見出し画像

システム思考で、仕組み/構造を可視化する

ものごとの内側は、外から見ているだけではわかりません。

システム思考を使えば、内側の仕組み/構造を可視化することができます。

システム思考では「ものごとをシステムとしてとらえて分析する」システム分析を行います。

システム分析を行えば、仕組み/構造を可視化することができ、理解しやすくなります。

システム分析

システム分析では、分析したい対象システムとして分析します。

システム内の要素の関係見えるようにすることで、仕組み/構造を可視化することができます。

前回の記事では、扇風機をシステムにして使用者(顧客)との関係を分析しました。

図1.扇風機

今回は、扇風機をシステムにしてシステム分析を行います。

図2.システム分析

システム分析では、構成要素の関係見えるようにすることで、仕組み/構造を可視化します。

システム分析を行ううえで、システムが成立する条件を知っておくと効果的です。

その条件に従って分析すると、正しく効率的に分析を進めることができます。

システムが成立する条件

システムが成立する条件には、次の3つがあります。

  • 条件A:システムの要素

  • 条件B:要素の機能

  • 条件C:要素の制御

条件A:システムの要素

システムを成立させるためには6つの要素が必要です。(参考文献1と参考文献2)
※詳しくは、シリーズ記事の「前回の記事」をご覧ください。記事の最後にあります。

図3.システムを成立させる6つの要素

「システムの要素」を構成要素と呼びます。上の図での構成要素は、次の4つになります。

②出力要素
③伝達要素
④作用要素
⑤制御要素

「①エネルギー源・⑥対象物」は、システム外の要素になります。

条件B:要素の機能

システムが機能を働かせるためには、それぞれの構成要素が機能を働かせる必要もあります。

図4.構成要素が機能を働かせる

また、システムの機能が正しく働くためには、システムを制御可能にする必要があります。

条件C:要素の制御

システムを制御可能にするためには、構成要素の少なくとも1つが制御される必要があります。(参考文献3)

「②出力要素・③伝達要素・④作用要素」のうちの1つ以上が、⑤制御要素により制御される必要があります。

図5.構成要素が制御される

上の図の「A・B・C」のうちの1つ以上の「制御する」機能が働くことで、システムは制御可能になります。

システムが成立するための3つの条件(システムの要素・要素の機能・要素の制御)を知っておくと、システム分析を効率的に行うことができます。

次は具体的な例を用いて、3つの条件でシステム分析を行います。

システム分析の手順

システム分析は次の手順で行います。

  1. システム図をつくる

  2. 要素を分析する

  3. 機能を分析する

  4. 制御を分析する

扇風機をシステムにして、システム分析を行います。

図1.扇風機

1.システム図をつくる

次の図をシステム図と呼びます。

図6.システム図

扇風機をシステムとしたシステム図をつくります。

図7.扇風機をシステムとする

上の図を文で表すと次のようになります。

  • 扇風機(システム)は対象物〇〇する

上記の「〇〇する」を主要機能と呼びます。

主要機能とは、システム全体の機能のことです。

システムの構成要素全体で働かせる機能が主要機能です。

主要機能は「対象物を〇〇する」といった形で表します。

扇風機システムのシステム図を、次のように定義することができます。

図8.扇風機のシステム図
  • 主要機能:動かす

  • 対象物:空気

次はシステム(扇風機)に「どのような要素があるか」を分析します。

2.要素を分析する

システムの成立条件A「システムの要素」を当てはめて分析します。

システムを成立させるためには6つの要素が必要です。(参考文献1と参考文献2)

図3.システムを成立させる6つの要素

6つの要素を、それぞれ具体的に考えていきます。

手順1(システム図をつくる)で、「⑥対象物」は空気にしました。

「①~⑤」の要素について考えていきます。それぞれの要素に扇風機の部品などを当てはめていきます。

まず「①エネルギー源」からです。

扇風機の場合は、エネルギーは電気です。それで「エネルギー源」は外部電源とします。

一般的にはコンセントから電源を得ますが、ここでは簡単にするために「外部電源」と表記します。

「②出力要素」はモーターになります。

では「③伝達要素」は何でしょうか?

