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こんにちは、爪ゾウです。
第4章
Design Review.fm第17回目は、
前回の続きで、実際の設計の
解体前と解体後を比較しながら読んでいきます。
前回の16回目を聞いていないという方は、
そちらから聞いてもらった方が良いと思います。
今回は第4章からですね。
本編に行く前にちょっとだけ雑談したいんですけど、
先日11月9日にですね、
ちょっとエゴラッピンというバンドのですね、
ライブを見てきました。
渋谷クワトロっていうライブハウスっていうんですかね。
ああいうところ、私初めて行ったんですけど、
そこで開かれた渋谷クワトロの
35周年記念というわけではないんでしょうけど、
そういう年だそうで、
エゴラッピンのライブが
それ以降に合わせてあったので、
観戦希望にですね、応募して
当選しましたので行ってきました。
エゴラッピンというバンドを知らないバンド、グループ、
知らない方もいると思うんですけど、
NHKの朝ドラブギウギを見ていらっしゃる方がいれば、
その主題歌をですね、
坂井優さんと朱莉さんと一緒に歌っている
中野由恵さんという方がいるんですけど、
その方がボーカローをやっています。
なので、歌声とか聞いたことある方は
多いんじゃないかなと思うんですけどね。
このエゴラッピンが昔から好きでですね、
本当にもう、
どれくらいですかね、
学生の頃からなんで、
もう15年以上前からなんですけど、
きっかけとしては昔、
私立探偵浜マイクっていう
長瀬雅人さん主演のドラマがあって、
それの主題歌がこのエゴラッピンの
くちばしにチェリーっていう曲だったんですけど、
そこを最初どっちだったかな、
多分ドラマから入ったと思うんですけどね。
そのドラマを見てて、
最初オープニングに流れる
くちばしにチェリーが好きになって、
そこからハマっていったという感じですかね。
はい。
とても良かったですね。
やっぱり年齢層は高かったですね、
来ているお客さんがね。
同年代、40代、50代とか、
当然若い人もいたんですけど、
また行きたいですね。
ということで、
今日は第4章から始めていきたいと思います。
では本編をどうぞ。
本編です。
実際の設計第4章です。
第4章も海底前後で、
内容が違っていて、
海底前の第4章は、
設計に伴う作業ということで、
ページ数としては、
24ページの比較的短い章ですね。
海底前の設計に伴う作業という章では、
まずその図面の表題欄の書き方だったり、
図面の書き方、
対三角法で書きましょうねとか、
断面図、線の太さ、
文字の書き方などですね、
時代的に手書きを想定した注意書きだったり、
あとは剣図の方法、
ここで言っている剣図というのは、
レビューという意味合いではなくて、
本当に剣図、図面をチェックする方法ですね。
赤ペンを使ってチェックしましょうね、
という話から、
部品図、組み立て図は、
こういったところ、寸法だったりとかね、
こういうところに注意して剣図しましょうとか、
あとは図面の訂正の仕方、古い図面は回収して破ることなんて、
というのも書いています。
あとは図面の保存の方法というのも書いてあったりして、
例えば、A4サイズよりも大きいサイズ、
A3、A2、A1、A0というのは、
こういうふうに折りたたみましょうと、
紙の図面の畳み方まで書いていますね。
今の電子化、ペーパーレス化される前の方法ですね。
確かにね、
私の会社もですね、どれくらいかな、
今はもうそのままですね、
どれくらいかな、今はもうその開発の部屋に
図面を紙で保存しておくということはないんですけど、
5年、10年まではいかないと思うんですけど、
それくらい前までは、
図面、部品図とか組み立て図とか、
印刷したものを、キングファイルという
大きなファイルにね、穴を開けて、
閉じて保存してましたね。
部品表とかもね。
あれもいいところはあるんですけど、
パッとね、サッと開いて、
パラパラッとめくってみれるっていういいところはあるんですけど、
最新に更新されないものがあったり、
だんだん破れてきちゃったりとか、
ペーパーレス化しましょうという流れがあって、
今はなくなっています。
えーと、そういうことで、
その次はですね、設計が終わって図面ができたら、
部品の製作を依頼しましょうねと、
内製なのか、外注なのか、
その外注先の選び方なんかも、
ここでは書かれていて、
有名なメーカーの工作機械を持っている業者がいいですよと。
なぜかというと、有名なメーカーの工作機械だと、
精度がいいでしょう。値段も高いしね。
精度がいいはずなんで、そういう業者を
外注先として選びましょうねという話とか、
あとはその手配、
製作依頼をした後も、
