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機械設計の基礎から、3D CADによるモデリング、解析、3Dプリンタ活用といった実践スキル、そして業界トレンドや技術動向、最新ニュースまでを広範にカバーする、MONOist「メカ設計」フォーラムの連載・特集一覧です。

有識者が解説

“脱2次元”できない現場を対象に、どのようなシーンで3D CADが活用できるのか、3次元設計環境をうまく活用することでどのような現場革新が図れるのか、そのメリットや効果を解説し、3次元の設計環境とうまく付き合っていくためのヒントを提示します。

機械メーカーで機械設計者として長年従事し、現在は3D CAD運用や公差設計/解析を推進する筆者が公差計算や公差解析、幾何公差について解説する。

長年にわたりCADベンダーでCADやPDMに携わり、いまではデザイン・製品開発の事務所を構える筆者が、3次元に関わる全ての人々にエールを送る! 面白コラム。

機械メーカーで3次元CAD運用や公差設計/解析を推進する筆者から見た製造業やメカ設計の現場とは。

設計コンサルタント 龍菜氏に寄せられたメールから始まる物語を通じて、3次元CADを活用した設計について考えていこう。

メカ設計関連のキーマンインタビュー記事。

設計

身近にあるモノを題材に、それがどんな仕組みで動いていて、どんな機構が使われているのかを分かりやすく解説する連載。

オートデスクの3D CAD/CAM/CAEソリューション「Fusion 360」に搭載されているジェネレーティブデザイン機能を活用し、“はじめてのジェネレーティブデザイン”に挑戦する。

電気やプリント基板の設計と、メカ設計がシームレスに連携する“エレメカ連携(エレメカ協調設計)”をテーマに、ママさん設計者が優しく教える連載。第1回は、メカ設計者が知っておくべき電気/電子の基礎知識を取り上げます。

実は、日本の設計者の多くが設計思想を持っていません。企業にその単語すらありません。本連載では、甚さんと良君と一緒に製品の設計思想を分析していきます。

先輩たちには内緒だぞ! 甚さんがデキる設計者として生き残るためのテクニックを伝授する。

通勤通学中にも取り組める、各企業における設計審査の定型質問に基づいた問題集。

これまでの「甚さんシリーズ」の解説を少し振り返った後、この連載で使うツール「板金設計の50%がマスターできる絵辞書」を紹介する。

設計の概念を勘違いしているならば、CADを使う意味もなく、残業続きの日々となる。20年のキャリアを持つ技術士が、あなたをデキるエンジニアにすべく、設計の考え方を根底からたたき直す。

今回のシリーズは、数あるリンク機構の中でも4節リンクに関係するものに特化して解説します。リンク機構は、3次元的なXYZ座標系を横断する動作も可能ですが、読者の皆さんが感覚的に理解しやすい2次元動作のリンク機構について解説を進めていきたいと思います。

「3次元CAD利用技術者試験」のちょっと面倒なモデリング問題で腕試しするシリーズ。

設計ビギナー注目! 製品を射出成形で量産するときに何を気を付けるべきか? その基礎を徹底解説します。

金型設計の基本/金型構造について、イチからやさしく解説します。

成型部品設計と3次元モデリングのツボをピンポイントで押さえるべし! 射出成型・金型設計のプロフェッショナルが解説する。

シャシーの基礎である「動力伝達装置」や「ブレーキ装置」「ステアリング装置」などに焦点を当てて解説。

クルマ全体の基本構造を知っているかどうかは自動車設計において非常に重要だ。本連載では「ガソリン車」をベースに、エンジン設計の基礎を解説する。

パーソナルなモノづくりをするのに必須なのは、「3次元データ」。その作成を人に頼んでいては、とても高くついてしまう。それなら、自分でやった方が断然お得! でも、Macしか持っていない……。そんなあなたのための、Macを使って3次元モノづくりにチャレンジをするシリーズ。

