今日の複雑なエンジニアリング環境において、組織は厳しい安全性、パフォーマンス、コンプライアンス要求を満たすよう、ますますプレッシャーが高まっています。しかし、断片化されたシステム、サイロ化されたプロセス、時代遅れの手作業による手法のために、エンジニアリング標準の効果的な管理に苦慮している企業は依然として多い。
エンジニアリング標準は、エンジニアリング・コンポーネントやシステムの設計、試験、製造のための技術仕様、手順、ガイドラインを定義した正式な文書である。ISO、IEEE、英国規格協会、米国規格協会(ANSI)などの国際標準化団体や国家標準化機関によって開発されたこれらの文書は、一貫した品質、相互運用性、連邦規制、建築基準法、国防および連邦仕様への準拠を保証します。これらの規格は、建設、機械工学、電子工学など、幅広い業界における技術革新と安全性の基盤となっています。
不適切な規格管理は効率性を妨げ、また、古い技術定義を参照したり、連邦規制の変更を見逃したり、連邦仕様に違反したりするリスクをチームにもたらします。機械工学や電子工学などの工学分野が、再生可能エネルギー、人工知能、情報技術などの革新とともに進化するにつれて、国際標準化団体が作成する関連技術文書の管理アプローチも進化しなければならない。
このブログ記事では、エンジニアリング標準がどのように開発されるのか、なぜエネルギー、建設、航空宇宙などの業界全体で重要なのか、一貫した品質を維持し、リスクを低減し、連邦仕様や技術規制へのコンプライアンスを確保するために組織が採用できるベストプラクティスを探ります。
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- エンジニアリング・スタンダードとは何か、なぜ重要なのか
- エンジニアにとって最も重要な規格
- 規格管理に共通する課題とベストプラクティス
- エンジニアリング・スタンダードを紙からデジタルへ飛躍させる
エンジニアリング・スタンダードとは何か？
技術標準は、材料、手順、仕様、システムに関する合意された基準を確立するために、専門家委員会によって作成される文書である。これらの技術標準は、エンジニアリング製品やプロセスの安全性、信頼性、相互運用性、効率性を確保するために不可欠です。グローバルスタンダードは、業界間の一貫性を確保し、エンジニアが国際的に認められた資格で働くことを可能にします。安全規格はコンプライアンスにとって極めて重要であり、規制要件やベストプラクティスに対応し、公衆や職場の安全を守ります。標準化は品質と相互運用性の維持に役立ち、貿易を促進し、公共の安全を高めます。
NASA規格の例
極度のストレスに耐える航空宇宙コンポーネントの設計であれ、耐震要件を満たすインフラストラクチャの構築であれ、標準規格は、業界全体の専門知識に裏打ちされた、テスト済みで検証済みの手法を使用していることを保証するのに役立ちます。また、手戻りやコストのかかるミスを減らし、技術的な規制に準拠しながら納期を守ることができます。
技術基準と規制の関係は？
規格はしばしば技術的規制の基礎となる。規制機関は、安全、環境、または業務上のコンプライアンスを強制するために、特定の規格を参照することが多い。
米国連邦規則 30 CFR PART 250 - OIL AND GAS AND SULPHUR OPERATIONS IN THE OUTER CONTINENTAL SHELF - API規格を参照。
米国では、OSHA、EPA、BSEEといった規制機関が、エネルギー産業や石油化学産業に対する規制の中で業界標準を引用している。同様に、航空・宇宙産業では、FAAの規制がASTM、SAEなどの業界標準を参照しています。
米国国立標準技術研究所（NIST）は、様々な産業における安全性、品質、効率性を確保する標準を開発することで、イノベーションと産業競争力の促進に重要な役割を果たしている。国際標準化機関もまた、特に自律走行車や人工知能のような急速に発展する分野において、安全性と互換性に関するガイドラインを策定する上で不可欠な存在である。連邦規格は、コンプライアンスとベストプラクティスのために不可欠であり、さまざまな産業に必要な幅広い規格、ガイドライン、技術文書を提供している。
欧州連合（EU）では、「整合規格」が建設や機械などの規制産業における多くの指令の根拠となっている。整合規格とは、欧州委員会（European Commission）の指令を受けて、CEN、CENELEC、ESTIなどの欧州標準化機構（European Standards Organization：ESO）が策定した技術仕様のことである。欧州連合官報（OJEU）に掲載されると、整合規格となる。
つまり、製品が適用される整合規格に従って設計・製造されている場合、製造者は対応する法規制の健康、安全、環境に関する必須要件に適合していると推定される。
規制やその中で言及されている基準に従わない場合、罰金や法的措置など、広範囲に及ぶ結果を招く可能性がある。
