ものづくり便覧

作成日 2010/01/01

更新日 2016/02/10

知識ゼロからものづくりを学ぶ

ものづくりに興味はあるけれど何をしたらよいかわからない人や会社に入ったけれど開発で何をしてるかわからない人のために、わかりやすくものづくりをここで解説します。

Step1 ものづくりとは

ものづくりとは、人間の最高の知的創造行動である。

知的創造行動により商品や製品(以下、製品で統一する。)ができ、人の暮らしが楽になる。

製品とは、設計情報の束である。生産とは、工程から製品へと設計情報を転写するプロセスである。

ものづくりを行う過程で、いろいろな設計情報が伝達され、蓄積される。その設計情報が、すべて転写されて、製品ができる。

よって、ものづくりで最も重要なことは、『プロセス』と『設計情報』である。

ISO9001プロセスアプローチ(Process approach)と同じ考え

Step2 ものづくりのプロセス(特に、開発プロセス)

さて、1960年代後半、開発するシステムの大規模化に伴い、個人の能力や経験のみに頼った方法に限界が生じ、体系立った開発方法が求められるようになった。

そんな中、1968年、NATO後援の国際会議にて、ソフトウェア開発を職人芸的な作成方法から工業製品としての作成方法に変える方法として、開発工程をいくつかの工程に分け、各工程の終了を意味する文書を作成することで進捗を管理し、早いうちから品質の作りこみをしようとするウォーターフォール・モデルの原形が提唱された。

その後、1970年に米国のW.W.ロイスが,ソフトウエアの作成から廃棄までの「ライフサイクル・プロセス」の概念を提唱した。ライフサイクル・プロセスでは,開発工程をいくつかのフェーズ(局面)に分割し,前フェーズの成果物を次のフェーズの入力とする。滝が上から下へと流れ落ちるように開発していくことから,「ウォーターフォール型開発プロセス」と呼ばれる。

ウォーターフォール・モデルは,別名「V字型モデル」ともいう。「要件定義」フェーズを左上とし,「開発」フェーズで折り返して右上へと進むことで“V字型”を形成する。V字型の前半部分は「品質を埋め込む段階」,後半は「品質を確認・検証する段階」と位置付けられ,左右のフェーズが対応付けられる。


要件定義
外部設計
内部設計
開発実施
コンポーネント間統合テスト
サブシステム間統合テスト
システム・テスト

例えば,要件や仕様がすべて反映されていることは「システム・テスト」フェーズで検証し,「外部設計」フェーズの結果は「サブシステム間統合テスト」フェーズで,「内部設計」フェーズの結果は「コンポーネント間統合テスト」フェーズで検証する,という具合である。

建築物や工業製品の製造のほとんどは,ウォーターフォール・モデルと同様に,前フェーズの結果を次フェーズの入力とする。この確実性,一般性ゆえに,ウォーターフォール・モデルは長年多くのシステム開発プロジェクトに適用されてきた。しかし,その一方でいくつかの問題点が指摘されている。

主な問題点の1つは,システム化が初めてだったり,システムが複雑な場合,要件定義フェーズですべての要件を洗い出すことが困難なこと。ウォーターフォール・モデルでは要件定義フェーズでの漏れは想定していないので,当然リスクとして跳ね返る。

2つめは,テスト・フェーズがプロジェクト後半に設定されているため,要件定義フェーズや外部設計フェーズなどの上流工程に欠陥があっても,それがプロジェクトの終盤まで発見できないケースが多いことだ。終盤で欠陥が発見された場合,手戻り(前のフェーズに戻ること)によるコストは極めて大きなものになる。

ウォーターフォール・モデルの問題点は、『前工程に間違いがない』ことを前提または期待していることである。

ウォーターフォール・モデルは、スーパーマンの開発プロセスである。

用語の定義

商品:商売の品物の意味

製品:製造された品物の意味

プロセス:工程の意味

機械設計便覧(TECHNICAL MANUAL)

はじめに

多数の人が業務を分担するようになると、方法や基準などの約束ごとが明確になっていないと、業務を行う人ごとに結果が変わってくる。

誰がその業務を行っても、同じように正確で効率的かつ効果的に進めることができるように、業務に関する責任権限や業務処理などを文書によって明示し、これを「規程」として制定する。

ここでは、機械設計に関する規程を「機械設計便覧」として公開する。


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学歴・経歴

 

特許の管理業務を行いながら、製品の構想設計を3年

モータなどのアクチュエーターを多様した機構設計を7年

外観を重視した意匠ケース・カバーの設計を5年

 

資格

連絡先:technical.manual.mail@gmail.com

 

機械設計規程 Technical Manual

規程の心

多数の人が業務を分担するようになると、方法や基準などの約束ごとが明確になっていないと、業務を行う人ごとに結果が変わってくる。誰がその業務を行っても、同じように正確で効率的かつ効果的に進めることができるように、業務に関する責任権限や業務処理などを文書によって明示し、これを「規程」として制定する。

 

さらに、世の中の動きを合わせて、規定を適切に制定・改廃していくことが重要です。

 

このためには、規定の整備と運用には、次のことを留意する。

  1. 規定には、目的や適用範囲を明確にすること
  2. 業務処理方法を実情に合わせて、必ず実行できるものにすること
  3. 誰もが理解でき、解釈の違いや疑義を生じないものにすること
  4. 規定を順守されるように、創意工夫すること

機械製図通則 Drawing

機械製図通則(以下、TMDと称す Tecnical Manual Drawingの略)は、日本工業規格(以下、JISと称す)の制定目的である

  1. 技術の国際化に対応する国際性
  2. 技術の多岐化、相互補完性に応じる部品間の汎用性
  3. 技術の大衆時代に対応できる大衆性

に、対応すべく編集するものであり、「JIS Z 8310 製図総則(国際規格ISO/TC10)」に準じた規定を原則とする。

機構設計基本書 Standard

機構設計基準書(以下、TMSと称す Technical Mechanism Standardsの略)は、自由に放置すれば、多様化、複雑化、無秩序化してしまう「もの」や「事柄」について、経済・社会活動の利便性の確保(互換性の確保等)、生産の効率化(品種削減を通じての量産化等)、公正性を確保(消費者の利益の確保、取引の単純化等)、技術進歩の促進(新しい知識の創造や新技術の開発・普及の支援等)、安全や健康の保持、環境の保全等のそれぞれの観点から、標準化した技術文書として規格化したものである。

標準化について

標準化(Standardization)とは、「自由に放置すれば、多様化、複雑化、無秩序化する事柄を少数化、単純化、秩序化すること」ということができる。

また、標準(=規格:Standards)は、標準化によって制定される「取決め」と定義できる。

標準には、強制的なものと任意のものがあるが、一般的には任意のものを「標準(=規格)」と呼ぶ。

機械設計手順書 Rule

機械解析基本書 CAE(Computer Aided Engineering)

リンク

1.1 技術者に必要な知識とは?

1.1.1 初心者 設計の流れ(開発として?) 設計の基礎知識 製図(CADの使い方) 機械要素の知識 製造現場の見学

1.1.2 中堅 実務に不可欠な基礎知識、ノウハウ メカトロニクス設計の知識

1.1.3 ベテラン 豊かな経験と知識 構想設計 生産技術の知識

test.htmlへのリンク