1. Design for Assembly and Serviceabilityの定義

Design for Assembly and Serviceabilityとは、製品や機械を設計する際に、製造段階での組立だけでなく、設置後の点検、調整、清掃、潤滑、修理、部品交換および再組立までを考慮する設計アプローチである。

この領域は、大きく二つに分類される。

Design for Assembly

部品およびモジュールを、迅速、正確かつ再現性高く組み立てられるように設計する。

主な目的：

• 部品点数の削減

• 組立方向の単純化

• 締結作業の最小化

• 組立ミスの防止

• 工具アクセス性の確保

• 自動化適応性の向上

• 組立時間の短縮

• 作業者によるばらつきの低減

Design for Serviceability

設置された機械を、安全かつ効率的に点検・整備できるように設計する。

主な目的：

• 点検アクセス性の確保

• 故障診断時間の短縮

• 部品交換の容易化

• 保全作業の安全性向上

• 再組立後の精度復元

• 保全費用の削減

• 設備停止時間の短縮

• 使用期間全体での性能維持

この領域の基本原則は、次のとおりである。

組み立てやすい機械を設計することと、使用中に点検・修復しやすい機械を設計することは、同一のライフサイクル設計課題である。

2. 組立性と保全性を同時に検討する理由

組立と保全は異なる時点で行われるが、実際には同じ構造、締結部、インターフェースおよび作業空間を使用する。

例えば、次の設計要素は組立と保全の両方に影響する。

• 部品へのアクセス方向

• ボルト位置

• コネクタ位置

• カバーの取外し方法

• ケーブル余長

• 位置決めピン

• モジュールの分割面

• 吊上げ位置

• 基準面

組立は容易でも保全が困難な構造、または保全は可能でも初期組立が複雑な構造は、ライフサイクル全体の費用を増加させる。

3. 主な設計目標

Design for Assembly and Serviceabilityでは、次の目標を達成する必要がある。

• 組立工程の単純化

• 作業工程数の削減

• 部品識別性の向上

• 組立ミスの防止

• 組立品質の再現性向上

• 生産自動化への対応

• 点検時間の短縮

• 故障箇所の特定容易化

• 消耗品交換時間の短縮

• 保全後の機能復元

• 設備稼働率の向上

• 総所有コストの削減

4. 製品ライフサイクルの観点

組立性と保全性は、製品ライフサイクル全体で検討する必要がある。

主な段階：

1. 部品製造

2. サブアセンブリ組立

3. 最終組立

4. 工場試験

5. 輸送

6. 現地据付け

7. 運転

8. 日常点検

9. 予防保全

10. 事後保全

11. 改造およびアップグレード

12. 分解および廃棄

初期組立だけを基準に最適化すると、現地据付けや保全段階で問題が発生する可能性がある。

5. AssemblyとServiceの区分

Assembly

新しい部品とモジュールを組み合わせ、要求される機能を完成させる工程である。

主な作業：

• 位置決め

• 締結

• 配線

• 配管

• アライメント

• 調整

• 検査

Service

運転中に発生する性能低下、摩耗、汚染または故障を確認し、機械を正常状態へ復旧させる工程である。

主な作業：

• 点検

• 清掃

• 潤滑

• 調整

• 診断

• 修理

• 交換

• 校正

設計では、両作業の共通点と相違点を同時に考慮する必要がある。

6. 部品点数の最小化

部品点数が増えるほど、次の項目も増加する。

• 組立時間

• 購買管理項目

• 在庫

• 組立ミスの可能性

• 締結部の数

• 検査対象

• 保守部品点数

部品点数を削減する方法：

• 一体型部品

• 機能統合

• 標準部品の共通化

• ブラケットの統合

• カバーと支持構造の統合

• 不要な調整機構の除去

