.

i番目の 1次要素の中の j 番目の 2次要素に最終的にかかる重みは, 関連する重みの積, すなわち wi × wij

である. 2次要素がさらに展開されている場合も考え方は同様である.

14.3.4 Analytic Hierarchy Process (AHP)

第 14.3.3節で述べた設計案を重みを用いて点数化する手法では重みの付け方や点数の付け方は評価者に

任されていたが, これらを客観的におこなうのは必ずしも容易ではない. 第 14.3.2節で述べた比較による方

法の方が容易である. 評価者には評価項目間の相対的な重要性と設計案の相対的な良し悪しを比較させ, 点

数化は機械的におこなう, というのがこれから述べる Analytic Hierarchy Process (AHP)という方法であ

る. AHPにもさまざまなバリエーションがあるが, 本節では文献 [8]で紹介されている方法について述べる.

評価基準および設計案はいくつあってもよいのだが, 話を単純化するために, C1から C4までの 4個の評

価項目があり, P1から P3までの 3個の設計案が仕上がっていて, これらを定量的に比較したい, という状

況を考える. AHPによってこれをおこなう手順は次のようなものである.

1. 評価者が以下に述べる手順に従って C1から C4までの比較をおこなう. 重みはそのデータから自動的

に計算される.

2. C1から C4までの各々の評価基準に関して, 評価者が以下に述べる手順に従って P1から P3までの

比較をおこなう. 各々の評価基準に関する得点はそのデータから自動的に計算される.

3. 得点に重みを掛けて各々の設計案を点数を求め, 比較によりもっとも優れたものを選ぶ.

まず C1から C4までの比較の手順について述べる. 表 10(a)のような表を作り, 各欄に対応する比較結

果を書き込んでゆく. 第 1行には, C1と比較した C1, C2, C3, C4の重要度を記入してゆく. 数値の決め方

は, C1と C2が同等なら 1とし, C1が C2より重要ならその程度に応じて 3, 5, 7, 9 とする. C1と C3, C1

43

と C4についても同様である. C1と C1は同じだから 1とする. 数値の決め方の目安は, 3: やや重要, 5:と

ても重要, 7:とても重要 (証拠あり), 9:決定的に重要 (決定的な証拠あり)である. 逆に C1が C2より重要で

ないならその程度に基づき 13 ,

15 ,

17 ,

19 のいずれかの数値を記入する. 次に, 表の第 1列を埋めるのだが, こ

の際には, たとえば第 1行 2列の評価が 3であれば (C1の重要度は C2の 3倍) 第 2行 1列の評価は 13 (C2

の重要度は C1の 13 )のように, 機械的に数値を入れる. 第 3行 1列以下についても同様である. 続いて, 第

2行に関し, まだ数値が埋められていない欄に上記の手順で数値を入れてゆき, 続いて第 2列に上記と同様

の手順で数値を入れる. 第 3行および第 3列以降についても同様である. 表 10では, 各欄に上記の基準に適

合する適当な数値が既に入れられている. 続いて, C1から C4までの各列について, その列の数値を集計し,

その値を用いて各列を正規化する (合計が 1になるようにする). 表 10(b)はこの操作をおこなったものであ

る. 数値は小数で表記することが多いが, ここでは分数で表記してある. さらに, 各行の平均を取り, それを

各々の評価項目の重み wとする. これは表 10(b)の右側の「平均」の欄に書かれているが, 改めて抜粋して

おくと,

w =

w1

w2

w3

w4

=

314114114914

である.

比較をおこなうのは評価者であるが, その評価は必ずしも客観的であるとは限らず, そのために評価に矛

盾が発生することがある. 表 10は C2=C3 < C1 < C4という相対的な重要度の関係を前提にして作成され

ているため, 矛盾はないのだが, 評価者が事前にこのような構造を把握せずに場当たり的に各欄に数値を埋

めていった場合には, おかしな表ができることがある. たとえば, 評価者が第 1行を埋めたあとで, 第 2行を

埋めているとき, なんだか C4より C2の方が重要なような気がして, その数値を表に書き込んだものとしよ

う. 第 1行の結果から, C1は C2より重要で, C4は C1より重要だから, C4は C2より重要な筈なのだが,

このようにしても, AHPの計算は機械的にできてしまう. このようにして得られた結果が表 11である. こ

のように, 評価表には矛盾が含まれる場合があるので, これをそのまま使うのは危険であり, 何らかの方法で

評価に矛盾があるか否かを検証し, 矛盾がある評価表は作り直すことが望ましい.

表 10(a), 11(a)のような比較表の妥当性を検証する目安について述べる. 話を一般化して, n個の要素を

比較して重み付けをしようとしているものとする. 表 10, 11の例では, n = 4である. 表 10(a)のような表

の第 i行, 第 j 列の数値を cij とし, これらを集めた行列を C とする (合計欄は除く). 合計欄を除くから, C

は正方行列になる. また, 上に述べた一連の手順によって得られた重み wi をまとめて縦ベクトルにしたも

のを wと書き, さらに v = Cwとする.

λ =1

n

(n∑

i=1

viwi

), CI =

λ− n

n− 1, CR =

CI

RI(1)

とし, CR < 0.1ならその比較表は妥当と見倣す, というのがその手順である. ただし, RIは比較のための定

数で, nの値に応じて定められるが, 文献 [8]では表 12のようになっている. 表 10に関し, 上記を用いて λ,

CI, CRを計算すると, λ = 4, CI = 0, CR = 0となる. よって, CR < 0.10だから, 表 10の比較表は妥当で

ある. 一方, 表 10に関し, 上記を用いて λ, CI, CRを計算すると, λ = 5.64, CI = 0.55, CR = 0.62である.

よって, CR ≥ 0.10だから, 表 11の比較表は妥当ではなく, 作り直すべきである. (1)を用いて比較表の妥

当性を検証することの根拠については本節の最後に述べる.

続いて評価基準 C1, C2, C3, C4のそれぞれについて設計案 P1, P2, P3を比較する. どの評価基準につい

てもやることは同じなので, ここではこれから C1に関する評価をおこなうことを想定して話を進める. 表

13(a)のような表を作り, 各欄に対応する比較結果を書き込んでゆく. 第 1行には, P1と比較した P1, P2,

P3の良さを記入してゆく. 数値の決め方は, P1と P2が同等なら 1とし, P1が P2より良ければその程度に

応じて 3, 5, 7, 9とする. P1と P3の比較についても同様である. P1と P1は同じだから 1とする. 数値の

決め方の目安は, 3: やや良い, 5:とても良い, 7:とても良い (証拠あり), 9:決定的に良い (決定的な証拠あり)

44

である. 逆に P1が P2より悪いならその程度に基づき 13 ,

15 ,

17 ,

19 のいずれかの数値を記入する. 次に, 表

の第 1列を埋めるのだが, この際には, たとえば第 1行 2列の評価が 3であれば (P1の重要度は P2の 3倍)

第 2行 1列の評価は 13 (P2の重要度は P1の 1

3 )のように, 機械的に数値を入れる. 第 3行 1列についても

同様である. 続いて, 第 2行に関し, まだ数値が埋められていない欄に上記の手順で数値を入れてゆき, 続い

て第 2列に上記と同様の手順で数値を入れる. 第 3行および第 3列についても同様である. 表 13では, 各欄

に適当な数値が既に入れられている. ただし, この例では, P3 < P1 < P2という状況を想定している. 続

いて, P1から P3までの各列について, その列の数値を集計し, その値を用いて各列を正規化する. 表 13(b)

はこの操作をおこなったものである. さらに, 各行の平均を取ったものを, この評価項目に関する各設計案

の得点とする. 続いて, 先と同様に, 表 13(a)の整合性をチェックする. 今度は, 3個の要素の比較をしてい

るので, n = 3であり, 表 12より, RI=0.52であり, (1)にしたがって計算すると, λ = 3.01, CI = 0.0035,

CR = 0.0068となる. よって, CR < 0.1だから, 表 13(a)の表は妥当である. 先と同様に, CR ≥ 0.1となっ

た場合は, 比較をやり直す必要がある. 評価基準 C1に関する各設計案の評価は表 13(b)の右側にならんで

おり, これを eC1 とすると,

eC1 =

3233132998893132993914433

である. 同様の手順によって, 評価基準 C2に関する各設計案の評価 eC2, 評価基準 C3に関する各設計案の

評価 eC3, 評価基準 C4に関する各設計案の評価 eC4 が求められる. これらが求まったら,

w1eC1 + w2eC2 + w3eC3 + w4eC4

というベクトルを作る. このベクトルの第 1成分, 第 2成分, 第 3成分がそれぞれ P1, P2, P3の総得点であ

る. 総得点がもっとも高いものを設計案として採用すればよい. 評価基準や設計案の数がもっと多いときも,

行列およびベクトルの次元が高くなるだけで, 手順は上記と同一である.

続いて, 先送りしていた, (1)を用いて比較表の妥当性を検証することの根拠について述べる. 比較する項

目の数が nであるものとし, 比較によって得られた表 10(a)に相当する行列を

C =

c11 . . . c1n...

...

cn1 . . . cnn

とする. C は正方行列で, 比較表の作り方を思い出すと, cii = 1, i = 1, . . . , n で, 各成分は正であり,

cij = 1cij

(対角線を狭んで反対側の要素は互いに逆数になっている)ということがわかる. 以下に証明を述

べるが, このとき, (1)の λはつねに n以上となるので, CI ≥ 0, CR ≥ 0となる. また, 比較表がある意味

で「完璧」な場合には, λ = nとなり, よって CI=0, CR=0となる. よって, CRが 0に近ければおそらく比

較表は妥当であろうと考えるのである. λ − nを 1/(n − 1)で割るのは, 比較表が大きくなるにしたがって

λ− nが大きくなることを補正するための措置であり, これに加えて RI を用いた補正がなされるが, これら

は経験的な数値である. CRの閾値 0.1にも明確な根拠はない.

では, λ ≥ nとなることの証明を述べる. 実は, 重みベクトル w については, 各成分が正であれば, 上で

述べられた手順で作成されたか否かにかかわらず, これを用いて (1)にしたがって λを計算するとつねに

λ ≥ nとなることが示される. よって, wの成分の具体的な式は当面は必要ではない. wは n次のベクトル

であるが, この第 i成分を wi とする. とする. λを計算するために, v = Cwの各成分を対応する wの成分

で割ったものの平均を取ったのだが, この式を改めて書き直すと,

λ =1

n

n∑i=1

∑ni=1 cijwj

wi=

1

n

n∑i,j=1

cijwj

wi(2)

45

となる. (2)を i = j と i 6= j の項に分け, 前者については i = j なら wi = wj なのでこれをキャンセルし,

後者について i < j の項と i > j の項をまとめ, さらに cji =1cijを使うと,

λ =1

n

∑i=j

cijwj

wi+∑i6=j

cijwj

wi

=

1

n

n∑i=1

cii +∑i>j

(cij

wj

wi+

1

cij

wi

wj

) (3)

となる. さて, (3)の第 2項では, θ+ 1θ という形の項が

n(n−1)2 個足し合わされている. ここで, f(θ) = θ+ 1

θ

とおくと, f ′(θ) = 1 − 1θ2 , f

′′(θ) = 2θ3 であるから, f(θ)は θ > 0において下に凸で, θ = 1において唯一

の極小値 (すなわち最小値)を取ることがわかる. この最小値は 2である. よって, f(θ) ≥ 2である. 一方,

cii = 1である. これらを用い, (3)の第 2項の項数が n(n−1)2 であることを用いると,

λ ≥ 1

n

(n+

n(n− 1)

2× 2

)=

n2

n= n (4)

となる. 以上によって λ ≥ nであることの証明が終わった.

