効率を高める：受注開発生産型（Engineer-to-Order）から受注構成生産型（Configure-to-Order）へのシフト

過去15年間、私は主にプロジェクトに重点を置き、注文に応じて設計された大型製品を製造する企業と仕事をしてきました。それは、海洋用途、包装ライン、プロセス機器から住宅まで、幅広い産業で利用されています。モジュラー化を活用することで、私たちはこれらの製品を、注文ごとに設計するものから、注文に応じて構成できる、より安定したモジュール製品群に変えました。受注設計/開発は大幅に削減され、サプライチェーンは繰り返しの増加と工業化に基づいて改善されてきました。

この投稿では、受注開発生産型（Engineer-to-Order）から受注構成生産型（Configure-to-Order）への移行に関するいくつかの学習、洞察、ベストプラクティスを共有します。

オーダーメイドエンジニアリングは、仕立て屋が顧客の寸法や好みに合わせて服をカスタマイズすることに例えて、テーラリングと表現されることもあります。

受注設計/開発とは何か？

受注設計/開発とは、顧客が注文を行ってから、商品が顧客に届くまでの一連のプロセスの中で受注後に製品を設計/開発するプロセスです。通常、要件は発注されるまで不明であり、そのために設計/開発作業を早めに準備することができません。また、製品はカスタマイズされており、以前の注文の設計を再利用することは難しい状況です。

受注設計/開発は、受注から製造開始までの間に行われる必要があります。しかし、受注前の段階でも設計業務を進める必要性があるかもしれません。

誰が受注設計/開発に関わっているのか？

受注設計/開発は、通常、組織の複数部門における様々な種類の設計業務を含んでいます。

カスタマイズ製品の営業プロセスでは、利益率が低くなるリスクをコントロールしながら魅力的な価格で製品を提供できるよう、カスタマイズの作業量と製品のコストの両方を見積もる必要があります。また、提案内容を顧客に説明するために、図面を準備する必要があるかもしれません。

発注を受けたシステムエンジニアは、機械、電気、ソフトウェアの設計作業を開始する前に、さまざまなサブシステムに対する要件を正確に考慮し、システム性能を検証する必要があります。

生産工程は、エンジニアが行う設計内容に柔軟に対応する必要があり、生産技術は、カスタマイズされた製品の生産を可能にするために、生産設備や工程に特定の設計を行わなければならない場合があります。また、生産に向けた設計を準備し、適切なサプライヤーを見つけるために、工業化とソーシングが必要になる場合もあります。

EtO、DtO、CtO、カスタマイズされた製品を生み出す3つの異なるパラダイム

EtO（Engineer-to-Order（受注開発生産型））とは、営業プロセスから送られてくる仕様書に予期せぬ要求が含まれていたり、技術的なリスクを伴う組み合わせがあったりして、開発業務が必要になることを意味します。

DtO（Design-to-Order（受注設計生産型））とは、営業プロセスから来る仕様が、予見された、あるいは計画された要求や組み合わせを含んでいるだけで、すべての部品がまだ設計されていない、あるいは工業化されていないことを意味します。設計を完成させるための作業は残っていますが、既に計画されたもので、技術的リスクの低い状況をあらわします。

CtO（Configure-to-Order（受注構成生産型））とは、営業プロセスから送られてくる仕様書には、予見または計画された要求や組み合わせのみが含まれており、対応する部品はすべて既に設計され、工業化されていることを意味します。製造図面や組立図面を完成させる必要がある場合もありますが、既存のパラメトリック・モデルを使用するだけで済む場合は、やはりCtOと考えられます。

そもそも、なぜ企業は製品をカスタマイズするのか？

オーダーメイドの注文とその結果として生じる受注設計/開発を、自発的に望んで行っている企業は産業界にはほとんどありません。すでに設計され検証された部品や製品を繰り返し利用する方が、効率的なのは明らかです。個々のオーダーを調整し設計する必要性は、しばしば外的要因によって求められますがそれだけではありません。テーラリングや受注設計/開発もまた、さまざまな理由から自ら行う場合があります。以下は、受注設計/開発が必要とされる典型的な外的要因と内的要因の例です：

