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初代プリウスにみるアジャイル開発の要素と現代の環境での進め方について

Shin
October 16, 2023

 初代プリウスにみるアジャイル開発の要素と現代の環境での進め方について

ハードウェア部門には、長い歴史があり、皆が知っている創業期の神格化された伝説の仕事があるものです。それって、よく見ると当時の環境でアジャイル開発していたのかもしれません。弊社の伝説の開発のひとつ、スクラムの源流でもある、初代プリウスにみるアジャイル開発要素を分析し、理解を深めると同時に、現代の環境でのアジャイル開発の進め方を考察してみます。

Shin

October 16, 2023
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  1. トヨタ自動車(株) パワートレーン機能開発部/第1機能開発室/室付 兼)第2パワートレーン開発部/部付 兼)モーターユニット開発部/プロジェクト推進室/室付 アジャイルコーチ・プロジェクトマネージャー たけうち しんいち 竹内 伸一 パワートレーンとスポーツ車両で

    企画~CAE~設計~実験~制御など、 幅広く技術開発の現場に携わってきました。 初代プリウスのシミュレーション、 F1のローンチ制御などにも関わりました。 最近は、人工知能開発推進や、 アジャイル開発推進をしています。 今回初めてスクフェスに参加します。 よろしくお願いします。 日進ジャズ協会準備委員会の代表理事もしています。
  2. トヨタ自動車(株) パワートレーン統括部/BRプロジェクト進行管理室 プロジェクトマネージャー アジャイルコーチ・DRBFMエキスパート なんの けいし 南野 圭史 私は、エンジン設計・評価を軸に開発に関わり、 未然防止・再発防止を通じプロセス・ツール

    改善に踏込んだ車両及びパワートレーンの 品質向上に努めてきました。 最近では、変化が激しい時代に対応できる プロジェクトマネジメントを構築するため、 アジャイル開発の推進に取り組んでいます。 今回初めてスクフェスに参加します。 よろしくお願いします。 名古屋大学で設計製図の非常勤講師もしています。
  3. XP(品質が全て) ペアプログラミング 責任はチーム全体 テスト駆動型 Patterns 建設業界の環境 設計のプロセス手 引き 車両やパワートレーンで品質・燃費・価格で、 より良い商品を提供できるよう成長してきた。

    トヨタ TPS Ford・GM ホンダ CITY開発 スクラム(透明性・検査・適応) CITY・プリウスのような開発が継続的に 誰でもできるよう考案されたフレームワーク LEAN ソフトウェア開発 無駄を省き 生産効率を向上 カンバン カンバン一つで 全ステータスや 情報が分かる アジャイル開発 テスラはハード込でアジャイルプラクティスを 駆使し、高品質で変化に強い電気自動車 (BEV)開発を実現し覇権を争っている。 生産・物流向け 技術開発向け 日本の自動車産業 初代プリウス開発とアジャイルとの関係 トヨタ
  4. 初代プリウス振り返り トップの危機感 トップが(根拠はないが) いい意味で現場力を信頼 トップ×部次長ギャップ トップ×部次長 ギャップ 課題だらけの 超短期開発 正式部署化からラインオフまで

    24ヶ月(試作車は完成済) 「世の中のためになる、お手本のないハイブリッドを全責任を持ち、先駆けて出す」 という想いと、チームワークのよい連携 トップが想いを力説 試作工場に溜まっていく
  5. 企画 開発 号試 設計 試作 生製準 【モータ/トランスアクスル】RAV4 EVで培った内製モータ技術とATの技術を組合せ最大効率を追及 部署Aシミュレーション 部署Bシミュレーション

    部署Cシミュレーション システム提案 生準着手 試作 図面 図面×試作品 モータ寸法が違う 量産設備 最新ツール活用と、内製化の強みであるコミュニケーションを近くでよくやることで「超短期」開発&生準を実現 開発提案 開発提案/正式図 前に前代未聞 現場が近く原価低減を織込易いが、 こんなの作れるか!自分でやってみろ! ⇒キャッチボールというよりドッチボール できてもいないエンジンの燃費マップ とか、モータの効率マップ等を各部署 のシミュレーションデータを集めた提案 モータ効率がでない ハイブリッドシステムの選定は シミュレーション技術があったからできた
  6. 企画 設計 実車評価 【ハイブリッドシステム制御】トヨタ初のシミュレーションで80種のシステム案から一つに絞込み プロジェクトメーリングリスト初採用 シミュレーションを使い80種 のシステム案から選定 エンジン制御 仕様変更 実車で全く燃費だせず

