【機械設計】機械を作る設計の考え方の手順

機械設計

機械設計のやり方についてをこちらでは語りたいと思います。

まずは大枠の考え方から。機械設計にはプロセスがありますよ、というお話です。

 

具体的にはこんなプロセスです。

  1. 構想提案(仕様固め)
  2. 基本設計
  3. 詳細設計

 

いろんなアプローチの仕方があるので、完全にこの通りになるとは限りません。けれど設計する側の考え方を書いてみるのも面白いかなと思ったので、お付き合いいただければ嬉しいです。

 

【構想提案(仕様固め)】どんな機械を作れば需要があるのか

まず機械を設計するためには、その機械をお客様が欲しいと思ってもらえるか確認する必要があります。誰も欲しがらない機械を作ったところで、ただの自己満足ですからね。

 

全体の大まかのサイズがわかるような図面を製作して提案することもあります。

  • その機械で何ができるのか(目的)
  • いつまでに作ることができるのか(納期)
  • いくらで売ることができるのか(価格)

などといった話を詰めていきます。機械を作るためには必須となる仕様がここで決められていくわけですね。

 

この構想提案は機械を作る上ではとても重要な手順です。仕様固めがしっかりできていないと、設計に入ってからや実際に機械を作ってから変更がたくさん入ることになります。

 

とはいえ実際のところこの段階で、完全に仕様固めできる機械なんてまずありえないんですけどね。

 

たとえば良くある工作ばさみを設計しようとしたときに

  • 手のひらに乗るサイズ
  • 片手で使って紙をきることができるアイテム

ここらへんを決めるのが構想提案の範囲です。

 

【基本設計】どんな方法で作るのか、動かせるのか

お客様の要望を取り入れた構想について、具体的に作っていく道筋を立てます。

結構勘違いされているお客様も多いんですが、この時点ではまだ機械は影も形もありません。

提案した仕様に変更をいれることも少なくありません。

 

現実的に考えてより良い別の方法や、追加で入ってきた情報を総合的に考えた結果などによっては大きく機械の形状が変わることもありえます。

 

それに機械を一人で完成させるなら根回しは必要ありませんが、それなりの規模の機械をつくるのであればそれ相応の根回しが必要です。

ですから機械設計もコミュ力がないとムズカシイですね。

機械の出荷担当者も、調整担当者も、購買担当者もその他たくさんの意見の聞き取りを行います。

みんな好き勝手に言いますから、その意見を必要なところはくみ取ったうえで同じ方向に向けてあげなくてはいけません。

 

工作ばさみの例でいくと、

  • 刃のついた金属の板をつかう
  • 2枚を組み合わせて作る
  • 金属の刃に回転の中心になる支点を加工する

ここらへんくらいまでは基本設計に含まれるでしょう。

 

金属の板や支点の加工に問題がないか下話をしておきます。

下話の結果、金属の板が人気過ぎて販売中止していたりすると、材料を変更したり納期を変更したりといった検討も必要になってきますね。

 

【詳細設計】どんなものをどういうふうに作るのか

この段階でようやく実際に機械部品を作るための図面を書き始めます。

材質の検討も、重要でないところはこの段階にならないと詳細については行いません。

 

細かいところは試行錯誤しながら一番良いと思えた形状に整えます。

この段階が一番クリエイティブな時間でもあるので、私は好きです。

とはいえこの詳細設計ばかりしていては機械は作れないというのがツライところですが。

 

工作ばさみも、この時点でようやく細かいところを具体的に検討できるようになりますね。

  • 刃の部分をどれぐらい鋭くするのか
  • 持ち手はどうするのか

設計の面白いところの一つではあります。

 

 

機械設計というとこの詳細設計のことだけを思い浮かべやすいのですが、最初から図面をずっと書き続けるわけにはいきません。

詳細設計にたどり着くまでには長い道のりがあります。

 

会社として動いている場合はある程度、営業職の方や上長などが代わってやってくれることもありますが、全てを丸投げしているととんでもない仕様で機械を作らなければいけなくなることもあります。

 

【さいごに】完成品を作り上げるのは簡単ではない

ご紹介した3つのプロセスは、状況に応じてこの順番で行わないこともあります。

構想提案の時点で1部分だけ詳細設計を先に行うこともありますし、規模の小さな機械なら詳細設計まで終わらせてから構想提案を行うこともあります。

 

とはいえどの時点の作業も重要なものです。

すぐそばにある機械にどれだけの時間や労力が費やされて作られたのか、思いをはせてみるのも楽しいのではないでしょうか?

 

そこにはきっと誰かの努力やこだわりがあるのですから。

 

それでは今回はこのへんで。

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