エンジニアリングシステム（CAD・JIT）をイラストでやさしく解説【ITパスポート】

工場って、機械が勝手に動いているイメージしかないです。

その機械を動かすにも、まず設計図が必要だし、部品をいくつ用意するかも決めないといけない。ものづくりの各段階でITがどう使われているか、自転車工場で見ていこう。

設計から製造までを支えるCAD・CAE・CAM

ものづくりの流れは、大きく 設計 → 解析（試験） → 製造 です。それぞれをコンピュータで支援するシステムがあります。

CADで作った設計データを、CAEで検証し、CAMで製造に使う

用語	正式名称	役割	自転車工場の例
CAD	Computer Aided Design	設計を支援	フレームの形を3Dで設計する
CAE	Computer Aided Engineering	解析・シミュレーションを支援	人が乗ったときにフレームが壊れないか計算する
CAM	Computer Aided Manufacturing	製造を支援	設計データから、金属を削る工作機械の動きを作る
CIM	Computer Integrated Manufacturing	生産全体の統合	受注・設計・製造・在庫の情報を一元管理する

最後の1文字で見分ける：Design（設計）、Engineering（解析）、Manufacturing（製造）。CIMだけは「Aided（支援）」ではなく「Integrated（統合）」です。

CADのデータは 3Dプリンタ に送って試作品を作ることにも使われます。また、設計と製造準備などを順番に行うのではなく 並行して進め、開発期間を短くする考え方を コンカレントエンジニアリング といいます。

方式	内容	例
見込生産	需要を予測して前もって作り、在庫から売る	日用品、量産品の自転車
受注生産	注文を受けてから作る	オーダーメイドの競技用自転車

パソコンなどで、注文を受けてから利用者の指定どおりの構成で組み立てる方式を BTO（Build To Order）といいます。

部品はたくさん用意しておいたほうが、足りなくならなくて安心じゃないですか？

でも在庫を置く場所も、管理の手間も、売れ残りのリスクもあるよね。だから必要なものを、必要なときに、必要な量だけ作ろう、という考え方が生まれたんだ。

ジャストインタイム（JIT）は、「必要なものを、必要なときに、必要な量だけ」生産・調達して、ムダな在庫をなくす 生産方式です。これを実現する手段が かんばん方式 です。

後工程が使った分だけ前工程から引き取り、前工程は引き取られた分だけ作る

かんばん とは、部品の名前や数量を書いた札（作業指示票）のことです。

このように、後工程が前工程から必要な分を引き取る仕組みを プル方式（引っ張る方式）といいます。

かんばん方式は、前工程が作った分を後工程に押し出す（プッシュ方式）のではなく、後工程が必要な分を引き取る 方式です。「かんばんは後ろから前へ流れる」と覚えておきましょう。

MRP（Material Requirements Planning：資材所要量計画）は、生産計画 と 部品表（製品1個に何の部品がいくつ必要かの一覧）、在庫の情報から、どの部品を、いつ、いくつ手配すればよいか を計算する手法です。

自転車を50台作る場合の、タイヤの手配数

正味所要量＝総所要量 − 在庫 − 発注残（入荷予定）

総所要量は「製品の数 × 1個あたりの部品数」。計算問題では、在庫と発注残の 両方を引き忘れない ことがポイントです。

	ライン生産方式	セル生産方式
やり方	ベルトコンベアの流れ作業。1人は決まった1工程だけを担当	1人または少人数が多くの工程を受け持って完成させる
向いている生産	少品種大量生産	多品種少量生産
長所	同じものを速く大量に作れる	製品の切替えがしやすい。作業者のやりがいにもつながる
短所	製品の切替えに手間がかかる	作業者に多くの技能が求められる

自転車工場なら、毎月同じモデルを大量に作るママチャリはライン生産、色やパーツを選べる受注生産のスポーツ自転車はセル生産、という使い分けが考えられます。

多品種少量生産を、工作機械や搬送装置をコンピュータで制御して自動化するシステムを FMS（Flexible Manufacturing System：フレキシブル生産システム）といいます。