    あらゆる走行範囲で 機能することを シミュレーション確認 社外走行でのバッテリ熱問題 現場からCEまで全員発信できスムーズな情報共有を可能 パソコン/シミュレーションがなければ、こんなに早くシステム選定から量産化までできなかった 試作次数が変わるとゼロスタート ユニット/制御の変化が分らない 実車はシミュレーションと違い悪化 アジャイルに近い開発をやっていた 指令通りエンジントルクだせず エネルギ マネジメント成立 試行錯誤 モデルベース開発適用の黎明期、最新ツール活用しアジャイルな開発を実現 判断は人/組織のフィルタを除き技術で語る 「やるの?」→「やる!」 へ雰囲気変化 走行中エンジンを止めない 計画が、補機だけでは燃費目標 に足りず、止めることになった
  7. 【ハイブリッド電池】EVと全く異なる使用条件での商品化 お手本なく大変だったが、トヨタも仕入先も、対等に垣根なく、ワンチームで楽しく開発やりきり 企画 設計 実車評価 電池 ECU 仕入先 部長 メンバー

    定例(土日)制御mtg 関係仕入先様が毎週集まり、 密度高く次週やること決定 やりましょう 合弁(半内製化) 短期開発 やれない しぶしぶ 承諾 性能/構造 仕様決め 風当り等 次々クリア 冷却スペース、埃入りNG 内山田CE指示でラゲージへ ラインオフ1年前に搭載変更 ハイブリッドSOC制御 毎週 社外走行 冷却性能評価 寿命推定 挙動把握困難 電池監視用 モニタパソコン車載 トライ&エラー 補機屋から主機屋となりモチベーションアップ お手本がないため性能目標・仕様は自分達で決め全て完結 ハイブリッド電池 技術難易度高い 超短期開発 電池パック搭載変更 (床下→ラッゲージ)
  8. 【回生ブレーキ】理想としたフルバイワイヤは信頼性で断念、油圧ブレーキとの繋がり/フィーリングは賛否両論 企画 設計 評価 上司 メンバー 仕入先 トヨタの内製/開発と仕入先がいい関係で、皆が自分事という一体感により、新技術が実現 実車評価 内製は実現できる

    技術あり フルバイワイヤ断念 フェールセーフ やりきる自信なし 故障時の性能 ブレーキとして壊れた後 の性能語った最初の車 内外製検討 制御システム主要部品は内製で支援 仕入先含め全員が自分事化 内製×仕入先の良好な関係 〇寒社外走行 メンバーに任せた メンバーは モチベーション アップ 成功するイメージのみでマイルストンを作成 顔がまともで目がしっかり してるからやっていい 役員報告 フィーリング 制御苦労 できない
  9. 企画 設計 試作 評価 内山田 CE 上司 部次長 メンバー 評価法/基準なし

    内製ならではのスピード感 【電動パワステ】ハイブリッドに限らない燃費技術として開発 図面 電動パワステだけはちゃんと見ろ チキンレース 俺はイ•だ 「ド•船には乗れない」 と開発を拒む! 電動パワステができないと 皆のチャレンジが水の泡 になる テストピース作成 水没試験 グリス固着は すぐ現物評価 試験装置製作 試行錯誤 しながら評価 SE 工場に関係するから参加 させろという情熱と目利き 内製化の強み、コミュニケーションよく現物で即試作・即評価することで「超短期」開発を実現 超短期開発やれる と思っていた ハイブリッド システムが 先にこける こんなふ••た もの作れるか 「プリウスに必要な燃費 技術のためやってくれ」 とスポンサになってくれた 電動パワステスポンサ
  10. 開発 生準 号試・発準 米 日 欧 【認証】世界初を目指し、認証当局と折衝 大規模な新規システムに対し、本当に重要な機能を押さえ、確実な日程管理と構えにて対応 法文ではブレーキは4輪に加わることに対し、FFの回生ブレーキはフロント にしか効かないためNGだが、当局に相談し、前向きな解釈により合意