次に, 比較表がある意味で「完璧」な場合には λ = nとなることについて述べたいのであるが, そのため

にはまず「比較表が完璧」とはどういうことかを考えておかなければならない. 完璧な比較表を定義するた

めに, (5)のように, 比較表の第 1行および第 1列だけが埋まっている状況を考えよう. 第 1行には第 2項目

以降と比較して第 1項目がどの程度重要 (あるいは良い)かの数値が記入されているのだが, これが定量的

に正しい, すなわち第 1項目は第 2項目より正確に r2 倍重要 (あるいは良く), . . . , 第 1項目は第 n項目よ

り正確に rn−1 倍重要 (あるいは良い), という状況を考える.

C =

1 r2 · · · rn1r2...1rn

(5)

評価が定量的であるなら第 2項目を基準とした評価は第 1行の評価を第 (2,2)成分が 1となるように定数倍

したものとなる筈であり, したがって (5)の第 2行は第 1行の 1/r2倍とならねばならない. 他の行について

も同様である. したがって, 評価が定量的なら, 比較行列は (5)から, (6)のように定まる. 本節ではこれを

「比較表が完璧である」と定義する.

C =

1 r2 · · · rn1r2

1 · · · rnr2

......

1rn

r2rn

· · · 1

(6)

比較行列が (6)のようになっているものとし, この第 1列の成分の和を sとしよう.

s = 1 +1

r2+ · · ·+ 1

rn

である. このとき, 第 2列の成分の和は r2s, . . . , 第 n列の成分の和は rnsとなる. よって, 各列の要素の和

が 1となるように各列の成分を正規化した行列を CN , ここから各行の要素の平均を取って得られるベクト

ルを wとすると,

CN =1

s

1 1 · · · 11r2

1r2

· · · 1r2

......

1rn

1rn

· · · 1rn

, w =1

s

11r2...1rn

(7)

46

であり, したがって

v = Cw =n

s

11r2...1rn

(8)

である. 記法の便宜状 r1 = 1とおくと, ベクトル vの第 i成分 vi は vi =nsri

, ベクトル wの第 iの成分 wi

は wi =1sriだから, vi

wi= nであり, λはこれらの平均であったからやはり nである. 以上によって, ここで

述べた意味で比較表が完璧であれば λ = nとなることの証明が終わった.

15 Embodiment design, Detail design

Embodiment design および Detail design の段階では, 物理的な構成部品の配置, 素材と製造過程, パラ

メータ等を決定し, 製図をおこない, 製品に関するドキュメントを作成し, デザインレビュー (後述)によっ

て最終的な評価をおこなう. 一般論としてはこの段階における技法は Conceptual designのそれとさほど変

わらないが, 素材の選定, 製造工程の決定, パラメータの決定, 製図などに関し, 製品固有の意思決定が必要

である.

パラメータの決定については, 一般に仕様を満たすためのパラメータは一意的には決まらないので, 許容

されるパラメータの中からどれを選ぶかということが問題となる. このための手法のひとつに, ロバスト設

計 (タグチメッソド) [58]がある.

人工的な例であるが,

y =x2

1 + x1u (9)

という入出力関係を持つシステムにおいて, y = xとなるようパラメータ x1, x2 を定めたい, という状況を

考える. このためには x2 = 1 + x1とすればよく, 解は無数にある. 次に, (9)が電子回路によって実現され,

x1, x2は回路部品で, その数値には設定値 (x10, x20とする)から最大 10%の誤差が見込まれるとき, (9)の入

出力関係にどの程度の影響が出るかを考える. x10が−0.5から 10までのあいだを動いたとき, x2/(1 + x1)

の最小値と最大値は図 17のようになる. そして,x10 = 0, x20 = 1としたとき, (9)の挙動はもっとも誤差の

影響を受けにくい, ということになる. これは, 「余分な部品はなくした方が (x1 = 0)よい」という意味で,

直観的にも理解しやすい結果であろう.

0.8

0.85

0.9

0.95

1

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

0 2 4 6 8 10

Gai

n

x1

Min-gainMax-gain

図 17: パラメータ誤差の入出力関係に与える影響

より一般に,

y = f(x;u), x = (x1, . . . , xn) (10)

という入出力関係を持つシステムがあり, uが集合 U を動くとき, このシステムの挙動を y = g(u)と一致

させたい, という状況を考える (y, uは適当な次元のベクトルであり, 解は存在するものと仮定する). この

47

問題の解は (∀u)(f(x;u)− g(u) = 0)を解くことにより得られる. 続いて, xiが設定値 ziを中心とする半径

ri の閉球 Bi 内に含まれる (i = 1, . . . , n)ことまでわかっているとき, x1, . . . , xn の不確かさが (10)の挙動

に与える影響を最小にしたい, という状況を考える. このためには,

minz1,...,zn

maxxi∈Bi,i=1,...,n

maxu∈U

J(f(x;u), g(u);u))

を解けばよい (J は適当な評価関数). これは非線形計画法を用いれば数値的に解ける問題である. (10)にさ

らに有界な外乱 d1, . . . , dk が含まれる場合, すなわち

y = f(x, d;u), x = (x1, . . . , xn), d = (d1, . . . , kn)

で, 各 iに対しある ρi > 0が存在して ‖di‖ ≤ ρi となっている場合にも,

minz1,...,zn

maxxi∈Bi,‖di‖≤ρi,

i=1,...,n

maxu∈U

J(f(x, d;u), g(u);u))

のように解くべき minimax 問題が若干複雑になるだけで, やることは本質的に変わらない.

このように, 入出力関係をあらわす数式が厳密にわかっているときには, その変動がシステムにおよぼす

影響が最小となるようなパラメータの値を数値的に求めることができるのだが, 数式が未知で実験によって

パラメータを選ぶしかない場合には, このような手段は使えない.

可能な限り少ない実験によってロバストなパラメータを求めるために使われる手法がタグチメソッドであ

る. タグチメソッドでは, 直交実験, SN比と呼ばれる尺度による評価, 2段階設計といった手法によってパラ

メータが選定される. タグチメソッドはいささか技巧的なので, ここでは詳しい説明は避ける. 文献 [58,60]

等を参照してほしい.

16 Industrial Engineering (IE) [28]

設計の話から離れるが, 製造段階でのコストダウン等に用いられる手法のひとつである Industrial Engi-

neering (IE) について述べておう. IEは以下のような要素から成る.

• 工程分析: 各工程を観察・調査・分析した結果を既定の記号を用いた図表にまとめて分析する.

• 稼働分析: 作業者の仕事の要素を生産的・規則的要素と非生産的・不規則的要素に分けて分析する.

• 動作研究: 人間の身体部分と目の動きを分析して最良の動作の方法を探す.

• 時間研究: 時間を尺度として仕事を分析する.

• 連合作業分析: 複数の人および機械等の共同作業の時間的な関連を分析する.

• ライン・バランス分析: 各工程の所要時間の不均衡を分析し, それを均一化することで無駄を省くこと.

• マテリアル・ハンドリング: 材料・製品等の移動 (倉庫からの出し入れ, 納品, 出荷, 取り付けおよび

取り外し等のすべて) を分析すること.

• プラント・レイアウト: 工場・機材・作業者等の配置を分析すること.

例えば, ハンマー打ちの工程では, ハンマーを振り上げるのは予備動作であって基本生産時間 (生産のために

真に有効な時間)ではなく, 予備動作が不要な治具等を開発することにより効率を上げることができる可能

性がある, というのが IE的な考え方である.

48

表 10: 評価基準の比較

(a)各項目の比較と集計

C1 C2 C3 C4

C1 1 3 3 13

C2 13 1 1 1

9

C3 13 1 1 1

9

C4 3 9 9 1

計 143 14 14 14

9

(b)正規化と平均

C1 C2 C3 C4 平均

C1 314

314

314

314

314

C2 114

114

114

114

114

C3 114

114

114

114

114

C4 914

914

914

914

914

表 11: 評価基準の比較 (矛盾あり)

(a)各項目の比較と集計

C1 C2 C3 C4

C1 1 3 3 13

C2 13 1 1 3

C3 13 1 1 3

C4 3 13

13 1

計 143

163

163

223

(b)正規化と平均

C1 C2 C3 C4 平均

C1 314

916

916

122

8532464

C2 114

316

316

922

5272464

C3 114

316

316

922

5272464

C4 914

116

116

322

5572464

表 12: RI一覧n 3 4 5 6 7 8 9

RI 0.52 0.89 1.11 1.25 1.35 1.4 1.45

n 10 11 12 13 14 15

RI 1.49 1.51 1.54 1.56 1.57 1.58

49

表 13: C1に関する設計案の比較

(a)各項目の比較と集計 (b)正規化と平均

P1 P2 P3

P1 1 1/3 3

P2 3 1 7

P3 13

17 1

計 133

3121 11

P1 P2 P3 平均

P1 313

731

311

323313299

P2 913

2131

711

889313299

P3 113

331

111

3914433

50

17 信頼性と安全性

17.1 デイペンダビリティ(信頼性)関連用語

英単語 dependability および reliability の日常的な意味での日本語訳はいずれも「信頼性」となるのであ

るが, JIS では 前者を デイペンダビリティ, 後者を信頼性と呼んで区別している. 日常言語における「信頼

性」は, おおむね製品等が正常に動作することを称するのであるが, これに関連したもっとも包括的な概念

が デイペンダビリティ である.

JIS Z8115では, デイペンダビリティの対象となる物品をアイテムと呼ぶ. 正式な定義は以下の通りである.

• アイテム: デイペンダビリティの対象となる, 部品, 構成品, デバイス, 装置, 機能ユニット, 機器, サブ

システム, システムなどの総称又はいずれか.

以下に, JIS Z8115 [26]により, デイペンダビリティに関連した主要な用語をまとめておく.

• デイペンダビリティ: アベイラビリティ性能及びこれに影響を与える要因, すなわち, 信頼性性能, 保

全性性能及び保全支援能力を記述するために用いられる包括的な用語.

