設計論―製品設計からシステムズイノベーションへ [単行本]

設計論―製品設計からシステムズイノベーションへ [単行本] の 商品概要

• 目次

  1．設計論の背景
  1.1　設計とは，優れた設計とは
  コーヒーブレイク："ものづくり"という独特な言葉
  1.2　道具の発明から産業の形成へ
  1.3　市民社会の形成と設計ニーズの多様化
  1.4　製品の複雑化の進展
  1.5　生産性や豊かさの向上の背後で進んだこと
  1.6　工学設計から製品設計へ，さらにその先へ
  　1.6.1　設計の普遍性
  　1.6.2　設計の再認識
  　1.6.3　設計の再定義
  1.7　設計工学の学び方
  コーヒーブレイク：2000年前後における日本での工学教育の動向
  1.8　第1章のまとめ
  2．設計の複雑化とシステムという考え方
  2.1　価値の生産性と製造業におけるモード
  2.2　さまざまな技術を取りまとめる設計の横断性と普遍性
  2.3　システムという抽象
  2.4　システム工学の由来
  コーヒーブレイク：A Philosophy of Technology
  2.5　システムの形式
  2.6　システムの具体例
  2.7　人工物のシステムとしてのさらなる複雑化
  　2.7.1　超システムの課題
  　2.7.2　超スマート社会への展望
  　2.7.3　エネルギーシステムの課題
  2.8　システムの複雑さへの対応指針
  　2.8.1　複雑さについての寓話
  　2.8.2　準分解可能性・限定合理性・満足化
  コーヒーブレイク：意思決定における合理性
  　2.8.3　設計における準分解可能性
  2.9　システムの制御方式とその分類
  2.10　システムの総合性
  　2.10.1　システムの目的
  　2.10.2　システムの設計や計画
  　2.10.3　設計工学の課題
  2.11　第2章のまとめ
  3．システムの構造と設計問題の形式
  3.1　システムの構造に対する視点と相互の関係
  3.2　システム構造の物理的意味と機能構造
  　3.2.1　物理的意味の把握
  　3.2.2　システムにおける機能構造
  3.3　機能構造から実体構造への展開
  　3.3.1　機能構造と実体構造
  　3.3.2　展開における支配因子と法則性
  　3.3.3　展開における階層性
  3.4　レイアウトの持つ意味
  3.5　システム論の展開
  3.6　概念と価値の体系
  3.7　設計問題の形式
  　3.7.1　設計と設計プロセスの目的
  　3.7.2　設計問題の数理的な形式化
  　3.7.3　定式化の基本形
  3.8　設計問題における再帰性
  　3.8.1　部分問題の切り出し
  　3.8.2　複雑さの克服と知識の役割
  　3.8.3　物理法則と設計知識
  　3.8.4　設計問題の自己産出
  3.9　第3章のまとめ
  4．設計における情報の表現と処理
  4.1　情報処理における符号の役割
  4.2　形の表現と設計における役割
  4.3　計算とは何か
  4.4　プログラミング言語からみた情報処理の進展
  4.5　対象表現から挙動の予測へ
  　4.5.1　システム構造の表現と操作
  　4.5.2　形状の表現
  　4.5.3　計算機シミュレーションへの展開
  　4.5.4　大規模で複雑なシステムの挙動予測
  4.6　モデルの役割と種類
  　4.6.1　モデルとは
  　4.6.2　設計におけるモデルの活用
  　4.6.3　モデルにおける理想化
  　4.6.4　モデルの形式
  4.7　モデルの構成と較正
  4.8　思考のモデルと推論
  4.9　第4章のまとめ
  5．ユーザーの視点から広がるシステムの価値
  5.1　製品の成否に左右する視線
  5.2　製品としての価値
  　5.2.1　人間の欲求の5段階発達説
  　5.2.2　欲求の充足から欲望の循環へ
  　5.2.3　製品価値の広がりとその展開
  5.3　使用価値に関わる機能の実装
  5.4　感性価値とその設計
  　5.4.1　インダストリアルデザインの世界
  　5.4.2　インターフェースに潜む意味
  　5.4.3　美しさの秘密
  5.5　付加価値がつくり出される様の広がり
  　5.5.1　"もの"から"こと"への展開
  　5.5.2　本当に新しいこと
  5.6　あらゆる人々を包摂する設計
  コーヒーブレイク：ユニバーサルデザインの7原則
  5.7　経済発展と適正技術
  5.8　第5章のまとめ
  6．信頼性の数理とシステムの安全性
  6.1　システムの信頼性と安全性の課題
  6.2　信頼性の基礎理論と指標
  6.3　故障発生のパターンと故障データの解析
  6.4　システムの信頼性とその基本形
  　6.4.1　システムにおける冗長性
  　6.4.2　直列システムの信頼性
  　6.4.3　並列冗長システムの信頼性
  　6.4.4　待機冗長システムの信頼性
  コーヒーブレイク:システムの信頼性の計算例
  6.5　構造的な信頼性の解析と設計
  　6.5.1　システムの構造的な信頼性
  　6.5.2　故障モード影響評価
  　6.5.3　故障の木解析
  6.6　リスクの見積りと評価
  6.7　それでも事故は起こる
  6.8　信頼性や安全性に潜む根源的な限界
  6.9　第6章のまとめ
  7．生産の工程から考えるシステムの経済性
  7.1　システムの経済性
