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February 15, 2006

明日のものづくり

ashitanomonozukuri
 【今週の一冊】
 ●『明日のものづくり』
  CAEによる新しい文化の創造

  著:サイバネットシステム(日経BP社)
   2005.10 / ¥2,100

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 ◆ 燃える一言 ◆

『デザイナーが「こんな曲線になる布」、あるいは「こんな条件下で
    こういう形状になるものが欲しい」と言ったとき、
     それを作り上げるのが設計・製造に携わる技術者の仕事である。
     
     そして、そういう技術者がものをつくるのを支援する道具が
                         CAEなのである。』

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 実は私、やまさんは、大学時代はFEM(有限要素法)を使って「切削シミ
 ュレーション」の研究をしていました。
 
 ・・と書くとたいそうですが、教科書のおまけのプログラムをちょこちょこ
 いじった程度で、5インチフロッピーのPC98で無理矢理動かしていまし
 た。
 
 もちろん本書で取り上げられている現在の、そして明日のCAE(Computer
 Aided Engineering)とは天地雲泥の差です。
 
 この一冊で、CAEの基礎から最新動向まで、一通り俯瞰することができま
 す。
 
 
 CAEの役割は、実際のものづくりの前に、コンピュータ上で仮想的にもの
 を作り、仮想実験を行うことで、実際の試作や実験回数を減らし、コスト・
 開発期間を短縮することにあります。
 
 例えば、マツダでは、設計図面の精度を高めて、多岐にわたる評価項目をコ
 ンピュータ上の仮想試験に置き換えることで試作車作りを不要にし、デザイ
 ン決定から量産開始までを、12ヶ月という驚異的な短期間にしました。
 
 また適用分野も、構造力学、流体力学、熱工学などの構造解析分野、また電
 子回路設計、あるいは光学系のレンズ設計などの分野で利用が進み、更に広
 がりを見せています。
 
 これは近年の「C(Computer)」の、ハードとソフトの能力向上が大きく寄
 与していることは明らかです。
 
 
 一方で、あくまでCAEは「A(Aided)」であって、「Automatic」ではな
 いことを自覚せよ、と登場する方は口々に述べています。
 
 人間は雰囲気を感じることが出来ますが、CAEはできません。
 
 一方、CAEは中身を見ることが出来ます。
 
 だから、エンジニアはリアリティを体験して、頭に描きながら道具として使
 うのが望ましいのです。
 
 引張試験で材料が破断するときの音や雰囲気、破断したものを見ずに、コン
 ター図だけで判断するのは危険です。
 
 
 道具が便利になったからこそ、「E(Engineering)」の部分に磨きをかけね
 ばなりません。
 
 今ならば、例えば5階建てのビルの地震時の振れを解析する場合、実態形状
 に基づいた細かな分割モデルで表現することは可能です。
 
 しかし、工数が増えるばかりで解析精度がよくなるとは限りません。
 
 それならば、各階を集中質量、階をつなぐ柱や壁をばねと考えた、5質点系
 の簡単な串団子状のモデルで考えることが実用的であり、本質を理解できま
 す。
 
 
 CAEは未だ発展途上であり、技術者が思いつかなかった答えを導き、すご
 い発見が出来る「夢の手法」ではありません。
 
 あくまで「何が知りたいか」「結果をどう利用したいのか」が明らかなエン
 ジニアのための「見える化」のツールであることを知った上で、「明日のも
 のづくり」を加速すべく、大いに利用しなければならないでしょう。
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 ◇ カンドコロ! ◇
 
 油圧関係装置の製造などに早くからCAEを導入したカヤバ工業。
 
 同社の切削機械が、早朝、機械の温度が一定にならないうちに稼動させると、
 ひずみが出て軸がずれてしまうことがあった。
 
 要求精度が向上した現在では、無視できない問題になってきた。
 
 やむを得ず、工場では早朝40分間はランニング時間に充てていたが、どう
 考えてももったいない。
 
 そこで、機械内の温度変化のデータを収集し、どこにどういう潤滑油を回せ
 ば温度が一定となるかを解析した。
 
 こうして原因を突き止め、現在ではランニングなしで稼動できるようになっ
 たという。
 
 製品に対するニーズや技術が高度化できれば、それだけCAEを活用する場
 面が増えるのだ。
 
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 ◆ 熱い行動 ◆
 設計・実験・工作を結びつけるのがCAEだ。
 「よく一致させる」解析のための解析では意味が無い。
 
 現物の少ない失敗と、コンピュータ上での沢山の失敗を経験せよ。
 リアルだけ、バーチャルだけでは、どちらも不十分だ。
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 ◆ 燃えるゲージ ◆ | 炎 | 炎 |   | (炎3つが満点)
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 第1章 CAEによる新しいものづくり文化の創造
 第2章 CAEとは?
 第3章 CAEを活用する人たち
 第4章 CAEを支援する人たち
 第5章 CAEを支援するツール
 第6章 CAEの将来

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Comments

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早漏防止:http://www.86and81.com/list/11.html

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 島根県安来市に巨大な工場を構える日立金属が開発した新型冷間工具鋼 SLD-MAGIC(S-MAGIC)は微量な有機物の表面吸着により、金属では不可能といわれていた自己潤滑性能を実現した。この有機物の種類は広範囲で生物系から鉱物油に至る広い範囲で駆動するトライボケミカル反応を誘導する合金設計となっている。潤滑機械の設計思想を根本から変える革命的先端材料いうものもある。
 このトライボケミカル反応にもノーベル物理学賞で有名になったグラフェン構造になるようになる機構らしいが応用化の速度にはインパクトがある。

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