2017年 公益財団法人 精密測定技術振興財団 品質工学賞論文賞

2017年4月21日
品質工学会 審査部会

授賞の背景

 品質工学の最優秀論文に授与される〔公益財団法人精密測定技術振興財団品質工学賞論文賞〕の審査を平成29年2月25日開催の審査委員会(審査部会長を委員長に,審査員合計17名)にて実施した。その結果,2016年の学会誌に掲載された論文17編中,大会賞授賞論文を除く12編より,2017年度品質工学賞論文賞(金賞1編と銀賞3編)授与が理事会で決定された。

受賞論文

金賞 題 目 ソフトウエア設計中の直交表導入による開発効率の効果と課題(Vol.24 No.2)
受賞者 武澤泰則*1,天谷浩一*1,矢野 宏*2
(*1 (株)松浦機械製作所 正会員,*2 応用計測研究所(株) 正会員)

銀賞 題 目 バーチャル設計を用いたシャッタ機構の設計(Vol.24 No.4)
受賞者 奥澤 翔*1,槇原文雄*1
(*1 コニカミノルタ(株) 正会員)

銀賞 題 目 消臭不織布マスクの開発(Vol.24 No.1)
受賞者 森 泰彦*1,山田善直*2,杉浦晃治*1,森 義和*1,中島建夫*3
(*1 東亜合成(株) 正会員,*2 東亜合成,*3 東京電機大学 正会員)

銀賞 題 目 肝疾患のMT 法における識別精度向上に関する研究 -割引係数法の利用-(Vol.24 No.2)
受賞者 矢野耕也*1,中島尚登*2,上竹慎一郎*2,伊藤周二*3,松平 浩*3
(*1 日本大学 正会員,*2 東京慈恵会医科大学 正会員,*3 東京慈恵会医科大学)

審査の視点

 賞は現時点の出来栄えだけでなく,先行性,汎用性,再現性を考慮し将来の効果も予測しての評価が必要である。論文としての論理性やその展開,論旨の一貫性なども評価の対象である。さらにそれに加えて今後発展の可能性が高い研究や社会的貢献が高いことも評価したい。現時点では荒削りであるとしても,それは将来改善されていくと考える。また,これまでの挑戦の積み重ねが品質工学を発展させたことを考えて挑戦する研究を考慮した。
 学会の20年を振り返ると個別技術課題に対して大きな成果を上げている。すでに指摘されたことであるが問題解決的視点で適用しがちであると指摘されている。これに対してマクロ視点を一つの研究目標にとここ5年ほど学会として活動をしてきた。個別課題への対応は,狭い視点の目先の解決に終わることがある。個別ではなく,システム全体をとらえる取組みは,マクロ的な視点に立つ研究であり挑戦である。また,品質工学は社会損失の低減を一つの目的として掲げている。社会からの要請に応える取組みも重視したい。
 品質工学の未開拓な分野・対象はまだまだ多い,会員各位の新しい領域への挑戦を期待する。また,既存の分野であっても,基本機能や汎用化など,まだまだ追求すべき課題は多く残されているが今後の追求を期待する。

選定理由

○ ソフトウエア設計中の直交表導入による開発効率の効果と課題(Vol.24 No.2)

 ものの生産では,トヨタ生産方式のように品質を各工程で完成させ,下流工程に不具合を流失させない自工程完結という考え方が提案され実践も行われるが,ソフトウエア開発では,自工程で完結させ不具合を下流に流さないという考え方は,デバッグ中心の開発でまだ確立していない。ソフトウエアの品質評価のための直交表の効果は良く知られている。本論文は,直交表の効果を確認した上で,ソフトウエア開発の最終確認段階のテストから上流の設計段階のテストに適用することを検討している。具体的には機械加工機のソフトウエア開発事例の詳細な分析から,ソフトウエア設計段階の不具合の検出を行うための有効なノイズや信号とその水準の与え方を検討したものである。ソフトウエアの機能は複合多機能であり,ノイズ因子も含め多信号に対する論理的な応答の可否で品質評価される。個々の機能に入力される信号の確認だけでは不十分であり信号間の組合せの確認が要求され,直交表の適用が提唱されてきた。システムレベルでの直交表テストのバグ分析からソフトウエアの単機能領域へも直交表を適用する必要性を見出している。そして開発工程の上流工程から検証・確認の最終工程までに,システム階層ごとに組合せテストを工夫し,直交表テストの効果を実証している。連結法や上流で確認すべき因子の抽出などテスト技法の提示もしている点も評価できる。
 汎用的な考え方として,様々なソフトウエア開発に展開可能かどうかは不明だが,ソフトウエア設計初期段階やさらにその上流の構想,仕様決定段階でもユーザの条件である信号を考慮した仕様のデバッグにも適用可能としている。全体最適化への挑戦としても評価できる。さらに検討を進めて,ソフトウエア開発における品質工学の考え方と手法を確立する研究につながることを期待する。