– アベイラビリティ(アベイラビリティ性能, アベイラビリティ能力): 要求された外部資源が用意

されたと仮定したとき, アイテムが与えられた条件で, 与えられた時点, 又は期間中, 要求機能を

実行できる状態にある能力.

– 信頼性 (信頼性性能): アイテムが与えられた条件の下で与えられた期間要求性能を遂行できる

能力.

– 保全性 (保全性性能): 与えられた使用条件で, 規定の手順及び資源を用いて保全が実行されると

き, アイテムが要求機能を実行できる状態に保持されるか, 又は修復される能力.

– 保全支援能力: 与えられた保全方針及び与えられた条件の下で保存を行う組織が保全に必要な資

源を, 要求に応じて提供できる能力.

デイペンダビリティは非数量的用語で, 一般的な記述のみに用いられる. これに対し, アビラビリティ, 信頼

性, 保全性は数量化される.

信頼性性能を数量的に表したものが信頼性特性値である. これには, たとえば次のようなものがある

[26,44,53].

• 信頼度: アイテムが与えられた条件の下で, 与えられた時間間隔 (t1, t2)に対して要求性能を実行でき

る確率.

• 故障率: 当該時点でアイテムが可動状態にあるという条件を満たすアイテムの当該時点での単位時間

あたりの故障発生率.

• 平均故障間動作時間, MTBF: 故障間動作の期待値. MTBFは Mean Time Between Failure の略で,

次式によって計算される.

MTBF =期間中のシステム総稼働時間期間中のシステム総故障数

• 故障までの平均時間, MTTF: 故障までの時間の期待値. MTTFは Mean Time To Failure の略であ

る. 非修理系では平均故障寿命という.

保全という言葉は日常生活では常用されないが, これも JIS Z8115で規定されている. 関連用語は以下の

通りである.

• 保全, 保守: アイテムを使用及び運用可能状態に維持し, 又は故障, 欠点などを回復するためのすべて

の処置及び活動.

51

• 保全方針: アイテムの保全のために適用される保全水準, 保全実施単位, 及び保全場所とそれらの相互

関係を記述したもの.

• 保全水準: 規定の保全実施単位の下で遂行される保全作業の程度.

• 保全実施単位: 保全活動の観点からのアイテムの区分水準.

• 保全場所: アイテムに対する規定の保全水準の保全を実行する組織上の場所.

• 保全作業: 与えられた目的のために, 言ちねの保全作業要素を規定の手順に従って行う保全.

• 保全作業要素: 規定の保全実施単位での保全の遂行のために, 保全活動を分解した場合の保全作業の

最小単位.

保全は以下のように分類される.

• 予防保全: アイテムの使用中の故障の発生を未然に防止するために, 規定の間隔又は基準に従って遂

行し, アイテムの機能劣化又は故障の確率を低減するために行う保全.

– 時間計画保全: 定められた時間計画に従って遂行される予防保全.

∗ 定期保全: 予定の時間間隔で行う予防保全.

∗ 経時保全: アイテムが予定の累積動作時間に達したとき, 行う予防保全.

– 状態監視保全: 状態監視に基づく予防保全.

• 事後保全: フォールト発生後, アイテムを要求機能遂行状態に復元させるために行われる保全.

– 緊急保全

– 通常事後保全

上記において, 状態監視, 故障およびフォールトは以下のように定義される.

• 状態監視: アイテムの使用及び使用中の動作状態の確認, 劣化傾向の検出, 故障及び欠点の確認, 故障

に至る経過の記録及び追跡などの目的で, ある時点での動作値及びその傾向を監視する行為. 監視は,

連続的, 間接的又は定期的に点検・試験・計測・警報などの手段又は装置によって行う.

• 故障: アイテムが要求機能を失うこと.

• フォールト:

a) ある要求された機能を遂行不可能なアイテムの状態, また, その状態にあるアイテムの部分.

b) アイテムの要求機能遂行能力を失わせたり, 要求機能遂行能力に支障を起こさせる原因 (設計の

状態).

故障とフォールトの使い分けは, 故障はある時点で発生したイベント (壊れる)であるのに対し, フォールト

は状態 (壊れている)である, という点にある.

保全性を数量的に表したものを保全性特性値という. これには, たとえば次のようなものがある [26].

• 保全度: 与えられた使用条件の元で, アイテムに対する与えられた実稼働保全作業が, 規定の時間間隔

内に終了する確率. ここで, 保全作業とは規定の条件下で, 規定の要領と資源を用いて行われることと

する.

• 修復率: 当該時間間隔の始めには修復が終了していないとき, ある時点での修復完了事象の単位時間

当たりの発生率.

52

• 平均修復時間, MTTR: 修復時間の期待値. MTTRは Mean Time To Repair の略である.

アベイラビリティの定量的な定義には, 次のようなものがある [26,44].

• 瞬間アベイラビリティ: 要求された外部資源が供給されるとき, 与えられた時点において, アイテムが

与えられた条件の下で要求機能遂行状態にある確率.

• 平均アベイラビリティ: 与えられた時間間隔 (t1, t2)に対する瞬間アベイラビリティの平均値.

• 漸近アベイラビリティ: 時間が無限大になるときの瞬間アベイラビリティの極限が存在するならば, そ

の値.

• 漸近平均アベイラビリティ: ある時間間隔 (t1, t2)に対する平均アベイラビリティについて, t2が無限

大となるときに値が存在すれば, その値.

• 運用アベイラビリティ=MUT

MUT+MDT. ここに, MUTは平均アップ時間 (Mean Up Time;アップ時

間の期待値), MDTは平均ダウン時間 (Mean Down Time;ダウン時間の期待値)であり, アップ時間

とはアイテムが外部資源が供給される限りにおいて動作可能状態にある期間, ダウン時間とはアイテ

ムがダウン状態にある期間をいう.

• 固有アベイラビリティ=MTBF

MTBF +MTTR.

さらに, 要求された外部資源が供給されるとき, 与えられた時点において, アイテムが与えられた条件の下で

要求機能遂行状態にない確率を瞬間アンアベイラビリティと定義する. 同様にして平均アンアベイラビリ

ティ, 漸近アンアベイラビリティ, 漸近平均アンアベイラビリティが定義される.

17.2 信頼性設計

アイテムに信頼性を付与する目的の設計技術のことを信頼性設計という. このための考え方および手法に

は, 以下のようなものがある [11,26,39,42,53].

• システムの機能を階層構造にしてわかりやすくする.

• 信頼性の高い部品, ユニットを使用する.

• ディレーティング: アイテムのストレス比の低減. 信頼性を改善するために, 計画的にストレスを定格

値から軽減する行為.

• 冗長系として設計: 同機能を有する構成要素を複数個併用して, 一部が故障してもシステム全体の機

能が維持できるようにする. 冗長系の具体的な構成法には以下のようなものがある.

– 並列系: システムが並列接続されており, そのすべてが故障したときに故障とみなされるもの.

– m/n冗長系: n個の構成要素中少なくともm個が正常に動作していればシステムが正常に動作

するもの.

– 待機冗長系: 予備のシステムが切り換えられるまで待機しているもの.

• ロバスト設計

• 使用時にミスが発生しにくい設計にする.

– フールプルーフ: 人為的に不適切な行為又は過失などが起こっても, アイテムの信頼性及び安全

性を保持する性質.

53

– フェールセーフ: アイテムが故障したとき, あらかじめ定められた一つの安全な状態をとるよう

な設計上の性質.

• フォールトモード・影響解析 (FMEA): 後述.

• フォールトの木解析 (FTA): 後述.

• デザインレビュー: 後述.

• 保全性設計: 後述.

続いて, FEMA, FTA, デザインレビュー, 保全性設計について概略を述べる.

17.2.1 フォールトモード・影響解析 (FMEA)

フォールトモード・影響解析に関連した事項は, JIS Z8115 [26]において以下のように規定されている.

i) フォールトモード・影響解析, FMEA: あるアイテムにおいて, 各下位アイテムに存在し得るフォールト

モードの調査, 並びにその他の下位アイテム及び元のアイテム, さらに, 上位のアイテムの要求機能に対

するフォールトモードの影響の決定を含む定性的な信頼性解析手法. Fault mode and effects analysis,

failure mode and effects analysis.

ii) フォールトモード・影響及び致命度解析, FMECA: FEMA に付加して, フォールト発生の確率及び

フォールトによる影響の重大さの格付けを考慮する定性的な信頼性解析手法. Fault modes, effects and

criticality analysis, failure modes,effects and criticality analysis.

“Fault mode,...”の方は新しい呼称, “failure mode,...”の方は古い呼称で, 同じ概念である1.

FMEAはシステムの構成部位をリストアップし, 個々の部位の故障がシステムに与える影響を調べ, 影響

度が高いものから対策をしてゆくボトムアップ的な手法である. FMEAの手順は解析の対象によって異な

るが, 以下に文献 [42,49,53]の記述をまとめたものを示す.

1. 準備: システムの任務, 構成ブロック, 機能, 制約条件などを確認し, ワークシートを準備する. ワーク

シートには標準的な様式がある (文献 [49]などを参照).

2. 対象部位をリストアップし, ブロック図を作成する.

3. 対象部位ごとに故障モードを選定する.

4. 選定された故障モードごとに推定原因を列挙する.

5. システムへの影響を解析する.

6. 重要度を評価し, 対策項目を絞り込む.

7. 対策案を考え, 実施する.

8. 対策の効果を再評価する.

FMECAでは, 上記に故障の致命度に関する評価が追加される.

1JIS Z8115:2000 [26] では i) の略称が “FMECA” と記載されており, FMEA の誤りであると思われるので日本工業標準調査会に問い合わせたところ, 2010 年 11 月 4 日に監督省庁である経済産業省から, JIS Z8115:2000 の当該記述は誤植であり次の版で訂正する旨の回答があった.

54

17.2.2 フォールトの木解析 (FTA)

フォールトの木解析 (Fault Tree Analysis, FTA)は, FMEAと異なり, 発生させたくない故障等から出発

して因果関係をツリー状に辿ってゆくトップダウン的な手法であり, 特性要因図と類似した構造を持ってい

る. FTAに関連した事項は, JIS Z8115 [26]において以下のように規定されている.

• フォールトの木: 下位アイテムのフォールトモード, 外部事象又はこれらの組合せのいずれかが, アイ

テムに与えられたフォールトモードを発生させることを示す論理図.

• フォールトの木解析, FTA: 下位アイテム又は外部事象, 若しくはこれらの組合せのフォールトモード

のいずれが, 定められたフォールトモードを発生させるか決めるための, フォールトの木形式で表され

た解析.

なお, フォールトの木 (Fault Tree)のことを FTと略す.

FTAはおおむね以下のような手順で実行される [42,53].

1. トップ事象 (好ましくない事象)を選定する.

2. トップ事象を 1次要因, 2次要因, . . .と展開していった FT図を作成し, 必要に応じて boole代数を用

いて修正する.