  7.2　生産コストの内訳
  7.3　部品についてのコスト
  　7.3.1　部品についてのコストの内訳
  　7.3.2　部品についての材料コスト
  　7.3.3　部品加工の工程とコスト構造
  　7.3.4　加工法と部品コストにおける損益分岐
  7.4　組立てについてのプロセスコスト
  　7.4.1　組立てコストの内訳
  　7.4.2　個別組立て作業の効率化
  　7.4.3　組立ての工程とその形式
  　7.4.4　組立て工程の設計
  7.5　生産における習熟効果とそのモデル
  7.6　間接費の取扱い
  7.7　サプライチェーンとその設計
  7.8　コストの設計
  　7.8.1　コストと価値のバランス
  　7.8.2　コストに関わる要因の広がりと循環
  7.9　付加製造技術が設計にもたらす意味
  7.10　第7章のまとめ
  8．ライフサイクルから考えるシステムの価値
  8.1　製品の寿命と修理や廃棄の意味
  8.2　製品のライフサイクル
  8.3　保全を考える設計
  　8.3.1　アベイラビリティという考え方
  　8.3.2　保全のための方策とその有効度
  　8.3.3　保守のための分解・組立てに向けた指針
  　8.3.4　予防保全の展開
  8.4　リサイクルを考える設計
  　8.4.1　環境への負荷の低減に向けたリサイクルの課題
  　8.4.2　リサイクルのための設計指針と損益分布性
  　8.4.3　リサイクルの過程と設計の展開
  8.5　循環型生産のための設計
  8.6　ライフサイクルアセスメント
  8.7　ライフサイクル設計の社会的背景と政策などによる誘導
  　8.7.1　ライフサイクル設計の社会的背景
  　8.7.2　社会的費用という考え方
  　8.7.3　ライフサイクル設計への誘導
  8.8　持続可能性と建築や都市計画での展開
  8.9　人工物の循環と自然界における循環の調和
  8.10　第8章のまとめ
  9．システムとしての経済性と経営の課題
  9.1　製品の設計開発の全容と収支
  9.2　経済性評価の基本
  　9.2.1　資金の時間換算とその公式
  　9.2.2　時間の影響を考える経済性の測定と評価
  9.3　製品の個別化や多様化への要請とそれらへの対応
  9.4　製品アーキテクチャとその様式
  9.5　モジュール構造がもたらす効果や影響
  　9.5.1　多品種生産における柔軟性
  　9.5.2　製造業のあり様への効果や影響
  9.6　より長期的な意味での経済性
  　9.6.1　評価軸の変化
  　9.6.2　収益構造の変化
  9.7　企業間の競争と市場の支配
  9.8　グローバリゼーションのもとでの設計
  コーヒーブレイク：グローバリゼーションのもとでの新たな動き
  9.9　経営における意思決定の課題
  9.10　第9章のまとめ
  10．設計問題における類型
  10.1　類型とその活用
  10.2　設計問題の類型
  　10.2.1　選択設計
  　10.2.2　形態設計
  　10.2.3　パラメトリック設計
  　10.2.4　再設計
  　10.2.5　新規設計
  10.3　設計解の最適性における類型
  10.4　複数の評価尺度の評価と競合
  　10.4.1　複数の評価尺度の取扱い
  　10.4.2　トレードオフの関係
  10.5　問題の在処についての類型
  10.6　設計解のスケーラブルな類型性とその活用
  10.7　システムの大型化における限界とその類型
  10.8　設計解の質的な類型性とその活用
  　10.8.1　類概念に基づく設計過程の形式化
  　10.8.2　有効なパターンの形式化と活用
  　10.8.3　概念空間における空孔からの発想
  10.9　システム構造における階層性という類型
  10.10　第10章のまとめ
  11．問題解決とその技法
  11.1　問題を解くということ
  　11.1.1　問題を解くことの広がり
  　11.1.2　生成検査による求解
  11.2　数理計画法とその活用の基本
  　11.2.1　数理計画問題の種別
  　11.2.2　線形計画問題のための手法
  　11.2.3　非線形計画問題のための手法
  　11.2.4　創発的な手法
  11.3　状態空間探索とその活用の基本
  11.4　計算機による知識処理とその活用の基本
  　11.4.1　知識情報処理とその活用
  　11.4.2　オントロジーに基づいた知識処理
  　11.4.3　知識の曖昧さと文脈依存性への対応
  11.5　生成モデルと問題解決
  11.6　問題解決における問題の再構成
  11.7　情報処理におけるフレーム問題
  11.8　自然界のしくみから眺める問題解決の深層
  11.9　第11章のまとめ
  12．設計という問題解決とそのプロセス
  12.1　日常にみる問題解決の深層
  12.2　問題解決における形式化の効用と限界
  　12.2.1　問題の抽象化と形式化の意義
  　12.2.2　閉じた問題と開いた問題
  　12.2.3　設計における課題設定の意義
  12.3　フレーム問題から考える設計や計画の進め方
  　12.3.1　システムの複雑さとフレーム問題
  　12.3.2　フレーム問題の克服
  12.4　設計プロセスの編成
  　12.4.1　問題解決と設計プロセス
  　12.4.2　デザインスパイラル
  　12.4.3　設計プロセスの多段階性