ただし、過度な一体化は保全性を低下させ、交換費用を増加させる場合がある。

7. 部品統合と交換性のバランス

部品統合は組立性を向上させる一方、故障時にモジュール全体の交換が必要となる場合がある。

検討項目：

• 故障頻度

• 部品価格

• 交換時間

• 現地修理の可否

• 必要な精密調整

• 予備品管理

• 廃棄費用

一般的には、寿命の長い構造部品は統合し、摩耗部品や故障しやすい部品は個別に交換できるようにすることが有利である。

8. 組立方向の単純化

組立方向は、可能な限り少なくする必要がある。

理想的な条件：

• 一方向からの組立

• 上方から下方への組立

• 重力の活用

• 部品反転の最小化

• アセンブリ回転の最小化

組立方向が頻繁に変わると、次の問題が発生する。

• 作業時間の増加

• 治具の複雑化

• 部品落下の危険

• 位置決めミス

• 自動化難易度の増加

9. Base Partと組立基準

組立開始点となるBase Partを明確に定義する必要がある。

Base Partに必要な条件：

• 十分な剛性

• 安定した支持

• 明確な基準面

• 治具への固定容易性

• 後続部品へのアクセス性

• 変形が小さいこと

Base Partは、組立基準と測定基準の両方を提供することが望ましい。

10. Self-Locating Design

部品が組立工程で自然に正しい位置へ案内されるように設計する。

代表的な方法：

• ガイド面

• テーパ

• 面取り

• インロー

• 位置決めピン

• V溝

• 組立用リードイン

• 不要な対称性の排除

Self-Locating構造は、作業者による微調整への依存を低減する。

11. Self-Aligning Design

組立時に部品の中心または角度が自然に整合するように設計する。

適用例：

• 球面座金

• フローティングナット

• ガイドブッシュ

• テーパ軸

• アライメントピン

• フレキシブルカップリング

• 自動調心治具

ただし、Self-Aligning構造を機能精度不足の補償手段として過度に使用してはならない。

12. 対称性と非対称性

対称部品は方向を区別する必要がなく、組立性に優れる。

一方、特定の方向にのみ組み立てる必要がある部品は、意図的に非対称形状とする必要がある。

適用方法：

• キー

• オフセット穴

• 異なるピン間隔

• 非対称フランジ

• 極性付きコネクタ

• 形状コーディング

これらの構造により、誤った方向での組立を物理的に防止できる。

13. Poka-Yoke

Poka-Yokeとは、組立ミスを防止する、または発生直後に検出する構造および手順である。

適用例：

• 誤った方向では挿入できない形状

• 異なる種類のコネクタ

• 色分け

• 異なるピン数

• 位置決めキー

• 部品検出センサ

• 締結完了検出

• バーコード照合

優れた誤組立防止は、教育や注意力よりも構造的な防止を優先する。

14. 部品識別性

作業者が部品を容易に識別できる必要がある。

識別方法：

• 部品番号

• レーザーマーキング

• 色

• 形状差

• 方向表示

• ラベル

• QRコード

• 包装区分

外観が似ていて仕様が異なる部品は、特に明確に区別する必要がある。

15. 締結方式の単純化

締結方式は、可能な限り標準化する。

検討項目：

• 締結部品の種類

• ボルトサイズ

• 工具種類

• 締結方向

• 締結回数

• トルク条件

• 緩み止め方式

異なるボルトサイズや工具を過度に使用すると、組立時間とミスが増加する。

16. Fastener Variety Reduction

一台の機械で使用する締結部品の種類は、可能な限り削減することが望ましい。

標準化対象：

• ボルト径

• ボルト頭部形状

• ワッシャ

• ナット

• ねじ規格

• ドライバビット

ただし、荷重条件や設置空間が異なる締結部を、無理に同一仕様へ統一してはならない。