製品開発の現場におけるCAD活用事例や取り組みを紹介します。

CADを快適な環境で使ってもらうソリューション専門街「CADJapan.com」からの転載記事。

解析

解析、あるいはシミュレーションは、少なくともツールとしては、それほど特別なものではなくなってきた昨今である。特に設計者向けの構造解析については顕著である。しかし、流体解析についてはどうだろうか。

2次元大好き信者だった筆者が“CAEの重要性”に気が付いた経緯を踏まえつつ、話題の「設計者CAE」の基本的な考え方について解説する連載

設計の中で「トポロジー最適化」をどのように活用していけばよいか? その探究のためのヒントを提示する。

カタログにひかれて買うものの、いつの間にかホコリを被ってしまうCAE。そこに潜む本当の問題とは? CAEベンダーのマーケティング担当者が本音を語る。

樹脂流動解析を用いた樹脂部品設計の「基礎の基礎」を解説!

遠心圧縮機羽根車を例にして羽根車の設計工程の概要とCFDを活用した設計について簡単に紹介します。

FEMの応力解析をやっただけでは、多めの安全率を採ってしまい過大仕様になってしまう。2種の強度設計のことを理解しよう。

CAEの最新動向を有力ベンダーに聞く!

CAE活用の最前線を取材した。

流体に関わるあらゆる現象を調べるために使われる風洞。これが一般向けにも安価に貸し出されていることをご存じだろうか。風洞と最新の関連計測機器などをそろえる東北大学に、風洞の基本や利用時に見落としがちなこと、使用事例などについて話を聞いた。

小難しい有限要素法を数式を使わずに解説する。

宇宙人エンジニアが地球にやってきた! 高度な技術を持つ星に生まれた彼らだが、公差解析のことはさっぱり分からない。

公差解析の例題を解くシリーズ。今回は3次元公差解析にチャレンジ。X方向とY方向の2成分で計算してみたけれど、とっても大変!

「CAE最前線」の連載記事一覧です。

自動車、家電、産業機械など、業界別にCAE技術動向を紹介する連載。

CADやCAE、設計業務について、Twitter上で活発に議論を交わす技術者の人たちを大手町に召集してみた。

製品開発の現場におけるCAE活用事例や取り組みを紹介します。

加工

設計者でも知っておくべき部品加工技術をテーマに、専門用語を交えながら部品加工の世界を優しく紹介する連載。

CNCフライスの特長や魅力、使い方を分かりやすく解説する。

切削加工業の営業技術として日々、設計者さんと加工現場の板挟みになりながら気づいたこと、特に「駆け出しの設計者さんが陥りやすいポイント」を解説する。

「自分でも3Dプリンタを使えるようになりたい!」と願うY君と、中野ブロードウェイにある「あッ 3Dプリンター屋だッ!!」のN店長との交流を通じ、パーソナル3Dプリンタを使いこなすためのハウツーを解説する連載。

パーソナル3次元プリンタの使い方に入る前に、さまざまな造形方式について説明する。

基礎解説

メカ設計者のための用語辞典。さまざまなキーワードを、簡潔で分かりやすく解説します。

幾何公差を使う上で理解すべき知識、「幾何公差に必要な寸法記入の考え方」「幾何公差に必要な加工知識」「幾何公差に必要な計測の知識」を解説する。

職場で慣れ親しんだ製図作法さえ、実は間違っていることがある!?

近年、幾何公差の普及の必要性が求められているが、製造する側ではその測定方法への課題が大きく、幾何公差に対応した測定技術の普及との同調なくして成立しないというのが現実である。本連載では幾何公差や寸法測定の課題に対する幾つかの取り組みを紹介していく。

図面に触れたことのないような初心者向けに、「図面」の読み方・描き方を分かりやすく解説。

実務でよく用いられる材料の基本と、試作の際に押さえておきたい選定ポイントと注意点を学んでいこう。

材料選択でいつも頭を悩ましている方へ。甚さんが、設計で使える職人アイテム「材料特性データ」を公開!

