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はこだて未来大の「高度 ICT 演習」コースの「組み込みシステム特論」で、 12/2 に行った講義のスライド。
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2021 12-02.koga.lecture note-revised
1.
古賀信哉 株式会社アットマークテクノ 品質管理グループ © Atmark
Techno, Inc.
2.
ハードウェア製品を作って世の中に出す というのは、どういうことなのか 「作って終わり」ではなく、作った後か ら始まることがある、ということ 製品の品質に対する考え方 © Atmark Techno,
Inc.
3.
IoT 機器と製品製造・販売 製造と出荷 製品の品質とは
4.
© Atmark Techno,
Inc.
5.
IoT とは IoT システムの例 IoT
と IoT 機器 © Atmark Techno, Inc.
6.
継続して実行するには(一回だけなら簡単) 必要条件 継続するために必要なだけの利益を得る 以下を確実に繰り返す 製造に必要なものを確実に入手する ミスなく製造する 買ってくれた人に製造したものを届ける © Atmark Techno,
Inc.
7.
継続して実行するには(一回だけなら簡単) 必要条件 継続するために必要なだけの利益を得る 以下を確実に繰り返す 製造に必要なものを確実に入手する ミスなく製造する 買ってくれた人に製造したものを届ける 買った人に満足してもらう © Atmark Techno,
Inc. これが出来なければ、↑の サイクルを繰り返せない。
8.
製造に必要なものの入手 部品、部材、工場 全て自分で手配しなければいけない 買ってもらえるものを作る 数多くのお客様に買ってもらえるもの © Atmark Techno,
Inc.
9.
製造に必要なものの入手 部品、部材、工場 全て自分で手配しなければいけない 買ってもらえるものを作る 数多くのお客様に買ってもらえるもの © Atmark Techno,
Inc. 製造委託や、特定顧客だけに販売する時には ない(or 抑制可能な)リスク要因
10.
お客様に買ってもらえるものを考える お客様の課題を解決できるもの どんな課題があるかを知り、追及する ミスなく製造・無駄なく作る ミスの分、部材が余分に必要 製造時にミスすると、廃棄コストも発生 © Atmark Techno,
Inc.
11.
製造原価よりも高く売る 買ってくれるお客様に知ってもらう 「製造原価」≠「材料費合計」 開発費用を回収できるだけの台数を売る 「損益分岐点」 必要なだけの台数を製造する © Atmark Techno,
Inc.
12.
製造原価よりも高く売る 買ってくれるお客様に知ってもらう 「製造原価」≠「材料費合計」 開発費用を回収できるだけの台数を売る 「損益分岐点」 必要なだけの台数を製造する © Atmark Techno,
Inc. ここを超えて初めて、次の製品を 作るための研究・開発資金を捻出 できる。
13.
すぐに壊れないものを提供する 不良品を出荷してしまった時に無償交換 できるようにする 同じ製品を長い期間提供する 製品を製造終了する時は、互換性のある 新製品を作る © Atmark Techno,
Inc.
14.
© Atmark Techno,
Inc.
15.
継続して多数製造 vs 一回だけ製造 市販車
vs F1 競技車両 小型旅客機 vs 惑星探査船 繰り返し多数作る vs 一回だけ作る 必要な体制が違う それぞれの難しさ 繰り返すのは、何が難しい? © Atmark Techno, Inc.
16.
製品製造ごとのばらつき問題 物理的なものは、個体差がある 同じ部品でも、製造ロットで違いが出る ばらつきを抑えるための管理が必要 部材の調達から完成品の流通まで 必要な数の部材や部品を購入 製造(実装・組み立て) 梱包・出荷・配送 © Atmark Techno,
Inc.
17.
製品製造ごとのばらつき問題 物理的なものは、個体差がある 同じ部品でも、製造ロットで違いが出る ばらつきを抑えるための管理が必要 部材の調達から完成品の流通まで 必要な数の部材や部品を購入 製造(実装・組み立て) 梱包・出荷・配送 © Atmark Techno,
Inc. 適切なまとまりで 繰り返す。
18.
繰り返すパイプライン 顧客獲得/販売予測 製造リソース確保 部材調達 製造ライン確保(製造委託先を含む) 人員確保 © Atmark Techno,
Inc.
19.