    バッテリ状態を把握できる新しい燃費試験法を発信 法文にない回生ブレーキの取扱いを渉外 説明資料作成 (電子制御システム フェールセーフ等) 自工会を介さずトヨタ単独で折衝 世界的に宣伝効果あるため、国交省は前のめりで対応 認証資料作成 開発と同時進行で認証対応 認証資料の再提出リスク回避 認証車製作 持込登録 量産検査工程 未完成のため 高電圧関連の説明は レスキュー等へも実施 立合受験 新機構の失敗 リスク回避 国交省の担当者も 3年毎に替わるため 素人でも分かる 資料づくりを要望 従来の試験法ではバッテリ状態により燃費値が定まらないことへの理解・納得が一番苦労
  11. 設計 評価 生準 号試 量産 トヨタ 仕入先 工場大部屋では、難問は多かったが互いに助け合い、情報収集・共有の場としてとても機能 工場大部屋 品質RE

    世界初への参画で前向き・協力的 超短期生準 (本型一発) 意匠部品変更 電池脱着苦労 昼夜 不具合 解析 不具合 多発 仕入先テストコース 24hr×3日間 テストコースで合同評価 メインは仕入先評価 大部屋で 一つ一つ 解決 振動騒音測定・条件作り モータ走行でシビア になる異音の検査 全車走行検査 社外走行確認 工場 逆RE(※) 製生準に向けどんな評価がいるか等 ハイブリッドシステムの情報を集めた 監査工場 逆RE ※工場の人が設計に常駐(異例) RE: Residence Engineer 【工場】世界初の量産のため、各ショップが集まる工場大部屋の初運用
  12. 世のため、手本のないハイブリッド を全責任を持って先駆けて出す 補機屋から主機屋へ 走行中エンジンを 止める制御に挑戦 制御システム主要 部品は内製で支援 初挑戦の現認体制 異次元のスピード切替 世界初の技術へ

    QRE積極参画 合弁で半内製化 アーカイブ分析 メンバ各々が、課題感を腹に落とし、密な情報共有により、全体最適思考となり、超短期開発を乗り切った キーワード アーカイブ トップ の想い 浸透 上位 からの 信頼 お手本 なし 高い 士気 内製の 強み ツール 活用 現地 現物 評価 近くで ワン チーム リスク 回避 同時 進行 上司 はしご 外し 振り返り レ レ レ レ レ レ レ モータ/トランスアクスル レ レ レ レ ハイブリッドシステム制御 レ レ ハイブリッド用バッテリ レ レ レ レ レ レ レ レ レ 回生ブレーキ レ レ レ レ レ レ 電動パワステ レ レ レ レ レ レ レ レ 認証 レ レ レ レ 工場 レ レ レ レ レ 高い士気 内製の強み 現地現物評価 近くでワンチーム ハイブリッドという新技術 ツール活用 お手本なし 強い課題感の認識・共感 【キーワード整理】 情報共有マインド
  13. 初代プリウス開発とスクラムの関係 初代プリウス開発はスクラム要素を多く含んだ取り組みを実践 初代プリウス 開発キーワード スクラム 要素 アジャイルコーチコメント スクラム対象ワード 現地現物評価 •