長年にわたりおびただしい数の失敗事例を研究してきたことで見えた! 設計成功の秘訣(成功シナリオ)を伝授する。

産業機械をコストダウンする手法の1つであるVA(価値分析)およびVE(価値工学)を紹介します。

数式がたくさん出てくる制御理論の習得に挫折した人も多いはず!? 制御のエッセンスだけなら数式がなくても理解できる。

材料力学については、約65%の人が「忘れてしまった」状態で製品を設計しています。

摩擦によって力学的エネルギーが損失することを理解するためには、まずニュートンの運動方程式をきちんと理解する必要がある。

IoT活用やデジタル変革の流れの中で耳にすることが多くなった「デジタルツイン」。このデジタルツインとは何かを5分で分かるように簡単に分かりやすく解説します。

「3Dプリンタ」とは何ですか? と人にたずねられたとき、あなたは正しく説明できますか。本稿では、今話題の3Dプリンタについて、誕生の歴史から、種類や方式、取り巻く環境、将来性などを分かりやすく解説します。

「3Dプリンタ」という言葉と出会うと、「CAD」「3Dデータ」という言葉にも遭遇します。さて、それが一体何だか分かりますか?

ノギスの使い方の「超基本」について説明します。

個人でモノづくりを楽しんでいる皆さんの中には、「自分の作品を売ってみたい」と考える方もいるはずだ。しかし「売る」となると、何に注意したらいいのか全く分からない……。そんなときに知っておきたい「法律」の基本について、シティライツ法律事務所の水野祐弁護士に伺った。

今回の事件をきっかけに、設計品質についてあらためて考える。メディアでは、「想定外」という言葉がよく使われたが……。

ExcelのVBA機能でひと手間加えて、便利で見やすい設計シートを作ろう。プログラミングの知識がなくても、簡単なので大丈夫。

モノづくりの現場から

話題の新製品を題材に、開発時の苦労や設計の工夫について担当者に聞いた。

ガンダムのプラモデル(ガンプラ)の設計・製造の世界は、家電や産業機械とは随分と違う設計思想やカルチャーを持つ。ユニークなテーマでいつもと視点を変えることにより、モノづくりのヒラメキが得られるかも!?

エポック社のカプセルトイ「カプセルトイができるまで」をご存じでしょうか。成形金型、塗装用のマスク型とスプレーガン、そして梱包用の段ボールと、実際のカプセルトイができるまでの各工程をミニチュア化した製品。そんな斜め上を行く「カプセルトイができるまで」の誕生秘話やカプセルトイづくりの難しさについて、担当者に話を聞いてきました。

自動化を過信せず、人だからこそ作り出せる付加価値を大事に! 今回は山形カシオの金型設計・製造の自動化の取り組みを徹底紹介する。

展示会を賑わす「コンセプトモデル」は、モノづくりにおいてどんな位置付けなのだろうか。長年モノづくりの現場を見てきたデジタルメディア評論家の麻倉怜士氏が、GPS腕時計「SATELLITE WAVE」などコンセプトモデルを意欲的に発表しているシチズン時計を取材。“シチズンのモノづくり”を探る。

若手でマルチなエンジニアが、たった1人きりでデザイン家電開発に取り組み、世界的デザイン賞も受賞。今回はその開発の軌跡を紹介する。

誰も成功したことがないブラックホールの撮影に挑戦したい――。その撮影に使うのはへら絞り製のパラボラアンテナだ。

現場での「ポカミス」はどうして発生するのか。そして、ポカミスを防止する「ポカヨケ」はどうすれば実現できるのか。ママさん設計者と一緒に考えてみよう!