繰り返すパイプライン 顧客獲得/販売予測 製造リソース確保 製造・検査(各工程ごとに検査) 製造委託部品の受け入れ 社内加工、ROM イメージ書き込み 梱包・出荷、輸送 © Atmark
Techno, Inc.
20.
繰り返すパイプライン 顧客獲得/販売予測 製造リソース確保 製造・検査(各工程ごとに検査) 製造委託部品の受け入れ 社内加工、ROM イメージ書き込み 梱包・出荷、輸送 © Atmark
Techno, Inc. 発注から納品までの 過程/時間(?)
21.
繰り返すパイプライン 顧客獲得/販売予測 製造リソース確保 製造・検査(各工程ごとに検査) 製造委託部品の受け入れ 社内加工、ROM イメージ書き込み 梱包・出荷、輸送 © Atmark
Techno, Inc. 発注から納品までの 過程/時間(?) 1,000 台製造するのに必要な部材を、 注文の翌日に配達してもらうことは 不可能です! 工場の製造ラインも、1日に製造 できる台数に上限があります!
22.
短納期を実現する仕組み 製造済みの在庫を多数持つ(?) 発注から製造・出荷までを素早くする(!) 流通経路を確保しておく 協業パートナーを持つ 事業の本質ではない部分を手伝ってもらう 販売代理店、製造委託、付加価値提供 © Atmark Techno,
Inc.
23.
短納期を実現する仕組み 製造済みの在庫を多数持つ(?) 発注から製造・出荷までを素早くする(!) 流通経路を確保しておく 協業パートナーを持つ 事業の本質ではない部分を手伝ってもらう 販売代理店、製造委託、付加価値提供 © Atmark Techno,
Inc. ソフトウェアだけを提供する場合には 無い責務/リスク要因
24.
望まれるものが何かを考えて作る 世の中の課題の発見からの製品企画 「おれが欲しいもの」が解決する課題は? © Atmark Techno,
Inc.
25.
望まれるものが何かを考えて作る 世の中の課題の発見からの製品企画 「おれが欲しいもの」が解決する課題は? © Atmark Techno,
Inc. 研究にも通じるかも知れませんね。
26.
望まれるものが何かを考えて作る 世の中の課題の発見からの製品企画 「おれが欲しいもの」が解決する課題は? バリエーションを揃える 製品ラインアップ(コア部分は共通に) 多様なお客様が、それぞれ満足するように © Atmark Techno,
Inc. 研究にも通じるかも知れませんね。
27.
作っている時に起きる不具合 部品不良(レアケース) 実装不良 検査不良(検査装置の故障、人的ミス) 製造不良の例 実装機械の誤動作 基板手割り問題(「現場」での想定外作業) 検査装置の不具合 © Atmark Techno,
Inc.
28.
作って出荷した後で起きる不具合 予測できない箇所での不具合 出荷した後の製品を解析する時の問題 例)出荷検査の検査装置を使って検査できない! 市場不具合の例(お客様先での不具合) 電源コネクタ逆挿しによる破壊 お客様作業による部品欠落 落下衝撃による、内部破損(はんだクラック) ソフトウェアによるチップ破壊 © Atmark Techno,
Inc.
29.
お客様の要求を満たすこと 簡単なカスタマイズで満たせることを増やす お客様自身でカスタマイズ カスタマイズ要求に対応できる仕組み ROM イメージの変更、オプションボード 大量個数の発注に許容範囲の納期を確定 量産体制の確保 リモート保守の仕組みを実現できる仕組み セキュリティ対応、不具合修正対応 © Atmark
Techno, Inc.
30.
細く長いお客様にも対応する 同じ製品を長く製造・販売する 発売から5年以上 製造停止が近い製品と互換な新製品を提供 ソフトウェア互換 ハードウェアも一部互換 © Atmark Techno,
Inc.
31.
お客様の困りごとに対処できること 導入前や評価中の技術サポート 運用中の技術サポート 保証期間内での故障解析サポート 品質が悪くないこと どういうふうに? © Atmark Techno,
Inc.
32.
© Atmark Techno,
Inc.
33.
品質 = 非機能要件 「こわれにくい」 「消費電力が小さい」 「軽い」 「処理速度やデータ転送速度が速い」 「開発者向け情報が豊富・容易に入手可能」 ググれば出てくる ©
Atmark Techno, Inc.