一般的な外的要因：

製品の分割箇所や範囲が異なる

周辺環境への適応

技術的な知識が豊富で、詳細なソリューションについて強い意見を持つ顧客

すでに設置・運用されている機器との調和

現地の規制と規範

一般的な内的要因：

不完全な製品開発

制約のない営業プロセス（自由な提案）に伴う新規開発

個々の納入プロジェクトのプロジェクト・マージンを最適化しない意思決定モデル

販売後の技術リスクやサプライチェーンリスクの軽減

納品規模が大きくて価値が高いほど、またニーズが非常に少ない（納品実績の少ない）ものほど、カスタマイズの必要性はますます強くなります。これは、外部的な理由だけでなく、内部的な理由も含まれます。

カスタマイズの外的要因

製品の分割箇所や範囲が異なる分割納品とは、各納品される製品部位が複数のサプライヤーに分割され、分割の範囲とサプライヤーの組み合わせが注文ごとに異なることを意味します。考えられるすべての組み合わせに対して、ソリューションや図面を用意することは現実的に不可能かもしれません。

受注設計/開発におけるさまざまな製品の分割箇所と範囲 - 注文ごとにサプライヤー間で異なる範囲の分割が必要な場合、カスタマイズの必要性が生じます。このようなばらつきがあるため、すべてのソリューションを事前に定義することは現実的でなく、注文に特化した設計業務が必要となります。

多くの製品は、周辺環境に合わせて調整する必要があります。それは、利用可能なスペースに収まるように幾何学的に適合させる場合もあれば、他の機械や装置、そして全体的なマスター・コントロール・システムとともに、より大きなシステムとして機能的に適合させる場合もあります。

周辺環境への適応 - スペースの制約、構造的な統合、システムの互換性など、さまざまな周辺環境に適合するよう、注文ごとに調整されます。このようなカスタマイズの必要性によって、ソリューションが特定の状況下でシームレスに機能することが保証されます。

顧客を満足させるために受注設計/開発を必要とする企業は、製品をより大きなシステムに統合し、そのシステムを長期にわたって運用してきた豊富な経験を持つ顧客に直面することがよくあります。彼らは良い結果も悪い結果も含めて、さまざまなサプライヤーを経験してきました。このような顧客は、性能や機能を指定するだけでなく、特定のソリューションや設計パラメータを要求する傾向があります。

顧客固有の要件 - 標準的なソリューションが有効な場合もあれば、特定のモーター・タイプやサプライヤーなど、カスタム仕様の変更が必要な場合もあります。このような独自の要求は、注文処理にさらなる設計業務と複雑さをもたらします。

既存の機器との調和は、技術的知識の豊富な買い手であることと関連しますが、このカスタマイズの要求は、製品の操作よりもむしろ、製品のサービスやメンテナンスを理由に生まれます。ほとんどの顧客はすでに独自に導入済みのシステムを持っているため、能力とスペアパーツの供給における相乗効果を確保して、すべての機器で同じメンテナンス担当者を共有し、スペアパーツの在庫を削減したいと考えています。最低限、重要なスペアパーツの能力、信頼性、迅速な供給へのアクセスを確保する必要があります。このため、例えば制御システムや個々の部品は、たとえ競合他社が供給しているものであっても、すでに導入しているシステムと同じブランドやタイプを要求されることがあります。

すべての製品や納品において、必ずしも現地の規制や規範が問題になるわけではありませんが、グローバル市場ではあらゆる市場に対応したソリューションや設計を準備するのは難しいことがあります。顧客によっては、現地の法律に加えて独自の基準や規範を設けている場合もあります。

