PLM（製品ライフサイクル管理）システムの導入は、製造業において効率を高め、競争力を向上させるための重要なステップです。
しかし、導入プロセスには多くの課題があり、一度失敗を経験した企業も少なくありません。
本記事では、PLM導入に成功するために押さえるべきポイントを、初心者や過去に導入失敗を経験した方向けに解説していきます。
PLM導入の基本的な意義
PLM（Product Lifecycle Management）とは、製品のライフサイクル全体を通じてデータやプロセスを一元管理するシステムです。
設計、製造、販売、メンテナンス、廃棄までの各プロセスにおける情報を効率的に管理することで、以下の効果を期待できます。
- 設計・製造プロセスの効率化
- 開発リードタイムの短縮
- データの一貫性・精度の向上
- 全社的なデジタルトランスフォーメーション（DX）推進
これらのメリットを享受するために、PLM導入時にはいくつかの重要な要素をしっかり押さえておく必要があります。
PLM導入のポイント
ここでは、PLM導入に成功するために押さえるべきポイントとして、次の4点をご紹介します。
- 3Dデータの活用とコンカレントエンジニアリング
- BOM管理の最適化
- ルールベース設計による効率化
- PLM導入前の現状把握と計画
1. 3Dデータの活用とコンカレントエンジニアリング
PLM導入の最大の効果の一つとして、3Dデータを起点にしたコンカレントエンジニアリングの実現があります。
これは、製品の設計段階で3Dデータを活用することで、設計・製造・検証を同時並行で進める手法です。
現状の課題
多くの企業では3D CADを導入しているものの、依然として2D図面が正データとして使用されているケースが多く、3Dデータを十分に活用できていない現状があります。
この結果、次のような問題が生じます。
- 3Dデータが更新されず、誤った情報を元に作業が進む
- データの二重入力や手作業でのミスが増える
成功するためのポイント
3Dデータを基にすべてのプロセスが進行する「3Dが正であり、王様」を目指すことが現実的な目標です。
これにより、必要に応じて2D図面を生成しつつも、全てのデータは常に最新の状態に保たれます。
さらに、設計情報や製造情報を3Dモデルに統合するMBD（Model Based Definition）や、企業全体で3Dモデルを中心に業務を展開するMBE（Model Based Enterprise）への移行も視野に入れるべきです。
2. BOM管理の最適化
PLM導入時に最も議論を呼び、多くの企業が課題として直面するのが、BOM（部品表）管理です。
BOMは、製品の設計や製造に必要な部品や材料のリストを示すもので、正確かつ効率的なBOM管理はPLM導入の成功に不可欠です。
BOMとは
BOMには、以下のように用途に応じて複数の種類があります。
- E-BOM（Engineering BOM）：設計に基づく部品構成情報
- M-BOM（Manufacturing BOM）：製造に必要な工程やリソース情報を含むBOM
- P-BOM（Procurement BOM）：調達に関する情報を含むBOM
これらのBOMはそれぞれ異なる役割を持ちつつも、相互に連携して製品のライフサイクルを通して管理されます。
BOM導入における論点
BOMを最適化するためには、E-BOMとM-BOMの連携や、各拠点での生産プロセスに合わせたBOMの管理が必要です。
これにより、リードタイムの短縮や市場変化への柔軟な対応が可能となります。
よくあるBOM管理のパターン
- M-M形：設計がM-BOMをPLM上に登録し、そのまま生産システムに連携
- E-M形：設計がE-BOMをPLM上に登録し、製造が生産システムでM-BOMを管理
- EM-M形：設計がE-BOM、生産技術がM-BOMを登録し、製造が生産工程を登録
- EmM-M形：設計と生産技術がそれぞれE-BOMとマザーM-BOMを登録し、製造が各拠点にカスタマイズ
企業ごとの文化や業務プロセスに応じて、これらのパターンのどれを採用するかを慎重に検討することが重要です。
特に設計部門と製造部門の連携が不十分な場合、設計変更時の反映ミスや非効率な作業が生じる可能性があるため、注意が必要です。
BOM管理成功のポイント
- E-BOMとM-BOMの適切な分離と連携：設計部門と製造部門でBOMを明確に分離しつつも、データの一貫性を保つことが必要です。
