【技術士二次試験：機械設計】設計工学（信頼性の向上）の基礎知識

　機械設計において、「設計工学」の基礎知識を理解しておくことが大切でありますが理解できていないケースは非常に多いです。

　私は機械技術者として25年以上働いており技術士一次試験にも合格しておりますが、最初は機械設計に関する基礎知識を理解できていないため、判断材料が乏しく設計ミスを繰り返した苦い経験があります。　

　そこでこの記事では、「設計工学（信頼性の向上）」の基礎知識について解説します。

　この記事を参考にして「設計工学（信頼性の向上）」の基礎知識が理解できれば、技術士二次試験に合格できるはずです。

<<「設計工学（信頼性の向上）」の基礎知識について今すぐ知りたい方はこちら

1.機械設計全般の動向

現在、機械設計の動向は次のようになっていると理解する。

• ①機械製品に対する多種多様なニーズ
  　・持続可能な開発目標
  　・国際競争力（コモディティ化による）
  　・地球環境問題（温室効果ガスの排出）
  　・災害（地震・大雨）
  　・品質・信頼性
• ②機械製品に求められるもの
  　・高機能
  　・高性能
  　・省資源
  　・省人力
  　・操作性
  　・安全性
  　・耐久性
  　・コスト（多品種少量生産における効率的な生産体制）
• ③設計者の負担増
  　・幅広い知識（機械分野以外のデジタル技術等）
  　・高度な知識（品質向上）
  　・迅速な作業（開発期間の短縮）
  　・ミスの削減（安全性の確保）
  　・少子高齢化
  　・技術伝承・人材育成
• ④設計者への支援
  　・デジタル技術の活用
  　・新技術の活用
• ⑤設計者の倫理

2.設計工学（信頼性の向上）に関する基礎知識

ここでは、設計工学のうち、「信頼性の向上」に関係することを記事一覧にしました。

• バスタブ曲線（故障率曲線）の特徴とは？（Ⅱ-1）
  要旨：機械や設備の故障率は時間とともに変わります。時間と故障率の関係を故障率曲線と呼びます。
  　ここでは、故障率と故障率曲線について解説します。
• 信頼性設計の重要なポイントとは？（Ⅱ-1）
  要旨：信頼性設計とは耐力や外力の不確実性を積極的に取入れた設計方法です。
  　ここでは信頼性設計について重要と考えるポイントを述べます。
• 冗長性設計の留意点とは？（Ⅱ-1）
  要旨：製品設計に冗長性を持たせることは製品の信頼性を高めるために重要です。製品に冗長性を持たせる手法には様々あり、ケースに応じた手法をとらないと信頼性を高めることは出来ません。
  　ここでは冗長性設計について適用例を示し、その考え方と留意点について述べます。
• FMEA（故障モード影響解析）とFTA（故障の木解析）の違いについて（Ⅱ-1）
  要旨：昨今は機械製品が複雑かつ高度化し、一度故障が起きた場合にはその影響が大きく従来のように故障個所がすぐ発見できて、部品を交換すれば済むという状況は少ないです。
  　ここでは、FMEA(故障モード影響解析)とFTA(故障の木解析)について特徴や違いを解説します。
• FTA（故障の木解析）の実施方法と期待効果とは？（Ⅱ-1）
  要旨：昨今は機械製品が複雑かつ高度化し、一度故障が起きた場合にはその影響が大きく従来のように故障個所がすぐ発見できて、部品を交換すれば済むという状況は少ないです。
  　そこでこの記事では、設計の初心者でも分かりやすいよう「FTA（故障の木解析）」の実施手順と期待効果について解説します。
• 製品のライフサイクルを通じて信頼性を確保するためには？（Ⅱ-2）
  要旨：信頼性は製品が満足すべき最も重要な項目の1つであります。
  　ここでは、製品のライフサイクルを通じて、使用者の要求する機能を満足できるようにするため、機械設計の観点から検討すべき課題と解決するための対応手段について述べます。
• 不具合要因を究明するために調査・検討すべきこととは（Ⅱ-2）（編集中）
  要旨：新製品の試作品開発において不具合が発生した場合に、不具合要因の因果関係を整理して分析する手法を用いる等して要因を究明することは重要です。
  　ここでは新製品の試作品開発において、不具合要因を究明するために調査・検討すべき事項について述べます。

3.まとめ

最後まで読んで頂きありがとうございます。
「機械設計」に関する他の記事も多数ありますので是非ご覧ください。

　

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