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「レッスン１ 物つくりの始めに設計が」 Q1.設計の対象範囲は？ 「レッスン９ 接合・複合法で得られるもの」 Q4.材料が変わると応力－ひずみ線図はどのように変わる？ 「レッスン１０ まずニーズをとらえてから」 Q8.ユーザニーズをどのような方法で収集するのですか？ 「レッスン１１ 環境問題とLCAも考えて」 Q11.地球環境問題で特に深刻な問題は何か？ 「レッスン１４ 作りやすい製品にするために」 Q14.コンカレントエンジニアリングとは何ですか？ 「レッスン15 コンピュータで3次元を描く」 Q18.３次元ＣＡＤとは？
Q21.ＣＡＤ（Computer Aided Design）とは？ Q22.ＣＡＤデータ交換とは？ Q26.ＮＵＲＢＳ曲線とは？ Q30.ＰＤＭ （Product Data Management）とは？ 「レッスン１７ 仮想生産はここまで来た」 「レッスン18 設計技術者は次代へ向かう」 Q32.なぜ技術者には継続学習が必要なのですか？ Q36.ウエブ･ベースで大学卒や修士の学位が取れると良いのだが・・・・
設計と生産が融合することの意義は？ A2 物つくりでは一般に、担当部門それぞれが関連する部門と十分連携しなければその役割を十分果たせないといえるでしょう。顧客の要求を素早く取入れて開発し、それを具体的に形にして、製造・組み立てをしなければなりません。設計は単なる図面描きではありません。要求から納品まで、共通認識を持つこと、ことに製造・組立について十分理解することなくして、安価な高機能製品を提供できるはずがありません。
Q3 (1)省エネルギ： ①使用時の消費エネルギ、 ②回収・解体時のエネルギ、等
(2)減量化： ①使用原材料の減量 (3)再資源化： ①再資源としての利用可能性、②部品材料の変更可能性、③代替部品の可能性、 (4)破砕減量の (5)分解分離処理の容易化： ①部品の取付け、②部品の分解・分離性、③材料の分離性、④その他の処理容易性、等 (6)分別処理の容易化 (7)回収と運搬 (8)安全と環境保全性 (9)情報の開示
Q4
Q5
Q6
Q7 プレス加工の複合化による利点
Q8
機械の騒音レベルを測定する方法を教えてください。 A9 ＪＩＳではプレス機械系と工作機械系とに分けて定めていますので、これらの規格に則り測定を行います。規格は次のとおりです。 プレス機械系：JIS B 6406「プレス機械－騒音レベル測定方法」 工作機械系 ：JIS B 6004「工作機械の騒音レベル測定方法」 また、歯車装置：JIS B 1753、転がり軸受け：JIS B 1548等、個別規格も定められています。 個別規格を適用できない場合には、以下の規格に基づき測定を行います。 JIS Z 8731「環境騒音の表示、測定方法」 JIS Z 8737-2「音響－作業位置及び他の指定位置における機械騒音の放射音圧レベルの測定方法－第２部 現場における簡易測定方法」
金属材料の加工に用いるレーザには、どのような種類があるのですか？ A10 レーザを用いた金属加工としては、切断、溶接、および焼入れ（表面改質）が主体となっており、これらの加工にはCO2レーザ、あるいはYAGレーザが用いられています。切断加工用レーザとしては、出力－価格比の観点から現在はCO2レーザが主流となっていますが、光ファイバを利用でき、金属材料への吸収率が高い、という特長から、YAGレーザも注目されつつあります。溶接加工においては、パルスピークの高いYAGレーザの利用が主流で、光ファイバを利用した溶接ロボットへの搭載が積極的に行われています。また、焼入れ（表面改質）加工用としては、切断加工、あるいは溶接加工ほど事例は多くないものの、今後レーザの大出力化とともに、CO2レーザ、YAGレーザとも、この加工への適用が進んでいくものと考えられます。
Q11
ＬＣＡの限界は？ A12 現状のＬＣＡの限界には①時間と空間の評価が出来ない、②サービスの価値が評価しにくい、③将来の予知が出来ない等があります。
日本のＬＣＡ研究の現状と環境負荷データの共通化の状況は？ A13 日本で行われているＬＣＡ評価の多くはインベントリ分析に留まっているのが現状です。最近では農業や林業分野でもＬＣＡを実施しており、応用分野については世界で最も広く適用されています。 データベースの共通化については、平成１１年から産官学を結集したＬＣＡプロジェクトが活動していて、インベントリデータの収集やインパクト評価等を研究しています。最終年の平成14年には総合的なまとめがされるので、一部インベントリデータが公表されるものと思われます 。
