モジュール構造図とは?効率的な作成方法をご紹介!

 2021.06.18  株式会社システムインテグレータ

近年、システム・ソフトウェア開発で、汎用的な機能を担う部分において、「モジュール化」を行うケースが多く見られるようになりました。モジュール化を上手くできれば、開発効率やメンテナンス性が向上し、生産性の改善が期待できます。
モジュール化を開発に用いるためには、設計時に「モジュール構造図」の作成が必要不可欠です。
当記事では、モジュール化の概要から、必要性やメリット、モジュール構造図の作成方法、おすすめのCADツールまでをご紹介します。
モジュール構造図の作成・管理を効率化したい方や、システム・ソフトウェアの設計・開発プロセスをブラッシュアップしたい方は、ぜひ参考にして下さい。

モジュール構造図とは?

businessman hand shows  business success chart diagram concept

モジュール構造図とは、モジュール化が用いられたシステムを構成するモジュールがどのように分割されて、各モジュールがどのような処理を行うかを示した設計図のことです。モジュール構造図は、モジュール関連図とも呼ばれます。
システム開発の設計で活用される他の図と同じように、モジュールの構造を図形や矢印を用いて表現することで、システムを構成するモジュール構造が視覚的に理解できることが特徴です。
モジュール化を活用した開発を行う際には、モジュールの組み合わせや相互作用を把握することが重要となるため、設計工程でモジュール構造図を作成することは必須といえます。

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モジュール構造図のサンプル

モジュール化とは?

モジュール化とは、システムやソフトウェアを設計・開発する際に、プログラムを機能的なまとまりで要素分解することをいいます。分解されたプログラムはモジュールと呼ばれ、パーツ(部品)のように取り扱います。
モジュール化を行うと、モジュールをまるでプラモデルのように組み合わせたり交換したりして、システム・ソフトウェアの開発・メンテナンス・カスタマイズを行なうことができるようになります。
ちなみに、モジュール化はIT分野から発祥したスキームですが、ソフトウェアでもハードウェアでも適用可能であり、製造業から社会インフラまで幅広く活用されています。

モジュール化の必要性

モジュール化は、現代社会におけるシステム・ソフトウェアの設計・開発において必要不可欠な技術のひとつであるといわれています。その理由として、以下のようなものが挙げられます。

  • システム・ソフトウェア開発にスピードが求められるようになった
  • システム・ソフトウェアが高度化・複雑化してきた
  • 大規模なシステム・ソフトウェア開発のニーズが高まってきた
  • 開発コスト・リソース・工数の削減が必要となってきた
  • 開発に携わる人数が増えてもプログラムの規格化・標準化を行う必要が高まってきた

システム・ソフトウェアの開発は、社会のニーズに応じて進化する必要があります。現代社会の難易度が高く多様化されたニーズに対応するためには、開発工程を効率化・シンプル化して生産性を高めなければ業界で取り残されてしまうでしょう。
システム・ソフトウェア開発を行う企業が、クライアントニーズに対応するためにも自社が生き残るためにも、モジュール化の積極的な活用は欠かせないといえるのです。

モジュール化のメリット

double exposure of new modern laptop computer with businessman hand working and business strategy as concept

モジュール化が必要とされている理由は、システム・ソフトウェア開発の生産性向上において、大きなメリットがあるためです。
モジュール化のメリットを最大限に発揮するためには、具体的にどのようなメリットを得られるかを詳しく知っておくことが重要となります。
ここでは、モジュール化によって得られる主なメリットについて解説します。

理解のしやすさ

モジュール化の代表的なメリットは、プログラムの理解のしやすさが向上することです。モジュール化された部分に関しては、いつどのようなタイミングでプログラムを呼び出しても同じ結果が返ってくるためです。
頻繁に使用する機能や一般的な機能はできるだけモジュール化してプログラムを構成することで、プログラム全体を見渡した際にどこでどのような処理を行っているかを明確に理解することができます。
例えばの話ですが、システムやソフトウェアをすべて既存の汎用モジュールの組み合わせで作成できるなら、非常に分かりやすいプログラムとなるでしょう。
プログラムの理解のしやすさは、開発時だけでなくデバッグやメンテナンスを行う際においても優位に働きます。

メンテナンスの簡易化

モジュール化には、メンテナンスを簡易化・容易化するというメリットもあります。
もし、システムやソフトウェアの特定の機能について改善や変更が発生した場合、その機能がモジュール化されていれば、該当するモジュールのみでメンテナンスを完了することができます。機能を追加する場合も、モジュールを足すのみで事足ります。
しかし、プログラムがモジュール化されていなければ、改善や追加の対象となる機能が関連する複数個所をメンテナンスしなければならないため、場合によっては膨大な労力と時間が必要となってしまいます。
システム・ソフトウェアは、後から改善を施したり機能を追加したりするケースが少なくないため、メンテナンスが簡易化されるメリットは大きいといえるでしょう。

生産性の向上

汎用モジュールの作成には手間と時間がかかりますが、一度作成したモジュールは何度でも使いまわすことができるため、コーディングの手間と時間を大幅に短縮して開発効率を高めることができます。
また、プログラムを構成するモジュールは個別にテストを行うことが可能であるため、完成度の高い汎用モジュールを作成しておけば、モジュール化された部分に関してはテストの時間と手間を短縮することもできます。
上記の理由から、モジュール化を行うことは、システム・ソフトウェア開発の生産性を大幅に高められることが最大のメリットです。
特に、大規模なシステム・ソフトウェアを開発する場合や、類似の開発を何度も行う場合においては、モジュール化によって得られるメリットは非常に大きいと言えるでしょう。

