「線がつながった図面」が、そのまま作れるとは限らない理由

設計初期段階での製造性検討が、手戻り・コスト・納期のすべてを左右する

【リード】 「図面を出したら、加工屋からの問い合わせが止まらない」「試作が終わってから大きな設計変更が発生し、納期もコストも跳ねてしまった」——そうした経験をお持ちの設計・調達担当者の方は、決して少なくありません。実は、その手戻りの多くは、設計の初期段階で潰せるものです。本コラムでは、製造性考慮設計（DFM）の基礎から、フロントローディングとの関係、設計現場の具体的な課題、そして日東電気グループが図面を引く前の段階からどのようにDFM提案に参画しているかまでを解説します。「線がつながった図面が、そのまま作れる図面である」という思い込みを解くことが、手戻りゼロへの第一歩です。

DFM（製造性考慮設計）とは？

【定義】 DFMとは、製品をより簡単に、より速く、より安価に製造できるよう、設計の初期段階から製造工程・素材・組立を考慮して設計を最適化する手法のことを指します。

DFMは「Design for Manufacturability」の略称で、日本語では「製造性考慮設計」「製造向け設計」とも呼ばれます。製品の機能や外観だけに焦点を当てるのではなく、素材の選定、加工プロセス、組立のしやすさといった「作り手の視点」を設計の上流から織り込むことで、品質・コスト・納期のすべてを最適化します。

ただし、DFMは万能の解決策ではありません。製品の種類、生産規模、委託先の設備環境によって、最適な検討内容は異なります。弊社では、日東電気グループが保有する多工程の内製知見をもとに、案件ごとに検討軸を絞り込んでご提案するスタンスをとっています。

「線がつながった図面」は、まだ『作れる図面』ではない

CADソフトウェアの上では組み立てられる。パソコンの画面では問題なく見える。——しかし、それは「作れる図面」であることを意味しません。

現場では、「線がつながっているだけの図面」が製造委託された際に、製造現場での追加対応が必要になるケースが少なくありません。加工限界を超えた形状、現実の設備では実現できない公差、組立時に工具が入らない構造——。設計者の方にとっては「CADで引けているから作れるはず」という前提があっても、製造現場の側では「作ろうとすると制約がある」という状況が生まれることがあります。

図面の裏にある「本当の要件」を読み解き、製造現場の目線で最適化する——それがDFM提案の本質です。「作りにくい図面」を「最高に作りやすい図面」へ。設計意図をともに言語化し、図面段階から問い直すことで、もっといいものが、もっとうまく作れます。

DFMとDFAの違い

よく混同される概念として、DFA（Design for Assembly：組立性考慮設計）があります。両者の違いを整理すると、DFMが「個々の部品を製造しやすくする」設計手法であるのに対し、DFAは「部品を組み立てやすくする」設計手法です。

概念	焦点	主な効果
DFM	個々の部品の加工・製造工程	加工コスト削減・歩留まり向上・製造リードタイム短縮
DFA	複数部品の組立工程	組立工数削減・ポカヨケ・部品点数の最小化

実務では、DFMとDFAはセットで検討されます。部品単体が作りやすくても、組み上がった状態で組立できなければ意味がありませんし、逆もまた然りです。日東電気グループでは、精密機械加工・プラスチック成形・ダイカスト・基板実装を同一グループ内に持つため、部品レベルのDFMと組立レベルのDFAを横断して検討できます。

設計コストの70%以上は、初期段階で確定する

製品のコストは、設計の後工程で削ろうとしても限界があります。なぜなら、部品コストの70%以上は設計の初期段階で確定してしまうからです。使用する素材、加工方法、公差の設定——これらは設計のごく初期に決まり、一度固まると後から変えることが難しくなります。

逆に言えば、設計の初期段階でDFMの視点を持ち込めば、製品全体のコストを根本から変えられます。試作後や量産移行後にVA/VEでコストを削ろうとするより、はるかに大きな効果が得られます。これがフロントローディングとDFMが密接に結びついている理由です。

なぜ今、DFMが必要とされているのか？

【ポイント】 サプライヤーの高齢化・廃業と、レガシー図面の暗黙知問題が重なることで、製造委託を取り巻く環境が、静かに変化しています。

DFMは「理想論」ではありません。日本の製造業が今まさに直面している、非常に具体的な構造変化に対する答えです。

サプライヤーの高齢化・廃業で「あうんの呼吸」が消えていく

日本のものづくりの強みは、設計と製造が「あうんの呼吸」で密接に連携し、品質を作り込む「すり合わせ」にあると言われてきました。しかし裏を返せば、言語化されていない「現場の暗黙知」に過度に依存してきたということでもあります。