伝達要素とは、②出力要素から④作用要素へ「出力を伝えるもの」です。

要素分析を行うときに、この伝達要素が何かを悩む場合があります。

そのような場合は、次の「④作用要素」を先に考えるとわかりやすいです。

作用要素とは、対象物に直接作用するものです。

対象物の「空気」に直接作用するものは、羽根(ファン)です。

羽根が回転することで空気を押し出します。それで作用要素を「羽根(ファン)」とします。

これで次のように決まりました。
②出力要素:モーター
④作用要素:羽根(ファン)

そうすると、その間にある「③伝達要素」は回転軸になります。

最後に「⑤制御要素」を考えます。

最近の扇風機はさまざまな制御要素が組み込まれていますが、ここでも簡単にするために、制御要素としては風量調整だけにします。

以上の分析結果をまとめると、次のようになります。

図9.扇風機の要素分析

① エネルギー源:外部電源
② 出力要素:モーター
③ 伝達要素:回転軸
④ 作用要素:羽根(ファン)
⑤ 制御要素:風量調整
⑥ 対象物:空気

次は、それぞれの要素機能について考えます。

3.機能を分析する

システムの主要機能が正しく働くためには、次の図に示すような形で、それぞれの構成要素が機能を働かせることが必要です。

図10.要素の機能

上の図では、それぞれの要素を矢印で結んでいます。

矢印で結ばれている要素の間には、それぞれの機能が働いています。

また矢印の向きに機能が働いています。

4.制御を分析する

システムを制御可能にするためには、構成要素の少なくとも1つが制御される必要があります。(参考文献3)

「②出力要素・③伝達要素・④作用要素」のうちの1つ以上が、⑤制御要素により制御される必要があります。

次の図の「A・B・C」のうちの1つ以上の「制御する」機能が働くことで、システムは制御可能になります。

図11.要素の制御

制御要素である風量調整が制御しているものは、実際には、出力要素のモーターだけです。そのため上の図(図11)を、次の図のように修正します。

図12.要素の制御(修正版)

図12.要素の制御(修正版)

上の図8では、矢印の「BC」を破線に変更しています。

  • 「⑤風量調整③回転軸」の矢印B

  • 「⑤風量調整④羽根(ファン)」の矢印C

「存在することが望ましいが、現在(分析時点)は存在しない」制御機能であることを記録しておくために破線で表示しました。

【注記】
手順2(要素を分析する)で、制御要素は「風量調整だけ」にしました。そのため手順4(制御を分析する)では、上記のような分析結果になっています。
(注記おわり)

また、「現在は存在しない制御機能を破線で示す」代わりに、2つの矢印を削除して記載なしにする形でもOKです。

システム分析のまとめ

システム分析は次の手順で行います。

  1. システム図をつくる

  2. 要素を分析する

  3. 機能を分析する

  4. 制御を分析する

手順1「システム図をつくる」では、システムの主要機能を定義します。

図8.扇風機のシステム図

手順2「要素を分析する」では、システムの「成立条件A(6つの要素)」を当てはめて分析します。

図9.扇風機の要素分析

手順3「機能を分析する」では、図10に示すような形で、それぞれの要素が機能を働かせているかをチェックします。

図10.要素の機能

手順4「制御を分析する」では、システムを制御可能にするために「構成要素の1つ以上が制御されているか」をチェックします。

図12.要素の制御(修正版)

上記の手順1~4を行うことで、システムの仕組み/構造を可視化することができ、理解しやすくなります。

シリーズ記事

  • 前回の記事

関連書籍

※Kindle Unlimited 会員の方は、追加料金なし(¥0)で読み放題です。

参考文献

  1. Yuri Salamatov 『超発明術TRIZ シリーズ5 思想編「創造的問題解決の極意』の「4.3.システムが始まるのはどこか?」

  2. Darrell Mann『TRIZ 実践と効用 (1) 体系的技術革新』の「17.2.2システムの完全性の法則」

  3. Yuri Salamatov 『超発明術TRIZ シリーズ5 思想編「創造的問題解決の極意』の「4.3.システムが始まるのはどこか?」の「システムの完全性の法則の系」

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか?