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こんにちは、ツネゾウです。
デザインレビューFM第18回目となります。
もうすっかり冬ですね。
石油ストーブも出しました。
いつもこたつも出すんですけれども、
今年は無しにしようかなと思っていて、
なぜかというと、うち猫がいるんですけれども、
なんでかね、リビングに置いてある布系のものに
おしっこしちゃうようになってしまったんですよね。
乗り込んだ洗濯物とかクッションとか。
なので、こたつの布団にも間違いなく
しちゃいそうだなということで、
今年はこたつなしでいこうかなと思っております。
何か対策をしたいなとは思っているんですけれども、
ちょっと今のところうつてなしで、
リビングから布系のものをなくす、置かないと。
もともとソファーは置いていなくてですね、
床に座るみたいなリビングだったんですけど、
ちょっと困っちゃいますね。
何か良い案があれば教えてほしいです。
ハッシュデザインレビューFM、
レザレFMでお待ちしております。
ということで、今回は実際の設計を読むの第3回目となります。
1回目、2回目をまだ聞いていない方はですね、
そちらから聞いてもらったほうが良いです。
今回はね、第7章からやっていきたいと思います。
そろそろ飽きてきちゃうと思うので、
今回でおしまいにします。
ということで、本編をどうぞ。
はい、本編です。
第7章から、改定前後を比較しながら読んでいきましょう。
設計に不可欠な材料
第7章はですね、改定前後、どちらも材料のお話をしています。
改定前が設計に不可欠な材料として17ページ。
改定後は材料、どんな材料を選ぶかとして23ページ。
改定後の方が少しページ数が多いですね。
改定前の方では、いきなり鉄鋼材料から始まって、
非鉄金属、アルミとか銅系の材料、
そして非金属材料のプラスチックやセラミックの説明をして終わるんですけれども、
改定後の方ではですね、
題目にどんな材料を選ぶかとあるように、
まず材料を選ぶためには何を考えなければいけないのかというお話から始まります。
自動車を例として、そのボディとかですね、ステアリング、エンジン、
あとはそのオペレーターの、オペレーターじゃない、運転手のね、ダッシュボードという各パーツに分けて、
各パーツにはどんな機能が求められるか。
その機能を満たすためにはどんな特性が必要で、
その特性を満たすためにはどんな材料でなければいけないのか。
しかも求められるものは一つだけではなくて、
複数の特性だったり機能の場合もありますよねというところで、
お話が始まります。
改定後のこの本章ではですね、材料に求められるものを、
次の11種類に分けて詳しく説明をしています。
1つ目が引っ張り強度と許容応力・硬さ。
2つ目が剛性、過去ヤング率。
3つ目が比重。
4つ目がコスト。
5つ目が熱的性質。
6個目が耐熱性。
7が耐色性。
8が加工性。
9番目が導電性。
10個目が素形材寸法。
最後11がソノダということで、
ここでは全ては説明しません。
こういった様々な特徴・特性を考慮して材料を選択する必要があるんですけれども、
一般的な産業機械で使われるのは大体鉄工系ですよね。
あとは一部で、アルミとかナイロンとか、
自分で図面を描くものはそんな材料ぐらいしか使いません。
この後は改定前と同様に、
鉄系金属・非鉄金属・非金属系の材料の解説があって、
最後には実際の材料選定をフローチャートを示しながら説明をしています。
ではどんどん行きましょう。
設計に不可欠な部品の知識
第8章。
第8章は改定前は設計に不可欠な部品。
改定後も設計に不可欠な部品の知識。
必ず使う基本要素ということで、
改定前が27ページ、改定後が25ページを使って、
改定前後同様に設計に使う購入部品、購入する要素の説明をしている章となります。
どういうものが挙げられているかというと、
ネジ、シール、バネ、歯車、ベアリング、止め輪。
止め輪については改定前のみで取り上げられています。
止め輪というのはC型とかE型で、
軸にはめてベアリングが抜けないようにするとか、
シャフト自体が抜けなくなるようにするとかというような部品が止め輪と言うんですけど、
これは改定前にしかなかったんですけど、
それぞれの要素について解説しています。
中身については割愛します。
第9章は、改定前は設計の具体例として、
実際の設計の例を取り上げて、
これまでの1章から8章で述べてきた内容が、
どのように実行されていくのかを見てみましょうという章です。
設計の具体例
同様の章は改定後の方にもあって、
改定後は第11章で、設計の具体例、
例えばこうなるという題目で説明しています。
改定前では具体例として2つ挙げていて、
1つ目は加圧実験装置、
加圧、圧力を加えるという加圧ですね。
一軸の圧縮させる力を発生させて、
形の成形だったり押し出しができる装置の設計の構想から詳細、
実際の部品の製作評価というところまで、
一連の流れを説明しています。
2つ目は力センサーの開発として、
金型に働く圧力を検出するセンサーの、
どういう仕組みのセンサーにするかというところから、
一連の流れを説明しています。
改定後ではお題目を変更してまして、
ガラスのブラシ研磨機と、
スターリングエンジンの設計について取り上げています。
こちらも一連の構想から、
製作評価というところまで、
例を挙げて説明しています。
改定後の最後の方にですね、
その他の設計ポイントというところがあって、
こちらに良いことが書いてあるので、
紹介したいと思います。
設計のポイントとして、
全部で7個挙げているんですけども、
1つ目、加工できるか考えて設計しろと。
お絵かきには制限はない。
図面とか3Dモデルというのは、
どんな形にでも作れてしまうんですけど、
それが本当に機械加工、
機械に限らないですけど、
加工できるか考えて設計しなさいと。
2つ目、組み立てられるものを設計しろ。
これも1個目と同様で、
図面とかモデルでは
どんなものでもかけてしまうんですけど、
実際にそれが組み立てられるの?