書面で外部に仕様を伝えることがそもそも苦手。結果として、ツーカーの仲である既存取引先に依存し続ける——この構造は、サプライヤーが元気に稼働している間は問題になりません。しかし今、その前提が崩れています。

融通の利く加工先が、一軒また一軒と廃業・引退しています。長年「この図面ならここを気を利かせて削っておく」「この指示は実は◯◯を意図している」と読み解いてくれた職人が、現場からいなくなっています。

レガシー図面が抱える、誰も口にしない本当のリスク

古い図面であればあるほど、現行の取引先（サプライヤー）の「職人技」や「あうんの呼吸」で品質が保たれているケースがほとんどです。既存サプライヤーが長年の経験で「この図面、ここが変だから現場でちょっと削っておこう」と気を利かせてくれていた——その事実に、発注側は気づいていないことが多い。

問題が起きるのは、その取引先を変更したときです。「安さ」だけで選んだ新しい委託先が、実はその加工に不慣れだったり、検査体制が整っていなかったりする。結果として、品質の安定が難しくなり、トータルコストが想定を大きく超えるケースがあります。

弊社にご相談いただいた事例でも、既存サプライヤーの廃業を機に図面を見直したところ、実は現場での「現物合わせ」が前提の仕様になっていたというケースがありました。図面の暗黙知を形式知化しないまま委託先を変えることは、非常に高いリスクを伴います。

委託先選定で「安さ」だけを基準にすることのリスク

強固なピラミッド構造の中で、発注企業や親会社が困っていれば、下請け・孫請け企業が「頼まれてもいないのに先回りして試作を作り、提案してくれる」という至れり尽くせりの環境が、日本の製造業にはありました。その環境に長くいると、「自らRFIを書き、世界中から新しいパートナーを探索し、評価する（目利きする）能力」を失ってしまいます。

委託先選定において「安さ」だけが判断基準になるのは、目利き能力が形式知として蓄積されていないからです。DFMは、この問題への直接的な処方箋でもあります。設計意図を言語化し、DFMシートとして仕様書に落とし込むことで、委託先の能力を客観的に評価する「ものさし」が生まれます。

DFMが解決する、設計現場の具体的な課題

【ポイント】 手戻りの多くは「図面を出した後」に発覚します。しかし本当の原因は、すべて「図面を引く前」に種が蒔かれています。

「図面があれば見積できる」——製造側が必要とする情報とは

「図面はあります。見積もりをお願いします」——この依頼は、一見完結しているように見えます。しかし実際には、製造側で確認が必要な情報を事前に整えておくと、見積もりの精度と速度が大きく変わります。

DFMの視点が織り込まれていない図面には、往々にして「見積もりができない（あるいは極端に高くなる）要因」が隠れています。加工限界を超えた形状、現実の設備では実現できない公差、素材の指定が曖昧なまま……。

誠実なサプライヤーであれば、「見積もりができない要因をリストアップして返す」という行動をとります。実はこれは、自社の技術力と誠実さをPRする最高のチャンスでもあります。一方で、何も言わずに高めの見積もりを出すか、最悪の場合は見積もりを辞退する、という選択をするサプライヤーも存在します。

承認済みの図面が回ってきてから気づく、製造上の問題

現実には「すでに社内承認が下りて出図された図面」が回ってくるケースが大半です。企画⇒概念設計⇒基本設計⇒詳細設計⇒試作というプロセスを経て、すでに多くの工数と時間が投入された後に、製造上の問題が発覚します。

生産プロセスに渡ってから部品や工具の干渉で作業性が上げられない、金型修正が必要になる、設計上のミスが後工程で発覚して大きな手戻りが発生する——これらはすべて、設計の初期段階でDFMの視点を持ち込んでいれば防げた問題です。

設計変更は納期延長と費用増を伴います。発注者側の意向変更によって生じる設計変更も、現場の業務量増加や工程への影響が大きく、開発全体のリズムを崩します。

サプライヤーから頻繁な問い合わせが来る図面の共通点

「図面を出すと、サプライヤーから確認の連絡が来る」——そうした状況は、設計リソースが限られる中では起きやすいことです。製造現場の加工限界まで網羅して図面を引くことは、現実的に難しい場面もあります。弊社では、こうした問い合わせを前もって減らすためのアドバイスを、設計の早い段階でご提供できます。