機械系モノづくりの“生”現場を渡り歩き、ありとあらゆる加工の世界を分かりやすく解説する。

設計者の目線で、さまざまなテーマを週1ペースでお届けするコラム。

かつて2次元信者だったママさん設計者は、一体何がきっかけで3Dに覚醒したのか? 3D CAD導入による環境の変化と得られたメリットを交えてお話しながら、「3D化推進」の在り方について一緒に考えてみましょう。

岩手の3D CAD“お困りごと”解決人・小原氏が、最新のハードで3D CADをぐりぐり動かしながら、設計者の新しいワークスタイルを楽しく模索していく連載。

設計がどんどん複雑化していく中、スムーズなエレメカ協調設計を図ろうと思考錯誤している設計現場やコンサル側の本音に耳を傾ける。

筆者が中国に駐在中、中国メーカーの日本語通訳に必ずといってよいほど質問することがありました。それは「『しょっちゅう』の意味を知っていますか?」というものです。

モノづくり系Q&Aサイト「技術の森」の投稿の裏に、日本の設計現場の困った現状が……。10年選手の設計者が就職できずにいるって本当!?

無償ツール活用

無償で手に入る3D CADツールにフォーカスし、その使い勝手や特長を徹底レビューする。

2D CADの使い方の基本を解説! 無償2D CAD「DraftSight」を例に、2D CADを使った図面の作成に必要な環境設定、図面作成の基礎などをゆるっと説明する。

タミヤの「ミニ四駆」を題材に、無償3次元CADでミニ四駆の“オリジナルボディ”を3Dモデリングし、3Dプリンタで出力するまでを解説する連載。

無償で使える流体解析ソフト「Flowsquare」を使ってみよう!

無償の工学計算ソフトでも、かなり高度な計算ができる!

「グラフィックス編」では、FreeMatを使ったグラフの描き方を覚えよう。

プログラミング基礎編では、各種コマンドやサブルーチンに相当する「関数mファイル」について説明する。

ファイル入出力や標準的なアルゴリズムなどソフトウェア開発に必要な方法について取り上げる。

プログラミングコンテストの問題などをFreeMatでプログラム作成していく。

基礎編として、微分方程式の一般的な説明と数値的に解く方法について解説する。

振動問題をFreeMatで解く方法を説明します。

制御系の応答性や安定性を評価する方法とPIDコントローラーの設計について説明する。

設計計算や制御計算など高度な活用から、日常使いのローエンドな活用まで幅広い、無償の工学技術計算ツール「PTC Mathcad Express」を使ってみた。「単位をごっちゃにして数式を書いても計算してくれる」など便利機能がいろいろある。仕事での面倒くさい計算が楽しくなる、かも!?

無償で使えて、要素数や利用期間に制約もない「Adventure_On_Windows」で構造解析をしてみよう!

産業用AR/VR/MR

産業全体のVRの動向や将来展望について深掘りして解説する。

VR関連の事例をお届け!

VRやAR、MRの概要、製造業向けVRの特長、導入に向けた検討事項などについて解説する。

企画/試作/デザイン

GROOVE Xが満を持して発表した家族型ロボット「LOVOT(らぼっと)」。どうしても、その機能や性能に目が行きがちだが、LOVOTという“愛らしい存在”を創り出すデザインの力についても注目したい。LOVOTのデザインを担当したznug designの根津孝太氏に話を聞いた。

さまざまなプロダクトの顔“デザイン”の重要性を説く。

従来の自動車開発は、デザイナー偏重。人の感覚のアナログ値基準では「ムダ、ムリ、ムラ」がどうしても発生する。

車両デザインに関連した話題をお届けします。

製品開発に不可欠な試作に関連する話題をお届けします。

ヒット商品を生むにはどうしたらいいか? 設計者も理解しておきたい。この連載では、そのための仕組みについて解説していく。

営業職ではなくても、コミュニケーションとプレゼンテーションのスキルが大事! そのスキルを磨くことは、設計者にとっての“修行”ともいえる。

昨今の世界を取り巻く状況は、その変化の激しさから、「VUCA(ブーカ)の時代」と呼ばれています。急激に変化する社会の中で方向性を見定めるためには、「オリジンベースドアートシンキング」が有効です。

