組立・生産を考慮したメカ設計のポイント
メカ設計を進める中で、組立・生産を考慮して設計することは、工程の効率化によるコスト低減や部品点数削減などにつながり、競争力を出すことができます。また、組立を簡素化、生産性を安定化させることで、品質の向上にもつながります。ここでは、組立・生産を考慮したメカ設計を行うための設計ポイントについて紹介します。なお、具体的な事例を記載した内容については、当サイトの“設計のポイント”や“技術資料”に記載していますので、参照ください。
サブユニット化する。
設計段階で、製品内をサブユニット化することで、工程をメインラインとサブラインに分けライン管理がし易くなります。また、ユニットごとでメンテナンスが出来れば、サービスマンの作業時間短縮にもなります。
一方向から組み立てられるよう配慮する。
同一方向から、部品を組み立てできるため、組立部品を反転する手間がなくなり、組立時間の短縮につながります。また、部品が落下するリスクも回避できます。
生産性を考慮した治具設計
生産に使用する治具には、「組立時間の短縮」、「組立精度の向上」、「品質の標準化」を考慮した機能と形状が求められます。そのためには、組立ピンなど部品の位置が正確に決まる構造であること、また治具自体の精度が保てる構造であること、部品が確実に保持できる構造であることが重要となります。また、使い易さや、メンテナンス性をよくすることが、生産性の向上や生産ロスの削減につながります。
輸送性を考慮する
部品の形状によっては、輸送箱への入り数が少なくなり、輸送コストが割高になります。輸送箱を意識し入り数が増やすことで輸送コストを下げることができます。
ネジの削減
ネジが多いとネジの締め付け作業が多くなり、組立に時間がかかったり、コストが増えたりします。対策の一例として、爪形状で引っ掛けることでビスを削減します。また、使用するネジの種類を少なくすることも、生産性の向上、費用の削減につながります。
置きやすい形状にする
部品が置きにくいことによって、組立が難しくなることがあります。置きやすい形状にすることで組立し易くなり、作業効率化、品質低下の回避が行えます。
部品に組立の目印となるケガキ線や段差をつくる
ラベルやシート等を貼り付けるときに、目印となるケガキ線や段差をつくることで、基準が明確となり作業がし易くなり、位置精度の向上や作業時間を短縮することができます。
組立を考慮して調整機構を設けておく
いくつもの部品が組み合わさると寸法公差が積み上がり設計上狙っている位置からずれることがあります。あらかじめ位置のずれが懸念される場合、調整機構を設けることで組立した時の位置のずれをなくすことができます。
組み込み開発なら、当社にお任せください。
組み込み機器 受託開発・生産センターを運営する株式会社サンエスは、組み込み系装置の受託開発を行っています。また、当社はメカ設計・回路設計・組み込みソフトウェアの知見を持つエンジニアが在籍し、メカ・ハード・ソフトから全体設計を行うことで、要求仕様・要求動作を実現するための最適な設計を行います。ご検討の際は、お気軽にお問い合わせください。


/
技術情報・技術コラム

- メカ設計
組立やすさは品質を生む 組立性を意識した設計レビューの重要性
製品品質というと、回路性能や強度設計に目が向きがちですが、「組立やすさ」も重要な品質要素のひとつです。組立工程で無理が生じる設計は、作業ミスやばらつき、不具合の温床になります・・・

- 組み込みハードウェア
アース(接地)設計の正解とは? ノイズ経路を“制御する”発想
電子機器のノイズ対策というと、フィルタやシールド部品に目が向きがちです。しかし実際の現場では、「アース設計」がノイズ挙動を大きく左右します。アースは単なる“安全のための接地”ではなく、ノイズ電流の流れ道そのものです・・・

- 組み込みソフトウェア
割り込み処理設計の落とし穴 レイテンシと優先度管理の考え方
組込みソフトウェアにおいて、割り込み処理はリアルタイム性を支える重要な仕組みです。しかし設計を誤ると、動作の遅延や優先度逆転といった問題を引き起こし、再現しにくい不具合の原因になります・・・

- メカ設計
可動部の摩耗対策 スライド・回転機構の寿命を延ばす設計工夫
装置の信頼性を左右する要素の一つが「可動部の摩耗」です。スライド機構や回転軸は、長期間の繰り返し動作により徐々に摩耗し、ガタつきや異音、精度低下を引き起こします。特に産業機器や制御装置では、停止=損失に直結するため、設計段階での摩耗対策が重要です・・・

- 電子回路設計
組込み電源の突入電流対策 起動安定性を高めるための実践事例
電源投入時に一瞬だけ大きな電流が流れる「突入電流」は、組込み機器の起動不良や部品劣化の原因となります。特に近年は大容量コンデンサや高性能電源ICの採用により、突入電流の影響が顕在化しやすくなっています・・・

- 組み込みソフトウェア
ソフトの不具合はなぜ再現しにくいのか
「現場では確実に発生しているのに、手元では再現できない」組込み開発において、最も時間を奪われるのが“再現しない不具合”です。ログには痕跡が残っている。しかしテスト環境では正常に動く。
こうした現象は偶然ではなく、ソフトウェアの構造や実行環境に起因する“必然”であることが少なくありません・・・

- メカ設計
ねじ締結設計の基本 緩み防止と再組立性を考慮した設計術
製品の信頼性を支える要素のひとつが「ねじ締結設計」です。振動や温度変化がある環境では、ねじの緩みが不具合の原因となることも少なくありません・・・

- 電子回路設計
ノイズに強い電源ライン設計 アナログとデジタルの分離レイアウトのコツ
制御基板において、電源ラインの設計は動作安定性を左右する重要な要素です。特にアナログ回路とデジタル回路が混在する基板では、スイッチングノイズや電流変動が信号品質に影響を与え、誤動作や測定精度低下の原因となります・・・

- 組み込みソフトウェア
状態遷移設計が長寿命ソフトを生む
組込みソフトウェアは、出荷後も長期間にわたり現場で動き続けることが前提です。そのため、単に「動く」だけでなく「壊れにくい」「拡張しやすい」「解析しやすい」構造であることが求められます・・・

- メカ設計
機構と基板を融合させる「メカ・エレ融合設計」の現場実例
製品の小型化・高密度化が進む中で、従来の「メカ設計(筐体・機構)」と「エレ設計(電気・基板)」を分業で進める開発手法には限界が見えつつあります。限られた筐体スペースの中で 制御基板、センサ、コネクタ、ケーブル、モータ、放熱構造などを最適に配置するには・・・