「自分が描いた図面が、現場でどう作られるのか（どうすれば安く・早く作れるのか）が分からない」という設計者の方は、決して珍しくありません。設計リソースが不足しているなかで、製造現場の制約まで考慮して図面を引くことは、現実的に難しい面もあります。

しかし、問い合わせ対応に追われるたびに、設計者の時間が削られます。修正要求への対応が遅れれば、納期遅れにもつながります。設計品質や設計スキルへの疑問を持たれるリスクもあります。DFMが解決するのは、コストや納期だけではありません。設計者自身の負担を根本から減らすことにもつながります。

設計変更が発生するたびに膨らむ、見えないコストと納期ロス

材料変更、仕入先変更、生産地変更、工程変更、担当者変更——商品開発途中での「○○変更」は、よくあることです。しかし、変更が発生すれば設計の見直しや再検証が必要になります。

設計品質における優先順位が変われば、設計や材料などの変更が発生し、手戻りとなります。この手戻りコストは、直接費として計上されにくい「見えないコスト」として蓄積されていきます。試作・量産のあらゆる手戻りは、設計の初期段階で潰せます。

DFMの11の検討軸

【定義】 DFMでは、製品に最適な製造方法を選択し、品質を犠牲にすることなく生産コストと納期を最適化するために、設計初期段階から11の軸で検討を行います。

以下の11軸は、日東電気グループが実際の案件で確認・検討する項目の骨格です。すべての軸を毎回均等に深掘りするわけではなく、案件の性質や委託範囲に応じて優先度を判断します。

① 製造工程の選定

製品に最適な製造方法を選択するには、コスト・素材・体積・表面仕上げ・後処理要件・公差など、多くの基準を同時に考慮します。射出成形、CNC加工、ダイカスト、プレス加工、FRP成形——いずれが最適かは、初期投入量と諸経費も含めた総合的な実行可能性から判断します。

② 公差設計

不必要に厳しい公差は、追加の加工時間や二次加工を必要とし、コストを引き上げます。設計者は、製品の機能的ニーズを達成しながら、可能な限り緩い公差を使用することが原則です。ただし、緩めればよいというものではなく、機能要件を満たす範囲での最適化が求められます。

③ 段取り（セットアップ）回数の最小化

単一の機械での向きの変更や、複数の機械への組み替え回数が増えるほど、加工コストと時間が上昇します。設計段階で「段取りが少なくて済む形状」を意識することで、サイクルタイムを圧縮できます。

④ 加工性

材料の硬度が高くなるにつれて加工性は低下します。加工性の低い素材を選ぶと、工具摩耗が早まり、サイクルタイムが延び、歩留まりが下がります。諸経費への影響も含めた総合的な実行可能性を、設計段階で確認します。

⑤ 設備への適合

保有している工作機械のスペック、得意な加工形状、加工限界——委託先の設備能力に適合しているかを設計段階で確認することは、見積もりの精度と量産安定性の両方に直結します。日東電気グループでは、各工場の設備仕様・月間生産キャパシティをもとにこの確認を行います。

⑥ 製品デザインの簡素化

パソコンの画面上で組み立てられるだけでなく、実際の製造現場の目線で作りやすい形状へ最適化します。「CADでできているから製作できる」ということではなく、現場での作業手順・工具のアクセス性・検査のしやすさまで含めて形状を問い直します。

⑦ 組立性とポカヨケ設計

組立手順の簡素化、特殊工具の排除、ばらつき吸収、誤組立を物理的に不可能にするポカヨケ構造の有無を検証します。部品点数の最小化、組立方向の一方向化、自己位置決め構造の付与が、主要な検討ポイントです。

⑧ 製品素材の最適化

強度・耐熱性・耐電性・表面研磨性・加工性など複数の要素から素材を選定します。原材料の形状（プレート、バーストック、シート等の定尺材か規格外か）や流通性・歩留まりも、素材コストを大きく左右します。材料の選定と利用率の最適化は、見落とされがちながら総コストへの影響が大きい検討軸です。

⑨ サービス環境（耐環境性）

雨・雪・塩分・水分・研磨剤などの環境要素の強さと影響、製品寿命・安全性を考慮します。「乾燥した室内でのみ使用する製品」と「屋外で長期間使用する製品」では、素材や表面処理の仕様が根本的に異なります。過剰品質を防ぐためにも、使用環境に基づいた合理的な仕様設定が不可欠です。

⑩ 規格適合・テスト

業界標準、第三者標準、RoHS・REACHなどの有害物質規制、廃棄・リサイクル法規制への適合性を設計段階で確認します。量産を開始してから「認証に合格できない」と判明した場合、設計段階に戻す多額のコストが発生します。多額の費用が発生する前に、設計初期段階で検証しておくことが原則です。