3. 重要要因を絞り込む.

4. 対策を実施する.

FT図の作成には, 図 18のような図記号が用いられる. 図 19に簡単な FT図を示す. FTAには CADソフ

トウェアが利用可能である. 商用, フリーウェアの双方が存在する. たとえば, OpenFTAは, 以下のサイト

から入手できる, FTAのためのフリーウェアである.

http://www.openfta.com/

17.2.3 デザインレビュー

デザインレビューは設計の手法そのものではなく, その名の示す通り設計の審査である. JIS Z8115の定

義を述べる [26].

• デザインレビュー, 設計審査, DR: 信頼性性能, 保全性性能, 保全支援能力, 合目的性, 可能な改良点の

識別などの諸事項に影響する可能性がある要求事項及び設計中の不具合を検出・修正する目的で行わ

れる, 既存又は提案された設計に対する公式, かつ, 独立の審査.

デザインレビューは, 企画・構想, 設計, 生産準備の各段階でおこなわれることがある. 参加メンバーは段階

によって異なるが, 企画, 営業, 開発, 設計, 生産技術, 品質保証等のさまざまな部門が関与する. また, 審査

の対象となる事項も, 品質, 信頼性, 価格, 納期, 環境に関する問題等, 多岐にわたる. 手法として用いられる

のは主にディスカッションとチェックリストであり, デザインレビューの結果を踏まえて改善案が作成され

る. 詳細については文献 [42, 53]などを参照すること.

信頼性とコストの間にはトレードオフが存在するので, これを踏まえた意思決定が必要である.

17.2.4 保全性設計

保全性を高める設計を保全性設計という. このための基準は, 次のように要約される [11].

• 単純化: 部品数の低減, VE, 機能の統合等.

55

展開事象: 基本事象などの

組み合わせでおこる事象.

基本事象: これ以上展開す

ることを考えない基本的な

事象.

.

非展開事象: 情報不足, 技

術未熟のため, これ以上展

開できない事象, 展開不要

な事象.

.

通常事象: 自然現象等通常

発生している事象. .

AND ゲート: すべての下

位事象が発生しているとき

上位事象が発生する..

ORゲート: 下位事象のい

ずれかが発生しているとき

上位事象が発生する..

制約ゲート: 条件が満たさ

れるときのみ上位事象が発

生する..

移行記号 (IN).

移行記号 (OUT).

図 18: FTに用いられる図記号

56

図 19: 簡単な FT図の例

• 標準化: 標準部品を選択し, システムを通して部品等を共通にする.

• 互換性: 装置間で部品あるいは組立品を交換できるようにする.

• Accessibility: 少ない標準ツールと簡単な手順で迅速に品目に到達できる.

• モジュール化: ひとまとまりの部品等を単一ユニットとして取り扱えるようにする.

• 識別とラベリング: 保全作業の間に修理や交換をしやすくするよう, 部品等に適切にマーキングある

いはラベリングする.

保全性設計は相当量のチェックリストを用いて実行されるが, 詳細は略す (文献 [11]参照).

17.3 安全性工学

本節では, おもに文献 [13,17,36,44,51]にしたがって安全性工学について述べる. 以下の議論は必ずしも

設計に限定されるわけではない.

JIS Z8115における安全性の定義は, 次のようになっている [26].

• 安全: 人への危害又は資 (機)材の損害の危険性が, 許容可能な水準に抑えられている状態.

• 危害: 身体の傷害, 又は所有物及び環境のき損によって直接又は関節的に生じる人の健康損失.

JISでは, 機械類, 計測制御機器, オーディオ・ビデオ機器, 電源関連機器, 情報技術機器, 照明機器等の安全

性に関し, 様々な規定がこと細かに定められている. 詳細については http://www.jisc.go.jp/あるいは該

当する出版物を参照すること.

安全性が問題となるのは危険が存在するからであるが, 危険のことをハザードと呼ぶ (JISによる正式な

定義 [22]は「潜在的な危険の源」である).

57

安全性を確保するための手法を運用主体にしたがって分類すると,

• 安全なシステムを作る (技術的側面),

• 人間が安全に注意して使用する (人間的側面),

• 管理によって安全を保つ (組織的側面)

となる.

設計段階で安全性を確保する (安全設計)には, 以下の手順で検討を進める.

1. 本質的安全設計, 構造安全: 以下のような考え方で設計する.

(a) ハザードがないように設計する.

(b) ハザードから起こりうる危害が小さくなるよう設計する.

2. 安全防護, 安全装置:

(a) 隔離の原則: ハザードから障壁等によって人間を隔離する.

(b) 停止の原則: 障壁等を開くときには装置を停止する.

3. 使用上の情報の提供: 警報, 警告表示, 危険を回避するためのマニュアル等を準備する.

上記も含め, 安全性工学では, 以下の事項について検討する必要がある.

• リスクアセスメント

• リスクマネジメント

• リスクコミュニケーション

• ヒューマンファクター

リスクアセスメント, リスクマネジメントに関連した用語は JIS Q0073で定義されている. 上記の説明に

先立って, 今後の説明に必要な部分を JIS Q0073から引用しておく [22].

(1.1) リスク: 目的に対する不確かさの影響.

(2.1) リスクマネジメント: (1.1)について, 組織を指揮統制するための調整された活動.

(3.3.1.3) リスク基準: リスク (1.1)の重大性を評価するための目安とする条件.

(3.4.1) リスクアセスメント: リスク特定 (3.5.1), リスク分析 (3.6.1)及びリスク評価 (3.7.1)のプロセス全体.

(3.5.1) リスク特定: リスク (1.1)を発見, 認識及び記述するプロセス.

(3.5.1.1) リスク記述: 通常は, リスク源, 事象 (3.5.1.3),原因及び結果 (3.6.1.3)の四つの要素を含む, 整理さ

れたリスクの説明文.

(3.5.1.3) 事象: ある一連の周辺状況の出現又は変化.

(3.5.1.4) ハザード: 潜在的な危険の源.

(3.6.1) リスク分析: リスク (1.1)の特質を理解し, リスクレベル (3.6.1.8)を決定するプロセス.

(3.6.1.3) 起こりやすさ: 何かが起こる可能性.

(3.6.1.3) 結果: 目的の影響を与える事象の結末.

(3.6.1.8) リスクレベル: 結果 (3.6.1.3)とその起こりやすさ (3.6.1.1)の組合わせとして表現される, リスク

(1.1)又は組み合わさったリスクの大きさ.

(3.7.1) リスク評価: リスク (1.1)及び/又はその大きさが, 需要可能か又は許容可能かを決定するために, リ

スク分析 (3.6.1)の結果をリスク基準 (3.3.1.3)と比較するプロセス.

58

17.3.1 リスクアセスメント

リスクアセスメントは, 上述のように, リスク特定, リスク分析及びリスク評価のプロセス全体のことであ

る. なお, JIS Z8115では, 若干異なる定義がなされている [26].

リスク特定および分析には上述のFMEAが使える他,ハザード操作性解析 (Hazard and Operability Study,

HAZOP)という手法も用いられる. HAZOPは FMEAと類似した方法であり, 似たような様式のワーク

シートを用いるが, FMEAにおいて部品に着目し, ワークシートに失敗モードを記入したのに対し, HAZOP

ではプロセスのパラメータに着目し, ワークシートにその標準状態からの偏差 (逸脱)を記入する.

リスクの評価には, 上述の FTAが利用できる他, イベントツリー解析 (Event Tree Analysis, ETA)とい

う手法も用いられる. ETAでは, 事故の防護に関し, イベントツリー (Event Tree, ET)という図を作成して

解析する. これは, 異常事態等の事象を出発点として, 防護策が成功した場合は上, 失敗した場合は下に分岐

するツリーを作成し, 各々の成功率および失敗率から最終的に事故が発生する確率を見積る手法である. 図

20に簡単な ET図を示す. 各々の分岐における成功および失敗の確率がわかていれば, 図 20右の各事象の

発生確率を評価することができる.

異常事態

防護策1 防護策2 防護策3

成功

失敗

失敗

失敗

成功

成功

問題なし

発煙

炎上

爆発

図 20: 簡単な ET図

評価が終わったら, 許容可能なリスクが達成されたかを判定する. 許容可能なリスクが達成されれば終了,

達成されなければリスクの低減をおこなった上で最初から作業をやり直す.

17.3.2 リスクマネジメント

リスクマネジメントは危機管理, リスク管理などとも呼ばれる. これは, リスクに関して意思決定し, それ

を実行に移してゆく活動である. リスクマネジメントは, 大別すると,

• 危機を予防するための活動,

• 危機に対処する活動

の 2 種類に分類される. 前者は, あらかじめ目標を定めた上で, Plan(計画)–Do(実行)–Check(確認)–修正

(Act)のサイクル (PDCAサイクル) にしたがって計画的に実行される. 後者は損害を最小限に抑え, 通常状

態に速やかに復帰するための活動であって,

• 事前準備段階 (緊急事態の発生を想定して準備しておくこと),

• 緊急事態対応段階,

• 復旧段階

の 3段階から成る.

59

17.3.3 リスクコミュニケーション

リスクコミュニケーションは, リスク情報を伝達するプロセスである. 適切にリスクコミュニケーション

をおこなうためには, 非専門家がリスクに対してどのような印象を持ち, どのように反応するか (リスクを認

知)を知ることが重要である.

リスク認知には, 次のようなバイアスが発生することが知られている.

• 正常性バイアス: リスクを「普通である」と考えてしまう傾向.

• 楽観主義的バイアス: 重大なリスクを「大したことがない」と考える傾向.

• カタストロフィーバイアス: ごく稀なリスクに過剰に反応する傾向.

• ベテランバイアス: 過去にリスクに対処した経験が新しいリスクへの対処法を誤らせる傾向.

• バージンバイアス: 経験がないリスクに対して合理的な判断ができない傾向, 楽観側に振れることも

あれば悲観側に振れることもある.

また, 同一の確率を持つ事象でも, 文章の表現によって受け手の心証が顕著に異なることがあることが知

られている (フレーミング効果). 人工的な例であるが, 次のような状況が発生したと仮定する.

為替相場の激変による急激な景気の悪化のため, 何も対策を取らないと 10000人の失業者が発

生する. 4通りの対策が考えられ, それぞれ次のような効果がある.

対策 A: 2000人の雇用が見込まれる.

対策 B: 1/5の確率で 10000人の雇用が見込まれるが, 4/5の確率で全員失業する.

対策 C: 8000人が失業する.

対策 D: 1/5の確率で失業者が発生しないが, 4/5の確率で 10000人の失業者が発生する.

どの対策が好ましいだろうか.

A, Bは, 文章の書き出しが肯定文になっていて, ポジティブフレームと呼ばれる. C, Dは, 文章の書き出し

が否定文になっていて, ネガティブフレームと呼ばれる.

