日産自動車(株)における品質工学活用状況と実施事例紹介

日産自動車(株)における品質工学活用状況と実施事例紹介
日産自動車株式会社 Ｒ＆Ｄエンジニアリング・マネージメント本部
車両品質推進部 品質向上推進グループ
○奈良 敢也
大工原 友幸
１. 日産自動車(株)における活用状況
日産自動車では、
1989 年に信頼性技術センターを設立
し、品質工学の開発業務への適用を進めてきた。当初は
顕在化した個別の技術課題を解決するツールとして活用
していたが、
近年は、
開発の標準ツールとして位置づけ、
ばらつきが問題となる性能項目の達成に必須のプロセス
として戦略的に活用している。具体的には、対象となる
性能項目に対しては、技術開発段階でパラメータ設計を
適用することで、対象性能に対する設計パラメータの感
度を定量化し、これらの情報を技術標準としてストック
する。製品開発段階ではストックした技術をもとに性能
設計を実施する。このようなコンセプトを全社的に導入
することで、効率的に製品品質のばらつきを抑制するこ
とを可能にした。
２. 適用事例
：機能性評価による小型 DC モータの最適化
品質工学の創始者である田口玄一博士は、
「品質を良く
したければ、品質そのものを評価してはいけない。機能
を評価しなさい」と言われた。本事例はその教えの実践
として、DC モータの騒音が問題となった際に、騒音で
はなく、DC モータの機能の改善に取り組んだ。具体的
には、DC モータに入力される電力と出力となる動力の
関係に着目し、その関係の改善に取り組んだ。取り組み
の結果、機能の向上はもとより、取り組みのきっかけと
なった騒音問題も大幅に改善することができた。
本事例を通じて、
製品の機能を評価することの重要性、
品質問題そのものを評価することのリスクについて説明
し、品質工学の基本コンセプトの重要性を解説する。
また、品質工学では、ばらつきの評価測度として SN
比、複数のパラメータを同時に評価するための方法論と
して直交表を活用する。これらの特徴についても簡単に
説明する。
３. 適用事例
：鍛造用金型の加工時間半減への取り組み
生産技術への具体的適用例として、切削加工の事例を
示す。
お客様に高品質で低価格な商品を迅速に供給するため、
弊社では高速直彫り加工機を順次導入し、型製作期間の
短縮及び型製作費の低減を図ってきている。しかし、中
長期計画の実現や市場の様々な環境変化に対応すべく、
より一層の型製作期間の短縮、および、型製作費の低減
が課題である。
これまでは現場の技能による調整や、単因子の実験か
ら改善を進めることが多かったが、品質工学を適用する
ことで、多くの製造条件のパラメータから、寸法精度や
加工面品質は現状レベルを維持しつつ加工時間を大幅に
短縮する条件を見い出すことができた。本事例は、クラ
ンクシャフトの型加工を題材にしているが、コンロッド
等関連の型への展開も図っている。
本事例のポイントは 3 つある。
一つは多くの製造条件のパラメータに関し、直交表を
用いて同時に検討したことである。
二つ目は評価の方法であり、機能を評価するという観
点から、
従来の面粗度や加工寸法精度等の評価ではなく、
切削抵抗を測定しその安定性を評価した。
三つ目は実験に用いたテストピースおよび実験方法で
ある。クランクシャフトには薄肉部，厚肉部が存在しそ
の金型となる非切削物の剛性変化に対応させるため、剛
性違いのテストピース(図 1.)を用いた。また、加工形態
を考慮したパス方向(加工方向)を工夫した。 (図 2.)
この取組みの結果から、加工時間を従来の 50%以下に
低減するという大幅な改善を図ることができた。
図 1. 剛性を考慮したテストピースの例
図 2. 加工形態とパス方向の例