ボルトが入るの?
工具が入るの?
そういう組み立てられるものを設計しろ。
良いことですね。
3つ目、汎用部材を考慮して設計しろ。
素形材の寸法を知らないと
無駄な加工をすることになる。
その通りですね。
例えばシャフトの部品でも
無人像に素材が打っているわけじゃなくて、
丸、100とか110、120、
実際あるものかどうかわからないですけど、
ある程度刻みを持ってね、
そういう単位でしか材料がないので、
本当にその意味がある。
例えば111という、
丸111というような外形のシャフトのような部品を
描いたときに、本当に111っているの?と。
例えば110と120の材料しかないとしたときに、
111という外形のものを作ろうとしてしまうと、
外形を9ミリ細くしないといけないですよね、120から。
そこが111じゃなくて、
例えば109であれば、
取り代として十分かは怪しいですけど、
110の材料から加工できると。
9ミリ加工しなきゃいけなかったのが、
1ミリの加工でよくなると。
簡単に言うと、そういう話ですね。
4つ目、計画図は分かりやすく描けと。
他のエンジニアが見たときに、
素早く理解できるようにしておきなさい。
5つ目、全ての寸法の論理的理由を考えろ。
さっき言ったみたいに111っていう理由がちゃんとありますかと。
説明できますかと。
そういうことですね。
6つ目、チームメンバー同士では仲良くやれ。
これは精神論的な感じですけど、
だいたい一人で設計はしないと思います。
そういうこともないのかな。
一人でやっている方もいらっしゃると思いますけど、
だいたいチームで設計をやりますので、
そこは仲良くやりましょうと。
7つ目、全員が全てを理解せよ。
これ6個目と仲良くしろとつながっていると思うんですけど、
例えばチームで設計をするときに、
隣り合うユニット、関係するユニットのものは
ある程度知っていなきゃ当然設計できないですし、
関係ない、ちょっと離れた場所にあるユニットでも
チームでやってますからね。
例えばある人がいないときに
そこでトラブルが起きましたと言うとき、
その人がいなきゃ対応できないよと
なっちゃうと困っちゃいますので、
チーム全員が機械全体を理解しておく必要がありますよと。
1から7番、全部大事ですね。
ということで、
改定前の9章、改定後の11章では
設計の具体例という話をしていました。
改定後の9章は何だったかというと、
機械の製作、どうやって作るかとして、
実際の部品の作り方について説明しています。
37ページ使ってますね。
これは改定前の第3章、設計で決める内容の
3-3加工法というところで説明していた項目なんですけど、
そこの項目を独立させて1つの章にしたというようなイメージですね。
製作方法を考えながら設計をしましょうということで、
ある機械を設計したときに、
シャフトのような丸物の部品があったり、
ブロック状の部品があったり、
ベアリングなどの購入品があったりします。
この中でシャフトの部品を設計しましょうというときに、
まずは、
材料は丸いくつの素材を選ぶかというところから、
シャフトなので旋盤を使って加工するよねというところから、
実際の加工の手順。
1工程目でこっちを加えて、
こっち側を加工して、
2段取り目でそこを段取り返して、
反転させて、
先ほど加えていた部分を加工しましょう。
最後に穴を開けましょうとか、
そういう加工の手順を考えましょう。
加工したものを検査。
設計の検査と組み立て
どうやって検査しましょうかと。
のぎすで測るのとか、
3次元測定器に乗せるのとか、
最後に組み立て方法も考えながらね。
手で持てるような重さならいいですけど、
手で持てないような重さだったら、
釣り穴が必要だよねと。
実際、寝かせて使う。
水平にシャフトを置いて使うんだけど、
それと釣りながら部品を入れられないので、
組み立ての時は垂直に立てて入れられるような、
そういう組み立てのジグを作りましょうとか、
組み立てのジグのために必要な穴を開けておきましょうとか、
そういうことを考えながら設計しましょうということですね。
最初の加工をするってところで、
環境加工、切削とか研削とか、
また接合、溶接、
加工する前から溶接したり、接着したり、
あとは熱処理、表面処理とかね、
組み立て、検査、性能試験について
どのようなことを考えて設計すべきか、
というところをこの章では説明してくれています。
改定前と改定後の内容
はい、じゃあ次は第10章。
改定前の第10章は設計の活かし方ということで、
設計に関係する情報を次の設計、
次のお仕事にうまくフィードバック、
うまく反映するには何をしておけばよいか、
