「デジタル」をキーワードに日本のモノづくりを再考する：3D設計の未来（12）（2/2 ページ）

機械設計に携わるようになってから30年超、3D CADとの付き合いも20年以上になる筆者が、毎回さまざまな切り口で「3D設計の未来」に関する話題をコラム形式で発信する。第12回は「デジタル」をキーワードに日本のモノづくりについて再考する。

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デジタルエンジニアリングの活用で得られるもの

　デジタルエンジニアリングの活用によって、以下に示す項目を設計段階から実施することができます。これにより、最大のコストメリットが得られ、納期短縮や生産性の向上が図れます。製品が出来上がった後に、品質、コスト、納期の向上を目指すのではなく、設計段階から行うわけです。

射出成形品に必要な品質向上施策と射出成形品の生産性向上施策

製品デザイン
- 肉厚
- ボス、リブ
金型
- 抜き勾配
- ゲート位置
- 金型分割位置
原材料
- 原材料のグレード
成形条件

生産管理を再定義する

　これまで「生産管理」というと、「いかに製造工程を最適化するか」が重要視されてきました。長年、装置の開発設計製造メーカーの設計に従事してきた筆者もタクトタイムとの闘いの日々でした。

　ワークのハンドリング時間を短縮するために、移動ストロークが短くなるように設計したり、移動速度を調整したりするなど、0.1秒単位での改善に取り組んできました。それと同時に、装置によって作られる製品の品質維持にも取り組まなければなりません。

　しかし、製品のコンセプトや製品を構成する部品は既に完成されたものなので、装置の設計段階でできることは限られます。もし、こうした最適化の取り組みが、製品とその構成部品の設計段階からできれば、得られる効果はより大きなものとなり、最大の生産管理につながるといえます。

　デジタルエンジニアリングを駆使したモノづくりを、製品設計の段階から行うことこそが、これから日本で必要とされる付加価値のある生産管理であり、「生産管理を再定義する」ことにつながります。

製品設計から行う生産管理と手法

製品の最適化（コスト、品質、納期）
- デザイン←3D CAD／CAE
- 軽量化←3D CAD／CAE
- 剛性←CAE
製造工程最適化（生産性）
- 製品デザイン←3D CAD
- 製造条件（プロセス）←3D CAD／CAE（例：樹脂流動解析など）

そして、スマートマニュファクチャリングへ

　デジタルエンジニアリングを駆使した設計／開発の先には、生産があります。これを実現するのが「スマートファクトリー」です。このスマートファクトリーでは、IoT（モノのインターネット）やデジタルツインといった最新技術を取り入れた次世代の工場を意味しますが、真に必要なのは「スマートマニュファクチャリング」であり、その工法や仕組みが求められていると筆者は考えます。

　日本が再び競争力のあるモノづくりを実現するためには、デジタルを駆使した新たなワークフローや仕組みを構築し、「生産管理を再定義する」ことが必要です。次回は、スマートマニュファクチャリングについて取り上げます。お楽しみに！　（次回へ続く）

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著者プロフィール

土橋美博（どばしよしひろ）

半導体組み立て関連装置メーカー、液晶パネル製造関連装置メーカーを経て、「メイドINジャパンを、再定義する。」有限会社スワニーに入社。CIOとして最新デジタルツールによるデジタルプロセスエンジニアリング推進に参画する。

ソリッドワークス・ジャパンユーザーグループ（SWJUG）、ワールドワイドのソリッドワークス・ユーザーグループネットワーク（SWUGN）のリーダーも務める。