資格のある機械設計者が持つべき基本的な能力は何ですか?
優れた機械設計者になるには、次のような多くのスキルが必要です。
1. CAD ソフトウェアやその他の設計ツールの使用に非常に優れている
2. 工学原理についてよく知っている
3. 非常に詳細な図面や仕様書を作成できる
4. 材料と物の作り方を理解する
5. 問題解決が得意で、非常に慎重に考える
6. 優れたコミュニケーション能力とチームメイトであること
7. あらゆる細部に細心の注意を払い、正確であること
8. 期限と制限内で作業できること
9. 業界のルールと標準をすべて理解する
10. 常に新しいことを学び、新しいテクノロジーや手法を柔軟に使用する。
機械エンジニアとしての進歩への道:
ベビーグレード
このレベルでは、デザイン作業に必要なツールの使い方をマスターすることがすべてです。これは、CAD、ProE、SW、ANSYS、Mathcad、およびその他の同様のソフトウェアの操作に非常に優れていることを意味します。また、材料力学、工学力学、機械設計理論、加工技術、金属技術などの基礎理論を十分に理解しており、公差や工学材料などの必須知識も習得している必要があります。
熟練しているということは、単に何かが得意だと主張することではなく、自分のことを本当に知っているということです。たとえば、ソフトウェアに習熟しているということは、数枚の図面ではなく、何千もの 3 次元モデルを描画するなど、ソフトウェアを使用して多くの作業を行っている必要があることを意味します。
ソフトウェアを効果的に使用する方法を実際に理解せずに、熟練していると主張することを避けることが重要です。豊富な経験を示さずに単に熟練していると主張すると、自分の熟練度を定義することが難しくなる可能性があります。強いて言うなら、単に数枚の工学図面を作成できることよりも、何千もの 3 次元モデルを描くことが真の熟練度を測る良い尺度です。
機械理論の深い理解
機械理論をしっかりと理解することは不可欠であり、基礎を知っているだけでなく、それらを完全に理解し、応用できることが重要です。また、関連知識に習熟していることも重要です。たとえば、公差調整に習熟するには、データム システム、形状公差、位置公差、拡張公差ゾーンなどの重要な概念を暗記する必要があります。
関連知識に精通している
さらに、これらの許容値を適用し、検出し、処理中にそれらが維持されることを確認する方法を知ることは非常に重要です。テクノロジーの基本的な理解も必要です。これらの要件が満たされると、機械設計における強固な基礎が得られます。
幼稚園レベル
図面はエンジニアの言語であり、子供たちはそれを話せるように学ぶ必要があります。
国家標準は文法だ
一般的に使用される 30 ～ 50 の国家地図作成標準を暗記する必要があります。特定の会社の基準や要件がある場合は、それらも知る必要があります。これらは圧倒されるように思えるかもしれませんが、数千枚の設計図面を作成した後、実践すると、これらの標準に従うことが自然になることがわかります。以前にもお話しましたが、経験豊富な機械設計者が質の高い図面を作成するのに苦労しているのは驚くべきことです。
立体図形の文法
3 次元の図面を作成する場合、言語の文法と同様に、構造と構成を考慮することが重要です。寸法に基づいて描画するだけでは十分ではありません。どこから開始するか、パーツを描画する順序などの要素は、製造プロセスに合わせて調整する必要があります。基準点と特徴に関する決定も重要であり、慎重に検討する必要があります。図面の組み立ては、組み立て仕様に基づいた段階的なプロセスに従う必要があります。
子供のレベル
子供のレベルは最も長いステージです。この段階では、マスターの指導の下で簡単な部品設計を完了できます。
何かを設計するとき、それがどのように機能するのか、そして何でできているのかを本当に理解する必要があります。すべてが正しく機能することを確認するために、いくつかの計算を行う必要もあります。それを理解するためにコンピュータープログラムに依存するだけでは十分ではありません。私たちは自分自身の知恵と創造性を駆使して、うまく機能し、簡単に作成でき、あまりコストがかからないものをデザインする必要があります。
結局のところ、お金をあまりかけずに仕事を終わらせることがすべてです。
職人技の側面
この時点で、設計する各部品がどのように作られるか、どのような機械が使用されるか、表面がどのように処理されるか、各レベルの精度の重要性についてよく理解する必要があります。これは、設計した部品が実際に現在の技術と方法で製造できることを確認するための最良の方法です。
