第10章 機械設計の高度化 ★本講義の内容だけでは機械設計はできない？ ★教科書や参考書の設計手順で設計ができるのか？ ★高度な機械設計を目指す！ 10.1 機械の高性能化 ★機械の性能とは，機械の種類や用途によって様々！ 10.1.1 性能評価 高性能化 性能評価 スターリングエンジンの性能評価 10.1.2 情報伝達 ★1つの機械を一人だけで設計することはほとんどない！ ★設計者同士の情報伝達が重要！ CADの利用 プレゼンテーション 10.1.3 設計の最適化 ★定量的で精度の高い解析が必要不可欠！ 空力解析 構造解析 コンピュータを利用した高度な解析 どこまで最適化ができるのか？ 設計者の判断が重要？ 10.1.4 信頼性の高い設計 機械製品を開発する場合， ★故障しにくい製品であること。 ★もし故障してもすぐに修理できる製品であること。 信頼性評価 FMEA手法（Failure Mode and Effects Analysis) 機械システムを構成する部品（または機器）に故障が発生した 場合を想定し，その際，機械全体にどのような影響を与えるの かを表を使って解析する。 機械設計，生産コスト評価，品質管理に適用可能？ 大型舶用スターリングエンジンのイメージ 簡単なFMEA解析シートを作成してみる。 大型舶用スターリングエンジンのFMEA解析シート FMEA解析の影響度と発生頻度 影響度の点数 故障等級＝影響度×発生頻度 故障等級が高いほど，要注意！ 例えば，30以上は設計見直し！ 発生頻度の点数 10.2 「やさしさ」のある機械設計 やさしさ やさしさ やさしさ やさしさ 10.2.1 使用者にやさしい機械の設計 (1) 機械の操作性 ★使用者（消費者）の扱いやすさ！ ★使用者が機械製品を間違いなく使用する！ 操作のわかりやす さ！ 操作のしやすさ！ (2) バリアフリー ★高齢者や障害者が機械を使う場合，邪魔になる様々なバリ ア（障壁）を取り除く！ バリアフリー船のイメージ (3) ユニバーサルデザイン バリアフリー 高齢者や障害者のバリア（障壁）を取り除く！ ユニバーサルデザイン 全ての人（健常者を含む）が使いやすい機械！ ★機械設計にユニバーサルデザインの考え方を取り入れてい く！ 10.2.2 環境にやさしい機械の設計 (1) 機械と環境 ★機械は地球環境を悪化させる？ ★このような問題を解決するためにどのような方法があるのか？ (2) リサイクル設計 リサイクル 不要になった製品を新たに製作する製品の原料 または部品として再利用する！ 廃棄物（ゴミ）をできる限り少なくする機械設計！ ★リサイクル設計の要点 ① 樹脂部品の樹脂選択：一般に，樹脂材料は金属材料と 比べて再利用が難しい。再利用が容易な樹脂材料を選 択する。 ② 分解性，取り外し性：製品の分解が容易な構造とする。 ③ リサイクルのためのコスト・時間の低減：リサイクルのた めに多大なコストが必要であると，産業・事業として成り 立たない。 ④ 資源消費量の削減：製品を完成させるまでに必要な資源 消費量をできる限り少なくする。 ⑤ 廃棄物の削減：使用済みの製品から発生する廃棄物を できる限り少なくする機械設計が必要である。 (3) ライフサイクルアセスメント（LCA） LCA 広範囲な環境への影響を評価 原料調達からリサイクルに至るまでの製品の流れ を対象とした環境評価手法 10.3 もの作りのための機械設計 を目指して 10.3.1 考える機械設計 ① 考えられるあらゆる方法（構造）を考える。 ② 最初に思いついた方法がベストな方法とは限らない。 ③ ある程度の時間をかけて，しっかりと考える。 ④ 幅広い知識と興味を持つ。 10.3.2 迅速な設計 ① 機械設計や機械製図はできる限り短時間で終了させる。 ② JISなどの規格部品を積極的に利用する。 ③ CADをうまく利用する。 ④ 多くの知識と工学的な「勘」を養う。 フリーハンド CAD図面 10.3.3 手作り機械の勧め 実際の現場 設計→加工→実験・評価・・・の分業 手作り機械 設計からもの作りまで・・・ ★自らが考えた発想を「手作り」で製作することは，新たな発想 を産む！ ★その後の工学・工業技術の発展につながる！ 本日の課題（アンケート） 今から配布するアンケートにお答えください。 【問１】機械への興味 【問２】機械に関する知識 【問３】本講義の進め方 【問４】今後の予定 【問５】その他
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