天アキ25mm

1編
企画・編集

執 筆 者

大 富 浩

設

計工 学

一

大 輪 武 司鈴 木 宏 正冨 山 哲

男

藤 田 喜久雄

間 瀬 俊 明村 上

荒 井 栄司

伊 藤修

圓 川 隆

夫

大 内 義 昭入 倉 則 夫梅 田靖

大 高 晢 彦大 富 浩

一大 輪 武司髙 田 祥

三岸 浪 建 史小 林 英 樹田 浦 俊

春原 尾 紀 男

東福 田 収一

藤 田 喜久雄

間 瀬 俊 明

村 上森

己

山 岡 俊

山 川宏

吉 岡 真 治目

次樹

第 1章 総存

正 毅存

鷲 尾博

隆論

1･1 設計とは…………………………………………1

1・2・5 設計の種類………………………………51・1・1 設計の意味………………………………11・3 設計工学の形成と展開 ………………………6
1・3・1 設計の役割………………………………6

1・1・2 人間社会における設計の重要性と技術者倫理………………………………21・3・2 設計工学の座標軸………………………6

1・1・3 設計教育の今後…………………………3

1・3・3 設計工学の展開…………………………6

1・2 設計の構成 ……………………………………41・2・1 設計の検証：シミュレーション………4
1・2・2 設計の評価………………………………5
1・2・3 時間軸による設計の種類………………5
1・2・4 設計に関わる業務………………………51・3・4 研究動向から見る設計工学の変ぼ
う…………………………………………7
1・3・5 設計工学の拡大…………………………81・4
1・5

1「設計工学」編の企画と編集 …………81「設計工学」編の内容と使い方 ………9

第 2 章 設計情報の表現と伝達
2・1 製図……………………………………………112・1・1 二次元図面による図形の表し方 ……112・3・3 フィーチャに基づく形状の定義と操作：形状設計における拘束処理

2・1・2 JIS 製図の概要 ………………………11…………………………………………482・1・3 二次元 CAD による効率化 …………262・4 視覚情報としての形状の処理………………512・4・1 コンピュータグラフィックス ………512・1・4 CAD 時代における製図法の意義…………………………………………272・4・2 バーチャルリアリティ ………………552・2 三次元形状処理………………………………272・2・1 二次元情報と三次元情報 ……………272・5 設計における情報管理………………………572・5・1 文書という形態による伝達と蓄積

2・2・2 幾何形状を処理するための数学理…………………………………………58論 ………………………………………272・5・2 ノウハウの蓄積と伝達の方法 ………592・2・3 立体のモデリング ……………………312・5・3 PDM による設計情報の統合化 ……592・2・4 自由曲線と自由曲面の処理 …………362・5・4 PDM による設計データの一元管

2・3 設計情報としての形状………………………412・3・1 三次元 CAD システムの意義 ………412・3・2 (統合）三次元エンジニアリング
システムの構成 ………………………44

理 ………………………………………602・5・5 設計データ互換性の確保 ……………602・5・6 ネットワークの利用：協調設計・分散データベース ……………………63

目ii

次第 3 章 設計のための個別方法論
3・1 企画のための方法……………………………66
3・1・1 製品企画とは …………………………66

3・7・1 設計機能検証方法としてのシミュ
レーション……………………………122

3・1・2 製品企画と経営戦略 …………………66

3・7・2 シミュレーションの定義と分類……123

3・1・3 製品企画の内容と要件 ………………68

3・7・3 製品開発におけるシミュレーショ

3・1・4 製品企画の考え方 ……………………69ンの役割………………………………123

3・1・5 製品企画の具体的方法 ………………72

3・7・4 シミュレーションの方法……………124

3・2 機能と品質の設計……………………………74
3・2・1 品質における設計の重要性 …………74

3・7・5 シミュレーションの実際……………125

3・2・2 バランスよい品質機能の設計：品質機能展開 ……………………………75
3・2・3 頑健な品質の設計：品質工学（タ3・7・6 シミュレーションの検証方法………131
3・7・7 シミュレーションの可能性と限界…………………………………………132
3・7・8 シミュレーションを設計に生かす

グチメソッド)…………………………76

ために…………………………………133

3・3 DfX …………………………………………84
3・3・1 DfX とその定義 ………………………84

3・8 ラピッドプロトタイピング ………………133
3・8・1 基本概念………………………………133

3・3・2 DfX の目指すところ …………………84

3・8・2 造形方式………………………………133

3・3・3 DfX 手法の具体例 ……………………87

3・8・3 サポート構造…………………………135

3・3・4 DfX の代表例としての DfE …………903・4 信頼性の設計…………………………………933・4・1 信頼性の設計の考え方 ………………933・8・4 積層造形のデータ処理………………1363・4・2 故障現象の理解 ………………………933・8・5 設計検証のためのラピッドプロト
タイピング……………………………1363・8・6 製造手段としてのラピッドプロト