定量的には, どの対策も, 雇用者の期待値が 2000人で同等である. にもかかわらず, ポジティブフレーム

では Aの形の表現が好まれ, ネガティブフレームでは Dの形の表現が好まれる, というデータがある [13].

リスクコミュニケーションを成功させるための技法として, 次のようなものが知られている (感化技法).

• 選択的強調: 重要な部分を強調してわかりやすくする.

• 両面的コミュニケーション: 良い面と悪い面を両方伝える.

• フレーミングの工夫.

• 身近なリスクと比較して受け手の受容を容易にする.

• 受け手の感情を利用する.

• 事実を挙げることで説得力を上げる.

• 権威を利用する.

感化は道義的あるいは倫理的に好ましくない使われ方をすることもあることを注意しておく.

60

17.3.4 ヒューマンファクター

ヒューマンファクターは, 文献 [13]では, 「システムの安全における人間行動にかかわる行動の総称」で

あると定義されている. また, 文献 [36]では, 「人間科学を体系的に適用することで, システム・エンジニ

アリングの枠内で統合して, 人間とその活動の関係を最適なものにすること」であると述べられている.

ヒューマンファクターにかかわる要素を図式的に表現したものに, SHELモデルと呼ばれるものがある. これ

は, ヒューマンファクターにかかわる要素を, L(Liveware, 本人)が S(Software, ソフトウェア), H(Hardware,

ハードウェア), E(Environment, 環境), L(Liveware, まわりの人々) で取り囲まれている図で表現したもの

である (図 21). ここに, ソフトウェアとは, 必ずしもコンピュータのプログラムではなく, 作業手順および

L EL

SH

図 21: SHELモデル

その手順書, 指示の出し方, 教育などの総称である. これにマネジメント機能を付加した m-SHELモデル,

コンピュータを付加した C-SHELモデルといったモデルが使われることもある [17, 36].

ヒューマンファクターを考える上で最も重要なのが, 人間の誤った行動 (ヒューマンエラー)である. JIS

Z8115では, ヒューマンエラーは「意図しない結果を生じる人間の行為」と定義されている [26]. また, 文

献 [51]では,「一連の行為における, ある許容限界を超える行為, すなわち, システムによって規定された許

容範囲を逸脱する行為」と定義されている.

ヒューマンエラーは人間の望ましくない特性によって惹起されるが, この特性は, 次のような「人間の特

性 8箇条」に端的に集約されている [17].

1. 人間は気まぐれである.

2. 人間は怠け者である.

3. 人間は不注意である.

4. 人間は根気がない.

5. 人間は単調を嫌う.

6. 人間はのろまである.

7. 人間は論理的思考力が弱い.

8. 人間は何をするかわからない.

ヒューマンエラーを「誰に (あるいはどこに)原因を求めるべきか」という観点から分類したものに, 4M

あるいは 5Mというものがある [36]. これは, 上述の SHELモデルと類似した考え方で, ヒューマンエラー

の原因を求めるべき要素を次のような 5種類の英文字Mで始まる英単語に集約したものである.

1. man: 作業者本人を含む人間的要素.

2. machine: 道具, 機械, 設備など.

3. media: 環境的な要素.

4. management: 管理的な要素.

61

5. mission: 作業の目的, 目標に関する要素.

最初の 4個をまとめて 4M, 最後のものも含めて 5Mと呼ぶ.

ヒューマンエラーを人間の行動とその結果を観察した結果に基づいて分類すると, 次のようになる [36,51].

• Omission Error: 必要なタスクあるいはそのステップをやらなかった.

• Commission Error: タスクをやったが, やり方を間違えた.

– Extraneous Act: 本来やるべきでないタスクや行為を挿入した.

– Sequential Error: タスク遂行の順番を間違えた.

– Time Error: やるべきことをやったがタイミングが間違っていた.

– Selection Error: 選択する機器を間違えた.

– Imperfection Error: やったことが目的に対して不十分だった.

また, 原因に着目してヒューマンエラーを次のように分類することがある [36].

• 人間の能力から見てできないことが要求されている.

• 判断の錯誤.

• 失念.

• 能力不足.

• 知識不足.

• 違反.

上記と守備範囲および切り分け方が異なるが, 次のような分類もある [51].

• slip: 意図・意思は正しかったが行為の段階で誤った.

• mistake: 意図自体が間違っていた.

• lapse: 失念.

ヒューマンエラーの解析手法は, 人間の心理が検討の対象となること以外は, FMEA, FTAと類似してい

る. 代表的な方法に Technique for Human Error Rate Prediction (THERP)や Variation Tree Analysis

(VTA)などがある. 詳細については文献 [13, 44]などを参照せよ.

17.3.5 検査・試験および法規

信頼性・安全性を確保するためには検査・試験も重要なのであるが, エンジニアリングデザインの範疇か

ら逸脱するのでここでは述べない. 文献 [39,42,44,53]などを参照せよ.

法的な観点から言うと, たとえば電気用品安全法などといった安全に関連する多数の法規が存在しており,

技術者にとって重要である. これらについては, 必要に応じて電子政府総合窓口 http://law.e-gov.go.jp/

や関連書籍などを参照せよ.

62

18 知的財産法

技術者が知っておかなければならない法律のひとつに, 知的財産法について, 文献 [9, 29–32]にしたがっ

て述べる.

知的財産法とは以下の法規の総称であって, そのような名前の法律があるわけではない. 知的財産法に何

を含めるかには議論の余地があるが, 文献 [9]では以下のものを挙げている.

• 産業的創作の保護に関連したもの:

– 特許法

– 実用新案法

– 半導体集積回路の回路配置に関する法律

– 種苗法

– 意匠法

• 市場の秩序維持に関連したもの:

– 商標法

– 不正競争防止法

– 商法, 会社法

• 文化的創作物の保護に関連したもの:

– 著作権法

以下でこれらについて必要に応じて条文を引用しながら説明するが, 以下の記述は 2010年 11月 1日時点

のものであって, 法規の改正によって妥当でなくなる可能性があることを注意しておく. 条文を一定長以上

にわたって引用するときには, 引用の始めと終わりを .と /であらわす. 知的財産法は頻繁に改正されるの

で, 必要が生じたときには, 電子政府総合窓口 http://law.e-gov.go.jp/ 等で最新の情報を確認すること.

18.1 特許法

特許法とは,「発明の保護及び利用を図ることにより, 発明を奨励し, もつて産業の発達に寄与することを

目的とする」法律であり (第 1条), その対象となる発明とは, 第 2条において, 「自然法則を利用した技術

的思想の創作のうち高度のもの」と規定されている.

特許が成立するためには, 以下の条件をすべて満たさなければならない [29].

• 特許法上の発明である,

• 産業として実施できる,

• 新規性がある,

• 先に出願されていない,

• 公序良俗に反する発明でない,

• 明細書に規定通りの記載がある.

ただし, 第 29条によって, 以下のようなものは除外されている.

一 特許出願前に日本国内又は外国において公然知られた発明

63

二 特許出願前に日本国内又は外国において公然実施をされた発明

三 特許出願前に日本国内又は外国において, 頒布された刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じ

て公衆に利用可能となつた発明

特許出願前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が前項各号に掲げる発明に基い

て容易に発明をすることができたときは, 特許を受けることができない (第 29条).

出願後, 特許庁の審査の結果特許査定がなされ, 所定の特許料が納付された後, 特許権設定の登録がなされ

ることで権利が発生する [32]. 日本では, 先に出願した者に特許を与える先願主義が採用されている. 出願

の方法については本資料では述べない. 文献 [32]等を参照せよ.

審査は遅延する傾向があり, これに対処するため, 以下のような制度が採用されている.

• 審査請求制度: 出願審査の請求を待って審査する (第 48条の 2).

• 出願公開制度: 特許出願から 1年 6月後に出願公開する第 64∼65条).

• 優先審査制度: 出願公開後に特許出願人でない者が業として特許出願に係る発明を実施していると認

める場合において必要があるときは, 審査官にその特許出願を他の特許出願に優先して審査させるこ

とができる (第 48条の 6).

出願から 20年間権利が保護される.

特許を受ける権利を有する者が発明を学術団体の研究集会等で公開した場合に第 29条によって新規性を

喪失するか否かが問題となるのだが, これについては, 第 30条に, 以下のような猶予に関する規定が設けら

れている.

. 特許を受ける権利を有する者が試験を行い, 刊行物に発表し, 電気通信回線を通じて発表し, 又は特許

庁長官が指定する学術団体が開催する研究集会において文書をもつて発表することにより, 第二十九

条第一項各号の一に該当するに至つた発明は, その該当するに至つた日から六月以内にその者がした

特許出願に係る発明についての同条第一項及び第二項の規定の適用については, 同条第一項各号の一

に該当するに至らなかつたものとみなす.

2 特許を受ける権利を有する者の意に反して第二十九条第一項各号の一に該当するに至つた発明も, そ

の該当するに至つた日から六月以内にその者がした特許出願に係る発明についての同条第一項及び第

二項の規定の適用については, 前項と同様とする.

3 特許を受ける権利を有する者が政府若しくは地方公共団体 (以下「政府等」という. )が開設する博覧

会若しくは政府等以外の者が開設する博覧会であつて特許庁長官が指定するものに, パリ条約の同盟

国若しくは世界貿易機関の加盟国の領域内でその政府等若しくはその許可を受けた者が開設する国際

的な博覧会に, 又はパリ条約の同盟国若しくは世界貿易機関の加盟国のいずれにも該当しない国の領

域内でその政府等若しくはその許可を受けた者が開設する国際的な博覧会であつて特許庁長官が指定

するものに出品することにより, 第二十九条第一項各号の一に該当するに至つた発明も, その該当する

に至つた日から六月以内にその者がした特許出願に係る発明についての同条第一項及び第二項の規定

の適用については, 第一項と同様とする.

4 第一項又は前項の規定の適用を受けようとする者は, その旨を記載した書面を特許出願と同時に特許

庁長官に提出し, かつ, 第二十九条第一項各号の一に該当するに至つた発明が第一項又は前項の規定の

適用を受けることができる発明であることを証明する書面を特許出願の日から三十日以内に特許庁長

官に提出しなければならない. /

特許には及ばない範囲があり, その範囲は第 69条で規定されている.

. 特許権の効力は、試験又は研究のためにする特許発明の実施には, 及ばない.

64

2 特許権の効力は、次に掲げる物には, 及ばない.

一 単に日本国内を通過するに過ぎない船舶若しくは航空機又はこれらに使用する機械, 器具, 装置そ

の他の物

二 特許出願の時から日本国内にある物

3 二以上の医薬 (人の病気の診断, 治療,処置又は予防のため使用する物をいう. 以下この項において同

じ. ) を混合することにより製造されるべき医薬の発明又は二以上の医薬を混合して医薬を製造する

方法の発明に係る特許権の効力は, 医師又は歯科医師の処方せんにより調剤する行為及び医師又は歯

科医師の処方せんにより調剤する医薬には, 及ばない. /

卒業研究に関係するのはおもに 1項である. すなわち, 研究目的であれば, 特許権が及ぶことはない (もちろ

ん商品化する場合には特許が問題となる).