Q14
生産性とはどのように定義するのですか？ A15 生産が効率良く行われて、生産にかける労力や費用の割に結果として得られる生産物が多量に産み出されること。
評価法の精度とは？ A16 評価の結果で算出される評価指標（組立推定時間や組立費用、組立性評点など）が、治再に生産されたときの値からの違いの度合い。評価指標の中で、組立時間や組立費用については、実績データが得やすく、精度を確認することは可能ですが、組立性評点は抽象性が高い指標であるため、本評価法では組立時間で代表しています。
Q17
Q18
Ｂスプライン曲線 (B-Spline Curve)とは？ A19 スプライン曲線の一種で、制御点形式に基づく表現形式の曲線を指します。制御点により曲線形状制御ができるというベジェ曲線と同様の特徴をもちながら、スプライン曲線のように、曲線の曲げエネルギーを最小化するように形状の大局的制御ができます。曲線のパラメータと通過点との関係を指定することにより、見かけ上折れ曲がった形状を構成でき、形状制御能力が高いです。ベジェ曲線をスプラインの接続条件で接続したものと解釈することができ、状況に応じて両者の見方を併用できます。最近では、パラメータを有理式に拡張し、２次曲線をも統一的に扱おうという研究が進展しつつあり、その実用的成果が期待されています 。
Ｂスプライン曲面 とは？ A20 Ｂスプライン曲面は、制御点ｐＩとｕ方向とｖ方向のノット列（ノットベクトル）ｕＩ、ｖＩによって定義された曲面です。ＬＸＫ個のパッチからなるｎＸＭ次のＢスプライン曲面はパラメータ区間ｕ ［ｕＮ、ｕＮ+Ｌ］ｖ ［ｖＭ，ｖＭ+Ｋ］において定義される区分多項式です。ｎｘＭのＢスプライン曲面の各パッチは、通常（ｎ＋１）Ｘ（Ｍ＋１）個の制御点によって定められます。Ｂスプライン曲面には、凸包性、変動減少性、平面再現性、アフィン不変性などの性質があります。
ＣＡＤ（Computer Aided Design）とは？ A21 コンピュ－タ－を利用した設計の自動システムです。画像用ディスプレイ装置が開発されるとディスプレイ装置のスクリ－ンを製図用紙とみなして図形の作成、映出、修正などを行う方法が開発されました。これは、図形の各点の座標デ－タをコンピュータ－に入力して記憶装置に保持しておき、これをスクリ－ン上に映し出したうえでコンピュ－タ－と対話しながら、図形の旋回、透視図変換などを行い、また必要な修正を加えたりする技法です。ディスプレイ装置を介してコンピュ－タ－と対話しながら図形を処理し、それによって設計作業の大幅な効率化をはかる方法がとくに発展し、これがＣＡＤといわれるようになりました。たとえば、ロッキ－ド社のトライスタ－の設計例では、製図上に手作業で設計製図していく従来の方法に比べ、ＣＡＤによった場合は工程数の低減６０パ－セント、期間の短縮４０パ－セントに達したといわれています。一方、数値制御（ＮＣ）工作機械の制御用テ－プ（自動運転用）は、設計図を見ながら人間がＡＰＴなどのプログラミング言語を用いてプログラムし、これをコンプ－タ－に実行させて作成していました。しかしＣＡＤによってコンピュ－タ－内に設計図のデ－タが作成され、記憶されているのならば、これを利用して制御用テ－プ作成のため改めて人間がプログラミングを行う必要はなくなります。この法が成功すると、これは現場の加工作業のためのものであるということで、ＣＡＭという言葉も現れました。そしてＣＡＤとＣＡＭは別々のものではなく、一貫したものであるという見方にたってＣＡＤ/ＣＡＭと二語を連続して用いる場合もあります。ＣＡＭは、急速に拡大し、今日ではＮＣテ－プ作成だけではなく、ＣＡＤの結果を利用した治工具図面の作成、成形素材図の作成、工程の設計などもおこなうようになりました 。
ＣＡＤデータ交換とは？ A22 ＣＡＤシステムはソフトの種類が異なっても，図形などをコンピュータ上でデータとして扱っていることには変わりがないので，トランスレータ（IGES,STEP,DXF、ダイレクトトランスレータ）をすればあるＣＡＤで作成したデータを別のＣＡＤに読み込ませられます。しかし、異機種間で完全にデータを交換することは難しく，あったはずの情報が欠落したり、情報の内容が変質したりする事がしばしば起こります。 異機種間データ交換（ＥＸＣＨＡＮＧＥ）では、データ形式の変換（ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ）が必要になります。データ変換はデータ書き出し側のＣＡＤデータの要素に対して，データ読み込み側の要素を対応付け，翻訳することです。この対応は１対１ではないことから，本質的に情報の内容が変質します。単に２種類のＣＡＤ間を往復させただけでも，元のデータとは一致しないものになります 。
