2015 Fiscal Year Research-status Report
統計公差指標を用いた製品性能に基づく許容差設計法の開発と実用性の検証
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26870774
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| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
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Principal Investigator |
大塚 章正 山口東京理科大学, 工学部, 助教 (90611848)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 公差 / 工程能力指数 / CAE / 大量生産 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
統計公差指標とは公差に加えて工程能力指数を図面上に指示することである。その累積解析に対して、モンテカルロ法による手法を確立した。これは、いかなる条件も必要としない統計公差指標の累積問題の一般的な解法が確立されたことを意味する。この研究成果はInternational Conference on Engineering Desing (ICED 2015)において発表された。
続いて、工程能力指数Cpmを用いた統計公差指標の分配問題に対して、遺伝的アルゴリズムを用いた分配法を提案した。製品性能を制約条件ならびにコストを目的関数とした最適化問題とすることで、準最適なCpmの値と狙い寸法を設計できるようになった。この研究成果は16th Asis Pacific Industrial Engineering and Management System Conference (APIEMS 2015)において発表された。
製品性能に対する統計公差指標の影響解析については、当初の予定通り単純な直方体の片持ち梁を用いて行った。片持ち梁の性能として自由端の変位と最大ミーゼス応力とした。この製品の大量生産を模擬するために、直方体の各寸法を寸法公差の範囲でランダムにばらつかせた。ここでの乱数は正規乱数とし、その平均と標準偏差は統計公差指標により制限される限界値内とすることで、統計公差指標の指示を模擬した。この結果、寸法公差においては、統計公差指標を付加することにより、製品性能を確率的に管理できる結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の平成27年度の予定では、片持ち梁の製品モデルを用いて幾何公差における統計公差指標の有効性を示すことであった。平面度公差域内でランダムに疑似平面を作成し、ミーゼス応力ならびに変位の解析を行う所までは作成した。しかし、統計公差指標の指示に従う疑似平面の作成が未完成である。生成する疑似平面の幾何偏差の統計量の調整が難しいことが原因である。
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| Strategy for Future Research Activity |
幾何公差における統計公差指標の模擬の問題に対応するために、多数の疑似平面を作成すると共にそれぞれの幾何偏差を予め計算しておき、統計公差指標に応じてランダムにその中から選択することにする。
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| Causes of Carryover |
本年度は計画書の予定通り、2回の国際会議参加費ならびに旅費に使用した。今回繰り越し額が生じたのは平成26年度からの繰り越しが約20万円あったからである。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画書の予定通り、結果の公表のための学会参加費と旅費に使用する。
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