17. Captive Fastener

Captive Fastenerとは、ボルトやナットがカバーまたは部品から完全に分離しないようにした構造である。

主な利点：

• 紛失防止

• 装置内部への落下防止

• 保全時間の短縮

• クリーン環境への適応

• 作業安全性の向上

主な適用対象：

• 頻繁に取外すカバー

• フィルタカバー

• 電気ボックスのドア

• 点検パネル

• 保護ガード

18. 工具アクセス性

締結部には、工具が十分にアクセスできる空間を設ける必要がある。

検討項目：

• 工具の進入方向

• レンチの回転空間

• ソケット外径

• ドライバ長さ

• トルクレンチの使用

• 周辺部品との干渉

• 作業者の視認性

CAD上でボルトが見えていても、実際に工具で作業できるとは限らない。

19. 締結部の視認性

作業者が締結部を直接確認できる構造は、組立品質を向上させる。

ブラインド組立が避けられない場合は、次の方法を適用できる。

• ガイドピン

• Captive Nut

• フローティングナット

• 組立用開口部

• 位置表示

• カメラまたは内視鏡

• 事前組立モジュール

20. 工具数と工具交換の最小化

組立工程で工具交換回数が多いほど、作業時間が増加する。

改善方法：

• 同一のボルト頭部形状を使用する。

• 同一トルク範囲をまとめる。

• 同一方向から締結する。

• 自動締結工具を使用する。

• プリセット工具を使用する。

• 締結順序を単純化する。

21. 締付トルク設計

組立性と品質を確保するため、締付トルクを明確に定義する必要がある。

検討項目：

• ボルト材質

• 強度区分

• ねじ規格

• 潤滑状態

• 接合部材質

• ワッシャ

• 繰返し締結

• 目標軸力

過度に多様なトルク値は、作業ミスの可能性を増加させる。

22. 組立順序設計

組立順序は設計段階で検討する必要がある。

優れた組立順序は、次の条件を満たす。

• 基準が明確である。

• 作業アクセス性が維持される。

• 後から取り付ける部品が先行部品を隠さない。

• 精密部品を後工程で取り付ける。

• 汚染の可能性が低い。

• 再測定が可能である。

• 手直し範囲が小さい。

23. 先行組立とモジュール組立

複雑な機械では、サブモジュールを事前に組み立てた後、最終組立を行う方が効率的である。

代表的なモジュール：

• 駆動モジュール

• スピンドルモジュール

• 制御盤

• バルブマニホールド

• センサブラケット

• 安全ガード

• ユーティリティモジュール

各モジュールは、独立して検査できるようにする必要がある。

24. モジュール設計

モジュール設計とは、機能単位を独立したアセンブリとして構成することである。

主な利点：

• 並行組立

• 事前検査

• 標準化

• 交換容易性

• オプション構成

• 生産性向上

• 現地据付けの単純化

モジュール境界では、機械、電気、空圧および制御インターフェースを明確に定義する必要がある。

25. モジュールインターフェース

モジュール間では、次のインターフェースを定義する。

機械インターフェース

• 基準面

• 位置決め

• 締結部

• 荷重伝達

• 許容公差

電気インターフェース

• 電源

• コネクタ

• 接地

• 信号

• 通信

空圧インターフェース

• 供給圧力

• ポート

• チューブ

• 流量

• 排気

制御インターフェース

• I/O

• 指令

• 完了信号

• アラーム

• 安全信号

26. コネクタ化

直接配線の代わりにコネクタを使用すると、組立時間と保全時間を短縮できる。

主な利点：

• 短時間で接続できる。

• 誤配線を低減できる。

• モジュール交換が容易になる。

• 検査を単純化できる。

• 現地据付けが容易になる。

検討項目：

• 電流容量

• ピン数

• キーイング

• 保護等級

• ロック方式

• 挿抜寿命