ちゃんと納期をフォローしましょうとか、
部品が揃ったら組み立てしましょうねという、
一連の設計に伴う作業として、
設計した後の話まで、
改定前のこの章では書かれています。
改定後ではどうかというと、
ただ部分的には、
違う章に書かれていたりする内容もあって、
例えば検図の進め方や、
部品の製作依頼をすることというのは、
改定後の第10章、設計の手段というところで、
少し書かれています。
では改定後の第4章は、
お題目としては、
機能と機構の実現、
考えをどう具体化するかという、
メカとエレクトロニクスと、
ソフトウェアを融合した、
メカトロニクスの視点で、
機能から機構を具体化する方法について、
この章では述べられています。
この内容も改定前にはなかった新しい内容です。
最近の機械は、
モーターやセンサーや、
コンピューターの制御が欠かせない、
当たり前のことになっているので、
そこまで考えて設計することが必要です。
あとは具体的な機構の紹介です。
回転運動、直線運動をさせるもの、
リンク機構、パネ、
力のループの考え方、
ボルトの締結、調整する機構、
地面に固定する方法など、
基本的な内容です。
章の終わりでは、
プレス機とロボットハンドを例として、
メカとエレクトロニクスとソフトウェアの
進み分け、使い分け、
組み合わせの仕方、
考え方を紹介しています。
その中で、
解体後のこのページは
71ページと結構多くのページを使って
説明している章となっていました。
第5章
次は第5章です。
解体前の第5章は、
設計の手段という章です。
これは解体後では、
第10章に同じ名前で書かれています。
解体前は17ページ、
解体後は25ページです。
解体前では、
手段として手書きの設計、
その次にCADシステムを用いた設計、
その将来像、
そして解析の手段という3つを説明していました。
まず設計のプロセスというものを
その前に説明しています。
設計のプロセスというのは、
設計者の頭の中から図面上に投影された
イメージの美しさ、バランスなどの点から
イメージを改善し、フィードバックをかける。
この改善されたイメージを図面に反映して、
それを見ることにより、再びフィードバックが発生する。
フィードバックの繰り返しというのが
設計のプロセスにあたり、
これが機械設計の真髄であると書かれています。
このようなプロセスを実現する手段として、
従来から用いられていたのが、
手書きによる設計というのは、
まずポンチ絵を作成して、
使用を満たす構造を検討するところから始まります。
さっき話したように、
フィードバックを繰り返しながら、
計画図を完成させていく。
計画図が完成すれば、
海底前のところでは、
まだまだ手書きすることが残っている頃に
書かれたものだと思うので、
いくらCADが進歩しても、
手書きの設計はなくならないよ、
みたいなことを書かれています。
3D CADが主流となって、
ポンチ絵を描くプロセスは必要です。
私もいきなりマウスを握るな、
まずはポンチ絵を描いて持ってこい、
と口をすっぱく上司に言われました。
まずは裏紙でもいいので、
自分の手で絵を描いてみる。
それが非常に大事です。
海底後のほうを見てみると、
手書きの設計という項目はなくなっていました。
なくなっていて、
始めからCADを使う前提の説明が始まります。
ただそのプロセスの始めとしては、
構想図を描くところから始まっています。
海底後に変わっているところだと、
3D CADの機能を構想設計にうまく使いましょう、
3Dモデルがあることで、
デザインレビューが効率的にできるようになって、
コンカレントエンジニアリングも可能になりましたよ、
という話があったり、
CADのデータの扱い方の注意点、
変更管理をちゃんとしましょうね、
第5章: 設計と力学
という話も書かれています。
このCADと設計解析についての
項目は海底前後で
同じような話をしていますが、
海底後のほうがよりページ数を使って、
詳しい内容、力を入れて書かれています。
次に第6章です。
海底前の6章は、
設計に不可欠な知識として、
45ページを使って以下のような話をしています。
設計と力学として、
重心や力のループの話をして、
設計と工学というところで、
四力プラス振動学とか構造学とか、
ありますよという簡単な説明をしているのと、
設計と制御として、
シーケンス制御、フィードバック制御も簡単に説明しています。
次に設計と標準として、
各種標準規格、JISとかISOとか、
そういう話をしています。
次に設計と情報として、
情報収集、
設計に必要な情報をこうやって集めて、
こうやって整理しましょうねという、
そういうお話をしていましたね。
次に設計と発表として、
デザインレビューだったり、外部の団体のところで、
自分の考えを発表することについて、