エンジニアリング・スタンダードはどのように開発されるのか？
規格の策定は、構造化されたコンセンサス主導のプロセスである。ISO、ASME、APIなどの規格策定組織は、技術専門家、業界代表者、規制関係者を集め、規格の作成と改訂を行っている。このような手順により、各規格が最新の知識、ベストプラクティス、安全要件を反映していることが保証される。
例えば、こうだ：
- ISOでは、提案、準備、承認の段階を含む6段階のプロセスを採用している。
- ASMEは、ボランティア委員会とパブリックコメント期間に依存している。
- ANSIの認定機関であるAPIは、透明性とバランスの取れた参加のための厳格な規則に従っている。
業界標準は通常5年ごとに見直されるが、すべての標準が5年の改訂サイクルの間に更新されるわけではない。もっと頻繁に更新される規格もあれば、まったく更新されない規格もある。
また、新たな技術や業界のトレンドの変化に応じて、新しい規格が導入されることもある。例えば、ISO専門委員会265は、エネルギー産業における新たな技術である二酸化炭素の回収、輸送、地中貯留に関連する規格の開発を専門としている。この委員会は36カ国のメンバーで構成され、これまでに15のISO規格を発行し、さらに6つの規格を開発中である。
エンジニアにとって最も重要な規格
規格を開発する組織は世界に450以上あり、何百万もの技術文書が利用可能である。これらの規格は、様々な産業におけるエンジニアリング・コンポーネントの安全性、信頼性、効率性を確保するために極めて重要である。例えば、機械エンジニアは、業務の均一性と生産性を維持するために、これらの規格に依存している。同様に、電子工学の標準は、発電、消費財、インターネット技術を網羅する世界標準の開発において重要な役割を果たしている。
主な標準開発組織（SDO）をいくつか紹介しよう：
- ASTMインターナショナル - 材料、製品、システム、サービスの試験規格。
- ASTMのトップ規格です：ASTM E8/E8M - 金属材料の引張試験、ASTM A36 - 炭素構造鋼の標準仕様、ASTM C150 - ポルトランドセメントの標準仕様。
- IEEE - 電気・電子システムの規格。
- IEEEのトップ規格IEEE 1800-2023 - Standard for SystemVerilog-Unified Hardware Design, Specification and Verification Language、IEEE 519-2022 - Standard for Harmonic Control in Electric Power Systems、IEEE 2800-2022 - Standard for Interconnection and Interoperability of Inverter-Based Resources (IBRS) Interconnecting with Associated Transmission Electric Power Systems。
- ASME - 機械工学、特に圧力容器と配管に関する規格と基準。
- ASME規格のトップASME Boiler & Pressure Vessel Code (BPVC), ASME B1.1 - Unified Inch Screw Threads (UN, UNR and UNJ Thread Forms) and B31 series - Piping Courses.
- API - 石油・ガスのインフラと操業に関する基準。
- API規格のトップAPI 650 - 油貯蔵用溶接タンク、API 570 - 配管検査官、API 仕様5L。
- 国際標準化機構 - 業界を超えた国際基準。
- トップISO規格：ISO 9001（品質管理）、ISO 14001（環境管理）、ISO 45001（労働安全衛生）。
- SAEインターナショナル - 航空宇宙および自動車分野の規格。
- SAE規格のトップSAE AS9100D - 品質管理システム - 航空、宇宙、防衛組織に対する要求事項およびSAE Jシリーズ - 地上車両
- IEC - 電気・電子技術に関する規格。
- IEC規格トップIEC 60529 Ed.2.2 b:2013 - エンクロージャが提供する保護等級（IP コード）および IEC 60601-1 Ed.3.2 en:2020 - 医療用電気機器 - 第 1 部：医療用電気機器-第 1 部：基本安全および基本性能に関する一般要件
- NAS/AIA - 航空宇宙産業の規格とガイダンス。
- NAS/AIAのトップ規格：NAS9945シリーズ - 耐空性エンジニアリングおよびNAS9933 - 航空宇宙サイバーセキュリティ規格
技術標準管理の課題
ドキュメントへのアクセスや検索を合理化するための一元化されたツールがなければ、チームは関連する技術標準を探すのに貴重な時間を費やしてしまいます。たとえ見つけたとしても、エンジニアはバージョンの管理や、承認された最新版を参照しているかどうかの確認に苦労することが多い。このような可視性の欠如は、古い、または正しくない標準に基づいた意思決定につながり、プロジェクト、認証、組織の信頼性を危険にさらすことになります。