カスタマイズの内的要因

不完全な製品開発とは、製品開発中にすべての詳細設計が完了していないことを意味します。テーラリングや受注設計/開発の企業は、通常、1種類か少数の製品構成のみの概念的な製品開発に重点を置いています。その他のすべてのバリエーションと組み合わせ、および製造図面としての詳細な開発のほとんどは、納品プロセスの受注設計/開発の段階で、特定の注文のために作成されます。

これには2つの理由がある：

• 納品プロセスにおける受注設計/開発の結果、製品の種類は無限に広がり、事前にどのバリエーションを完成させるかを決めるのは容易ではありません。事前に設計されたソリューションがそのまま使われることがないというリスクは常にあります。
• ほとんどの設計・開発・リソースは受注設計/開発で占められており、完全な詳細製品開発を行うにはリソースが足りません。

制約のない営業プロセス（自由な提案）に伴う新規開発や予定外の設計改良は、「どうせカスタマイズするのだから」という理由で認められています。新規開発や改良のアイデアも進歩的な顧客から生まれるため、技術的知識の豊富な顧客も方程式の一部となります。自社に強力で技術的知識の豊富な販売組織があり、長い製品開発リードタイムと脆弱な製品管理である状況が組み合わさると、製品計画の焦点は、構造化されたロードマップに伴う開発からその場限りの販売機会に伴う開発へと移行します。心の中では、"今、この顧客のために開発しなければ、絶対に開発されない！"と考えているはずです。

設計があらかじめできているわけではなく、材料や製造の観点から最適化されることはほとんどないため、個々の納品プロジェクトでコストを削減しようとする傾向が強くなります。ある特定の納品のための狭い最適化であるため、多くの場合、部分的な最適化にとどまります。最悪の場合、設計コストの償却機会は1回の納品のみで、設計業務に費やした時間（コスト）を償却することさえできません。たいていの場合、1回限り、あるいは限定的な物件による償却となり、設計業務、文書作成、購買、生産、物流、アフターマーケット業務といったバリューチェーン全体で発生した新規設計に伴う労務費を賄うことはできません。

最後の内的要因は、リスクの軽減です。多くのカスタマイズや開発作業を伴う要求書を受け取ると、設計・開発部門は納品のリスクを軽減するために更なる内部主導の変更を行うことがよくあります。技術的なリスクを軽減するためだけでなく、サプライチェーンのリスクを軽減するためでもあります。

カスタマイズと受注設計/開発の結果とは？

図1 受注設計/開発がもたらす結果は、販売よりも下流で大きくなっている。

テーラリングや受注設計/開発を行う企業のほとんどは、実際の受注設計/開発の時間とコストについて十分に理解し、予測することができます。各案件の設計開発時間は通常、直接時間として記録されるため、分析が比較的容易です。しかし、受注設計/開発の時間とコストは氷山の一角にすぎません。多くの場合、後続の業務やアフターマーケットでは、はるかに大きな結果とコストが発生します。またそれらのプロセスの内容は、記録されず、分析も困難となりがちです。次に例を示します:

• 新規または変更された設計によって発生した品質問題。
• 新規または変更された部品に関連するリードタイムと計画の問題。これは生産計画や資材計画だけでなく、設計・開発計画にも当てはまります。
• 最適化されていない設計コスト。個別の納品プロジェクトではコストの観点から設計を計算・最適化する時間が十分にないため、設計はマージンを持たせた安全側に偏り、製造向けの設計にほとんど時間が費やされていません。
• 反復作業の不足と生産性向上の欠如による非効率的な生産プロセス。スケールメリットや量産効果が得られません。新しい設計や変更された設計は学習曲線を妨げ、生産性向上が減少します。治具や固定生産設定、流れ作業などの生産性向上策が設計の安定性がないため非常に困難になります。
  
  

図2 繰り返すことなく、学習曲線は顧客の注文ごとに再スタートする。

• 新規開発または変更された部品の計画、購買、生産技術、材料管理にかかる間接コストが非常に高い。
• 非効率的で人に依存したサービスやメンテナンス。これは、スペアパーツの供給と実際のサービスおよびメンテナンス作業の両方に適用されます。アフターマーケット事業では、新たな納入があるたびに、導入済みシステムの複雑さが蓄積されていきます。

3つの典型的な定量的数値 – EtO（受注開発生産型）からCtOに移行することでどれだけ節約できるか

データに基づく洞察により、EtO（Engineer-to-Order）からCtO（Configure-to-Order）への移行が、いかに効率化を促進し、コストを削減し

頻繁に使用される部品は、1年目以降、15～25％安くなる.