ニュース&レポート

メカ設計の話題に関連するニュースをお届けします。

CAD関連の最新ニュースをお届けします。

CAE関連の最新ニュースをお届けします。

ハイエンドからパーソナルまで、3Dプリンタに関する最新ニュースをお届けします。

AR/VR/MR関連の最新ニュースをお届けします。

3Dスキャナー関連の最新ニュースをお届けします。

メカ設計関連のイベントレポートをご紹介します。

学生によるモノづくり競技会「全日本学生フォーミュラ大会」の大会レポートやインタビュー、関連記事などを紹介します。

「第20回 中国国際工業博覧会(CIIF2018)」の会場周辺で、ダッソー・システムズ(Dassault Systemes)は「Manufacturing in the Age of Experience」を開催。ダッソー・システムズのユーザーであり、3D CAD推進者の一人でもある筆者が会場の模様をレポートする。

デジタル モノづくり

さまざまなモノづくりを支援するDMM.make AKIBAの運営に携わる人たちにスポットを当て、世の中にないものを生み出そうとする現場の最前線を追う。

日本で3番目となる「ファブラボ渋谷」の立ち上げを経験し、現在、「ファブラボ神田錦町」の運営を行っている立場から、日本におけるファブラボの在り方、未来の理想形(これからのモノづくり)について、「これまでの歩み」「現在」を踏まえつつ、その方向性を考察する。

無償3次元CADのお題は、お手軽にできる“単品モノ”の雑貨が主流です。でも実は、ガチャガチャ可動するアセンブリ、いわゆる“機構モノ”も作れるんです。3次元CADのプロによる楽しい「週末デジタルモノづくり講座」のはじまり、はじまり。

盛り上がる3Dプリンタ市場。このまま単なるブームで終わるのか? その可能性を探る。

iPhoneケースは、市販品もすてきなものがあるけれど、やはり自分のオリジナルがほしい! そういうわけで、評価版3次元CADとRP機を使って、「俺iPhoneケース」作りに筆者がチャレンジしてみた。

3次元CADとRP機を駆使する“俺グッズ”企画、再始動。今回は、思うがままに、イケてるグッズをいろいろと作ってみるぞ!

「Product for 1000×3Dモデラボ×Mozilla Japan」特別企画。3Dプリンタをはじめとするデジタルファブリケーション機器の普及・発展により、“個人のモノづくり”がより身近になってきたというけれど本当なの? どうやって始めるの? そんな疑問を持ったモノづくりド素人が「だったら自分たちで実践してみよう!」と、「Product for 1000」というフレームワークを使い、モノづくりプロジェクトを立ち上げた。

3Dモデリングツールや3Dプリンタを活用し、モノづくり業界で活躍するエンジニアやクリエーターにスポットを当てる本企画。

日本のモノづくり現場は技術と人材であふれている。「その力で何を作ればいいのか」。答えは必ずしもメーカーにおける製品の量産だけではない。

一般・個人向けの3次元出力サービス「3D print lab」は、金属の造形物も作れる。ほかにも楽しいモノづくり事例が。

3次元スキャニングから造形までの過程をレポート。今回のサンプルは人間。“女子なあの人”を3次元プリンタから出力する。

13万円のパーソナル3次元プリンタ「Blade-1」で、ABS製のドロイド君を立体出力! 今回は、その成形過程や注意すべきポイントを紹介する。

有名クリエイターが製作したハイエンドな初音ミクをフィギュアで忠実再現! それなら、やっぱり金型が勝負。しかもベリじゃなく、NCの直彫りで。

モーションコントローラーデバイス「Kinect for Windows」で対象物を3Dスキャンして、3Dプリントするまでの手順を詳しく解説する連載。

編集後記&電子ブックレット

メカ設計メルマガに掲載した編集後記の一覧です。

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