• シールド

• ケーブルのストレインリリーフ

27. Quick Connection

空圧、流体および電気インターフェースには、迅速接続構造を適用できる。

例：

• ワンタッチ継手

• クイックカプラ

• マルチコネクタ

• プラグインバルブ

• 着脱式端子台

• モジュール型電源コネクタ

Quick Connectionは、誤接続および不完全な接続を防止する構造とする必要がある。

28. ケーブルと配管の組立性

ケーブルおよびチューブは、組立順序とアクセス性を考慮して設計する。

検討項目：

• 配線・配管経路

• 最小曲げ半径

• 長さ

• 固定位置

• コネクタアクセス性

• 配管分離の可否

• ラベル

• 交換経路

ケーブルやチューブを取り外すために、無関係な部品まで分解する必要がある構造は保全性が低い。

29. ケーブル余長とストレインリリーフ

ケーブルには、組立と保全に必要な適切な余長を確保する必要がある。

余長が過大な場合の問題：

• 干渉

• 摩耗

• ノイズ

• 外観悪化

余長が不足する場合の問題：

• 引張荷重

• コネクタ損傷

• 可動範囲の制限

• 分解困難

ストレインリリーフによって、ケーブルの引張力が端子やコネクタへ伝達されないようにする。

30. 組立治具と基準構造

繰返し組立が必要な場合は、治具の使用を検討する。

治具の主な機能：

• 位置決め

• 部品支持

• 方向保持

• 締結補助

• 検査基準の提供

• 作業者の安全確保

製品自体に治具用基準面や基準穴を設計すると、組立再現性が向上する。

31. 自動組立への対応

自動組立を考慮する場合は、次の特性が必要である。

• 一定した部品供給方向

• グリッパのアクセス空間

• 明確な把持面

• 単純な挿入動作

• 十分な組立公差

• 自動検査の可能性

• 締結位置の再現性

• 部品検出機能

人にとって組み立てやすい構造が、必ずしもロボットにも組み立てやすいとは限らない。

32. 組立公差

組立公差は、実際の作業能力と測定能力を考慮して設定する。

過度に厳しい公差は、次の項目を増加させる。

• 調整時間

• シムの使用

• 選別組立

• 手直し

• 測定費用

機能に必要な公差と、現実的に組み立て可能な公差の間でバランスを取る必要がある。

33. 調整機構

調整機構は、公差累積と設置誤差を補正できる。

適用例：

• 長穴

• 調整ねじ

• 偏心カム

• シム

• ターンバックル

• 高さ調整ボルト

• 微調整ステージ

調整機構には、調整範囲、固定方法および基準目盛を設ける必要がある。

34. 調整機能と固定機能の分離

一つの部品に調整機能と固定機能を過度に依存させると、締結時に調整値が変化する可能性がある。

改善方法：

• 調整ねじと固定ボルトを分離する。

• 微調整後にクランプする。

• 基準ピンと締結ボルトを分離する。

• 調整後にロックナットを使用する。

35. 再組立精度

保全後に、元の位置と精度を復元できる必要がある。

適用方法：

• 位置決めピン

• インロー

• 基準面

• テーパピン

• キー

• 基準マーク

• シム記録

• 調整値記録

ボルト穴のすきまだけで位置を決定する場合、再組立精度が低下する可能性がある。

36. Serviceabilityの基本目標

保全性設計は、次の質問から開始する。

• 何を点検する必要があるか

• どの部品が摩耗するか

• どの部品が頻繁に故障するか

• どの程度の周期で交換するか

• 保全中にどのような危険があるか

• どの工具が必要か

• 保全後に何を再調整する必要があるか

37. 保全の種類

日常点検

• 汚染

• 漏れ

• 騒音

• 振動

• 圧力

• 温度

• 安全装置

予防保全

• フィルタ交換

• 潤滑

• ベルト張力調整

• 締結確認

• 消耗品交換

事後保全

• 故障診断

• 部品交換

• 修理

• 再設定

• 機能確認

