ソーシャルネットワーク分析で複雑エンジニアリングの製品品質を向上

「ソーシャルネットワーク」と聞けば、多くの人はFacebookやTwitterを連想します。しかしこの概念は豊富な学術研究を生んできました。

自動車や航空機のような複雑システムを構築するエンジニアたちは、長らく独自のコミュニケーションネットワークの中で働いてきました。あらゆるネットワークと同様、ギャップが生じます。オペレーション専門家ウォレス・ホップ氏らは最近、これらギャップを「協調不足」と特定し、放置すれば高コストなエラーを招くと指摘しています。

ロススクールのヘリック製造教授ホップ氏によれば、業界管理者によると品質問題の約60%は製造起因、40%は設計起因。設計欠陥の約20%はコミュニケーション不全由来で、協調問題が個人のミスと同程度のエラーを生むという衝撃的事実が判明しました。

ホップ氏は、ビルアル・ゴクピナール氏（UCL）、セイード・イラバニ氏（ノースウェスタン大学）と共著で『組織構造と製品アーキテクチャのミスアライメントが複雑製品開発の品質に与える影響』を発表。

研究は大手自動車メーカーの設計ネットワーク内コミュニケーション断絶をマッピング・定量化。エンジニアリング変更命令（ECO）をマイニングし、統計的に堅牢なモデルとなるソーシャルネットワークを構築。このツールで管理者はグローバルエンジニアリング拠点間のプロジェクト調整が可能になり、複雑製品の品質問題予測・防止への応用が期待されます。

実践的示唆は明確：2006年ブルームバーグビジネスウィークとBCG調査で、上級リーダーは協調失敗をイノベーション阻害要因の第2位に挙げています。

変装した祝福

先行研究はアンケートで製品開発ネットワークをマッピングしていましたが、ホップ氏らはこの手法が自研究に非現実的と判断。市場投入後最低1年経過車両の保証請求データが必要で、設計フェーズは最大5年前に遡る。数千人のエンジニアが関与し、多くが異動・退職済みで、適切な対象者を調査しても記憶ベースでは信頼性が低い。

ホップ氏はメール・電話ログ分析を提案したが、企業側が過度に侵襲的と拒否。代わりに、全設計ステップを記録するエンジニアリング変更命令（ECO）に着目。ここから車両システム、担当エンジニア、相互作用頻度の詳細マップを抽出。

データを用い、ホップ氏チームは車両システムを複雑度でランク付けし、担当エンジニア間通信量ベースで各システムが受けた注目度を定量化。

ホップ氏は「アーカイブエンジニアリングデータベースからソーシャルネットワークを構築したのは、我々の知る限り初事例」と述べています。

解析で「協調不足」──システム複雑度とコミュニケーションレベルのギャップ──を持つシステムが浮かび上がり、これが保証請求報告欠陥と正の相関を示しました。

中程度複雑度システムが最大の協調不足と欠陥リスクを示すのは、高複雑度システムは自然と広範な協調を引き寄せ、単純系は最小協調で済むため。中間層が往々にして見落とされます。

「組織と製品のミスアライメントを暴くには、両ネットワークのミスマッチを定量化せよ」とホップ氏助言。「企業が直ちに適用可能なシンプルな数理フレームワークを開発しました。」

当該自動車メーカーはインタラクティブ組織図を導入し、エンジニア間コミュニケーションと協調を強化。プロジェクト全体像提供で、エンジニアが適切な協力者を迅速特定可能に。ホップ氏はツールの組織・製品アライメント効果を研究予定。

グローバル展開へ

チームはグローバル設計活動の操縦法も検証。複数サイトに跨る複雑サブシステムでは、サイト数自体が設計遅延を予測──特に高度に相互接続されたサブシステムで顕著。

グローバル専門知識のバランスは困難。最適電気システムチームがヨーロッパにあっても、設計主体は北米かもしれません。

「全てを集中化する必要はないが、高中心性システムの設計サイト削減で成果向上」とホップ氏。「キーパーソン数名移動でサイト数を4から3、または3から2へ減らせば遅延大幅削減。設計チームグローバル化が進む中、こうした分析の重要性は増す。」

ホップ氏にとって、ECO活用のネットワーク分析は、ネットワークサイエンスの発展と共に有望です。

「ネットワークレンズは定着し、エンジニアリング変更命令システムとシームレスに融合します。複雑製品は膨大な関連データを生成するが、我々は今になってその価値に気づいた。隠れた金鉱です。」

図1：製品ネットワークと組織ネットワークの重ね合わせ。製品アーキテクチャネットワークのサブシステム間接続性が組織協調ネットワークの接続性を超える場合、結果として生じる「協調不足」が設計欠陥を招き、品質問題、ひいては保証請求につながる。