- CADデータとの連携：3D CADデータを活用して、E-BOMとM-BOMの構成を統合することで、手作業によるミスを防ぎます。
- バリエーション管理：多品種少量生産に対応するため、150% BOMを活用し、異なる仕様やバリエーションにも対応できる柔軟な管理体制を構築しましょう。
3. ルールベース設計による効率化
近年、設計プロセスの効率化を目指し、ルールベース設計が注目されています。
この手法は、設計の初期段階からルールを設定し、それに基づいて設計を自動化するものです。
特に多品種少量生産や個別受注生産において、設計の手間や時間を大幅に削減する効果があります。
ルールベース設計とは
ルールベース設計では、特定の条件や規則（ルール）に基づいて、製品の仕様や構成を自動的に生成します。
これにより、設計者がゼロからすべてを設計する必要がなくなり、作業時間を短縮し、エラーも削減できます。
例えば、シーメンス社のRulestream®は、このルールベース設計をサポートするツールであり、PLMと連携しながら自動設計を実現します。
ルールベース設計の利点
- 効率的な設計プロセス：ルールに従って設計を進めることで、作業の標準化が進み、設計変更や新規設計の際の手間を削減できます。
- 誤りの削減：ルールに基づく自動化により、手作業によるミスやデータの不整合が減少します。
- 受注から設計へのスムーズな連携：顧客の要望に基づいて設計を自動生成するため、受注設計型のビジネスでは大きな強みになります。
ルールベース設計の導入時のポイント
- 事前のルール設定：ルールベース設計を成功させるためには、最初に設計ルールをしっかりと定義しておくことが重要です。
製品の仕様や設計要件に基づいたルールが明確でないと、後々の手戻りが発生する可能性があります。 - PLMとの連携：ルールベース設計は、PLMシステムと連携することで初めて効果を最大化できます。
設計データがPLM内で管理されているため、全社的な情報共有がスムーズに行えます。 - バリエーション管理：特に多品種少量生産の企業では、ルールベース設計によりバリエーション管理が容易になり、異なる仕様や地域ごとの特性にも柔軟に対応できます。
4. PLM導入前の現状把握と計画
PLM導入を成功させるためには、まず自社の現状を正確に把握することが非常に重要です。
多くの企業は、システムを導入する際に現状の課題を深く理解せずに進めてしまい、結果として期待した効果が得られないことがあります。
これを避けるために、事前のアセスメントを実施し、自社のプロセスや技術力を客観的に評価することが推奨されます。
PLM導入前に実力を測定することは、現状の問題点や課題を明確にし、導入後にどのような効果が期待できるかを具体的に予測するために行うことが望ましいです。
アセスメントを実施した後は、その結果に基づいて具体的な改善計画を立てます。
例えば、以下のステップで導入プロセスを進めることが考えられます。
- 現状の課題を特定し、導入するシステムの機能要件を明確にする
- 段階的な導入計画を策定し、最も効果の高い分野からスモールスタートを行う
- 定期的な進捗確認を行い、システムの定着度や課題の洗い出しを行う
- 必要に応じて導入内容の修正や追加機能の導入を検討する
このような段階的かつ計画的な導入が、PLMシステムの定着と成功に繋がります。
まとめ
PLM（製品ライフサイクル管理）システムの導入は、製造業において競争力を高め、効率を向上させるための不可欠なステップです。
本記事では、PLM導入に成功するための重要なポイントを解説しました。
特に、3Dデータの活用やBOM管理の最適化、ルールベース設計の導入は、効率的なプロセス構築に寄与します。
導入プロセスでは、現状の課題を正確に把握し、計画的に進めることが重要です。
特に、企業文化や業務プロセスに応じたBOM管理や、3Dデータを基にしたコンカレントエンジニアリングの実現が求められます。
また、ルールベース設計を通じて設計の効率化を図ることも、成果を最大化するために有効です。
最後に、PLM導入は一度の試みで完結するものではなく、継続的な改善と適応が必要です。
企業が目指すべきは、データの一貫性と精度を高めることであり、全社的なデジタルトランスフォーメーションを推進するための基盤を築くことです。
これにより、製品のライフサイクルを通じて競争力を維持し、持続可能な成長を実現することができるでしょう。
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