組み立ての問題
次に、設計した部品や機械がどのように組み立てられるかを考えます。組み立てにどのような工具が必要か、特別な吊り上げ穴が必要かどうか、部品をどのように配置する必要があるかを検討します。また、部品が摩耗した場合の修理、使用、交換がいかに簡単であるかについても考慮してください。
物が実際にどのように作られるかを理解することは、単に理論的な知識を持つことよりも価値があることを認識することが重要です。実際の経験を積めば、3D アニメーションやカラフルなビジュアライゼーションを作成するだけでは、必ずしも熟練したプロフェッショナルになれるわけではないことがわかります。
叱られる可能性はあります。
この段階を終えると、デザイナーとして基本的な構造を設計できるようになったことがわかりました。また、設計プロセス中に発生した間違いが、生産、調達、使用、メンテナンス、輸送中に問題を引き起こす可能性があることも理解し始めました。後々の問題を防ぐために、設計段階でこれらの潜在的なエラーに対処することが重要です。
工場労働者に叱られます。
理由は次のとおりです: 設計した特定の部品は、製造プロセスで 20 個の工具を交換する必要があります。厳しい公差要件により、この部品の加工成功率はわずか 50% です。加工中に部品の位置を何度も再調整する必要があり、生産プロセスが複雑になります。また、加工には特別な工具が必要です。精密金属部品、品質検査官は検査に 3 次元座標を使用する必要があるため、設計に関してはシンプルさが重要です。部品の設計が完了したら、設計者は公差精度を下げることができないか、構造を簡素化できないか検討する必要があるとよく言われます。
製品ユーザーは批判するだろう
オペレーターは問題の特定と解決において重要な役割を果たすため、設計ではユーザーフレンドリーな機能を優先する必要があります。たとえば、複雑な機器や長すぎる取扱説明書により、オペレーターが製品を効果的に使用することが困難になる場合があります。
誤操作は、誤って押されやすい同一のボタンを作成するなどの設計ミスの結果であることがよくあります。
快適性も考慮することが重要です。手の操作に必要な最適な高さと力を把握することで、誤操作を防止し、オペレーターの身体的負担を軽減することができます。
ユーザーフレンドリーなデザインには、正確な測定値を使用し、人間のニーズを理解することが重要です機械部品.
たとえば、コントロール ハンドルを設計するときは、ユーザーにとって最も快適な高さと必要な力を計算することが重要です。これにより、ハンドルは人間工学に基づいた使いやすさが保証されます。さらに、ハンドルの形状とサイズを考慮することで、快適さと使いやすさをさらに高めることができます。
これらの技術的側面に対処したとしても、顧客は依然としてデザインに不快感を感じる可能性があります。デザイナーは、機能性だけでなく魅力的で快適な製品を作成するには、心理的および美的要因を考慮する必要があります。
実際的には、これは、情報を表示する際の人間の記憶の限界を理解し、強力で信頼できるように見えるデザインを作成し、製品がユーザーにとって親しみやすく魅力的なものであることを保証することを意味します。心理学と美的考慮事項は、デザインのこれらの側面に対処する際に重要な役割を果たします。
運用保守員から叱られます。
製品を設計するときは、梱包方法、輸送要件、道路輸送の寸法に加えて、輸出とコンテナに関する考慮事項の必要性を考慮することが重要です。これらは、対処しなければならない多くの物流上の問題のうちのほんの一部です。
メンテナンスが容易な製品を設計することも重要です。目的は、メンテナンスと修理の作業をできるだけシンプルにし、さまざまなレベルの専門知識を持つ人が確実に作業できるようにすることです。製品の保守が複雑すぎる場合、それは設計プロセスの失敗を示しています。
この分野では継続的な課題が存在するため、デザイナーとして成功するには、生涯学習の考え方を受け入れることが重要です。自分のスキルに対する批判や疑問にこだわるのではなく、自分の技術を継続的に改善し洗練させることに集中してください。
ジュニアレベル
キッズレベルがついに終わり、ティーンステージへ。この時点ではかなり自信があり、少し派手な気分です。私は物事を深く考えず、自分のスキルを当たり前のものと考える傾向があります。