規格の改訂を追跡することも大きな課題である。規格は頻繁に更新されるため、エンジニアは更新をリアルタイムで通知されなければならない。自動化されたアラートや比較ツールがない場合、組織は古いコンテンツを使い続けるリスクがある。特に、調達、エンジニアリング、品質保証のような、規格に関する責任が重複しがちな部門にまたがる場合、手作業による監視はミスを起こしやすく、一貫性がない。
エンド・ツー・エンドのトレーサビリティの実現は、デジタル・ワークフローなしでは難しい。標準はしばしば、手作業によるコピー＆ペースト、スクリーンショット、その場しのぎのテキストの抜粋によって、設計や仕様に埋め込まれている。これは、文脈や出典の帰属を取り除くだけでなく、コラボレーションや監査可能性を制限する。元となった標準や埋め込まれたメタデータへの直接リンクがないため、チームは意思決定の根拠が見えなくなり、エンジニアリングの成果に対する信頼性が損なわれます。
最後に、規格から要件や仕様を手作業で抽出することは、いまだに広く行われている。エンジニアは、印刷された文書やPDFから、箇所をハイライトしたり、完全に打ち直したりして作業することが多い。この手間のかかるプロセスは、数週間から数ヶ月に及ぶこともあり、人為的なミスが発生し、製品の品質、コンプライアンス、トレーサビリティを危険にさらす可能性がある。
規格を効率的に管理することは、石油・ガス、航空宇宙・防衛、建築・エンジニアリング・建設といった規制の厳しい業界にとって極めて重要である：
- エネルギー産業 エネルギー産業ではコンプライアンスと安全性は最重要事項です。規格や規則の更新を見逃すと、安全違反や環境事故につながる可能性があります。
- 航空宇宙・防衛関連企業 航空宇宙・防衛企業設計プロセスを通じて標準に従わなかった場合、後期の変更命令につながる可能性がある。エンジニアリングの変更指示は、しばしばプロジェクトの遅延や予算超過につながります。
- で働くエンジニア 建築・エンジニアリング・建設建築・エンジニアリング・建設部門で働くエンジニアは、地域の建築基準法や環境・持続可能性に関する要求事項を遵守しなければなりません。コンプライアンス違反は、安全性の問題やプロジェクトの遅延、コストのかかる手戻りにつながる可能性があります。
エンジニアリング・スタンダードを紙からデジタルへ飛躍させる
紙ベースまたはPDFのエンジニアリング標準から完全なデジタルシステムへの移行は、もはや将来の目標ではなく、必要不可欠なものです。デジタル標準は、より迅速な検索、リアルタイムの更新、設計およびコンプライアンスワークフローへのシームレスな統合により、組織に力を与えます。バインダーや静的なドキュメントをめくる代わりに、エンジニアは最新の仕様に即座にアクセスし、チーム間の整合性を確保し、標準をシステムに直接組み込むことができます。このシフトは、効率と精度を向上させるだけでなく、トレーサビリティ、コラボレーション、および今日の動きの速い業界におけるコンプライアンスをサポートします。
エンジニアリング標準管理のベストプラクティス
エンジニアリング標準を効果的に管理するには、チーム全体の正確性、効率性、コンプライアンスを確保するための、プロアクティブで体系化されたアプローチが必要です。ここでは、実績のあるベストプラクティスをいくつか紹介する：
- デジタルプラットフォームでアクセスを一元化し、サイロ化を解消してドキュメントへのアクセスを改善します。
- バージョン管理を導入し、チームが常に最新のスタンダードを使用できるようにする。
- 更新アラートを自動化し、規格の改訂や置き換えが行われた際にエンジニアに通知。
- チームに情報を提供し、連携を保つためのトレーニングや意識向上プログラムを提供する。
- 標準規格をデジタル・ワークフローに統合することで、トレーサビリティをサポートし、手作業による手戻りを減らす。
- アカウンタビリティを維持するために、エンジニアリング、調達、コンプライアンスチーム間の横断的なオーナーシップを確立する。
最新標準ワークフローの構築
より安全なインフラを設計するにしても、エンジニアリングコンポーネントを改善するにしても、最新の建築基準法に適合するように努力するにしても、エンジニアリング基準を効率的に管理することはもはやオプションではなく、不可欠です。最新のデジタルファースト戦略は、組織が安全性を確保し、性能要件を満たし、コンプライアンスを維持するのに役立ちます。規格へのアクセスを合理化し、更新を自動化し、リファレンスをデジタルワークフローに組み込むことで、チームはドキュメントを追うのではなく、エンジニアリングの課題解決に集中することができます。
適切なツールとプロセスを導入することで、企業はよりスマートで安全、かつ信頼性の高い設計ソリューションを幅広い用途に提供できるようになります。