頻繁に繰り返し使用される部品は、最初の1年以内で15～25％コストが下がるはずです。新しい部品の追加コスト15～25％は、試作コストと呼ばれることがあり、不確実性と“学習曲線”の初期段階に位置することに起因します。

在庫として購入することで、材料費を15～35％削減できる。

一個一個注文するのではなく、大量に仕入れてストックできる部品は、15～35％安くなるはずです。これは、間接費用や購入に伴う費用（セットアップ、輸送など）が何度も発生することを抑えるためです。また、企画、仕入れ、輸送、受け取りなどの社内コストは、発注数量が多ければ多いほど下がります。リードタイム、不適合リスク、それに伴う材料不足のリスクも、重要なリードタイム外に調達することで排除されます。

再利用と共通化により、間接コストを25～35％削減可能

計画、調達、生産準備、資材管理などの間接コストの大部分は、新規部品や変更部品に関連するものです。受注設計/開発企業では、間接費の50％以上に達するのが一般的です。これは、受注設計/開発を回避することによって、25～35％の間接的なコスト削減（または間接的なリソースの解放）となり、半減させることができます。

カスタマイズされた製品の受注設計/開発を削減する方法

私は、カスタマイズ製品の受注設計/開発を削減し、品質、リードタイム、効率を向上させるために、工業ビジネスで使用されている4つの異なるアプローチに遭遇しました：

• 製品の標準化：製品の標準化には、事前に定義された仕様を持つ一連の固定製品を定義することが含まれます。しかし、カスタマイズに対する実際の顧客ニーズがあるため、このアプローチは難しいでしょう。
• 過去の納品実績をコピーする：以前の納品をコピーすることはよくありますが、問題があります。その結果、古い部品が使われたり、後に行われた改良が見落とされたりして、コスト高や品質上の問題を引き起こす可能性があります。
• 不完全なプラットフォーム：コア製品のために部分的に構成可能な製品プラットフォームを作ることは、製品の安定化に役立ち、モジュラー化による製品構成を可能にし、柔軟性を確保しながら受注設計/開発の必要性を最小限にします。
• 完全なプラットフォーム：完全なプラットフォームは、構成可能な製品プラットフォームの範囲を拡張して納品のすべての部分をカバーし、カスタマイズの必要性を減らす包括的なソリューションを提供することを目指しています。

さまざまなレベルのモジュラー化とカスタマイズ製品のコンフィグレーション

大型製品の構成可能な製品プラットフォームを設計する際の課題は、どのレベルで作業するかということです。営業、製品管理、調達、設計・開発など、企業のさまざまな機能の視点が異なるため、大規模な構成可能な製品プラットフォームのモジュールをどのレベルで定義するかという問題が生じます。生産ラインを製造している会社の場合、モジュールの単位はラインの異なるセクションになるのでしょうか、それともセクション内のサブ機能になるのでしょうか？あるいは、変化する部品の共通性と分離の可能性を確保するために、より細かい単位も必要でしょうか？

私の意見では、企業はすべての製品構造レベルでモジュール化に取り組む必要があり、これにより、すべての会社機能において柔軟性、再利用性、および効率を達成できます。これには、異なる機能間で一貫性を確保するために、システム全体をどのように情報化するかに関する要件が含まれます。

EtOからCtOへ移行するための構成可能な製品の情報化方法

モジュラープラットフォームは、論理的な表現以上に、多くの分野を通じて長期的に管理される必要があります。どの分野が必要かは製品の性質によりますが、必要とされる可能性のある構成可能なモデルの例を以下に挙げます。