○ バーチャル設計を用いたシャッタ機構の設計(Vol.24 No.4)

 本事例は,プリンタ内部の検知センサーの汚れ耐性向上のために設ける防塵シャッタ機構の機構設計にバーチャルパラメータ設計法(VPD)を活用した事例である。これまで,VPDはユーザインタフェース設計等,人が介在するシステムの評価として用いられてきたが,人の介在しないメカ機構設計の評価に活用した新たな取組みである。
 官能評価をより合理的にするために,市場実績の分かっている従来機との相対評価とする評価基準を定めたり,評価者が慣れないながらもVPDをスムーズに進めるために順位付けとゾーン分けという手順で評価点を付けさせたりと官能評価に工夫がなされている。さらに,最適条件の選択において4人の評価者の合議を工夫し成果につなげている。最適条件を導くまでの実験費用や設計期間の短縮という目に見える効果とともに,設計者それぞれの設計思想を要因効果図という形で共有できることも注目に値する。
 合議法の良さがこの事例ではでているが,皆が合意したことが再現しない合成の誤謬や多様性ある評価から均一化してしまうなど,合議の在り方の汎用化には検証すべきことがある。そのための事前バイアス情報の停止や評価人材の選択などの注意点が示されている。この事例で示すように,VPD は実験の思考過程を忠実にシステム化したもので手法ではない。新しく技術者の訓練やその評価,組織知の集積など技術者としての質を向上などの目的が多次元であることが事例から読み取れる。著者らが示すように,感と経験で技術選択を行ってきたことから,より合理的でスピードある選択ができることを示している。その点は多いに評価できる。VPD の体系化は新しい研究領域でもある。今後の研究の継続を期待したい。

○ 消臭不織布マスクの開発(Vol.24 No.1)

 不織布タイプの消臭マスクの開発に品質工学を活用した事例であり,化学分野の製品開発への応用例として貴重な事例である。消臭マスクの働きを,「臭気成分を通過させずに,空気を通過させるもの」として,新しい機能性評価方法を提案している。臭気成分の捕集機能は化学反応の機能性評価で用いられる速度論による方法を検討している。消臭マスクの開発という過去に無い分野への機能性を用いた取組み事例として新規性があると考える。実際の実験では速度論の機能性評価を検討しているが,計測特性としては,臭気成分の供給量-捕集量の関係を評価する望目特性の方法となっている。しかし,注意深く見ると1信号水準の動特性の解析であることが理解できる。品質工学を活用して,1年程度の短い期間で具体的な試作品まで完成している。この点でも注目される。確認実験として速度論の機能性評価試験機を開発し呼吸のしやすさは問題無く,競合ベンチマークからも非常に高い消臭性を示し,商品化,上市までしている。その点も評価した。本事例は,マスク開発といっているがマスク材料の開発になっている。最終商品としての機能性評価の研究も期待される。

○ 肝疾患のMT 法における識別精度向上に関する研究 -割引係数法の利用-(Vol.24 No.2)

 MT法は「項目数<データ数」を十分満たし,かつ,多重共線性が無い状態であれば,特別な工夫無く一元化した結果が距離として得られる。また,単位空間の自由度が少ない場合は,相関係数に誤差が生じ精度劣化の可能性が田口から指摘されて,割引計数を用いた方法が提案されていた。本事例は,それをはじめて検討した研究で評価できる。さらにMT法を用いる対象事例は,MT法の良否を判定する信号の真値が不明であることがほとんどであるため,その精度の検討は容易でない。本研究の特色は二つある。一つ目は割引係数の作り方をパラメータに単位空間の精度比較をしている。もう一つは肝疾患の有無の識別および距離の大小による患者の病態程度の検討から真値不明であるが,信号を定性的分類しその精度比較を動的SN比で評価している点である。その結果,割引係数を利用することにより,精度向上が得られる結果を得ている。本論文の考え方については,汎用性はあるものの,その効果確認するための総合SN比の信号の作り方に依存する。汎用化するには,さらなる事例の研究が必要であり,多くの事例が集まれば評価も確定してくるであろう。その時,先鞭を付けた本研究の価値が明らかになる。MT法の新たな展開にむけた研究として評価される。

お問合せ

論文賞に関するお問い合わせは,品質工学会事務局までお願いします
  品質工学会事務局 中山,金野(こんの) 

  ・ TEL (03) 6268-9355  ・FAX (03) 6268-9350