特許権は譲渡することができる.

国際特許出願により, 複数国において同時に出願することができる. 国際特許出願がなされた場合, 実体

審査は各国でなされる.

18.2 実用新案法

実用新案法とは,「物品の形状, 構造又は組合せに係る考案の保護及び利用を図ることにより, その考案を

奨励し, もつて産業の発達に寄与することを目的とする」法律であり (第 1条), その対象となる「考案」は

第 2条において「自然法則を利用した技術的思想の創作」であると定められている. 条文にあるように, 保

護対象は

• 物品の形状

• 物品の構造

• 物品の組合せ

である.

産業として実施できる必要があること, 先願主義を取ること, 公序良俗に反する考案が対象とならないこ

とは特許と同じである.

一 実用新案登録出願前に日本国内又は外国において公然知られた考案

二 実用新案登録出願前に日本国内又は外国において公然実施をされた考案

三 実用新案登録出願前に日本国内又は外国において、頒布された刊行物に記載された考案又は電気通信回

線を通じて公衆に利用可能となつた考案

が除外されていること (第 3条)も特許と同様である. また, 第 3条 2項において, 「実用新案登録出願前に

その考案の属する技術の分野における通常の知識を有する者が前項各号に掲げる考案に基いてきわめて容

易に考案をすることができたときは, その考案については, 同項の規定にかかわらず, 実用新案登録を受ける

ことができない」と定められている.

出願者は出願時に出願手数料と登録料を支払う [32]. 実用新案では無審査制度が採用されており, 方法審

査および基礎的要件の審査はおこなうが, 新規性, 進歩性に関する審査はおこなわない. 上記審査で問題が

なければ実用新案権を取得できる. 出願の方法については文献 [32]等を参照せよ.

実用新案は実体審査を経由せずに登録されているので, 権利者の権利行使にも制限がある. 具体的には,

第 29条の 2に,「実用新案権者又は専用実施権者は, その登録実用新案に係る実用新案技術評価書を提示し

65

て警告をした後でなければ, 自己の実用新案権又は専用実施権の侵害者等に対し, その権利を行使すること

ができない」と規定されている.

出願から 10年間権利が保護される .

国際出願が可能である (第 48条の 3).

18.3 半導体集積回路の回路配置に関する法律

半導体集積回路の回路配置に関する法律とは, 「半導体集積回路の回路配置の適正な利用の確保を図るた

めの制度を創設することにより, 半導体集積回路の開発を促進し, もつて国民経済の健全な発展に寄与する

ことを目的とする」法律であり (第 1条), その対象は第 1条において次のように規定されている.

. この法律において「半導体集積回路」とは, 半導体材料若しくは絶縁材料の表面又は半導体材料の内

部に, トランジスターその他の回路素子を生成させ, かつ, 不可分の状態にした製品であつて, 電子回

路の機能を有するように設計したものをいう.

2 この法律において「回路配置」とは, 半導体集積回路における回路素子及びこれらを接続する導線の

配置をいう.

3 この法律において回路配置について「利用」とは, 次に掲げる行為をいう.

その回路配置を用いて半導体集積回路を製造する行為

その回路配置を用いて製造した半導体集積回路 (当該半導体集積回路を組み込んだ物品を含む. )を譲

渡し, 貸し渡し, 譲渡若しくは貸渡しのために展示し, 又は輸入する行為 /

設定登録の申請の却下の規定が以下のように定められている (第 8条).

. 経済産業大臣は, 設定登録の申請が次の各号のいずれかに該当することが第三条第二項の申請書及びこ

れに添付した図面その他の資料から明らかであるときは, 設定登録の申請を却下しなければならない.

一 申請者が創作者等でないこと.

二 創作者等が二人以上ある場合において, これらの者が共同して設定登録の申請をしていないこと.

三 申請に係る回路配置が第六条の規定により設定登録を受けることができないものであること.

四 申請書が方式に適合しないことその他の政令で定める事由があること.

2 経済産業大臣は, 前項の規定により申請を却下したときは, 遅滞なく, その理由を示して, その旨を申

請者に通知しなければならない. /

設定登録が申請され, 上記に該当しない場合には, 設定登録がなされる (第 7条).

設定登録により回路配置利用権が発生し, その存続期間は 10年である (第 10条).

18.4 種苗法

種苗法とは, 「新品種の保護のための品種登録に関する制度, 指定種苗の表示に関する規制等について定

めることにより, 品種の育成の振興と種苗の流通の適正化を図り, もって農林水産業の発展に寄与すること

を目的とする」法律である (第 1条). 品種とは重要な形質に係る特性の全部又は一部によって他の植物体の

集合と区別することができ, かつ, その特性の全部を保持しつつ繁殖させることができる一の植物体の集合

をいい (第 2条の 2), 種苗とは植物体の全部又は一部で繁殖の用に供されるものをいう (第 2条の 3).

66

品種出願登録の後, 審査を経て, 品種登録がなされる.

育成者権は品種登録により発生する. 育成者権の存続期間は品種登録の日から 25年であるが, 「出願品

種の種苗に係る登録商標又は当該種苗と類似の商品に係る登録商標と同一又は類似のものであるとき」(第

4条第 2項) には 30年である (第 19条). 育成者権は存続期間満了まで毎年登録料を納付しなければならな

い (第 45条).

種苗法とエンジニアリングデザインとの関係は深くないので, ここではこれ以上の説明は避ける. 詳細に

ついては品種登録ホームページ http://www.hinsyu.maff.go.jp/などを参照せよ.

18.5 意匠法

意匠法とは,「意匠の保護及び利用を図ることにより, 意匠の創作を奨励し, もつて産業の発達に寄与する

ことを目的とする」法律であり (第 1条), その対象となる「意匠」は第 2条において「物品 (物品の部分を

含む. 第八条を除き, 以下同じ. )の形状, 模様若しくは色彩又はこれらの結合であつて, 視覚を通じて美感

を起こさせるものをいう.」と定められている.

意匠登録できるための条件は,

• 工業上利用できること,

• 新規性があること,

• 容易に創作できた意匠でないこと,

• 公序良俗に反しないこと

である [30].

出願後, 方式審査と実体審査を経由し, 登録査定がなされた場合に, 所定の登録料が納付され, 意匠権設定

の登録がなされることで権利が発生する [30].

意匠の保護期間は登録から 20年である (第 21条).

18.6 商標法

商標法とは,「商標を保護することにより, 商標の使用をする者の業務上の信用の維持を図り, もつて産業

の発達に寄与し, あわせて需要者の利益を保護することを目的とする」法律であり, その対象となる「商標」

は第 2条において次のように定められている.

. この法律で「商標」とは, 文字, 図形, 記号若しくは立体的形状若しくはこれらの結合又はこれらと色彩と

の結合 (以下「標章」という. )であつて, 次に掲げるものをいう.

一 業として商品を生産し, 証明し, 又は譲渡する者がその商品について使用をするもの

二 業として役務を提供し, 又は証明する者がその役務について使用をするもの (前号に掲げるものを除く. )

/

商標に関しては, 国旗を登録できない等, 第 3∼4条に様々な「商標登録できないものの条件」が挙げられて

いる.

出願すると出願公開制度 (第 12条の 2)により公開される. 出願したものはすべて審査され, 拒絶の理由

がないものは登録査定され, 登録料の納付により登録される [31]. 出願手続については [31]等を参照せよ.

商標の保護期間は登録から 10年で, 更新が可能である (第 19条).

国際登録が可能である (第 68条).

商標と類似した言葉に「商号」があるが, こちらは会社法において,「会社は, その名称を商号とする」(第

6条)と規定されている. 商号は会社法によって保護される.

67

商標に関しては, 近年, 中華人民共和国において日本の地名が大量に商標申請されていることが判明し,

重大な問題になっている (たとえばダイヤモンド社の記事 http://diamond.jp/articles/-/6042(2010年

10月 2日現在)を参照).

18.7 不正競争防止法

不正競争防止法とは, 「事業者間の公正な競争及びこれに関する国際約束の的確な実施を確保するため,

不正競争の防止及び不正競争に係る損害賠償に関する措置等を講じ, もって国民経済の健全な発展に寄与す

ることを目的とする」法律である. 不正競争防止法は包括的な法律であり, その対象となる不正競争の定義

は多岐にわたる. 繁雑であるが, 第 2条の 1の定義を引用しておく.

. この法律において「不正競争」とは, 次に掲げるものをいう.

一 他人の商品等表示 (人の業務に係る氏名, 商号, 商標, 標章, 商品の容器若しくは包装その他の商品又は営

業を表示するものをいう. 以下同じ. )として需要者の間に広く認識されているものと同一若しくは類似の

商品等表示を使用し, 又はその商品等表示を使用した商品を譲渡し, 引き渡し, 譲渡若しくは引渡しのために

展示し, 輸出し, 輸入し, 若しくは電気通信回線を通じて提供して, 他人の商品又は営業と混同を生じさせる

行為

二 自己の商品等表示として他人の著名な商品等表示と同一若しくは類似のものを使用し, 又はその商品等表

示を使用した商品を譲渡し, 引き渡し, 譲渡若しくは引渡しのために展示し, 輸出し, 輸入し, 若しくは電気

通信回線を通じて提供する行為

三 他人の商品の形態 (当該商品の機能を確保するために不可欠な形態を除く. )を模倣した商品を譲渡し, 貸

し渡し, 譲渡若しくは貸渡しのために展示し, 輸出し, 又は輸入する行為

四 窃取, 詐欺, 強迫その他の不正の手段により営業秘密を取得する行為 (以下「不正取得行為」という. )又

は不正取得行為により取得した営業秘密を使用し, 若しくは開示する行為 (秘密を保持しつつ特定の者に示

すことを含む. 以下同じ. )