• 製品アーキテクチャ・モデル、ハードウェア、ソフトウェア
• 販売および部品表用の構成モデル（複数の製品構成結果に追従できる）
• コストおよび/または価格モデル
• 構成可能な3Dモデル
• 構成可能なプロセス図と計装図
• 構成可能な電気回路図
• 構成可能なソフトウェア - ライブラリ、パラメータ化、DevOps

これらの構成可能なモデルの目的は3つあります。：

• これらは、プラットフォーム・チームにとって、現在の能力と変動性を示す、モジュラーのプラットフォーム・ドキュメントの役割を果たします。
• 新たな要求に対して、ギャップ分析や影響分析を行う必要があります。
• これらにより、顧客案件のプロジェクトがスタートダッシュし、古いプロジェクトをコピー・ペーストして変更するのではなく、モジュラー製品プラットフォームからもたらされる現在の最も効果的で効率的な方法や手法をより簡単に利用できるようになります。

カスタマイズ製品の価格

図3 コストの大部分が未知である場合、価格設定は複雑でリスクが高い。

カスタマイズや受注設計/開発は受注後に行われるため、価格設定には不確実性が伴います。

基本として、私たちは価格が顧客の製品から得る価値に等しいことを望んでいます。製品に付加価値をつければ、価格を上げることができるはずです。しかし、実際の価値は評価することが難しく、大部分が未知数です。多くの場合、受注競争もあるため、複雑なカスタマイズ製品の場合、最終的な価格は交渉次第となります。

価格交渉の際、売り手は少なくとも最低限のマージンは確保したいと考えています。前述したように、カスタマイズやテーラリングに伴う付加コストは、バリューチェーンに沿って増加し、通常、販売から下流に行くほど増加し、見積もるのが難しくなります。多くの企業は、カスタマイズされた製品の価格を設定する際に、これらの要素を考慮に入れていません。その結果、カスタマイズされた製品の実質的なマージンは、期待されるものよりもはるかに低くなってしまいます。

例えば、顧客が特定のブランドのファンモーターを要求したとしましょう。このカスタマイズに値段はつけられません。交渉によっては、カスタマイズの価値を知る手がかりを得ることができます。このカスタマイズに対して製品の価格に100ドルを追加できると考えると、必要なマージンだけでなく、バリューチェーン全体にわたるカスタマイズの未知のコストにも対応できる余地を確保する必要があります。

受注設計/開発を減らすヒント

カスタマイズや受注設計/開発の理由によって、それを減らすためのアプローチは異なります。ほとんどの場合、過去の納品実績を単にコピーするだけでなく、改善を行うためには、コンフィグレーション可能なモジュラープロダクトプラットフォームを作成することが前提条件となります。しかし、カスタマイズされたソリューションを開発するためのより良い準備や、標準を選択するように顧客を導くなど、他の戦略も役立つかもしれません。

最終的な収益性を考慮した意思決定支援ツールやガバナンス・モデルを導入することで、収益性の高いプロジェクトを理解し、労力やリスクが顧客の支払う価格を上回るようなプロジェクトは自信を持って断ることができるようになるかもしれません。

受注開発生産型から受注構成生産型にフォーカスを移すことで、受注設計/開発を削減。

このブログ記事では、製品のカスタマイズに必要な労力を軽減したいと考える顧客をサポートしてきた経験から学んだことをいくつか紹介しました。受注設計/開発の削減は、ほとんどの場合、ビジネスの内部効率を高めることです。そうする一方で、対外的な重要価値を最優先することが極めて重要となります。それを怠ると、顧客に喜ばれない形で提案を変えてしまう危険性があります。ほとんどの企業がカスタマイズを行うのにはそれなりの理由があります。ここでのコツは、社内プロセスの効率を向上させながら、顧客に提供する価値を維持または向上させる方法を理解することです。

このトピックについて議論したい方は、ぜひご連絡ください！