みたいな内容を19ページ使って書いております。
これは改定後の実際の設計ではなくなってしまった内容で、
ここがツイッターでフルさんがおっしゃっていた
泥臭いと言っていたような部分じゃないかなと私は思いました。
設計する前にどんな情報を集めるべきか、
設計を実際にするときに集めた情報を
自分用にどうやってまとめて資料を作るか、
設計をした後に今後のために
設計をしたときの考えたこと、まとめたことを
今後のために整理してそれを共有化、
もしくは標準化しておきましょうというような内容となっています。
改定後の10章は改定前の第5章と同じ設計の手段というのを
説明していまして、これは前回のポッドキャストで話しましたね。
次は第11章は設計の周辺ということで、
この実際の設計という本を執筆されている12人の方がいらっしゃるんですけど、
12人の設計者の方々はそれぞれの視点から、
それぞれの経験から設計について語っています。
ここも改定後の方ではなくなってしまった部分で、
まああと6歳ですねここはね、いろんな話があって面白いです。
ここもちょっとなかなか全部説明するのは大変なので、
ぜひ読んでみてほしいですね。
改定後の第11章は先ほどお話しした改定前の9章と同じ設計の具体例でした。
ようやく最後ですね。
ちょっと最終回ということで駆け足になってますけど、
最後の章です。
改定前の最後はですね、
フロップとしてはめ合いとかネジボルトの規格とか、
そういった設計で使えそうな資料が今載っている章になっています。
これは第10回目のポッドキャストで読んだ機械設計製図弁欄でもそうだったんですけど、
改定前はあるんですが改定後にはなくなってるんですね。
こういう設計資料みたいな項目がね。
機械設計製図弁欄の改定後、最新バージョンでもなくなってました。
調べれば出てくるような情報は載せないということなんでしょうね。
改定後ですね。改定後の最後、第12章は
技術の将来と設計、技術と設計者はどうなるかという、
ここは改定後にできた新しい内容で、
設計者としてグローバル化への対応はどうするべきか。
ITですね。ITの普及。DXに伴うものづくりの変化。
そして考えなければならない範囲が拡大してますよと。
例として福島第一原発の事故を挙げてきて、
この福島第一原発の事故もフェールセーフという考え方があって、
フェールセーフというのは何かものが故障したときに安全側になるように機械を止めましょうという考え方があるんですけど、
フェールセーフが悪さをしてしまった。
フェールセーフの設計を取り入れたことがその事故をよりひどいものにしてしまったと。
そういう考えなければならない範囲が拡大してるよというお話だったり、
システムの巨大化ですね。
例えば、最近の新しいもの、ロケットとか宇宙に飛ばすものとか、
そういうシステムが巨大化してますよと、設計者が考えるシステムが巨大化してますよというお話があったり、
これからの設計者の生き方、どういう生き方をしてくださいというところが最後に書いてまして、
一つ目、好奇心を持ち続けることが大事。
好奇心を持たないと新しいもの、新しい技術を取り入れようという気も起きないですからね。
二つ目、手抜きをせずにしつこくやり続ける。
三つ目、三原主義、現場現物、現実によって現実をつかむと。
勉強を続ける。
自分で考える。
企業を超えた仲間をつくる。
そしてその仲間とつくった知見を社会に発信する。
この最後の二つはね、本当に大事だと思ってまして、
Twitterとかで技術士のすすめなんていう活動もありますけれども、
そういったところで企業を超えた仲間をつくるチャンスっていうのは、
昔に比べると増えてるんじゃないかなと思ってます。
そういうところで知見を社会に発信するっていうのは本当に大事だなと思います。
最後にね、一番最後の最後で、
社会全体に貢献しようという技術者の誇りと自負、
すなわち技術者の矜持を末永く持ち続けたいものである。
というところで最後を締めて、
改訂後の実際の設計はおしまいとなります。
はい、ということで、
今日で実際の設計を読むの回はおしまいとなります。
台本の準備の関係で3回に分ける形となりました。
台本を作らないとね、
しゃべれないので私、
お話ししてるのは台本通りにしゃべっております。
今回で実際の設計を読むのはおしまいなんですけれども、
こうやってね、紹介をする上ではある程度本の内容をまとめる必要があって、
まとめる過程で読み返したりするのが非常に自分自身のお勉強にもなりますので、
また、違う本、設計に関するような本とかね、ご紹介したいなと思います。
はい、ということで、本日はおしまいです。ありがとうございました。