予知保全

• 振動解析

• 温度傾向

• 電流監視

• 圧力変化

• 寿命データ

38. 保全アクセス性

点検または交換対象部品には、十分なアクセス空間を確保する必要がある。

検討項目：

• 手のアクセス

• 工具アクセス

• 視認性

• 部品取出し方向

• 交換経路

• 作業者姿勢

• 照明

• 周辺部品の保護

アクセス性は、単なる空間寸法だけでなく、実際の保全手順に従って検討する必要がある。

39. Service Envelope

Service Envelopeとは、保全作業に必要となる空間範囲である。

含まれる要素：

• 作業者の身体

• 手と腕

• 工具

• 部品取出し

• カバー開放

• 吊上げ装置

• 測定機器

CAD上でService Envelopeを独立した空間としてモデル化できる。

40. カバーと点検ドア

カバーと点検ドアは、安全を維持しながら点検できる構造とする必要がある。

検討項目：

• 開放方向

• ヒンジ

• ロック装置

• Captive Fastener

• ドア支持

• 開放角度

• インターロック

• 重量

• ハンドル

頻繁に開放するカバーでは、完全取外し式よりもヒンジ式が適している場合が多い。

41. 部品交換性

交換部品は、周辺構造を最小限に分解するだけで取り外せる必要がある。

交換性の評価項目：

• 取外し部品数

• 作業時間

• 工具数

• 調整の必要性

• 校正の必要性

• 部品重量

• 吊上げ装置

• 消耗品損傷の可能性

42. Line-Replaceable Unit

Line-Replaceable Unitとは、現地で迅速に交換できるように構成されたモジュールである。

代表的な適用例：

• モータモジュール

• センサモジュール

• コントローラ

• 電源装置

• バルブマニホールド

• ポンプモジュール

• フィルタユニット

LRUには、明確なインターフェースと交換手順が必要である。

43. 摩耗部品の配置

摩耗部品は、可能な限りアクセスしやすい位置へ配置する必要がある。

代表的な摩耗部品：

• ベアリング

• ベルト

• チェーン

• シール

• パッキン

• ブレーキ

• フィルタ

• 真空パッド

• ガイドブッシュ

摩耗部品を交換するために、機械全体を分解する必要がある構造は避けることが望ましい。

44. 消耗品交換

消耗品は定期的に交換するため、交換作業を単純化する必要がある。

検討項目：

• 交換周期

• アクセス性

• 取付方向

• 残量表示

• 汚染防止

• 廃棄方法

• 交換後のリセット

• 交換履歴

5. 潤滑性

潤滑箇所は、容易に識別・アクセスできる必要がある。

代表的な設計方法：

• 集中潤滑

• 遠隔グリースニップル

• 自動潤滑装置

• 透明オイルゲージ

• 潤滑ラベル

• 潤滑ポートの集約

潤滑作業時にガードの取外しが必要となる場合は、安全手順も考慮する必要がある。

46. 清掃性

粉じん、切削油、製品残渣または食品残留物が発生する設備では、清掃性を考慮する必要がある。

検討項目：

• 汚染物が蓄積する箇所

• 水平面

• 閉じたコーナー

• 排水

• 洗浄液の到達性

• 部品取外し

• 材質

• 腐食

• 清掃工具のアクセス

清掃しにくい構造は、品質や寿命だけでなく安全にも影響する。

47. フィルタとドレンのアクセス性

フィルタとドレンは、定期点検対象である。

検討項目：

• フィルタ取出し方向

• 交換空間

• ドレン排出経路

• 汚染物の回収

• 遮断弁

• 圧力解放

• 交換周期表示

48. ベルトとチェーンの保全

ベルトとチェーンは、張力調整および交換が可能でなければならない。

必要な設計要素：

• 点検窓

• 張力調整機構

• アライメント基準

• カバーの取外し性

• 張力測定空間

• 交換経路

49. ベアリング保全