⑪ 検査性・品質確保・トレーサビリティ

量産時の安定性・歩留まり向上・トレーサビリティの確保しやすさを設計段階から織り込みます。検査工程での目視チェックが多くなる設計は、検査時間が長くなり、チェック精度に個人差が生まれます。設計の段階で検査しやすい構造にしておくことが、量産品質の安定につながります。

DFMとVA/VEは、何が違うのか？

【ポイント】 VA/VEは「できた図面・製品」を後から削る手法です。DFMは「図面を引く前」に作りやすさを組み込む、本質的に異なるアプローチです。

VA（Value Analysis：価値分析）・VE（Value Engineering：価値工学）は、すでに出来上がった図面や製品に対して、後からコストを削減する手法です。多くの製造業の現場で行われており、一定の効果はあります。

しかし、弊社の立場はこうです。VA/VEではなく、図面の前段階の『DFM提案』こそが本質である。

VA/VEは「できた図面」を後から削る。DFMは「引く前」に組み込む

VA/VEでコストを削れるのは、すでに設計の意思決定が固まった後です。素材・工法・構造が決まってから「もっと安くできないか」と問うのは、選択肢がすでに狭まった状態での最適化です。

DFMは違います。図面を引く前、あるいは引いている最中に、作りやすさを組み込みます。素材の選択肢がまだ複数ある段階で、工法の比較ができる段階で、公差の設定がまだ動かせる段階で介入するからこそ、根本的なコスト削減と品質向上が実現します。

比較軸	VA/VE	DFM
介入タイミング	図面・製品が完成した後	図面を引く前・引いている最中
対象	既存の設計・コスト構造	設計の意思決定そのもの
効果の範囲	選択肢が限定された中での最適化	根本的なコスト・品質・納期の最適化
リスク	設計変更コストが別途発生する場合がある	上流での合意形成が必要

フロントローディングとDFMの関係——「三方よし」を実現する仕組み

フロントローディングとは、製品開発や設計プロセスの初期段階で十分な検討と準備を行い、後工程での問題を未然に防ぐ考え方です。DFMは、このフロントローディングを製造性の観点から実践する具体的な手法と言えます。

フロントローディングの根幹は「三方よし」の考え方です。発注側（設計者・調達担当者）にとっては手戻りゼロと開発スピードの向上、製造側（サプライヤー）にとっては対策工数削減と歩留まり向上、そして最終製品を使うエンドユーザーにとっては品質と信頼性の向上——三者全員に恩恵をもたらします。

なお、建設業ではフロントローディングの考え方が進んでいる一方、製造業では業態の幅広さゆえに横断的な指針が整備されにくく、各社の自律的な取り組みに委ねられてきた経緯があります。だからこそ、製造現場のノウハウを持つパートナーが設計の上流から参画することに、大きな価値があります。

日東電気グループのDFM提案が実現する、設計とモノづくりの一貫対応

ここまでコラムを読んでいただいているあなたのように、多くの設計・調達担当者が「この図面、本当にこのまま出していいのか」「委託先を変えたら品質が保てるか」と悩みながら、答えが見つからないまま前に進んでいます。日東電気グループは、そのタイミングで参画できるパートナーです。

多工程内製だからできる「工程をまたいだDFM」

一般的なDFM提案は、単一の加工技術を持つサプライヤーが行うものです。旋盤屋なら旋盤の、プレス屋ならプレスの範囲でしか、作りやすさを提案できません。

日東電気グループは違います。基板設計・実装（小山工場）、ダイカスト（水戸工場）、プラスチック成形・金型（日立工場）、精密機械加工（山手工場）、FRP成形（磯原工場）——これらを同一グループ内に持つことで、「プラスチックカバーと基板実装のコラボ」「真鍮インサート金具とインサート成形のコラボ」のように、工程をまたいだDFM提案が可能です。

「どの工場に頼むか」ではなく、「どの工程の組み合わせが、この製品に最も最適か」という問いから始められることが、他社にはない強みです。

DFMシートの展開——加工限界・調達性・量産性を書面で渡す

弊社のDFM提案の核心は、「加工限界」「調達性」「精度」「量産性」を体系的に整理したDFMシートを、設計者に書面で渡すことにあります。

「図面を一緒にブラッシュアップして、御社のコストダウンに貢献します」——これが弊社の基本スタンスです。設計者への提案としては「図面作成の手間削減や、加工限界のアドバイス」を明確に言語化します。調達担当者への提案としては「RFIの質を上げるための仕様書の整備」という観点での支援も行います。

