製造業と製品開発における「マスターモデル」

マスターモデル、製品の設計や開発の段階で作成される主要な参照モデルです。モデルは、製品の最終形を具体的に示し、量産やさらに詳細な設計の基盤となるものです。マスターモデルは、プロトタイプとしての役割を果たし、以下のような目的で使用されます。

主要な目的と利点

  1. 設計の基準
    • マスターモデルは、製品設計の基準となります。このモデルを基にして、詳細な図面や仕様書が作成されます。
  2. 品質管理
    • 製品の品質を一定に保つための基準として使用されます。マスターモデルを基に製品の品質を評価し、必要な改善を行います。
  3. 試作とテスト
    • マスターモデルを用いて試作品を作成し、各種のテストを行います。これにより、製品の性能や安全性を確認します。
  4. 生産準備
    • 量産前の生産準備段階で、マスターモデルを基に製造プロセスを最適化します。これには、生産ラインの設計や製造ツールの開発が含まれます。

作成プロセス

  1. コンセプト設計
    • 初期のアイデアやコンセプトを元に、基本的なデザインを決定します。この段階では、スケッチや3Dモデリングソフトを使って仮のモデルを作成します。
  2. 詳細設計
    • コンセプト設計を基に、詳細な設計を行います。これには、具体的な寸法や材料の選定が含まれます。
  3. プロトタイプ作成
    • 詳細設計に基づいて、実際のプロトタイプを作成します。3DプリンターやCNCマシンなどの技術が用いられることが多いです。
  4. テストと改良
    • プロトタイプをテストし、問題点を洗い出します。その後、必要な改良を加え、最終的なマスターモデルを完成させます。
  5. 最終承認
    • 完成したマスターモデルは、各部門の承認を得て、量産に移る前の最終確認を行います。

マスターモデルの管理

  • ドキュメント管理:マスターモデルに関連するすべてのドキュメント(設計図、仕様書、テスト結果など)は、適切に管理されます。
  • 変更管理:マスターモデルに変更が加えられる場合は、その履歴を詳細に記録し、影響を評価します。
  • デジタルツイン:デジタル技術の進化により、物理的なマスターモデルと並行してデジタルツイン(デジタル上の双子モデル)を作成し、リアルタイムでのモニタリングやシミュレーションを行うことが増えています。

製造業と製品開発におけるマスターモデルは、製品の成功と品質を保証するための重要な要素です。そのため、正確かつ詳細な作成と管理が求められます。


 

試作モデルの3dスキャン
◆モノづくり現場では、試作以降で発生する手戻りをなるべく少なくするために,試作製品の現物をCADに取込みCAD(Computer Aided Design)を使って製品のデジタルな3次元形状データを作成し,実際に製品を作る前に可視化・シミュレーションされます。

 

◆ロボット,作業者など工場全体の振る舞いをコンピュータ上で検証できるDF(Digital Factory)も,ここ数年で急速に導入が進んでいる,こうした開発のデジタル化により,リバースエンジニアリングの技術の応用が進んでいます。

 

<試作モデルの3Dスキャン参考例>
インペラ羽根モデル、ファン羽根モデル、電子機器ハウジング、電子機器部品モデル、試作型、カム軸モデル、シートモデル

 

<リバースエンジニアリングのデータ利用>
参考事例集