ベアリング交換を考慮し、次の項目を検討する。

• プーラアクセス

• 圧入支持面

• 固定部品

• シール取外し

• 潤滑

• 軸損傷の防止

• 分割ハウジング

• 交換後の予圧調整

50. センサ保全

センサは、汚染や故障が比較的発生しやすい部品である。

主な設計要素：

• 着脱式コネクタ

• 位置調整

• 基準マーク

• ブラケット剛性

• 交換後の再設定

• センサ状態表示

• ケーブル交換性

センサ交換後に、元の検出位置を容易に復元できる必要がある。

51. モータおよび駆動部の保全

モータ、減速機およびカップリングは、交換とアライメントを考慮して設計する。

検討項目：

• 吊上げ空間

• カップリング取外し

• モータベース

• 張力解放

• 電源コネクタ

• ブレーキ

• アライメント基準

• 交換後の試験

52. 電気系統の保全性

制御盤および電気機器は、安全に点検・交換できる必要がある。

検討項目：

• 端子アクセス性

• 機器交換空間

• ドア開放角度

• 照明

• 絶縁カバー

• 予備端子

• 線番

• 図面の保管

• 電源遮断

• 充電部からの保護

53. 空圧系統の保全性

空圧システムでは、配管識別と残圧処理が重要である。

検討項目：

• チューブ番号

• バルブ番号

• 手動操作

• 圧力表示

• 遮断弁

• 残圧排出

• マニホールド交換

• 継手アクセス

• 漏れ試験

54. 油圧および流体系統の保全性

油圧および流体系統では、汚染と漏れを考慮する必要がある。

検討項目：

• 遮断弁

• 圧力解放

• ドレン

• 油回収

• フィルタ交換

• ホース交換

• 汚染防止

• エア抜き

• 再充填

55. 診断性

診断性とは、故障原因を迅速に特定できる能力である。

主な設計要素：

• 状態表示

• アラームコード

• テストポイント

• 圧力計

• 点検窓

• センサLED

• 電流監視

• ログ

• 遠隔診断

• 自己診断

保全時間は、実際の修理時間よりも故障探索時間の影響を強く受ける場合がある。

56. テストポイント

電気、空圧および制御システムには、テストポイントを設けることができる。

例：

• 電圧測定端子

• 通信診断ポート

• 圧力測定ポート

• 流量測定ポート

• センサ出力確認点

• 接地確認点

テストポイントは安全であり、誤接触の可能性が低い構造とする必要がある。

57. 状態監視

重要部品は、継続的に状態を監視できる。

主な監視対象：

• ベアリング振動

• モータ電流

• 温度

• 圧力

• 流量

• フィルタ差圧

• 潤滑状態

• サイクル数

状態監視は、計画保全および予知保全に活用される。

58. 保全作業の安全性

保全作業中に発生する可能性のある危険は、設計段階で除去または低減する必要がある。

主な危険：

• 感電

• 残圧

• 落下物

• 予期しない起動

• 高温

• 鋭利な端部

• 重量部品

• 挟まれ

59. Lockout and Tagout

保全中にエネルギー源が再投入されないよう、Lockout and Tagoutを適用できる構造とする必要がある。

対象となるエネルギー：

• 電気

• 空圧

• 油圧

• 重力

• ばね

• 熱

• 回転慣性

主な設計要素：

• 施錠可能な遮断器

• 施錠可能なバルブ

• 残圧確認

• 放電時間表示

• 複数施錠機能

• 警告ラベル

60. 残留エネルギー管理

主電源を遮断しても、機械内部にエネルギーが残る場合がある。

例：

• コンデンサ電圧

• 空圧残圧

• 油圧アキュムレータ

• 上昇軸の位置エネルギー

• 圧縮ばね

• 高温部品

• 回転体の慣性

保全作業前に、残留エネルギーを除去または安全に拘束できる必要がある。

61. 重量部品と吊上げ

重量部品は、安全に分離・移動できるように設計する必要がある。

主な設計要素：

• アイボルト

