機械設計エンジニアの基礎知識 ｜ 設計・3DCAD・製図・金型等

はじめに

設計は、市場やお客様のニーズを満たせるよう製品の機能や性能を追求する仕事ですが、生産性や製造コストなどを無視することはできません。しかし、設計者自らが生産性を考えるには限界があり、そのため、設計者は生産技術者と共同で仕事を進める機会が多くなります。もし、生産性の考慮が十分にできていないと、組立や加工...

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生産工学について

生産工学とははじめに、このカテゴリのタイトルである「生産工学」という学問についての定義を確認してみましょう。生産工学とは、一言で言うならば、「ものづくり」のシステムに関して研究する学問のことです。この学問の目的は、以下となります。製品開発のプロセスを理解すること管理技術と固有技術を知ること生産現場の...

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生産の目的

先程、生産工学についての定義を示しましたが、ここではもう少し簡単に説明を示していきます。はじめに、物を作るとはどういうことであるのか？　何をすべきであるのか？　ということを考えてみましょう。物を作るには次のような作業が必要となります。製品の企画製品の設計工程の設計販売・原価の計画・管理資材管理・在庫...

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生産の視点からの売れる製品とは？

では、売れる製品とは何でしょう？　売れる製品とは、お客様が購入して満足して頂ける製品のことであり、一般的には、顧客満足度で示されます。顧客が満足する製品を作ることができれば、販売を伸ばすことができるでしょう。では、顧客が満足する製品とは、具体的には何を示しているのでしょうか？顧客が製品を購入して満足...

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生産工程について

次に、物を生産するプロセスである「生産工程」について説明します。生産工程は、原材料、素材、素形材を製品に変換する一連の作業のことを示します。現在は多数の作業方法が存在し、活用されています。以下に作業の種類や作業内容の一例を示します。素材製造材料から素材を製造したり、板材や棒などを製造する作業を指しま...

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生産設計

設計の主目標生産性は、多くの場合、図面の段階で決定してしまうと考えられています。ある製品の材質、寸法、形状、仕上げ粗さなどは図面で決定します。すると、使用できる工作機械や加工手段も決まってしまうのです。そのため、設計は生産を左右する重要なものであり、図面が適当であると、それが会社にとって大きな損失を...

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工程設計

工程設計とは工程設計とは図面を具現化することで、素材から製品へ変換する全体的な生産工程、つまり、「モノの作り方を設計する作業」 のことです。加工方法、加工順序、加工機械を決めることで、部品の仕様、コスト、納期を満足させることができ、良い工程設計と言えるのです。あらゆる加工法の可能性の検討とは、早く効...

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工程設計11の原則

工程設計を行う場合、以下の原則があります。原則1 　準備作業は、重要加工作業の前に行う工作物に加工が施されると、加工表面に色々な影響が残されます。この影響を除き、仕上加工時に問題を残さないようにするため、準備作業は重要加工作業の前に行わなければなりません。原則2 　取付面の加工は、工程の初めのほうに...

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作業設計

作業設計の中心的な内容は、工程設計によって機械が選定できたことで、工具の選択・設計となります。工具の設計工具の必要条件工具は加工する材料よりも硬いことが重要です。この硬さは、加工中においてもその条件を満たしている必要があります。加工中は熱が発生し、工具の加工点とその付近は高温にさらされるため、高温下...

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工具寿命

「切削工具」の工具寿命を判定するためには、摩耗が重要となります。すくい面がえぐり取られるすくい面摩耗と、逃げ面がすり減る逃げ面摩耗があります。[1] すくい面摩耗すくい面摩耗は工具の強度に影響するため、大きな破損につながります。しかし、工作物の仕上精度には影響しません。[2] 逃げ面摩耗逃げ面摩耗は...

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冶具、取付具の設計と選定

冶具とは「機械部品の制作、検査、組立などにおいて、工作物の位置決め、締付け、工具の案内などを行う器具や装置」のことをいいます。取付具とは、「工作物を位置決めしたり保持したりする装置をいい、工具の位置決めの制御には用いられない」もののことをいいます。設計者は、工具、冶具、取付具を設計する前に、まず加工...

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生産管理

ここでは、生産管理とトヨタ生産方式の基礎について解説を進めます。生産計画■ライン生産方式における生産計画ライン生産方式においては、サイクルタイム、あるいはタクトタイムと呼ばれるものが問題となります。サイクルタイムとは、と表すことができます。例えば、1か月の稼働日数：２０日、１日あたりの稼働時間：８時...

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洗浄（surface cleaning）

言葉の通りの処理で、金属材料の表面にある汚れを除去して、汚れがない表面にするための作業を「洗浄」といいます。この洗浄は各種表面処理を行う前処理として必ず行われる工程です。この工程は大きく2つに分けることができます。酸洗い（acid pickling）酸洗いは、金属の熱処理によって発生した「焼け」、錆...

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PERTとCPM

企画またはプロジェクトを完成させたい場合、その実行計画を立て、工程の進捗状況を管理しなければなりません。そのためによく活用される方法が「ガントチャート」です。ガントチャートは、下図のように作業工程を棒グラフで示し、視覚的に作業計画をわかりやすくしたものです。このガントチャートを用いて、作業順序、作業...

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在庫管理

生産を行う上で、資材や部品などが必要な量を必要なときに必要な場所に供給されることが重要です。しかし、品切れ損失の発生を皆無にしようとすれば、多大な量を保管しておかなければなりません。この保管のために費用が増大してしまいます。そこで、このバランスをうまく達成しながら目的を達成させる在庫管理が大切となり...

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生産設備と配置計画

生産用主設備所定の機能や性能を持った製品や部品を創成するなど、いわゆる製品生産の中心的役割を担った作業を行う設備のことをいいます。素材製造作業や加工・組立作業に用いる設備がこれにあたります。例として、除去加工用設備（旋削加工、研削加工）、塑性加工用設備（プレス機械、ロール機械）、組立設備、板金加工用...

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生産設備の制御・保全と品質保証

設備の制御実際に製品を生産するには、種々の生産用設備を所定の目的に沿って稼動させなければなりません。そのために制御が必要なのです。制御とは、正常な稼動できるように、生産設備における機械やシステムに所要の操作を加えることです。■数値制御入力された数値データに基づいて、デジタル電子回路で発生した電気的パ...

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