CAEは勘を鍛える道具だ――5つの破損事例を横断する「診断マップ」：CAEで逆引きするトラブル診断の思考法（6）（3/3 ページ）

[水野操 mfabrica合同会社 社長／3D-GAN，MONOist]

勘との対比：対立ではなく、循環

　第1回で筆者は、「勘とCAEは対立するものではない。勘が示す『怪しい場所』の仮説を、CAEが定量的に検証し、さらに勘だけでは気付けなかった条件の閾値を明らかにする」と述べた。5つの事例を経て、この見立ては変わっていない。ただ、1つ付け加えたい。

　対立しないだけではなく、両者は循環している。図3に示したステップ5から戻る矢印がそれだ。CAEが明らかにした条件と閾値は、次のトラブルに向き合うときのエンジニアの勘に組み込まれる。「静的な剛性が上がっても衝撃には弱くなり得る」「溶接部は3重に不利だ（止端の応力集中、溶接欠陥、残留応力）」「細長い部材は赤くなくても曲がる」。こうした経験則は、解析結果と実測を照合し、その結果を勘にフィードバックすることで初めて身に付く。

　逆に、このループが途切れている現場では、材料を変え、板厚を増し、それでも壊れる、という堂々巡りが起きやすい。

CAEは勘の代わりではない。勘を鍛える道具である。

まとめ：CAEは勘を鍛える道具だ

　最後に、本連載の内容から得られる教訓を、3つに整理する。

教訓1．勘とCAEは役割が違う

　勘は早く場所を当て、CAEは条件と閾値を定量化する。どちらか一方だけでは、トラブルの本質にたどり着くまでに遠回りになりやすい。

教訓2．物差しは1本ではない

　応力集中、時間軸、安定性、エネルギー。線形静解析の安全率という1本の物差しに、破損モードに応じた物差しを足す。「赤くないから安全」「1回持ったから大丈夫」「静的に硬くなったから衝撃にも強い」――こうした落とし穴は、物差しを増やすことで避けられる。

教訓3．変更点、破損起点、荷重履歴の照合を怠らない

　最後の一撃や直近の変更という目立つ容疑者で調査を止めず、変更がなくても劣化やばらつきを疑う。整合する仮説を、条件をそろえた解析と実物の観察で確かめる。

　カタログスペックだけでは見えないリスクを、CAEは可視化してくれる。そして解析を重ねるたびに、現場の勘は少しずつ鍛えられていく。本連載が、読者の皆さんの「勘」を鍛える一助になれば幸いである。

　半年にわたりお付き合いいただき、ありがとうございました。

【ポイント】現場ではこう疑う――「総集編」

　破損品が戻ったら、まず起点や破面の情報、使用履歴、設計変更履歴をそろえる。勘が挙げた容疑者は捨てず、「1回か繰り返しか」「静荷重か衝撃荷重か」「引張や曲げか圧縮か」を問うて物差しを選ぶ。変更点、起点、荷重履歴が整合する仮説を、条件をそろえたCAEの比較解析と実物の観察で確かめる。

参考文献／参考資料：

• ［1］なぜ踏み台は突然壊れたのか――破損の謎をCAEで追う｜MONOist
• ［2］1回は大丈夫なのに、なぜ壊れる？――椅子の疲労破壊をCAEで読む｜MONOist
• ［3］折れる前に曲がる――テーブル脚の座屈という見落とし｜MONOist
• ［4］転んだからではなかった――自転車フレームの破断を解く｜MONOist
• ［5］「材料が原因」は本当か？――家電筐体の落下破損を読み解く｜MONOist
• ［6］製品事故情報／リコール情報｜NITE
• ［7］リコール情報｜経済産業省
• ［8］国民生活センター

⇒ 連載バックナンバーはこちら

Profile

水野 操（みずの みさお）

1967年生まれ。mfabrica合同会社 社長。ニコラデザイン・アンド・テクノロジー代表取締役。3D-GAN理事。外資系大手PLMベンダーやコンサルティングファームにて3次元CADやCAE、エンタープライズPDMの導入に携わった他、プロダクトマーケティングやビジネスデベロップメントに従事。2004年11月にニコラデザイン・アンド・テクノロジーを起業し、オリジナルブランドの製品を展開。2016年に新たにmfabrica合同会社を設立し、3D CADやCAE、3Dプリンタ関連事業、製品開発、新規事業支援のサービスを積極的に推進している。著書に『絵ときでわかる3次元CADの本』（日刊工業新聞社刊）などがある。