• 吊上げ穴

• リフティングラグ

• 重心表示

• フォークリフト差込部

• 分割可能なモジュール

• 吊上げ経路

部品重量と推奨吊上げ方法を文書化する必要がある。

62. 作業姿勢と人間工学

保全作業では、不自然な作業姿勢を最小限にする必要がある。

避けるべき条件：

• 長時間のしゃがみ作業

• 頭上作業

• 深い内部へのアクセス

• 片手での重量物支持

• 見えない締結作業

• 過大な操作力

可能な限り、保全対象を腰から肩までの作業範囲内に配置する。

63. 工具管理と専用工具

可能な限り、標準工具で保全できるように設計することが望ましい。

専用工具が必要な場合：

• 工具仕様を明示する。

• 保管場所を設ける。

• 紛失を防止する。

• 使用手順を提供する。

• 交換部品とともに供給する。

• 必要に応じて校正管理する。

64. 交換後の調整

部品交換後に必要となる調整項目は、最小限にする必要がある。

代表的な方法：

• 固定ストッパ

• 位置決めピン

• プリセットモジュール

• 自動校正

• パラメータ自動認識

• 基準マーク

• 交換用ゲージ

65. 保全後の機能検証

保全後には、機械が正常状態へ復旧したことを確認する必要がある。

検査項目：

• 締結状態

• アライメント

• センサ

• 潤滑

• 漏れ

• I/O

• インターロック

• 手動運転

• 自動運転

• 性能

66. 予備品戦略

保全性は、予備品運用と直接関係する。

予備品の選定基準：

• 故障頻度

• 調達リードタイム

• 生産停止への影響

• 価格

• 使用寿命

• 標準化

• 修理可能性

予備品の部品番号と適用設備を明確にする必要がある。

67. 標準部品と共通化

標準部品の共通化は、組立と保全の両方に有効である。

主な利点：

• 購買の単純化

• 在庫削減

• 教育の単純化

• 工具の共通化

• 交換の容易化

• 緊急対応力の向上

68. アップグレードと改造

機械の使用期間中に、機能追加や改造が行われる可能性がある。

設計時の検討事項：

• 予備空間

• 予備I/O

• 予備電源容量

• モジュール境界

• ソフトウェア拡張性

• ネットワークポート

• 構造剛性

• 文書改訂

69. 分解と廃棄

製品寿命終了時には、安全に分解できる必要がある。

検討項目：

• 材質分別

• 有害物質

• 残留流体

• バッテリ

• 重量部品

• リサイクル

• 分解順序

• 廃棄表示

70. 組立時間分析

組立工程は、個別の作業要素へ分解して分析できる。

分析項目：

• 部品取扱時間

• 方向確認時間

• 挿入時間

• 締結時間

• 工具交換時間

• 測定時間

• 再調整時間

• 移動時間

付加価値の低い作業を削減することが重要である。

71. Service Time分析

保全時間は、次の要素に分けて分析できる。

• 故障検出時間

• アクセス時間

• 分解時間

• 交換時間

• 調整時間

• 再組立時間

• 機能確認時間

部品交換そのものが短時間でも、アクセスと復旧に長時間を要する場合は保全性が低い。

72. MTTR

MTTRは、Mean Time to RepairまたはMean Time to Restoreを意味する。

MTTRに影響する要素：

• 診断性

• アクセス性

• 交換性

• 予備品

• 保全作業者の技能

• 文書

• 専用工具

• 再調整

• 試験手順

保全性設計の主要な目標の一つは、MTTRを短縮することである。

73. 設計レビュー方法

Design for Assembly and Serviceabilityは、次の方法で検討できる。

• 3D CADレビュー

• デジタルモックアップ

• 組立シミュレーション

• 保全シミュレーション

• 作業者動作分析

• 治具レビュー

• 実物モックアップ

• 試作組立

• 保全性試験