3・4・3 故障現象の確率論 ……………………94

タイピング……………………………1363・4・4 信頼性特性値の推定 …………………963・4・5 システムの信頼性 ……………………973・9 工業デザインのための方法 ………………1373・9・1 従来の工業デザイン方法……………1373・4・6 信頼性の解析 …………………………983・9・2 新しい工業デザインの方法…………1373・5 最適設計 ……………………………………1013・5・1 最適設計とそのモデリング…………101

3・9・3 デザイン開発プロセスの各ステッ

3・5・2 感度解析………………………………102

3・9・4 ヒューマンインタフェースデザイ

プの方法………………………………137

3・5・3 最適化手法……………………………104

ンの方法………………………………142

3・5・4 多目的最適設計と満足化設計………110

3・9・5 感性デザインの方法…………………1433・5・5 ロバスト設計…………………………111

3・9・6 終わりに………………………………1433・5・6 複合領域の最適設計問題……………113

3・10 システマティックデザイン………………143
3・10・1 システムの内容 ……………………1433・6 ライフサイクル設計 ………………………117
3・6・1 ライフサイクルエンジニアリング

3・10・2 システムの設計 ……………………144…………………………………………1173・10・3 システムの最適性と好適方式 ……1443・6・2 リサイクルの方法……………………1183・10・4 システムにおける方式の転換 ……1453・6・3 製品ライフサイクル設計……………1193・10・5 機能の複雑化のもとでの設計の3・6・4 ライフサイクル設計の流れ…………1203・6・5 製品ライフサイクルの評価法………1213・6・6 まとめ…………………………………122

分化と共有 …………………………1453・10・6 システム的な視点に基づいた設計方法論の展開 ……………………1463・7 シミュレーションと設計 …………………122

第 4章 設 計 の 管 理
4・1 コストの管理 ………………………………151
4・1・1 コストの構造と低減機会……………1514・1・5 VRP …………………………………1544・1・2 製品コストと開発コストの削減……1514・2 設計開発プロジェクト計画と管理 ………156
4・2・1 開発プロジェクトのタイプ…………156

4・1・3 源流管理としてのコストダウンと4・1・6 内外作区分とコスト…………………155

原価企画………………………………152

4・2・2 製品開発組織のタイプと効率………157

4・1・4 VE ……………………………………153

4・2・3 デザインレビュー……………………159

天アキ
25mm
目

4・2・4 PERT/CPM …………………………160
4・2・5 クリティカルチェーン………………163
4・2・6 不確実性を前提とした手法…………164
4・2・7 プロジェクトの管理・改革の方法
論………………………………………165

次iii

例………………………………………174
4・3・6 V‑CALS（実 証 実 験）に お け る
コンカレントエンジニアリング……175
4・4 製品系列の統合化と設計 …………………177
4・4・1 製品系列の統合化における背景……177

4・3 設計プロセスのコンカレント化 …………168
4・3・1 コンカレントエンジニアリングの4・4・2 製品系列の統合化についての概念

考え方…………………………………168

4・4・3 アーキテクチャから展開される理

4・3・2 設計作業のコンカレント化の方法とその効果……………………………169
4・3・3 設計作業の細分化とマニュアル化…………………………………………171
4・3・4 日産自動車における展開例…………172
4・3・5 ボーイング 777開発における展開

的意味…………………………………178
論………………………………………178
4・4・4 製品系列の統合化設計における数
理的構造………………………………180
4・4・5 製品系列の統合化設計のための数理的手法………………………………182
4・4・6 終わりに………………………………186

第 5 章 設計者のために
5・1 設計学 ………………………………………188
5・1・1 設計学とは……………………………188

5・2・2 PBL …………………………………193

5・1・2 一般設計学……………………………188

5・2・4 設計知識の継承………………………196

5・1・3 ポールとバイツによる設計方法論

5・2・3 設計者の継続教育……………………196…………………………………………189

5・3 将来の設計 …………………………………198
5・3・1 知識集約型 CAD ……………………198

5・1・4 スーによる公理的設計論……………191

5・3・2 設計意図の処理………………………201

5・1・5 設計学の方向…………………………191

5・3・3 設計知識の高度処理：データマイ

5・2 設計教育の方法 ……………………………192
5・2・1 よい設計とは…………………………192

ニング，知識発見……………………202

索引（日本語・英語）………………………………………………………………………………………………巻末