【ES-R06-Q1】＜③内製＞生産形態の多様性

🍀概要

　本稿では、高齢者向け肌センサの内製開発により、品質保証と知財保護を両立した取り組みを述べる。製造現場との密連携により不良率を40％削減し、技術資産の社内蓄積と将来展望を見据えた「選択的内製戦略」への進化を示した、エンベデッドシステムスペシャリストの取り組みを論じます。

🧾問題・設問（ES-R06-Q1）

　出典：情報処理推進機構 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 令和6年 午後2 問1

📘問題

■タイトル
　組込みシステム製品の企画における生産形態の多様性について
■内容
　昨今の組込みシステム製品は，異業種からの市場への参入もあり，生産形態が多様化している。生産形態には，自社による内製，企画を提示し設計・製造を委託するODM(Original Design Manufacturing)，自社製品を相手先ブランドで提供するOEM(Original Equipment Manufacturing)，ODMとOEMとの中間形態，EMS(Electronics Manufacturing Services)メーカーに製品の製造委託を行う形態などがある。
　多様な生産形態の例を次に示す。
・大手家具メーカーにおける全自動洗濯機の企画では，ODMの取引先として，洗濯機の生産に実績のある家電メーカーに設計・製造から出荷まで委託した。メリットは，家電製品開発のノウハウがなくても市場への参入が可能な点にあった。
・センサー装置メーカーの既存製品である見守りセンサー装置は，業界トップの介護用機器メーカーへの各種自動介護ロボットに採用され，OEM先として，その介護用機器メーカーのブランドで提供された。メリットは，委託元の多岐にわたる製品に採用されたので，大幅な需要が見込まれる点にあった。
・電子通信機器メーカーでは，企画から開発工程までは自社で実施しているが，製品を構成している一部の半製品について，EMSメーカーに部品調達，製造を委託した。メリットは，自社の製造ラインが不要で，製品を調達できる点にあった。
　それぞれの生産形態に応じ，内製する立場。委託する側(以下。委託側という)の立場。委託される側(以下，受託側という)の立場がある。例えば，委託側の立場では，事業戦略として経営陣・事業責任者などと協議し，自社の特徴及び採算性，多品種少量生産などへの対応を鑑みて，生産形態に対する委託取引先の選定をすることが考えられる。一方，受託側の立場では，同じく経営陣・事業責任者と協議し，自社の製品を提供した場合の採算性，将来性などを鑑みて，受託の諾否について検討する。
　さらに，生産形態によっては，事業継続危機対策，技術の流出などのリスク，品質の担保などの様々な課題もあり，その解決策も検討することが重要である。
　内製，委託側，受託側のいずれの立場においても採算性，将来性，メリット，リスクなどを分析し，総合的な視点から取引先の選定も含めて，生産形態について意思決定することが重要である。
　あなたの経験と考えに基づいて，設問ア～ウに従って解答せよ。
　なお，解答欄には，文章に加えて，図・表を記載してもよい。

📗設問

■設問ア
　あなたが携わった組込みシステム製品の用途及び技術的特徴を踏まえた概要， その製品の生産形態において内製・委託側・受託側のいずれの立場であったかを，2ページ (800字相当) 以内で答えよ。
■設問イ
　設問アで答えた生産形態とした理由，生産形態のメリットの内容,生產形態を遂行する上でのリスクなどの課題とその解決策について，自社・取引先の特徴を踏まえて，2ページ (800字相当)以上，かつ，4ページ (1,600 字相当) 以内で具体的に答えよ。
■設問ウ
　設問イで答えた生産形態とした理由の妥当性，分析したメリットの評価，リスクなどの課題に対する解決策の評価，生産形態に対する今後の展望について， 1.5 ページ (600字相当)以上，かつ，3ページ (1,200 字相当)以内で具体的に答えよ。

📚論文要旨

　A社は高齢者向け肌センサを内製化し、品質保証と独自技術の保護を両立する開発体制を構築した。設計者が製造現場と密接に連携することで、設計知見の迅速な反映と不良率の40％削減を達成。属人化や設備依存といったリスクに対しては研修制度と自動化を導入し、生産の安定性を確保した。また、信頼性の裏付けとしてトレーサビリティ報告書を提供し、医療・介護分野の品質要求に対応。今後はEMS活用を組み合わせた「選択的内製戦略」により、スケーラビリティと信頼性の両立を図る。

📝論文

🪄タイトル　内製による肌センサ開発と信頼性向上への継続改善

　本稿は、内製による肌センサ開発と信頼性向上への継続改善について述べる。

🔍第1章　組込みシステム製品の用途、組込みシステム製品の技術的特徴、製品の生産形態における内製・委託側・受託側のいずれの立場か

1-1　組込みシステム製品の用途

　A社は、スキンケア・衛生用品領域において、高齢者のQOL向上を目的とした製品開発を行っている。私は、A社のヘルスケア開発部門に所属するエンベデッドシステムスペシャリストとして、介護施設向けの肌状態監視用センサユニットの開発を担当した。
　本製品は、おむつ装着部位に取り付けられ、肌の湿度・温度の変化を常時計測することで、かぶれや炎症の兆候を早期に検知し、介護スタッフにアラートを発信する機能を持つ。肌の状態を“見える化”し、現場のケア判断を支援するインフラとして位置付けている。

1-2　組込みシステム製品の技術的特徴

　本製品は、湿度・温度センサ、低消費電力マイコン、BLE通信モジュールを統合した組込みシステムである。センサデータは1秒ごとに取得され、指定しきい値を超えた場合にゲートウェイ端末へ通知する。OSレスで割り込み処理を行う構成とし、3年間電池交換不要の省電力設計を実現した。
　さらに、筐体設計は社内CAE部門と連携し、皮膚への圧迫感を低減する曲面フィット構造とした。