74. 組立性設計の確認事項

• 部品点数を削減できるか

• 一方向から組み立てられるか

• 部品の方向が明確か

• 誤組立が物理的に防止されているか

• 締結部品の種類が適切か

• すべての締結部へ工具がアクセスできるか

• 締結部を目視できるか

• 組立基準が明確か

• 調整作業が最小化されているか

• サブモジュールを最終組立前に検査できるか

• ケーブルとチューブを容易に接続できるか

• 自動化が可能か

75. 保全性設計の確認事項

• 日常点検箇所へ容易にアクセスできるか

• 消耗品を迅速に交換できるか

• 摩耗部品交換に周辺部品の分解が必要か

• 電源と残圧を安全に遮断できるか

• 故障箇所を容易に診断できるか

• 交換後に位置と精度を復元できるか

• 重量部品を安全に吊り上げられるか

• 保全作業姿勢が適切か

• 専用工具が必要か

• 交換後の機能試験手順があるか

• 予備品が標準化されているか

• 保全記録を保存できるか

76. 組立性および保全性に関する主な問題

組立性の問題

• 工具アクセス不足

• 部品方向の混同

• 隠れた締結部

• 過剰な部品点数

• 組立順序の干渉

• ケーブル長さ不足

• 不明確な位置決め

• 過度な調整

保全性の問題

• 過剰なカバー取外し

• 消耗品へのアクセス不良

• 残圧を排出できない

• 部品取出し空間不足

• 交換後の再アライメントが複雑

• ラベル不足

• 診断情報不足

• 吊上げ位置の欠如

77. 設計改善方法

• 部品を統合する。

• 締結部品を標準化する。

• 組立方向を単純化する。

• ガイドと面取りを追加する。

• Poka-Yokeを適用する。

• Captive Fastenerを適用する。

• コネクタ化する。

• モジュール化する。

• 点検ドアを追加する。

• 保全作業空間を確保する。

• 位置決めピンを追加する。

• テストポイントを追加する。

• 状態表示を強化する。

• 保全手順を単純化する。

78. 主な設計・品質成果物

79. 組立性と保全性のバランス

組立性を向上させる設計が、必ずしも保全性も向上させるとは限らない。

例：

• 一体型部品は組立が容易である一方、部分修理が困難になる。

• 接着は締結部品を削減できる一方、分解が困難になる。

• 内部配線は外観を改善する一方、交換が困難になる場合がある。

• 完全密閉構造は保護性能が高い一方、アクセス性が低下する。

したがって、次の要素間でバランスを取る必要がある。

• 初期組立時間

• 部品費用

• 信頼性

• 保全頻度

• 修理費用

• 設備停止時間

• 安全性

• 製品寿命

80. 結論

Design for Assembly and Serviceabilityは、生産段階の組立効率だけを高める活動でも、保全作業の利便性だけを改善する活動でもない。

製造、設置、運転、点検、修理、改造および廃棄を結び付けるライフサイクル設計手法である。

その核心は、次の関係を一貫して管理することにある。

• 部品点数と機能統合

• 組立方向と作業動線

• 締結部と工具アクセス性

• 組立公差と調整時間

• モジュール化と交換性

• コネクタとインターフェース

• 保護カバーと点検アクセス性

• 摩耗部品と交換周期

• 故障診断と復旧時間

• 保全作業と残留エネルギー

• 初期組立費用とライフサイクル費用

• 現地保全と再組立精度

優れた組立性設計は、少ない部品点数で構成され、部品が自然に正しい方向へ案内され、最小限の工具と調整によって安定した品質を実現する。

優れた保全性設計は、故障を迅速に診断し、不必要な危険へさらされることなく部品へアクセスし、最小限の分解と再調整によって機能を復旧できるようにする。

これにより、Design for Assembly and Serviceabilityは、単なる生産性向上手法ではなく、機械の品質、安全性、稼働率および総所有コストを決定する中核的な設計原則となる。