ＩＧＥＳ （Initial Graphics Exchange Specification）とは？ A23 異なるＣＡＤシステム間でデータを交換するための中間ファイル形式の一つです。本来は機械図面のデータ交換のために作成されましたが、その後の拡張でプリント基板や配管、有限要素データなども扱えるようになりました。ＩＧＥＳは現在出回っているＣＡＤの図形要素の最大公約数のような規約であり、特に３次元ＣＡＤではよく使われますが、データ量が大きくなること、規格にあいまいな点があること、コンバータを検証するための規格がないことなどの欠点があります。
ＳＴＥＰ（Standard for Exchange Of Project Model Data）とは？ A24 正式名称は『Industrial Automation System-Product Data Representation And Exchange』（ＩＳＯ１０３０３）と言います。ＩＳＯ（国際標準規格）で制定へ向け作業中のＣＡＤデータ交換国際標準規格です。ＣＡＤデータに関して形状データに限らずあらゆる概念をもりこみ、規格や交換データを人工言語ＥＸＰＲＥＳＳでｈｙと迂言して曖昧さを排除し、さまざまな分野で応用を考慮するなど、非常に大きな規格です。 この規格の中心的な概念は，設計対象である製品や構築物にたいし、あらゆる情報を盛り込んだ「プロダクトモデル」を中立的な立場で完全に表現できれば，理屈ではＣＡＤデータはプロダクトモデルのサブセットになるので、データ交換時の情報欠落を防げるはずである，というものです。さらに、プロダクトモデルから図面を生成する手続きそのものを交換する考え方があります 。
ＮＵＲＢＳとは？ A25 ＮＵＲＢＳ（Non-Uniform Rational B-spline）Ｂ－スプライン曲面を改善したもので、Ｂ－スプライン曲面は、多項式で表現する曲面ですが、円錐などの２次曲面が表現できませんでした。これに対してＮＵＲＢＳでは、多項式曲面の制御点に重みをもたせる（有理化：ＲＡＴＩＯＮＡＬ）ことで、２次曲面も表現できるようになりました。また、内部的な曲面のつなぎ目に対応するパラメ－タの間隔を一定でなくてもよくする（ＮＯＮ－ＵＮＩＦＯＲＭ）ことで、曲面の形状を微妙に制御できるようになりました。現在は、ＮＵＲＢＳの表現力が一般に認められ、最も普及した曲面表現の手法となっています。ＮＵＲＢＳは、ＣＡＤのデータ交換標準であるＩＧＥＳでも採用されています 。
ＮＵＲＢＳ曲線とは？ A26 ＮＵＲＢＳ（非一様有理Ｂスプライン）曲線は、制御点ｐ１と各制御点に対応する重みｗ１、ノットベクトルｔ１によって定義した曲線であり、ＮＵＲＢＳ曲線の重みは、有理ベジエ曲線の重みと同様に、制御点を相対的に重みづけする値で、すべての重みが等しいとＢスプライン曲線と等しくなります。Ｌ個のセグメントからなるｎ次のＮＵＲＢＳ曲線は、パラメータ区間［ｔＮ，ｔＮ+Ｌ－１］において定義される区分有理式曲線です。ＮＵＲＢＳ曲線は有理ベジエ曲線とＢスプライン曲線の性質をあわせもつ曲線です 。
ＮＵＲＢＳ曲面とは？ A27 ＮＵＲＢＳ曲面は、制御点ｐＩＪと各制御点に対応する重みｗＩＪ、ｕ方向とｖ方向のノット列（ノットベクトル）ｕＩ、ｖＪによって定義した曲面であり、ＮＵＲＢＳ曲面の重みは、有理ベジエ曲面の重みと同様に、制御点を相対的に重みづけする値で、すべての重みが等しいとＢスプライン曲面と等しくなります。ＬＸＫ個のパッチからなるｎＸＭ次のＮＵＲＢＳ曲面は、パラメータ区間ｕ ［ｕＮ，ｕＮ+Ｌ］、ｖ ［ｖＭ，ｖＭ+Ｋ］において定義される区分有理式曲面である。ＮＵＲＢＳ曲面は有理ベジエ曲面とＢスプライン曲面の性質をあわせもつ特性があります。
ＣＡＥ （Computer Aided Engineering）とは？ A28 コンピュータ内に構築した製品のモデルに対し、仮想的に様々な解析や検証を加え、設計結果に反映させることです。材質と形状だけでなく加工や組立の手順の決定まで，全行程を対象とした概念です。 しかし，有限要素法，差分法，境界要素法などを用いた解析計算を指すことが多いです。 有限要素法で用いるモデルデータは，ＣＡＤデータとは性質が異なります。細かい部材はビーム、板状のものはシェル，固まりはソリッドと呼ばれる要素に分割して解析します。解析対象にどう着目するか？で何の要素にするかが変わり，解析方法も変わってきます。また、要素への分割の仕方によっても解析結果の精度や信頼性が変わってきます。