コスト見積もり・算出（コストモデリング）は設計段階で行います。「機能要件を満たした上で、最も安く・早く・安定して作れる形状」を提案することが、弊社のDFM提案の目標です。

レガシー図面の暗黙知を形式知化し、委託先変更リスクをゼロにする

既存サプライヤーの高齢化・廃業で、後継先を探している状況でのご相談も、弊社では多く受けています。この場合、単に「同じ図面を別の加工屋に頼む」では解決しません。

古い図面に隠されていた「職人のあうんの呼吸（現場でちょっと削っておく等のノウハウ）」を、DFMを通じて仕様書・チェックリストとして形式知化します。これにより、「安さだけで選んだ新しい委託先で不良品が連発し、トータルコストが跳ね上がる」というリスクを根本から回避できます。

自社に最適な目利き能力を再獲得するための、具体的な手順として、弊社のDFM提案はあります。

当社のDFM対応の3つの特徴

【ポイント】 試作から量産まで一気通貫だからこそ可能な『フロントローディング』。無駄なコストと時間を極限まで削ぎ落とし、確実な量産成功へと導きます。

① 基板・ダイカスト・成形・機械加工を同一グループで検討できる

通常であれば複数社に個別発注してバラバラに管理しなければならない多工程のユニット製品を、一つの窓口で丸ごと委託できます。責任の所在が明確になり、工程間のすり合わせミスも防げます。

小山工場は「案件の入り口として、とりあえずなんでもOK」という広いスタンスで受け入れています。まず相談していただくことで、グループ内のどの工場・どの工程の組み合わせが最適かを提案します。ただし、すべての製品・工程に対応できるわけではありません。ヒアリングを通じて最適な対応範囲を確認させていただきます。

② 「見積もりできない要因リスト」を返すことが、最高の技術PRになる

DFMの視点から図面を拝見したとき、見積もりの前提となる情報が不足していたり、加工限界を超えた仕様があったりする場合があります。その際、弊社では「見積もりができない（あるいは極端に高くなる）要因をリストアップして返す」という対応をしています。

これは一見、ネガティブな返答のように見えるかもしれません。しかし実際には、自社の技術力と誠実さをPRする最高のチャンスです。「何も言わずに高い見積もりを出す」のではなく、「なぜ高くなるのか・どう変えれば安くなるか」を説明できるサプライヤーを、発注側は信頼します。

③ 図面を引く前から参画する——VA/VEではなく、DFM提案をする理由

弊社が提供するのは、VA/VEによる後付けコスト削減ではなく、図面を引く前段階からの『DFM提案』です。試作段階から量産技術の制約を考慮し、機能上必須な要件（設計品質）だけを磨き上げて図面に反映させて、過剰品質によるコスト高騰を防ぎ、安定した品質を量産する——これが弊社の一貫した考え方です。

設計変更には納期延長や費用増が伴います。だからこそ、その変更が起きる前に、設計の意図を言語化し、製造現場の制約を設計に織り込む。対策工数削減・TAT短縮・手戻り削減・製造歩留まりの向上・コスト削減・製品品質と性能の向上——これらはすべて、設計上流での介入によって実現します。

DFM・製造性検討のことなら、日東電気グループにお任せください

「図面を出す前に相談できる場所がない」「既存サプライヤーが廃業して、次の委託先をどう選べばいいかわからない」「試作のたびに大きな設計変更が発生して困っている」——そうした課題をお持ちであれば、ぜひ一度、日東電気グループにご相談ください。

設計リソースの不足、レガシー図面の暗黙知問題、委託先変更時のリスク管理——これらすべてに、DFM提案という形で向き合います。図面の有無を問わず、構想段階からご相談いただけます。

よくある質問

Q. DFMの相談は、図面がない段階でもできますか？

A. できます。日東電気グループでは、図面を引く前の構想段階からDFM提案に参画しています。まずはお気軽にご相談ください。

Q. 既存の図面（レガシー図面）を持ち込んで相談することはできますか？

A. 可能です。古い図面に含まれる暗黙知の形式知化や、現行サプライヤー変更時のリスク洗い出しも対応しています。

Q. DFMとVA/VEは何が違いますか？

A. VA/VEは完成した図面・製品を後から改善する手法です。DFMは図面を引く前の段階から作りやすさを組み込む、上流での設計最適化です

▶ お問い合わせはこちら

• 技術資料ダウンロード
• お問い合わせ・ご相談