中小企業診断士 過去問
平成27年度(2015年)
問94 (運営管理 問3)
問題文
製造プロセスのデジタル化に関する記述として、最も適切なものはどれか。
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問題
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中小企業診断士試験 平成27年度(2015年) 問94(運営管理 問3) (訂正依頼・報告はこちら) (新しいタブで開く)
製造プロセスのデジタル化に関する記述として、最も適切なものはどれか。
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- CADを導入することで複数台のNC工作機がコンピュータで結ばれ、効率的な設備の運用が可能となった。
- CAEを導入することで樹脂や金属製の立体物が造形され、開発コストの低減と開発期間の短縮が可能となった。
- CAMを導入することでCADと連携したマシニングセンタへの指示プログラムが作成され、熟練工の高度な加工技術を再現することが可能となった。
- 3次元CADと3Dプリンタを連携させることで構造解析・流体解析等のシミュレーションがコンピュータ上で可能となり、開発コストの低減と開発期間の短縮につながった。
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この過去問の解説 (3件)
01
1:不適切です。
CADは製品のモデルをコンピューター内部で作成・解析・処理する技術を指します。複数台のNC工作機を結んで効率的な設備運用する技術ではありません。
2:不適切です。
CAEは設計データを基にコンピュータ上で製品のシミュレーションを行うシステムです。選択肢の記述は3Dプリンタの説明です。
3:適切です。
記述の通り、CAMはCADと連携して部品加工をするためのプログラムを作成します。
4:不適切です。
選択肢の記述は3次元CADとCAEを連携させることに関する説明です。
CAD、CAM、CAEは言葉は似ていますが全く異なるものです。
定義分すべてを覚えようとせずに以下のようなキーワードで覚えることをおすすめします。
CAD:モデル作成
CAM:CADと連携、プログラム作成
CAE:シミュレーション
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02
製造プロセスのデジタル化に関する問題です。
不適切です。
CADとは、Computer Aided Designの略で、コンピューターを用いて設計等を行うことを指します。
不適切です。
CAEとは、Computer Aided Engineeringの略で、コンピューターを用いて計算や解析を行うことを指します。
適切です。
CAMとは、Computer Aided Manufacturingの略で、コンピューターを用いて製造支援を行うことです。
不適切です。
構造解析・流体解析等のシミュレーションをコンピューターを用いて行うのは、CAEです。
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03
正しい選択肢は「CAMを導入することでCADと連携したマシニングセンタへの指示プログラムが作成され、熟練工の高度な加工技術を再現することが可能となった。」です。
今回の問題では、CAD・CAM・CAE・3Dプリンタの役割と、それぞれの違いを理解することが重要です。
製造プロセスのデジタル化とは、コンピュータを活用して、製品の設計や加工、品質確認などを効率化することです。
特に、CADは設計、CAMは加工、CAEは解析を行うための技術です。
これらを組み合わせることで、製品開発や製造にかかる時間や費用を削減できます。
この記述は誤りです。
CAD(Computer Aided Design)とは、コンピュータを使って製品の設計や図面の作成を行う技術です。
例えば、機械部品の形状や寸法をコンピュータ上で設計できます。
一方、複数台のNC工作機をコンピュータで接続し、加工プログラムなどを集中管理する仕組みは、DNC(Direct Numerical Control)と呼ばれます。
したがって、CADとDNCの役割を混同している点が誤りです。
この記述は誤りです。
CAE(Computer Aided Engineering)とは、コンピュータ上で製品の強度や熱の伝わり方、流体の動きなどを解析する技術です。
例えば、製品に力を加えたときに、どの部分が変形しやすいかをシミュレーションできます。
一方、樹脂や金属などを材料として立体物を造形する技術は、3Dプリンタです。
3Dプリンタを活用すると、試作品を比較的短期間で製作できるため、開発期間の短縮につながります。
したがって、CAEと3Dプリンタの機能を混同している点が誤りです。
この記述が正しいです。
CAM(Computer Aided Manufacturing)とは、コンピュータを使って、工作機械による加工に必要なプログラムなどを作成する技術です。
例えば、CADで設計した部品の形状をもとに、CAMを使って工具の動きや加工順序を設定します。
そして、作成したプログラムをマシニングセンタに送ることで、自動加工が可能になります。
マシニングセンタとは、工具を自動で交換しながら、穴あけや切削などの加工を行うNC工作機械です。
また、熟練工の加工条件や工具の動かし方などをプログラムに反映させれば、高度な加工を繰り返し再現することもできます。
したがって、CADとCAMを連携させて加工プログラムを作成し、工作機械による精密な加工を実現するという、この記述が正しいです。
この記述は誤りです。
3次元CADとは、製品の形状をコンピュータ上で立体的に設計する技術です。
また、3Dプリンタは、3次元CADなどで作成したデータをもとに、実際の立体物を製作する装置です。
一方、構造解析や流体解析などのシミュレーションを行う技術は、CAEです。
例えば、CAEを活用すると、実際に試作品を作る前に、製品の強度や空気の流れなどを確認できます。
そのため、試作回数を減らし、開発コストの低減や開発期間の短縮につなげることができます。
したがって、構造解析や流体解析を3Dプリンタの機能としている点が誤りです。
今回の問題では、製造プロセスのデジタル化に使われる技術の役割を区別することが重要です。
<CAD:設計>
コンピュータを使って製品の設計や図面の作成を行います。
<CAM:加工>
CADなどの設計データを活用し、工作機械を動かすための加工プログラムを作成します。
<CAE:解析>
コンピュータ上で製品の強度や熱、流体などをシミュレーションします。
<DNC:工作機械の集中管理>
複数台のNC工作機械をコンピュータに接続し、加工プログラムなどを管理します。
<3Dプリンタ:立体物の造形>
3次元データをもとに、樹脂や金属などを使って立体物を製作します。
<今回の重要ポイント>
試験では、「CAD=設計」「CAM=加工」「CAE=解析」という違いを覚えておくことが重要です。
また、3Dプリンタは立体物を製作する技術であり、構造解析や流体解析を行うのはCAEであることも押さえておきましょう。
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