Ｅ－ＭＡＩＬ とは？ A29 電子メール。コンピューターシステムの通信ネットワークおよびローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を利用して端末装置から個人または複数の相手にメッセージ、データ、音声、画像情報、各種ファイルおよびプログラムなどを送信するシステムのことです。送信方法は個人または複数の相手のユーザーＩＤ、ノードＩＤを指定し、電子メールを送信します。送信された電子メールは相手のノードＩＤが登録されているコンピューターシステムの記憶装置にあるメールボックスにストアされ、送信相手に電子メール着信のメッセージを届け、受信者は都合のよいときに電子メールを開き、読みとり、返信、転送、削除およびファイルなどの適切な処理を行うことが出来ます 。
ＰＤＭ （Product Data Management）とは？ A30 ＣＡＤ図面や、属性情報、ドキュメントなど、製品に関する全ての情報を管理するシステムです。一般的なＰＤＭシステムは、ネットワークで接続されたコンピュータ上で稼働し、異なった機種をサポートしているＰＤＭシステムも多いです。基本的な機能は部品間の関係をツリー構造で管理する部品構成管理、部品表の作成、部品や図面などの承認プロセスのバージョン管理、図面などの編集に必要なアプリケーション（ＣＡＤやドキュメント、購買管理など）の起動などがあります。
Q31
Q32
このようなウエブ・ベースの学習をしたことを誰が証明してくれますか？ A33 受講者としての登録を行い、全ての設問に正解して、それを科学技術振興事業団に申請すれば終了証を発行します。学協会でも申請によって学習を証明するポイントを発行するところがありますから、所属の学協会にも相談してみてください。将来的にはどのような学習手段でも学習を終了すれば、それぞれの個人のデータ･ベースにポイントが加算されるように、現在新しいシステムを計画しています 。
途中まで進んだところでしばらくの間休みたいのですが大丈夫ですか？ A34 受講者として登録すれば、進んだところに栞をはさむように記録を取っておきます。１年以内に続きをはじめてください 。
この勉強は資格取得につながりますか？ A35 現在ではまだ資格にはつながりません。ウエブ･ベースの学習は住んでいる場所に関係なく勉学ができる、自分の都合の良い時間に学習ができるなどの利点がありますから、将来性があります。そのうちにウエブ･ベースの学習で資格を発行するところが出てくると思いますし、事務局としては資格を発行している団体にそのように働きかけたいと思います 。
ウエブ･ベースで大学卒や修士の学位が取れると良いのだが・・・・ A36 現在はまだそのような大学はありませんが、将来的には可能性があります。米国にはそのようなウエブ･ベースの授業を開講していて、条件によって学位を発行する大学もあります。言葉の問題はありますが、そのような学位に挑戦してみるのも一つの方法です。
日本の学位と外国の学位とは同じと考えてよいのですか？ A37 無条件に同じと考えることはできません。大学卒の資格（学士の学位）を裏付けるために学部教育の認定機構をもっている国が多くなってきました。米国の場合にはＡＢＥＴという団体が大学教育を審査して認定を行っています。このＡＢＥＴの認定を受けている学科（普通は学科ごとに認定を受けます）の学位は信頼できると考えることができます。日本にもＪＡＢＥＥという認定機構が発足し、２００２年度から本格的に審査認定の作業に入ります。ＡＢＥＴをはじめとする各国の認定機関の間にはワシントン協定が結ばれていて、相互に現地調査することによって教育の同等性を保証しています。ＪＡＢＥＥはまだ実績がありませんからワシントン協定に正式加盟していません（２００１年６月に暫定加盟は全会一致で認められました）が、そのようなワシントン協定に加盟している認定機関の認定を受けた学科の学位であればワシントン協定参加各国でそのまま通用すると考えることができます 。
ワシントン協定の参加国を教えてください。 A38 現在の参加国は、米国、カナダ、英国、アイルランド、オーストラリア、ニュージーランド、南アフリカ連邦、香港の英語圏８つの国（地域）に、２００１年に日本の加盟（仮）が認められました。ほかの国々にも加盟希望が強いと聞いています。
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