この段階では、当社の製品と業界自体に情熱を注ぐことがすべてです。
それぞれの製品はデザイナーの赤ちゃんのようなものです。ことわざにあるように、「支払ったものは得られます」。たくさんお金を出せば、もっと好きになるでしょう。
イデオロギー的側面
私は機械設計に多大なエネルギーを注ぎ、徹夜で製品を完成させたり、設計ミスにパニックになって目が覚めたりすることもありました。特定のボルトの選択に至るまで、細部に至るまで細心の注意を払い、さまざまなテーマを研究するために数え切れないほどの夜を費やしました。私の最良の時期は機械に費やされてきたので、私が少し生意気になるのも不思議ではありません。それは自信の本質です。
スキル面
この時点で、各部分を処理する方法と、これに使用できるさまざまな方法を理解しました。また、工作機械に各プロセスを何回ロードする必要があるか、必要な工作機械アクセサリ、および特定の切削工具の仕様もわかります。
例としてスレッドを使用してみましょう。内ねじと外ねじを回すのに必要な工具、さまざまな種類のねじ切りカッター、ねじ切りカッターの送り方法、台形ねじ、ジグザグねじ、長方形ねじの加工方法について説明します。
すべての当事者のニーズを調整する
要約すると、通常、間違いの責任は設計者にあります。
機械設計者には多くのリソースがありません。
高品質の製品を作ることはやりがいのある仕事です。
メーカーはコスト削減を目指しますが、売り手は買い手にとって魅力的な商品を求めます。
顧客は価格、外観、ブランドに注目します。最前線のユーザーは、製品の機能とその動作方法を優先します。
アフターメンテナンス担当者は、製品の分解・点検・修理のしやすさを気にしています。
メカニカルデザイナーのメモ
1. 描画はデザイナーの仕事の基本的な側面です。
図面を通じて、エンジニアの熟練度、設計者の細部へのこだわりと業界標準の順守度、製造プロセスに関する知識を評価できます。
描画は正確さと創造性の融合です。この基準と分析は最終的に、描画の重要な要件である美的魅力を達成することを目的としています。このスキルを磨くには時間と練習が必要です。デザイナーは、たくさんの図面を作成して初めて、自分の作品に固有の美しさを理解することができます。
2. 糸のデザインと応用はデザイナーの基礎を示すことができます。
糸のデザインと使用は、デザイナーのスキルと知識を大きく左右します。
これは努力でごまかせるものではありません。スレッドは数学の数字の「0」のようなもので、シンプルですが非常に複雑で、どこにでも存在し、常に変化します。
私たちは歴史の中で、英国のねじから米国のねじ、メートルねじに至るまで、ねじが進化するのを見てきました。そして、その使用はさまざまな業界や作業環境に拡大しました。一般用、航空宇宙用、トランスミッション用など、さまざまな種類があります。
パイプをシールしたり、業界固有の用途に使用したりするための特定のねじもあります。
物理的な表面の観点からスレッドを分析することは非常に複雑です。
3. 寛容は哲学であり、思想であり、機械の本質です。
公差は製品のパフォーマンスと製造コストに大きな影響を与えるため、重要です。最高のパフォーマンスを提供しながら、コスト削減という課題のバランスを取るのに役立ちます。寛容性を理解することは、デザイナーの創造性、抽象的な概念を把握する能力、論理的思考スキルも明らかにします。
私が働いてきた機械設計業界では、公差を正確に把握している人はほとんどいません。簡単に言えば、理解力が不足しているということです。公差に関する本に関しては、このテーマを明確に説明している著者はほとんどいません。ほとんどの場合、深く理解せずに単に情報を追加します。
4. 機械設計の高さは数学と力学によって決まります。
機械の設計には、そのサイズ、形状、材料、部品、およびそれらすべてがどのように組み合わされるかを決定することが含まれます。設計者は、すべてが正確であることを確認するために、多くの数学や力学などの科学分野のツールを使用する必要があります。数学や力学から得られる情報は、単なる推測よりも信頼性が高くなります。また、機械の原理や仕組みは数理物理学に基づいています。
5. 英語（外国語）のレベルがデザイナーの発展領域を決定します。
6. 上記が人間の身体だとしたら、考え方、デザイン思想、デザインスタイルはデザイナーの魂です。
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投稿日時: 2024 年 1 月 17 日