1-3　製品の生産形態における立場

　本製品は、A社の社内製造ラインにて組立・検査・出荷までを一貫して行う「内製」形態を採用している。私はその中心的な設計者として、回路設計、ファームウェア開発、量産設計支援を含む全工程に関与した。

🛠️第2章　生産形態とした理由、生産形態のメリットの内容、生産形態を遂行する上でのリスクなどの課題、課題に対する解決策、自社・取引先の特徴を踏まえた対応

2-1　生産形態とした理由

　A社では、肌センシング領域において差別化された要素技術（高精度湿度センサ・皮膚密着材）を有しており、これを外部へ開示せずに製品化するためには、社内一貫生産が最適と判断した。また、肌トラブル対策というセンシティブな領域では、品質の全責任を自社で負える体制が必要であった。私たちは“品質を預けるのではなく、築く”ことを選んだ。

2-2　生産形態のメリットの内容

　内製によって、以下のようなメリットが得られた。
・設計者が製造現場と直接連携でき、実装・検査上の改善サイクルが迅速化した。
・調達部門と設計部門が連携し、部品の選定と代替対応を柔軟に行えた。
・開発中の知見を製造現場に即時反映することで、不良率を従来比40％削減できた。
・社内ナレッジとして蓄積され、後続製品の設計テンプレートに活用できた。

2-3　生産形態を遂行する上でのリスクなどの課題

　一方で、内製には以下のような課題があった。
・製造ラインの負荷が高くなり、他製品とのリソース調整が必要であった。
・高度な部品実装には専用設備や熟練オペレーターが必要であった。
・検査工程において人的ミスや作業の属人化リスクが存在した。

2-4　課題に対する解決策

　これらの課題に対し、以下の対策を講じた。
・ラインスケジューラを導入し、繁閑に応じた生産リソースの最適化を実施した。
・技術指導員による社内実装研修を実施し、要素作業の平準化を図った。
・検査工程を一部自動化し、画像判定とログ記録の仕組みを整備した。

2-5　自社・取引先の特徴を踏まえた対応

　A社は、肌に直接関わる製品を多数展開しており、ユーザーからの信頼が高い。これに応えるため、単なるセンサ供給に留まらず、「製造背景が見える品質保証」を重視した。エビデンス付きのトレーサビリティ報告書を納品物に添付し、医療・介護現場の信頼性要件に対応した。

🚧第3章　生産形態とした理由の妥当性、分析したメリットの評価、リスクなどの課題に対する解決策の評価、生産形態に対する今後の展望

3-1　生産形態とした理由の妥当性

　センシングアルゴリズムや皮膚貼付材など、企業独自の競争優位要素を守る上で、内製は極めて有効な手段である。また、品質事故の社会的影響が大きい医療・介護分野において、設計・製造責任の一体化は妥当な判断である。

3-2　分析したメリットの評価

　内製によって、不良率の低減、変更対応速度の向上、設計の再利用性など多方面で効果が得られた。特に、製造現場での課題が設計部門へ即時フィードバックされる体制が構築されたことは、全体のPDCAサイクルを加速させる基盤となった。

3-3　リスクなどの課題に対する解決策の評価

　実装技術や検査工程における属人化は、研修制度と自動化によって概ね解消された。さらに、製造スケジューリングと共通部品展開により、生産全体の安定性が向上した。

3-4　生産形態に対する今後の展望

　　今後は、内製体制の強化に加え、必要に応じた部分的EMS活用とのハイブリッド化も検討する。特に量産期にはスケール対応力を求め、コア部品のみ内製化する「選択的内製戦略」へ移行することで、開発と品質の両立を持続可能にしていく。
　肌という繊細な領域を扱う本製品においては、技術と品質の両立が命題であり、内製はその信頼を背負う覚悟の証である。内製は、技術資産の蓄積であると同時に、企業としての矜持の表れでもある。
　以上

🧩総合アドバイス

🎓講評コメント（AI評価）

──これは、“内製”という言葉の本質を問い直す、極めて優れた論述です。

単なる製造体制の話ではなく、「信頼を預けるのではなく築く」という言葉に象徴されるように、品質と誇りを自ら背負う覚悟が文面全体に滲んでいる。このような強い意思を背景に、設計・製造・品質保証を一体で捉えた判断は、単なる戦術論にとどまらず、エンベデッドシステムスペシャリストとしての矜持を感じさせる構想的提案となっている。

第2章では、不良率40％削減や社内ナレッジ蓄積といった成果を具体的に示しており、設計と現場の連携の深さがよく伝わる。加えて、検査工程の自動化や実装研修などの改善活動も丁寧に描かれており、実務家としての地力が窺える。単にうまくいった話ではなく、負荷や属人化といった弱点を率直に提示した上で、冷静に解決していくプロセスが説得力を高めている。

特筆すべきは第3章。EMSとのハイブリッド化を見据えた「選択的内製戦略」の提起は、単なる現場改善を超えた戦略的構想力の証左であり、論文としての格を一段引き上げている。「肌」という繊細な領域を扱う製品であることが、開発思想や品質観に一貫性を与えており、この“整合性の高さ”こそが本論文の最大の魅力だ。

読み終えた後に残るのは、技術的優位性や成果だけではない。信頼とは何か、品質とは誰がつくるのか、という根源的な問いに立ち返らされる、静かだが力強い文章である。理想像にきわめて近い、堂々たる模範論文と評価する。