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モジュール構造図の作成方法

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モジュール構成図を作成する際には、モジュールがどのように配置されて各モジュールがどのような処理を行うかを明確に表現する必要があります。反対に、上記の要件を満たせるなら、どのようなツールで作成しても構いません。

モジュール構造図の作成には、大きく分けてWordやExcelといった汎用ツールで作成する方法と、システム設計用のCADツール(作図ツール)で作成する方法に分かれます。どちらでも問題はありませんが、作業効率性を重視するのであれば、専用のCADツールで作成することがおすすめです。
WordやExcelで作成する場合とCADツールで作成する場合のメリット・デメリットについて、以下にそれぞれ解説します。

WordやExcelでの作成

モジュール構成図は、システム・ソフトウェアを構成するモジュールの配置と関係を図示できれば作成できるため、図形描画機能を備えたWordやExcelでも作成することができます。
WordやExcelでモジュール構成図を作成する場合は、具体的には図形を自由に配置できるオートシェイプ機能を主に使用して作成を行います。
WordやExcelでのモジュール構成図作成にあたっては、メリット・デメリット双方があるため以下に解説します。

メリット

WordやExcelでモジュール構成図を作成するメリットは、多くの端末にインストールされている汎用ツールであるため、特に準備をする必要もなく手軽に作図に取り掛かれることです。
また、操作が簡単であり、普段から使い慣れている汎用ツールであるため、ツールの習熟を必要としない点もメリットといえるでしょう。
上記の理由から、モジュール構成図の作成にはWordやExcelといった汎用ツールが用いられるケースは多くあります。

デメリット

WordやExcelでモジュール構成図を作成するデメリットは、専用CADツールと比較すると作業効率性の面で劣ることです。
簡単な操作で作図を行なうことができますが、WordやExcelのオートシェイプは一つひとつ手作業で挿入する必要があるため非常に手間と時間がかかるためです。作図のテンプレートも無いため、毎回白紙の状態から作図を行わなければなりません。
また、WordやExcelで作図を行うと、作成者によって異なる図ができあがるため、図のレイアウトやクオリティの標準化が難しいというデメリットもあります。

CADツールでの作成

システム・ソフトウェア設計用CADツールは、モジュール図や各種UML図の作成に必要な機能を備えたツールです。目的・用途がハッキリとしているため、汎用ツールよりも素早く効率的に各種作図を行なえることが特徴です。
また、汎用ツールで作成したモジュール構造図は各モジュールの構成や機能を図形とテキストで表現しているにすぎませんが、専用CADツールには定義情報など他のデータと連携・連動できる機能を持つツールも多く、管理や情報の更新の面においては、専用CADツールの方が圧倒的に優れています。
CADツールにも、メリット・デメリットがあるため、以下にそれぞれ解説します。

メリット

専用CADツールでモジュール構造図を作成するメリットは、作業効率性に優れており素早く効率的に作図を行なうことができる点です。
多くのCADツールでは、作図に必要なパーツがデフォルトで用意されており、これらをドラッグ&ドロップで配置するだけで、スムーズにモジュール構造図を作成することができます。作図のレイアウトも、頻繁に使用されるパターンはテンプレートとして備わっています。
各パーツは規格化されているため、作成者による属人化も大幅に解消させることが可能です。

デメリット

専用CADツールでモジュール構造図を作成する大きなデメリットは特に見当たりませんが、敢えて言えば有料ツールであれば導入や利用にコストが必要となる点と、機能が充実し過ぎていると持て余す点が挙げられます。
これらのデメリットは、導入前に複数のツールの無料トライアルを比較検討して、自社に適したツールを選定することで回避することができます。
あまり高度な機能や充実した機能を求めない場合は、無料ツールを導入することがおすすめです。無料の作図ツールでも優秀なツールが多くリリースされており、WordやExcelでの作図よりは大幅に効率性を高めることができます。

モジュール構造図の作成なら「SI Object Browser Designer」

モジュール構造図の作成を含めてシステム・ソフトウェア開発の設計工程を合理化・効率化したいなら、弊社が提供する「SI Object Browser Designer」の導入をご検討ください。

同ツールには、以下のような特徴・メリットがあります。

  • パーツやテンプレートが用意されており、WordやExcelよりも簡単でスピーディーに資料や図面を作成できる
  • 資料や図面の作成に特化したUIで扱いやすい
  • 各種資料や図面を専用のフォームで作成できるため、属人化を防止して標準化できる
  • 変更履歴を追跡できるため、複数人での作業やデータ共有を行っても不整合が起こらない

システム・ソフトウェアの設計・開発工程の合理化・効率化を図るためには、各種資料や図面を効率よく作成すると同時に、ヒューマンエラーを防ぐ工夫や管理の方法も重要となります。
「SI Object Browser Designer」であれば、多くの企業が直面している設計・開発のさまざまな課題を解決することが可能です。業務改善を図りたい方や現状に課題を抱えている方は、ぜひ「SIObjectBrowserDesigner」の導入をご検討ください。

まとめ

モジュール化の概要・必要性・メリットから、モジュール構成図の作成方法までをご紹介しました。近年ではシステム・ソフトウェアの開発・カスタマイズ・メンテナンスの効率を高めるためにモジュール化が採用されることも多く、モジュール構成図作成の重要度も高まっています。
モジュール構造図はWordやExcelといった汎用ツールでも作成可能ですが、問題となる点もいくつかあるため、できれば専用CADツールを導入することがおすすめです。
今回ご紹介した弊社の「SI Object Browser Designer」のようなCADツールを活用することで、モジュールのスムーズな作成・管理および業務全体の効率化が実現できるため、ぜひご検討下さい。

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