注意だったりという話をしています。
最後に設計と特許として、
特許をなぜ出すのか、特許の出し方、
という話をしています。
ちなみにですが、東京特許客局、
東京特許客局というのは、今まで存在したことがない、
そうです。
そういう言葉のために作られた架空の部署、
部門だそうですね。
ここが改定後にはどうなったかというと、
改定後には設計に必要な力の知識として、
力だけを抽出したような章に変わりました。
なのでページ数としても、
23ページに半減していて、
章の番号としては、
改定後は第5章で、
この話をしています。
改定前の設計と力学、
設計と工学の中の力についての話と、
同様の内容ではあるのですが、
トルクの計算例とか、
数式がいくつか載っていて、
具体的な計算方法という説明が増えています。
圧力とか熱伝導の説明も詳しくされています。
最後の方で、
力学と電気のアナロジーとして、
直線運動、回転運動、
電気回路、
物理量を同じような式で表せますよという、
比較の話もしています。
というのが改定後の第5章の話で、
第6章: 設計の寸法と形
改定後の6章は何かというと、
寸法、形と大きさを決めるという章になっていまして、
これは改定前の3章である、
設計で決めること、
という内容から、
寸法の部分だけを独立させたような章となっています。
寸法を決めるというのは、ある機械、ある部品を設計する上で、
最も具体的な情報を決めることで、
寸法で考えることが重要な思考であると、
この章では言っています。
具体的に寸法をどうやって決めていくかという話は、
それがそのまま設計をすることの流れにもなるのですが、
まず基本的な仕様、必要性能があって、
そこでは全体の寸法だったり、
ストロークだったりというのを決めていきます。
基本仕様から部品の構成を考えるときに、
それぞれの部品ですね、モーターとかセンサーとかシリンダとか、
そういう構成を考えるときに、
モーターとか、そういう購入する部品の寸法が決まっていきます。
部品構成を考えたら、
それぞれの部品形状を決めると、
モーターを固定するもの、センサーを固定するもの、シリンダを固定するもの、
加工方法だったり、組み立て方法を考えながら、
どういう形状になるか、部品の形状の寸法を決めていきます。
形状を決めた後、
モーターと実際に掛かる力というのを考慮して、
軸の太さだったり、木々溝の大きさだったり、
歯車のモジュールとかですね、軸受け寸法とか、
フレームのサイズ、板厚、ボルトの本数とか、
そういう使用強度を満足するような寸法を次に決めていきます。
その次にですね、空間の取り合い、相互位置などから寸法を決定する。
モーター、センサー、シリンダとか、それぞれ要素単体では今整列しているんですけど、
それぞれの距離関係、空間の取り合い、干渉しないようにだったり、
位置合わせ、はめ合いだったり、そういう空間上の寸法を決めていく。
そこまで決まってしまえば、あとは仕上げに入っていく。
寸法を決める仕上げというと何があるかというとですね、
例えば角、隅の処理ですね、面取り、アールの指示を入れたり、
はめ合いの軸、穴の高さ、木下高さ、加工精度を考えた高さを決めていく。
あとは表面粗さ。表面粗さというのもね、
ただ単純に逃げていればいい。
素材そのままの面でもいいところ。
物がつくところ。物がつくにしても適当なね、ブラケットがつく面なのか、
しっかりした精度ものの部品がつく面なのか、というところで表面粗さが変わってきますね。
という流れで寸法を決めていくという話があって、
その過程で今出てきたような高さ、はめ合い、角と隅、面取りとかですね、
また表面粗さというところもそれぞれ個別にこの章では説明してくれています。
という感じが改訂後の第6章でした。
はい、ちょっと今回も長くなってしまったので第7章からはまた次回としたいと思います。
昨日の11月18日土曜日ですね、スペースXのスターシップスーパーヘビーの2回目の飛行テストがありましたね。
飛行テストなんですよ。打ち上げテストじゃなくて飛行テスト。
飛んで戻ってくるので飛行テストですね。
1段目はほぼ成功と言ってもいいんじゃないかという気がするんですけど、
打ち上げの時にエンジンも33機全て働いてましたしね。
ただ2段目分離した後に1段目のスーパーヘビー部分が爆発してしまって、
2段目も途中で通信ができなくなってスターシップ部分も爆発したというところで、
本来の目的は達成できなかったんですけども、
1回目よりかは間違いなく前進していると思いますので、また次回に期待したいと思います。
ということで、実際の設計を読む。
2回目で終わるかなと思ったんですけど終わらなかったですかね。
じゃあまた3回目聞いていただければと思います。
ではまたお会いしましょう。さようなら。
