機械システム工学実験
Experiment in Mechanical
Engineering
st
1 year in Kosen
th
（10 grade) part 1
ゴール
• 工学・工業における実験の位置付けを知る。
• 実験に必要な要素を知る。
• 共同で実験を行う必要性を知る。
• 報告書（レポート）の重要性を知る。
• 講義として実験で何を学ぶべきかを知る。
工学における実験（Experiment in Engineering)
工業（Industry)
工学（Engineering)
実
験
科学（Science)
理論
仮説
結果.result
未知：unknown
実
験
実
験
方法・Method
仮定・Assumption
近似・Approximation
研究（Research)
Sim.
設計（design)
Sim.
試作（Prototype)
計
測
製造（Manufacture)
Sim.
品質管理（Quality Manage)
製品（Product)
サービス（service)
結果.result
連携（communication)
修正.revise
Sim.
ニーズ(needs)
計
販売（Sales)
量
満足（satisfaction)
顧客（Customer)
実験
Sim.
対価（Money)
結果.result
広義の実験
実験の要素（Elements in Experiments)
背景：Back ground １．目的：Objective ２．原理：Theory ３．方法：Method
なぜ：Why
なにを：What
どのように：How
理論
仮説
方法・Method
4.l結果：Result
実験
未知：unknown
ニーズ
知識
修正.revise
解決策：Solution
参考文献：reference
Sim.
データの検証
数値＞データの質＝誤差
スケッチ＞妥当性
データの変形
必要な物理量
データの視覚化（グラフ）
方法の妥当性検討
仮定の検証
検証
近似の検証
理論の検証
５．考察：discussion 目的に対するデータの
有用性の検証
データ：data
結果.result
背景
仮説の再組み立て
再実験 仮定・Assumption
６．結論：Conclusion 近似・Approximation
理論 theory
協働（collaborative work)
背景：Back ground １．目的：Objective ２．原理：Theory ３．方法：Method
なぜ：Why
なにを：What
どのように：How
理論
仮説
4.l結果：Result
方法・Method
実験
未知：unknown
ニーズ
知識
修正.revise
解決策：Solution 実験計画
Experiment Managing
課題発見
Problem finding
周辺知識の獲得
課題共有
課題整理
周辺知識の活用
必要な理論
実験プラン
仮定・近似
機器の選定
役割の分担
検証：
Evaluation
Sim.
データ：data
結果.result
背景
仮説の再組み立て
再実験 仮定・Assumption
６．結論：Conclusion 近似・Approximation
理論 theory
仮定の検証
近似の検証
実験方法の検証
目的に関する検証
検証
データの検証
数値＞データの質＝誤差
スケッチ＞妥当性
データの変形
必要な物理量
データの視覚化（グラフ）
仮定の検証
近似の検証
理論の検証
方法の妥当性検討
目的に対するデータの
有用性の検証
５．考察：discussion
報告書の役割（Roll of Reports)
設計に必要な情報・知識
＝実験を含む研究成果
設計上の問題点共有
＝プロトタイプ実験・
シミュレーション結果
改善
要求
実験上の不具合 製造上の不具合 品質上の不具合
仕様との差異
仕様との差異
歩留まり
分
析
製品
顧客（Customer)
製品・
製造
データ
製品
販売（Sales)
製造（Manufacture)
設計仕様
試作（Prototype)
製造上の不具合 仕様との差異
設計（design)
研究（Research)
設計仕様
品質管理（Quality Manage)
部署間の連絡は書面での報告書が必要
Needs
ニーズ(needs)
講義としての実験・卒業研究
•
•
•
•
•
実験に必要な要素を学ぶ
共同で実験する方法を学ぶ
報告書（レポート）の書き方を学ぶ。
実験を通して、学んだ講義の知識を定着する
計画から実践・実験サイクルを自律的に行えるようにする。
本講義における到達目標
• 共同で実験する方法を学ぶ
• 実験データにおける誤差、精度の考え方を学ぶ
• 報告書（レポート）の書き方を学ぶ。
実験１：放射線計測
実験２：ボールの落下
• 実験３：ペットボトルロケット実験を通じて、実験サイクルを体験する。