五 その営業秘密について不正取得行為が介在したことを知って, 若しくは重大な過失により知らないで営業

秘密を取得し, 又はその取得した営業秘密を使用し, 若しくは開示する行為

六 その取得した後にその営業秘密について不正取得行為が介在したことを知って, 又は重大な過失により知

らないでその取得した営業秘密を使用し, 又は開示する行為

七 営業秘密を保有する事業者 (以下「保有者」という. )からその営業秘密を示された場合において, 不正の

利益を得る目的で, 又はその保有者に損害を加える目的で, その営業秘密を使用し, 又は開示する行為

八 その営業秘密について不正開示行為 (前号に規定する場合において同号に規定する目的でその営業秘密を

開示する行為又は秘密を守る法律上の義務に違反してその営業秘密を開示する行為をいう. 以下同じ. ) で

あること若しくはその営業秘密について不正開示行為が介在したことを知って, 若しくは重大な過失により

知らないで営業秘密を取得し, 又はその取得した営業秘密を使用し, 若しくは開示する行為

九 その取得した後にその営業秘密について不正開示行為があったこと若しくはその営業秘密について不正

開示行為が介在したことを知って, 又は 重大な過失により知らないでその取得した営業秘密を使用し, 又は

開示する行為

十 営業上用いられている技術的制限手段 (他人が特定の者以外の者に影像若しくは音の視聴若しくはプログ

ラムの実行又は影像, 音若しくはプログラムの記録をさせないために用いているものを除く. )により制限

されている影像若しくは音の視聴若しくはプログラムの実行又は影像, 音若しくはプログラムの記録を当該

技術的制限手段の効果を妨げることにより可能とする機能のみを有する装置 (当該装置を組み込んだ機器を

含む. )若しくは当該機能のみを有するプログラム (当該プログラムが他のプログラムと組み合わされたも

68

のを含む. ) を記録した記録媒体若しくは記憶した機器を譲渡し, 引き渡し, 譲渡若しくは引渡しのために展

示し, 輸出し, 若しくは輸入し, 又は当該機能のみを有するプログラムを電気通信回線を通じて提供する行為

十一 他人が特定の者以外の者に影像若しくは音の視聴若しくはプログラムの実行又は影像, 音若しくはプロ

グラムの記録をさせないために営業上用いている技術的制限手段により制限されている影像若しくは音の

視聴若しくはプログラムの実行又は影像, 音若しくはプログラムの記録を当該技術的制限手段の効果を妨げ

ることにより可能とする機能のみを有する装置 (当該装置を組み込んだ機器を含む. ) 若しくは当該機能の

みを有するプログラム (当該プログラムが他のプログラムと組み合わされたものを含む. )を記録した記録

媒体若しくは記憶した機器を当該特定の者以外の者に譲渡し, 引き渡し, 譲渡若しくは引渡しのために展示

し, 輸出し, 若しくは輸入し, 又は当該機能のみを有するプログラムを電気通信回線を通じて提供する行為

十二 不正の利益を得る目的で, 又は他人に損害を加える目的で, 他人の特定商品等表示 (人の業務に係る氏

名, 商号, 商標, 標章その他の商品又は役務を表示するものをいう. )と同一若しくは類似のドメイン名を使

用する権利を取得し, 若しくは保有し, 又はそのドメイン名を使用する行為

十三 商品若しくは役務若しくはその広告若しくは取引に用いる書類若しくは通信にその商品の原産地, 品質,

内容, 製造方法, 用途若しくは数量 若しくはその役務の質, 内容, 用途若しくは数量について誤認させるよう

な表示をし, 又はその表示をした商品を譲渡し, 引き渡し, 譲渡若しくは引渡しのために展示し, 輸出し, 輸

入し, 若しくは電気通信回線を通じて提供し, 若しくはその表示をして役務を提供する行為

十四 競争関係にある他人の営業上の信用を害する虚偽の事実を告知, 又は流布する行為

十五 パリ条約 (商標法 (昭和三十四年法律第百二十七号)第四条第一項第二号に規定するパリ条約をいう. )

の同盟国, 世界貿易機関の加盟国又は商標法条約の締約国において商標に関する権利 (商標権に相当する権

利に限る. 以下この号において単に「権利」という. )を有する者の代理人若しくは代表者又はその行為の

日前一年以内に代理人若しくは代表者であった者が, 正当な理由がないのに, その権利を有する者の承諾を

得ないでその権利に係る商標と同一若しくは類似の商標をその権利に係る商品若しくは役務と同一若しく

は類似の商品若しくは役務に使用し, 又は当該商標を使用したその権利に係る商品と同一若しくは類似の商

品を譲渡し, 引き渡し, 譲渡若しくは引渡しのために展示し, 輸出し, 輸入し, 若しくは電気通信回線を通じ

て提供し, 若しくは当 該商標を使用してその権利に係る役務と同一若しくは類似の役務を提供する行為 /

長いので要約すると,

• 商品・営業主体混同行為

• 著名商品等表示の無断使用行為

• 商品形態の隷属的模倣行為 (デッド・コピー)

• 営業秘密に関する不正競争行為 (産業スパイ・ハッカーが不正な手段で営業秘密を取得する行為)

• 技術的制限手段無効化装置提供行為 (アクセス管理技術やコピー管理技術の無効化)

• ドメイン名に関する不正競争行為

• 不当顧客誘引行為 (産地偽装・虚偽広告・誇大広告など)

• 営業誹謗行為

• 代理人等の商標無断使用行為

が不正競争である.

権利者の保護の手段は差止 (第 3条)および損害賠償 (第 4条)である.

69

18.8 商法

商法の趣旨は第 1条に記載されており,

. 商人の営業, 商行為その他商事については, 他の法律に特別の定めがあるものを除くほか, この法律の定め

るところによる.

2 商事に関し, この法律に定めがない事項については商慣習に従い, 商慣習がないときは, 民法 (明治二十九

年法律第八十九号)の定めるところによる. /

エンジニアリングデザインとの関係は薄いので詳しい説明は避ける.

18.9 会社法

会社法の趣旨は第 1条に記載されており, 「会社の設立, 組織, 運営及び管理については, 他の法律に特別

の定めがある場合を除くほか、この法律の定めるところによる」となっている. エンジニアリングデザイン

との関係は薄いので詳しい説明は避ける.

18.10 著作権法

著作権法とは,「著作物並びに実演, レコード, 放送及び有線放送に関し著作者の権利及びこれに隣接する

権利を定め, これらの文化的所産の公正な利用に留意しつつ, 著作者等の権利の保護を図り, もつて文化の発

展に寄与することを目的とする」法律である (第 1条). ここに, 著作物とは, 思想又は感情を創作的に表現

したものであつて, 文芸, 学術, 美術又は音楽の範囲に属するものをいう (第 2条). すべての著作物等が保護

の対象となるわけではなく, たとえば第 6条には

. 著作物は、次の各号のいずれかに該当するものに限り, この法律による保護を受ける.

一 日本国民 (わが国の法令に基づいて設立された法人及び国内に主たる事務所を有する法人を含む。以下

同じ. )の著作物

二 最初に国内において発行された著作物 (最初に国外において発行されたが、その発行の日から三十日以

内に国内において発行されたものを含む. )

三 前二号に掲げるもののほか, 条約によりわが国が保護の義務を負う著作物 /

と規定されているし, 第 13条では

.次の各号のいずれかに該当する著作物は, この章の規定による権利の目的となることができない.

一 憲法その他の法令

二 国若しくは地方公共団体の機関, 独立行政法人 (独立行政法人通則法 (平成十一年法律第百三号)第二条

第一項に規定する独立行政法人をいう. 以下同じ. ) 又は地方独立行政法人 (地方独立行政法人法 (平成十五

年法律第百十八号) 第二条第一項に規定する地方独立行政法人をいう. 以下同じ. )が発する告示, 訓令, 通

達その他これらに類するもの

三 裁判所の判決, 決定, 命令及び審判並びに行政庁の裁決及び決定で裁判に準ずる手続により行われるもの

四 前三号に掲げるものの翻訳物及び編集物で, 国若しくは地方公共団体の機関, 独立行政法人又は地方独立

行政法人が作成するもの /

のような例外が設けられている. なお, 著作物については第 10条に例示があり,

. この法律にいう著作物を例示すると, おおむね次のとおりである.

70

一 小説, 脚本, 論文, 講演その他の言語の著作物

二 音楽の著作物

三 舞踊又は無言劇の著作物

四 絵画, 版画, 彫刻その他の美術の著作物

五 建築の著作物

六 地図又は学術的な性質を有する図面, 図表, 模型その他の図形の著作物

七 映画の著作物

八 写真の著作物

九 プログラムの著作物

2 事実の伝達にすぎない雑報及び時事の報道は, 前項第一号に掲げる著作物に該当しない.

3 第一項第九号に掲げる著作物に対するこの法律による保護は, その著作物を作成するために用いるプ

ログラム言語, 規約及び解法に及ばない. この場合において, これらの用語の意義は, 次の各号に定め

るところによる.

プログラム言語 プログラムを表現する手段としての文字その他の記号及びその体系をいう.

規約 特定のプログラムにおける前号のプログラム言語の用法についての特別の約束をいう.

解法 プログラムにおける電子計算機に対する指令の組合せの方法をいう. /

となっている. プログラムに関する記述には注意を要する.

権利は創作と同時に発生する.

著作者の権利は, 著作権と著作者人格権 (公表権, 氏名表示権, 同一性保持権; 第 18∼20条) から成る. 著

作権は譲渡することができるが (第 61条), 著作者人格権は譲渡することができない (第 59条).

著作権の存続期間は, 著作物の創作の時に始まり, 著作者の死後 50年存続する (第 51条). 法人その他の

団体の著作権は公表後 50年存続し (第 53条), 映画の著作物の公表後 70年存続する (第 54条),

著作権の行使にはいくつかの制限事項があり, 第五款において,

• 私的利用のための複製

• 図書館等における複製

• 教科用図書への掲載

• 教科用拡大図書等の作成のための複製等

• 学校教育番組の放送等

• 学校その他の教育機関における複製等

• 試験問題としての複製等

などの場合について様々な規定がなされている (上記条件では無条件に複製してよいというわけではないの

で注意).

著作権法に関連した条約に, ベルヌ条約と万国著作権条約がある.

法律に関する言葉使いは独特で, いきなり条文あるいは専門書を読んでもよくわからないことが多い. 文

献 [54]は, 手軽な入門書である (これ自体は知的財産法の入門書ではないので注意).

71

19 技術者の倫理

倫理とは何かについて辞書を引いてみると, 次のようになっている.

• 人倫のみち. 実際道徳の規範となる原理. 道徳 (広辞苑 第 4版).

• 人として踏み行うべき道. 人倫. 人間の内面にある道徳意識に基づいて人間を秩序づけるきまり (日

本語大辞典 第 2版).

• 人として守るべき道. 道徳. モラル (大辞林 第 2版).

文献 [55]ではより明瞭な定義が試みられており,

• モラル: 人が対人関係において, してよいこと, してはいけないことを識別し判断する基準をそなえて

いて, その判断に従って行為しようとする意識

• 倫理: モラルにもとづく判断を規範の形にしたもの

とされている. 法律が権力によって遵守することを強制される他律的な規範であるのに対し, 倫理は自律的

な傾向を持つ規範である.

倫理はすべての人が遵守することを期待される規範なのだが, その中でことさらに「技術者の倫理」と強

調する理由は以下のようなものであると考えられる.

• 工業製品や巨大プラント等の欠陥あるいは事故は社会や環境等に甚大な影響をもたらすことがあるので, 技術者にはより高い倫理観が求められる.

• 技術者はチームを組んで作業することが一般的であり, 職務遂行において利害関係の相反に遭遇する

可能性が高い. このような状況に適切に対処するためには倫理に関する十分な素養が必要となる.