    試作初号車を半年で作成/作ってみると数字が出ない Test First,Sprint Review 近くでワンチーム • 近くで一緒にやる/不具合を大部屋で一つ一つ解決 CrossFunctional Team お手本なし • G21行動規範/性能目標を自分たちで決めて完結させる Working Agreement 高い士気 • ”世の中のために必要”前のめり/失敗してても転んでもただでは転ばない Self Management 内製の強み • 身内に作っている人がいると話が早い/内製なので1週間で作って治せる Fix it now ツール活用 • シミュレーションないと早く選定できない/車載PCでリアルタイムモニタリング Continuous Integration 同時進行 • 正式図なしで生産準備入る/開発量産並行 認証は持込対応 Type C Scrum リスク回避 - スクラムは早期から現物確認しリスク発現前出し/良いイメージでやっていく ー トップの想い浸透 • これより大事な仕事はないと力説/打合せの度ラインオフ早まるのはアジャイルの原型 Vision/Product Owner 上位からの信頼 • やってる人の目の色で判断/前向きなリーダをおいて一緒に学ぶ Respect and Trust 上司はしご外し - スクラムと違い、心理的安全性が少ない部署もあった ー
  14. 初代プリウスの超短期開発は、継続的に行われる必要あり スクラムは、そのような“変化の時代”において、有効なプロジェクトマネジメント手法 変革期から学び、継続的な変化に備える 1936 1955 1970代 1997 2010 2014 2015

    2016 2019 2020 2022 ・・・ 社会 自動車 製造 事業法 国民車 構想 マスキ-法 オイル ショック 京都 議定書 COP3 SDGs 国際 サミット CASE (パリMS) MaaS (フィンランド) 量子 コンピュータ コロナ拡大 カーボン ニュートラル 宣言 ウクライナ 侵攻 ChatGPT ・・・ 自動車 業界 G1型 トラック トヨペット クラウン EFI 三元触媒 HEV プリウス BEV (三菱) (日産) FCEV ミライ ・・・ 安定期 変化 安定期 変化 安定期 変化 安定期 変化 変化 変化 変化 変化 変化 変化 変化 変化 5フォース分析 世界的アジャイルコーチ Lyssa Adkins 時代は「変化~安定~」 から「変化・変化・変化」へ だからこそアジャイルが必要 短期L/T
  15. 【トヨタのグローバル販売】 自動車全体:33年 ハイブリッド :16年 【BEV販売】 テスラ :約9年 BYD :約7年 トヨタ

    :約3年(予定) 生産・販売100万台までに掛かった期間 【変化の時代の例】 自動車業界の状況 超短期間で、開発、生産準備、販売・サービス体制整備など必要
  16. 新規開発パワートレーンのスクラム活動で分かったこと(1/3) 単純(自明) マニュアルに基づき単純な問題を 解決するルーチンワークの領域 ⇒ベストプラクティス 困難(煩雑) 込み入った事象を専門家に分析・ 分類させ解決する領域 ⇒グッドプラクティス 複雑(複合)

    分析や経験だけでは解決できず 実験・テストが必要な領域 ⇒創発的なプラクティス カオス(混沌) 完全に予測不可能で非凡な 解決策が必要な偶発的な領域 ⇒場当たり的なプラクティス ・新技術要素 ・既存技術の 新しい組合せ ・短期開発 等 無秩序 状況を分析する方法が分からない ・キャリーオーバ ・小規模改良 等 ・シーズ開発 ・先行開発 等 従来開発期間 +既存技術の 大規模改良 等 スクラムを適応し最近取り組んだ新規パワートレーン開発活動について クネビンフレームワークに当てはめ分析 クネビンフレームワーク by デイブ・スノーデン
  17. 新規開発パワートレーンのスクラム活動で分かったこと(1/3) 単純(自明) マニュアルに基づき単純な問題を 解決するルーチンワークの領域 ⇒ベストプラクティス 困難(煩雑) 込み入った事象を専門家に分析・ 分類させ解決する領域 ⇒グッドプラクティス 複雑(複合)

    分析や経験だけでは解決できず 実験・テストが必要な領域 ⇒創発的なプラクティス カオス(混沌) 完全に予測不可能で非凡な 解決策が必要な偶発的な領域 ⇒場当たり的なプラクティス クネビンフレームワーク by デイブ・スノーデン ・新技術要素 ・既存技術の 新しい組合せ ・短期開発 等 無秩序 状況を分析する方法が分からない ・キャリーオーバ ・小規模改良 等 ・シーズ開発 ・先行開発 等 従来開発期間 +既存技術の 大規模改良 等 実際スクラムに取り組んだ新規開発のパワートレーンの活動を クネビンフレームワークに当てはめ分析
  18. 新規開発パワートレーンのスクラム活動で分かったこと(1/3) 単純(自明) マニュアルに基づき単純な問題を 解決するルーチンワークの領域 ⇒ベストプラクティス 困難(煩雑) 込み入った事象を専門家に分析・ 分類させ解決する領域 ⇒グッドプラクティス 複雑(複合)