  12.5　設計プロセスの構成
  　12.5.1　設計プロセスの流れ
  　12.5.2　部門間の連携
  12.6　システムの大規模化と設計プロセス
  12.7　第12章のまとめ
  13．設計プロセスの管理
  13.1　設計プロセスの重要性
  13.2　コンカレントからバーチャルへ
  13.3　上流設計の重要性と方法論
  13.4　情報システムの連係による効率化
  　13.4.1　デジタルエンジニアリングの展開
  　13.4.2　図面レス化と試作レス化の自動車産業での進展
  　13.4.3　国際共同設計の航空機産業での先駆例
  　13.4.4　製品設計開発業務の複雑化への対応
  13.5　モデルベース開発による統合的な設計環境
  13.6　設計プロセスの設計と合理化における課題
  　13.6.1　分散化に向けた設計組織の編成
  　13.6.2　並行化に向けた設計プロジェクトの計画
  　13.6.3　協調化に向けたコンピューター援用技術の展望
  13.7　設計におけるモデルの標準化と相互運用
  13.8　第13章のまとめ
  14．設計のための技法とその体系
  14.1　設計の方法
  14.2　閉じた問題に対する計算に基づく設計技法
  14.3　最適設計のための適切なモデルの導入
  14.4　複雑なシステムの最適設計
  　14.4.1　システムの複雑化がもたらす課題
  　14.4.2　代替モデルによるアプローチ
  　14.4.3　設計変数の支配関係に基づくハイブリッド化法
  　14.4.4　動作状況に依存する最適設計
  　14.4.5　システムの分解と統合によるアプローチ
  　14.4.6　生成モデルによるアプローチ
  14.5　代替案の導出とその取扱い
  14.6　モデルの不確実性のもとでの最適設計
  14.7　開いた問題への対応とその考え方
  　14.7.1　設計知識の取扱いと発想支援
  　14.7.2　シナリオとの連係による設計の展開
  　14.7.3　設計プロセスと設計根拠のマネジメント
  　14.7.4　設計プロセスへの統合
  14.8　超システムの設計に向けた対応
  　14.8.1　モデルの重層化とそれらの連係による対応
  　14.8.2　部分問題のブラックボックス化による対応
  14.9　計算機援用設計技術の体系
  コーヒーブレイク：学術講演会などにみる設計工学の動向
  14.10　第14章のまとめ
  15．システムの規模と構造の転換
  15.1　システムの大型化における限界の克服
  15.2　機能構造の転換と技術革新
  　15.2.1　ボイラーの発達法則にみる機能の分化
  　15.2.2　蒸気機関の効率の向上にみる構造の分化
  15.3　機能構造についての法則性
  　15.3.1　機能分化における法則性と好適方式
  　15.3.2　コストからみる機能分化の法則性
  　15.3.3　機能分化を規定する規模の意味
  　15.3.4　好適方式を介在するハイブリッド方式
  15.4　イノベーションの時代へ
  15.5　持続的イノベーションと破壊的イノベーション
  15.6　製品の複雑化とその進み方
  　15.6.1　製品の複雑化に潜む重層性
  　15.6.2　垂直統合から垂直非統合へ
  　15.6.3　垂直非統合におけるコスト構造
  コーヒーブレイク：フランチャイズとそのしくみ
  　15.6.4　統合の進展とモジュール化の相互連鎖
  15.7　技術ロードマップと先導設計
  15.8　プラットフォームという悪魔
  15.9　第15章のまとめ
  16．創造的な設計とその進め方
  16.1　社会課題から眺める設計の全容
  16.2　問題設定に重きを置く設計への展開
  　16.2.1　設計と技術の関係
  　16.2.2　つくり込みから組合せへ
  　16.2.3　組合せを描き出す設計
  16.3　プロジェクト化する設計
  16.4　リフレーミングを行う設計
  16.5　創造的活動としての設計
  　16.5.1　創造性を引き出すための基本
  　16.5.2　暗黙的な知識と明示的な知識
  　16.5.3　知識の忘却と学習
  　16.5.4　リーダーシップの役割
  16.6　創造的な設計の進め方
  　16.6.1　デザイン思考
  　16.6.2　潜在的なニーズの掘り起こし
  　16.6.3　ストーリーとその想定
  　16.6.4　プロトタイピングとその活用
  　16.6.5　発散と収束の繰り返し
  16.7　再設計としての設計
  16.8　設計プロジェクトの総合性
  16.9　第16章のまとめ
  17．社会と技術を統合する設計
  17.1　改めて，イノベーションとは
  17.2　イノベーションの時代の社会と科学技術
  　17.2.1　社会と知の関係性の変遷
  　17.2.2　モード論と知識基盤社会
  　17.2.3　学際研究の展開と社会との関係
  　17.2.4　イノベーションのあり様の変遷
  17.3　関係性の広がりと人工物の設計
  　17.3.1　設計における現状と関係性の広がり
  　17.3.2　関係性から考える設計の再認識
  17.4　断絶の時代と新たな統合へ
  17.5　設計の全容と設計工学の課題
  17.6　改めて，設計とは何か
  17.7　新時代の人材像と設計の視点
  コーヒーブレイク：大学システムの世代論
  17.8　システムズイノベーションは設計できるか
  17.9　第