34.
品質 = 非機能要件 機能が実現されているだけで
OK? 満足に動くかどうかが大事 amazon マーケットプレイスの粗悪品とか 最高の品質のものが最高とは限らない 発売までの時間が長過ぎたら? 価格が高過ぎるなら? どういう商売をするか それ次第で品質の確保に割り当てる優先度が変わる © Atmark Techno, Inc.
35.
品質要因(ソフトウェア) (Bertland Meyer著 酒匂寛訳「オブジェクト指向入門」) 正確さ、頑丈さ、拡張性 再利用性、互換性、効率性 可搬性、使いやすさ、機能性 適時性 ハードウェア製品での品質要因? ©
Atmark Techno, Inc.
36.
大事なことなので、もう一度 最高の品質のものが最高とは限らない・・・ 発売までの時間が長過ぎたり、価格が高過ぎ るなら買ってもらえない どういう商売をするかで、品質の確保に割り 当てる優先度は変わる © Atmark Techno,
Inc.
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小さめの「バグ」の対処しやすさ ハードウェアの方が難しい Why? 携帯基地局や車載ユニットでの FPGA 採用 こんなこともあろうかと お客様に困りごとを言われてから慌てない それから対処しても間に合わない リスク要因を分析して、課題を予測する ©
Atmark Techno, Inc.
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小さめの「バグ」の対処しやすさ ハードウェアの方が難しい Why? 携帯基地局や車載ユニットでの FPGA 採用 こんなこともあろうかと お客様に困りごとを言われてから慌てない それから対処しても間に合わない リスク要因を分析して、課題を予測する ©
Atmark Techno, Inc. これをどれだけできるかで、 確実性が変わります
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部材の要件 含有物質制限 耐久性 ソフトウェアの場合は、ライセンス? © Atmark Techno,
Inc.
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IoT 機器がストレージを持つことのリスク IoT 機器で「普通の」Linux
(Debian とか)を そのまま使うのは危険 © Atmark Techno, Inc. シャットダウン無しで電源を切った時に、 ファイルシステムが破損するリスクあり。
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マイコンボードや、ひと昔前の 「組込み機器」には無かった難しさ いきなり電源を切ったら壊れることがある! 高機能な部品は 内部でソフトウェアが動作している :ハードウェア単体とは違う(※省電力動作時の落とし穴) 高機能な部品の例 LTE モジュール eMMC © Atmark
Techno, Inc.
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マイコンボードや、ひと昔前の 「組込み機器」には無かった難しさ いきなり電源を切ったら壊れることがある! 高機能な部品は 内部でソフトウェアが動作している :ハードウェア単体とは違う(※省電力動作時の落とし穴) 高機能な部品の例 LTE モジュール eMMC © Atmark
Techno, Inc. 内部で Linux が動作! Flash メモリも内蔵
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マイコンボードや、ひと昔前の 「組込み機器」には無かった難しさ いきなり電源を切ったら壊れることがある! 高機能な部品は 内部でソフトウェアが動作している :ハードウェア単体とは違う(※省電力動作時の落とし穴) 高機能な部品の例 LTE モジュール eMMC © Atmark
Techno, Inc. 内部で Linux が動作! Flash メモリも内蔵 NAND Flash 制御のコントローラを内蔵
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ちょうど良い品質とは? 品質の優先度づけ 信頼性の高い部品を採用する 検査工数抑制、正確性の確保 広く使われている OSS を使用する 活発にメンテナンスされているものの信頼性 例:Linux ©
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製造から出荷後までの見守り 製品のデジタルツイン © Atmark Techno,
Inc.
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製造管理 出荷品管理 製造から出荷後までの見守り 製品のデジタルツイン © Atmark Techno,
Inc.
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製造管理 出荷品管理 製造から出荷後までの見守り 製品のデジタルツイン © Atmark Techno,
Inc. IoT の考え方や仕組みを、 ここに応用する。
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製造管理 出荷品管理 お客様を素早く助けるために 製造から出荷後までの見守り 製品のデジタルツイン © Atmark Techno,
Inc. IoT の考え方や仕組みを、 ここに応用する。
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© Atmark Techno,
Inc.
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