3D-CAD/CAE/CAM活用プロジェクト

プロジェクト代表 宮本 弘之
人材育成事業担当 田中 禎一

1. はじめに

図1:CAD/CAE/CAMの連携

機械知能システム工学科では、先年来、3次元CAD(計算機支援設計)システムを活用した機械分野での教育・研究面への活用に積極的に取り組んでおり、取り分け、近年は、図1に示されるように、CADと連携した、CAE(計算機支援工学)、CAM(計算機支援製造)への展開に力を入れています。現在、地域イノベーションセンターおよび八代商工会議所と共同実施している「ものづくり分野の人材育成事業」は、こうした取り組みを地域貢献へと活かしている一例です。

言うまでもなく、こうしたCAD/CAE/CAM連携技術は、現在、企業等の現場で急速に取り入れられつつあり、製品設計やものづくり現場で進行する大きな「変革」の基点となっています。高専の教育が、今後とも産業界で必要とされるためには、いち早く、これらの技術に対応できる技術基盤を整え、活用できる人材を育成していくことが極めて重要です。

本学科では、これまで、3D-CADシステム、3Dプリンタ、そして構造解析・熱流体解析用CAEソフト等を導入して、上記人材育成事業を始め、授業や実験・実習、課題研究や特別研究、そして教員研究等に、これらを積極的に活用できる基盤を構築してきました。本プロジェクトでは、これらの基盤を活かし、地域産業の人材育成をさらに推進すると共に、新しい教材開発・研究開発基盤の構築を目的としています。

2. 平成23年度「ものづくり分野の人材育成事業」

本プロジェクトの一環として実施された、本年度の「ものづくり分野の人材育成事業」は、全国中小企業団体中央会からの支援も受けるかたちで行われました。本事業では、地域の企業の設計力向上へ貢献を目指すと共に、初めて3次元CADを学習する人もその導入が容易にできるように、「熊本のものづくりを支える新たな設計・製造エンジエア育成事業 -3次元CAD/CAE/CAM設計講座-」をテーマとしました。
具体的には、3次元CADの基礎的内容から応用的内容までを学習する「研修①:3次元CADを活用できる設計基礎力養成講座」。3次元CADを部品製造設計工程に利用する方法を学習する「研修②:3次元CAD/CAEを活用できる設計検証力養成講座」。そして、3次元CAD/CAMを中心にその基礎的内容及び実際の部品製造工程を学習する「研修③:CADからCAMへの連携を活用できる製造技術力養成講座」の3本立てとして実施されました。
表1に、上記3カリキュラムの概要を示します。本カリキュラムの特徴は、3次元CAD設計システムを使った作図設計ができるだけではなく、3次元設計データを基にした解析を行い、さらにこれらを実験データや現場の知見などと突き合わせ、より良い設計にフィードバックしていく工程をPBL実習を通して習得できる点です。本年度は、特に、CAEの講義・演習時間を増やすことによって、設計解析力や設計検証力の養成を目指しました。

表1:3次元CAD/CAE/CAM設計講座カリキュラム

3. おわりに

図2:「研修②:3次元CAD/CAEを活用できる設計検証力養成講座」の様子

本年度の講座修了者数は、「研修①:3次元CADを活用できる設計基礎力養成講座」が25名。「研修②:3次元CAD/CAEを活用できる設計検証力養成講座」が20名。そして、「研修③:CADからCAMへの連携を活用できる製造技術力養成講座」が17名の延べ62名の参加と非常に盛況でした。このうち、地域企業からの参加は8割以上にもなり、地域企業でも、3次元CADだけではなく、3次元CADと連携したCAEやCAMの手法を修得し、設計解析力や設計検証力、そして、製造技術力を高めたいという気概が感じられました。講師は、機械知能システム工学科及び技術センターの計14名の教職員が担当し、また、講座には、毎回6~8名の学生TAにもサポートをしてもらいました。講座期間中に実施したアンケートからも、充実感が高く、講座をサポートする学生TA等を含め、高い評価のコメントが寄せられました。図2は、「研修②:3次元CAD/CAEを活用できる設計検証力養成講座」の様子です。
次年度以降、本プロジェクトでは、マスタープランで導入されたMVR(多目的可視化研究)装置、高性能CAEシステム、そして導入予定の高精度3Dプリンタ等を活かしたより高度で、実用性の高いシステム構築および教材開発等に取り組んで行きたいと考えています。