R07【01機械部門】必須問題Ⅰ『骨子例・解答論文例』問題Ⅰ-2：⑥半導体製造装置の精密位置決めステージ - 技術士第二次試験 -

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　　　　　　　　▶R06｜機械製品の例１：産業用ロボット　
　　　　　　　　▶R06｜機械製品の例２：圧力容器
　　　　　　　　▶R06｜機械製品の例３：半導体製造装置
　　　　　　　　▶R06｜機械製品の例４：エアコン
　　　　　　　　▶R06｜機械製品の例５：遠心ポンプ
　　　　　　　　▶R06｜機械製品の例６：プレス機械

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🔶R07_I-2｜過去問題

　機械製品の設計から製造までの様々な段階において、実験式の精度、設計ツールの解析精度、数値解析の誤差、部品の加工精度、組立精度などの、ある幅をもった不確かさ又は誤差がかならず存在する。以下では、これらを総称して「精度」と呼ぶことにする。
　これらの精度は相互に関係しており、最終的な製品の特性や性能を向上させるためには各段階での精度の定量的な評価と、その相互関係の評価とが必要とされる。
（１）機械部門における技術者としての立場で、機械製品を１つ想定し、最終的な製品の特性や性能を向上させるための精度にまつわる技術的な課題を多面的な観点から３つ抽出し、それぞれの観点を明記したうえで内容を示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち最終的な製品の特性や性能に対して最も重要と考えるものを１つ挙げ、これを最重要とした理由を他の精度との相互関係も含めて述べよ。さらにその課題に対する複数の解決策を、機械部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示した解決策をすべて実行しても残存しうる、若しくは新たに生じうる懸念事項を示し、さらにその対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。

「日本技術士会」HP

🔶R07_I-2｜骨子例：⑥半導体製造装置の精密位置決めステージ

１．多面的精度課題の抽出と分析
　〇機械製品
　　・半導体製造装置の精密位置決めステージ
　　・機構・制御・環境の複合的精度影響
　〇観点１：機構設計における幾何学的精度
　　・機械要素の幾何学的不完全性による影響
　　・複合誤差による根本的解決困難性
　〇観点２：制御系における動的応答精度
　　・制御系固有誤差による位置決め阻害
　　・ステップ応答振動による安定性劣化
　〇観点３：環境外乱に対する安定性精度
　　・環境要因による精度劣化影響
　　・システム全体の総合精度管理困難性

２．最重要課題およびその解決策
　▼最重要課題及びその理由
　　・機構設計における幾何学的精度の優先性
　　・基本誤差の物理的除去困難性と相乗効果
　▽解決策１：高精度機械要素選定と組合せ最適化
　　・超精密リニアガイドと精度等級部品採用
　　・予圧調整による剛性と精度両立
　▽解決策２：レーザ干渉計誤差補償システム導入
　　・6自由度誤差同時補正システム構築
　　・リアルタイム温度補償機能実現
　▽解決策３：精密組立調整技術の体系化
　　・専用治具による組立誤差最小化
　　・段階的調整と実測値反復プロセス

３．解決策実行に伴う懸念事項及びその対策
　１）経年変化による精度劣化対策
　　・状態監視による予防保全システム
　　・自動校正機能による基準位置再設定
　２）システム複雑化誤差要因増大
　　・階層化制御アーキテクチャ採用
　　・冗長設計による基本性能維持
　３）コスト増大と製造複雑化対応
　　・段階的仕様設定によるバランス調整
　　・自動組立システムと標準化実現

４．業務遂行に必要な要件・留意点
　☆技術者としての倫理の観点
　　・設計・製造段階での安全性検証徹底
　　・技術事例共有による組織貢献義務
　☆社会の持続可能性の観点
　　・必要最小限仕様による環境負荷回避
　　・技術伝承による持続可能発展基盤構築

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