• 信頼性・安全性とコストのあいだにはトレードオフが存在し, その中で適切な解を選択するためには

倫理観が必要となる.

多くの工学系団体・学会が倫理規定を定めている. 以下にいくつかの URLを挙げる.

• 日本技術士会:

http://www.engineer.or.jp/gijutsusi/rinri.html

• 電気学会:

倫理綱領 http://www2.iee.or.jp/ver2/honbu/11-aboutus/index060.html

行動規範 http://www2.iee.or.jp/ver2/honbu/11-aboutus/index065.html

• 電子情報通信学会:

http://www.ieice.org/jpn/about/code.html

• 計測自動制御学会:

http://www.sice.or.jp/annai/rijikai/Rinrikoryoukoudoukihann.pdf

• 日本機械学会:

http://www.jsme.or.jp/notice36.htm

• 情報処理学会:

http://www.ipsj.or.jp/03somu/ipsjcode/ipsjcode.html

技術者の倫理は別途必修科目として提供されているので, 詳しい説明はそちらに譲る.

72

参考文献

[1] 安部, 池上, 日本のブルー・オーシャン戦略, ファーストプレス, 2008.

[2] 阿部, 技術経営論入門, 森北出版, 2009.

[3] 赤尾, 品質展開入門, 日科技連, 1990.

[4] 淺羽, 牛島, 経営戦略をつかむ, 有斐閣, 2010.

[5] 朝野, 山中, 新製品開発, 朝倉書店, 2000.

[6] E. M. Bennantan, ソフトウェアプロジェクトの救済入門, 共立出版, 2008.

[7] G. M. Campbell, S. Baker (中嶋訳), 世界一わかりやすいプロジェクトマネジメント, 第 3版, 総合法

令出版, 2011.

[8] G. Dieter and L.Schmidt, Engineering Design, 4/e, McGraw-Hill, 2008.

[9] 土肥, 知的財産法入門, 第 12版, 中央経済社, 2010.

[10] P. F. Drukker (上田訳), イノベーションと企業家精神, ダイヤモンド社, 2007.

[11] 信頼性技術叢書編集委員会 (監修), 藤本, 堀籠 (著), 保全性技術, 日科技連, 2010.

[12] 藤田, レポート・論文作成のための引用・参考文献の書き方, 日外アソシエーツ, 2009.

[13] 古田, 長崎, 安全学入門, 2007.

[14] 長谷部, 小池, はじめよう!カンタン TRIZ, 日刊工業新聞社, 2007.

[15] 広兼, 新版 プロジェクトマネジメント標準 PMBOK入門, オーム社, 2010.

[16] 池尾, 青木, 南, 井上, マーケティング, 有斐閣, 2010.

[17] 稲垣, 人と機械の共生のデザイン, 森北出版, 2012.

[18] 伊丹, 東京理科大学MOT研究会 (編著), 技術経営 常識のウソ, 日本経済新聞社, 2010.

[19] ITmedia エンタープライズ, 情報マネジメント用語辞典,

http://www.itmedia.co.jp/im/articles/0308/24/news002.html (2013年 10月 12日閲覧)

[20] 日本技術者教育認定機構, JABEE におけるエンジニアリング・デザイン教育への対応 基本方針,

http://www.jabee.org/public doc/download/?docid=85 (2013年 10月 12日閲覧)

[21] 日本技術者教育認定機構, エンジニアリング・デザイン教育の審査方針,

http://www.jabee.org/public doc/download/?docid=84 (2013年 10月 12日閲覧)

[22] JIS Q0073:2010, リスクマネジメント-用語, 日本規格協会, 2010.

[23] JIS Q9000:2006, 品質マネジメントシステム-基本及び用語, 日本規格協会, 2006.

[24] JIS Q9024:2003, マネジメントシステムのパーフォーマンス改善-継続的改善の手順及び技法の指針, 日

本規格協会, 2003.

[25] JIS Z8101-2:1999, 統計-用語と記号-第 2部:統計的品質管理, 日本規格協会, 1999.

[26] JIS Z8115:2000, デイペンダビリティ(信頼性)用語, 日本規格協会, 2000.

73

[27] JIS Z8530:2000, 人間工学-インタラクティブシステムの人間中心設計プロセス, 2000.

[28] 実践経営研究会編, IE7つ道具, 日刊工業新聞社, 1993.

[29] 経済産業省 特許庁企画, 産業財産権標準テキスト 総合編, 独立行政法人 工業所有権情報・研修館, 2010.

[30] 経済産業省 特許庁企画, 産業財産権標準テキスト 意匠編, 独立行政法人 工業所有権情報・研修館, 2010.

[31] 経済産業省 特許庁企画, 産業財産権標準テキスト 商標編, 独立行政法人 工業所有権情報・研修館, 2010.

[32] 経済産業省 特許庁企画, 産業財産権標準テキスト 特許編, 独立行政法人 工業所有権情報・研修館, 2010.

[33] 粕谷, これで使える TRIZ/USIT, 日本能率協会マネジメントセンター, 2006.

[34] 川面, 須賀 (編), 創造的工学設計の方法, 養賢堂, 2003.

[35] W. C. Kim, R. Mauborgne (有賀訳), ブルー・オーシャン戦略, ランダムハウス講談社, 2005.

[36] 小松原, ヒューマンエラー, 丸善, 2008.

[37] 今野, 線形計画法, 日科技連, 1987.

[38] 近能, 高井, コア・テキスト イノベーション・マネジメント, 新世社, 2010.

[39] 栗原, 情報システム化時代の信頼性工学テキスト, 日本理工出版会, 2000.

[40] 黒須, 伊東, 時津, ユーザ工学入門, 共立出版, 1999.

[41] 鐵, 品質管理入門, 日本規格協会, 2005.

[42] 真壁 (編), 新版 信頼性工学入門, 日本規格協会, 2010.

[43] 松林, クリエイティブシンキング, ダイヤモンド社, 2003.

[44] 道上・向殿 (編著), 信頼性・安全性工学, オーム社, 2009.

[45] 中條, 山田 (編著), (社)日本品質管理学会標準委員会編, マネジメントシステムの審査・評価に携わる

人のための TQMの基本, 日科技連, 2006.

[46] 日本マーケティング協会 (監修), ベーシック・マーケティング, 同文館出版, 2010.

[47] 大藤, 小野, 赤尾, 品質展開法, 日科技連, 1990.

[48] 大藤, QFD, 日本規格協会, 2010.

[49] 大津, 中小企業に役立つ FMEA実践ガイド, 日本規格協会, 2009.

[50] 岡田, 商品開発とビジネス戦略, あるむ, 2005.

[51] 岡田, ヒューマンファクターズ概論, 慶應義塾大学出版会, 2005.

[52] G. Pahl et al., Engineering Design: A Systematic Approach, 3/e, Springer, 2007.

[53] 榊原, よくわかる最新信頼性手法の基本, 秀和システム, 2009.

[54] 杉光, 理系のための法学入門, 改訂第 6版, 法学書院, 2008.

[55] 杉本, 高城, 大学講義 技術者の倫理入門, 第 4版, 丸善, 2008.

[56] 高嶋, 桑原, 現代マーケティング論, 有斐閣, 2008.

74

[57] 竹内, 片山 (編著), 市場創造マーケティング, 改訂版, 学文社, 2011.

[58] 立林, 入門タグチメソッド, 日科技連, 2004.

[59] 手塚, 6つの戦略で勝ち続ける経営戦略パーフェクトセオリー, 日本実業出版社, 2011.

[60] 椿, 河村, 設計科学におけるタクチメソッド, 日科技連, 2008.

[61] 土屋, 新・VEの基本, 産業能率大学出版部, 1998.

[62] 山際, リサイクルを助ける製品設計入門, 講談社, 1999.

75

製造物責任法

(平成六年七月一日法律第八十五号)

(目的)

第一条 この法律は, 製造物の欠陥により人の生命, 身体又は財産に係る被害が生じた場合における製造業者

等の損害賠償の責任について定めることにより, 被害者の保護を図り, もって国民生活の安定向上と国民経

済の健全な発展に寄与することを目的とする.

(定義)

第二条この法律において「製造物」とは, 製造又は加工された動産をいう.

2 この法律において「欠陥」とは, 当該製造物の特性, その通常予見される使用形態, その製造業者等が当

該製造物を引き渡した時期その他の当該製造物に係る事情を考慮して, 当該製造物が通常有すべき安全性

を欠いていることをいう.

3 この法律において「製造業者等」とは, 次のいずれかに該当する者をいう.

一 当該製造物を業として製造, 加工又は輸入した者 (以下単に「製造業者」という. )

二 自ら当該製造物の製造業者として当該製造物にその氏名, 商号, 商標その他の表示 (以下「氏名等の表

示」という. )をした者又は当該製造物にその製造業者と誤認させるような氏名等の表示をした者

三 前号に掲げる者のほか, 当該製造物の製造, 加工, 輸入又は販売に係る形態その他の事情からみて, 当

該製造物にその実質的な製造業者と認めることができる氏名等の表示をした者

(製造物責任)

第三条製造業者等は, その製造, 加工, 輸入又は前条第三項第二号若しくは第三号の氏名等の表示をした製造

物であって, その引き渡したものの欠陥により他人の生命, 身体又は財産を侵害したときは, これによって生

じた損害を賠償する責めに任ずる. ただし, その損害が当該製造物についてのみ生じたときは, この限りで

ない.

(免責事由)

第四条前条の場合において, 製造業者等は, 次の各号に掲げる事項を証明したときは, 同条に規定する賠償の

責めに任じない.

一 当該製造物をその製造業者等が引き渡した時における科学又は技術に関する知見によっては, 当該製造

物にその欠陥があることを認識することができなかったこと.

二 当該製造物が他の製造物の部品又は原材料として使用された場合において, その欠陥が専ら当該他の製

造物の製造業者が行った設計に関する指示に従ったことにより生じ, かつ, その欠陥が生じたことにつき過

失がないこと.

(期間の制限)

第五条第三条に規定する損害賠償の請求権は, 被害者又はその法定代理人が損害及び賠償義務者を知った時

から三年間行わないときは, 時効によって消滅する. その製造業者等が当該製造物を引き渡した時から十年

を経過したときも, 同様とする.

2 前項後段の期間は, 身体に蓄積した場合に人の健康を害することとなる物質による損害又は一定の潜伏期

間が経過した後に症状が現れる損害については, その損害が生じた時から起算する.

(民法の適用)

第六条製造物の欠陥による製造業者等の損害賠償の責任については, この法律の規定によるほか, 民法 (明治

二十九年法律第八十九号)の規定による.

76

附則 抄

(施行期日等)

1 この法律は, 公布の日から起算して一年を経過した日から施行し, その法律の施行後にその製造業者等が

引き渡した製造物について適用する.

77