• 出版社からのコメント

  イノベーティブな製品・サービス・経験を生み出すための「設計工学」指南書。設計・デザインに携わる方必携の一冊。

• 内容紹介

  斬新な製品やサービスをつくり出していく上で，新たな技術はその直接的なトリガーとして不可欠であるが，そのようなトリガーだけではイノベーションは生まれない。さまざまな技術要素やシステムを全体像に統合していく設計の役割がますます重要になってきている。本書は，その先の将来を展望しつつ，関連分野の技術者や研究者，学生のみならず，設計に関心を持つさまざまな人々に向けた，システムズイノベーションの時代の羅針盤を意図して，斬新な製品やサービスのための設計の考え方や技法，それらを支えていく学術を系統立てて包括的に論じている。
  
  元来，設計とは，「計を設ける」の意であり，その場合の「計」は「はかりごと」であって，実現が難しいことの実現に向けてその方策や方法を考案することを意味する。社会や生活がさまざまな機械によって支えられるようになっていった近代以降，機械をつくり出すための計画を描き出すことが，狭義ながらも，「機械設計」と称されるようになり，社会や生活の成熟，科学技術の進展や細分化などに呼応しながら，機械が大規模化し複雑化していく中で，設計の射程は広がっていき，機械という範疇を超える普遍的な「工学設計」へと，さらに，社会や生活における価値をも考える「製品設計」へと進展し，加えて，サービスや経験にも関わるようになってきた。また，昨今では，イノベーションの要請のもと，各種のシステムを組み合わせ折り重ねて構成する超システム（システムズ）の総合的な設計も重要になってきている。本書は，一連の背景も踏まえつつ，以下のように構成している。
  
  第1章では，設計やそれを支える設計工学の意味や意義を歴史的な経緯も含め概説する。
  第2章と第3章では，設計を普遍的に考えていくためにシステムという考え方を導入し，大規模で複雑な対象をシステムとして理解したり操作したりしていくための基本を導入する。また，第4章では，設計が情報処理として進められることを受けて，モデルと計算についての要点を整理する。
  第5章から第9章では，設計の優劣を評価する視点として，価値とその広がり，信頼性と安全性，生産の工程，ライフサイクル，経営の課題について考える。
  第10章から第14章では，設計問題の形式や最適性に関する性質を整理した上で，問題解決の進め方と設計における要点，設計活動の管理について論じていく。また，設計のための技法を計算機援用設計技術に重点を置きながら横断的に取り上げる。
  第15章から第17章では，イノベーションを切り口に据えて，大規模で複雑なシステムを設計していく際の論点，創造的な設計のあり様や進め方についての論点を展開した後に，社会と技術の関係とそのもとでの設計の役割についての展望を論じる。
  
  図書館選書
  イノベーティブな製品・サービス・経験を生み出すための「設計工学」指南書。設計対象をシステムととらえ，いわゆる設計学やデザイン学の分野を横断し，汎用可能な知として議論の展開を行った。設計・デザインに携わる方必携！

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  藤田 喜久雄(フジタ キクオ)
  １９８５年大阪大学工学部産業機械工学科卒業。２００２年大阪大学教授

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