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公差解析




■公差設計とは

実際の設計においては、図1のように、公差が決められます。
完成品仕様がある範囲に入るためには、サブ組立主要寸法がある範囲に入ることが要求され、そこから各部品の公差が割り付けられます。これが、本来の@設計の流れであり、設計者の意図が反映されています。完成品からは出来るだけ厳しい公差を要求したい(小型化、高性能化等に向け)が、部品側からは逆に公差をゆるめて欲しい(コスト上)という要望が上がります。これが、A製造上の要求です。これら設計者の意図@と製造上の要求Aとを、経済性(コスト)という一つの共通の軸に投影してながめ、そのバランスするところに公差が決められるわけです。その際に、統計的考察も加えて計算し、公差を設定することを「公差設計」と呼びます。近年は激しい国際競争の中で、完成品仕様の要求レベルが格段に上がっています。その結果、当然のように部品の要求レベルが著しく厳しくなってきています。
多くのトップ企業で「公差設計」に対する要求が顕著になってきているのは上記理由によります。



■設計者の公差知識の実態

多くの企業において、公差設計手法がきちんと教育されているとは言えません。若い設計者は、以前の同種部品の公差をそのまま利用することが多く、まったく新しい製品(部品)の場合は、KKD(勘と経験と度胸)で設定しているというのが実態です。公差設計がベテランの設計者には当たり前のことでも、若い設計者には理解できていません。
最近でも、部品はすべて設計者の指示(設計図面)通りに作られているにもかかわらず、組立てられない、あるいは組立後に動作しない、といった声を耳にすることがあります。そこには、設計者がこの公差設計を正しく理解して実践されていないケースも多く存在しています。そういったことが、「Fコスト(失敗コスト)の増加」「次期開発商品の遅れ(設計者の手離れの悪さ)」等の悪循環に繋がっています。






■セミナーでは…

講座(セミナー)では、図2のような実際的な演習事例を複数用意して、
「互換性の方法」「不完全互換性の方法」で手計算を行い、さらにモンテカルロ法、その他の方法に関しても基本的な概念を学び、実際の設計業務の中で実践できることを目標としています。

さらに重要なことは、設計者が設定する公差が製造側の工程能力に合致したものであるかどうかです。工程能力とは、与えられた標準通りの作業が行われたとき、その工程で製造される品物の品質特性が、規格をどの程度満足しているかを図る尺度であり、一般的には工程能力指数(CPCPK)の形で表わされます。前述した@設計者の意図とA製造上の要求とのキャッチボールがいかに重要であるか、また、ある部品だけに特別に厳しい公差が設定されている等の対応の仕方も学べます。

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■導入後の状態

1)公差計算理論と判断基準を有して、正しい設計が出来るようになります。
2)従来公差設計を実施していない会社には、大きなコストメリットが得られます。(3050%)
3)設計品質問題を理論的に未然に解決します。
4)他者の設計に対して、正しい評価が出来るようになります。(検図)
5)セミナー及びコンサルを通じて、“強い商品の創出に結びつける仕事の進め方”を体得します。

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【注意事項】
公差設計確立には、設計側と製造側の強固な協力体制が不可欠であり、課題が多いのも事実である。正しい公差設計理論を学ぶとともに、設計部門が工程能力及びコストに対する関心を深めるための施策と製造部門(あるいは生産技術部門)から設計部門に工程能力及びコスト情報が伝達される仕組みの再構築が必要である。
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