入門 多目的満足化設計

自動車、家電、機械など企業間、国際間での開発競争が特に激しい産業では、製品、ユニットあるいは部品などの新開発に当たっては、競争力を向上させるために、近年は、いかに多目的性能を同時に満足する設計を短い開発期間、低い開発コストで可能にするかが問われている。またその際の多目的性能には、装置としての純然たる機能性能だけではないコストや省エネルギー性なども含まれることが多い。 　一方、設計や製造などの経験豊かな専門家や技術者の経験的知識やノウハウをいかに保存し、設計に反映させるか、という課題も、後継人材の不足もあって、大きな問題になりつつある。 　前半の多目的性能の同時満足解については、従来は、前型製品などを参考にしたポイント値を基本にし、その初期解に関して性能ごとの観点から修正を順次加える手法 (ポイントベース設計手法) が一般的であった。 　今回、解説を行う設計開発手法 (セットベース設計手法) では、まず、多目的の各性能を範囲集合で与える。また、各性能の影響因子である設計変数についても範囲集合で考えるものとし、多目的性能を同時に満足する設計変数の共通集合範囲解を探索する手法である。さらに、性能や設計変数の範囲集合には、専門家や技術者の経験知識に基づく選好度分布を与える。セットベース設計手法はこれらの範囲集合と選好度により、多目的範囲集合解を絞り込む手法である。また、性能と設計変数を範囲集合で与えることは、初期設計等におけるこれらの曖昧性の表現でもある。 　セットベース設計手法では、多目的性能を実現する設計変数の共通集合範囲解を一方向的な絞り込みで求めるので、ポイントベースのような初期値の修正による解探索といった繰り返しはなく、開発の期間短縮や低コスト化に繋がる。 　本セミナーでは、セットベース設計手法の適用事例として、自動車構造、材料開発、ユニバーサルデザイン、EMC (電磁両立性) などへの適用例について説明する。

1. 設計のプロセスとコンカレントエンジニアリング
2. 製品等の設計開発に関する状況
3. 選好度付きセットベース設計手法
   1. 性能、設計変数の範囲表現
   2. 選好度の導入
   3. 設計変数の範囲集合の性能への伝搬
   4. 多性能範囲を実現する設計変数範囲の絞り込み
4. 適用事例
   • 自動車構造、材料開発、ユニバーサルデザイン、EMC (電磁両立性) などへの適用