    分析や経験だけでは解決できず 実験・テストが必要な領域 ⇒創発的なプラクティス カオス(混沌) 完全に予測不可能で非凡な 解決策が必要な偶発的な領域 ⇒場当たり的なプラクティス クネビンフレームワーク by デイブ・スノーデン ・新技術要素 ・既存技術の 新しい組合せ ・短期開発 等 無秩序 状況を分析する方法が分からない ・キャリーオーバ ・小規模改良 等 ・シーズ開発 ・先行開発 等 従来開発期間 +既存技術の 大規模改良 等 実際スクラムに取り組んだ新規開発のパワートレーンの活動を クネビンフレームワークに当てはめ分析
  19. 新規開発パワートレーンのスクラム活動で分かったこと(1/3) 単純(自明) マニュアルに基づき単純な問題を 解決するルーチンワークの領域 ⇒ベストプラクティス 困難(煩雑) 込み入った事象を専門家に分析・ 分類させ解決する領域 ⇒グッドプラクティス 複雑(複合)

    分析や経験だけでは解決できず 実験・テストが必要な領域 ⇒創発的なプラクティス カオス(混沌) 完全に予測不可能で非凡な 解決策が必要な偶発的な領域 ⇒場当たり的なプラクティス クネビンフレームワーク by デイブ・スノーデン ・新技術要素 ・既存技術の 新しい組合せ ・短期開発 等 無秩序 状況を分析する方法が分からない ・キャリーオーバ ・小規模改良 等 ・シーズ開発 ・先行開発 等 従来開発期間 +既存技術の 大規模改良 等 実際スクラムに取り組んだ新規開発のパワートレーンの活動を クネビンフレームワークに当てはめ分析
  20. 新規開発パワートレーンのスクラム活動で分かったこと(1/3) 単純(自明) マニュアルに基づき単純な問題を 解決するルーチンワークの領域 ⇒ベストプラクティス 困難(煩雑) 込み入った事象を専門家に分析・ 分類させ解決する領域 ⇒グッドプラクティス 複雑(複合)

    分析や経験だけでは解決できず 実験・テストが必要な領域 ⇒創発的なプラクティス カオス(混沌) 完全に予測不可能で非凡な 解決策が必要な偶発的な領域 ⇒場当たり的なプラクティス クネビンフレームワーク by デイブ・スノーデン ・新技術要素 ・既存技術の 新しい組合せ ・短期開発 等 無秩序 状況を分析する方法が分からない ・キャリーオーバ ・小規模改良 等 ・シーズ開発 ・先行開発 等 従来開発期間 +既存技術の 大規模改良 等 実際スクラムに取り組んだ新規開発のパワートレーンの活動を クネビンフレームワークに当てはめ分析
  21. 新規開発パワートレーンのスクラム活動で分かったこと(1/3) 単純(自明) マニュアルに基づき単純な問題を 解決するルーチンワークの領域 ⇒ベストプラクティス 困難(煩雑) 込み入った事象を専門家に分析・ 分類させ解決する領域 ⇒グッドプラクティス 複雑(複合)

    分析や経験だけでは解決できず 実験・テストが必要な領域 ⇒創発的なプラクティス カオス(混沌) 完全に予測不可能で非凡な 解決策が必要な偶発的な領域 ⇒場当たり的なプラクティス クネビンフレームワーク by デイブ・スノーデン ・新技術要素 ・既存技術の 新しい組合せ ・短期開発 等 無秩序 状況を分析する方法が分からない ・キャリーオーバ ・小規模改良 等 ・シーズ開発 ・先行開発 等 従来開発期間 +既存技術の 大規模改良 等 実際スクラムに取り組んだ新規開発のパワートレーンの活動を クネビンフレームワークに当てはめ分析