| 1 緒言 1 |
| 1.1 設計の範囲 1 |
| 1.1.1 技術者の役割と活動 1 |
| 1.1.2 設計の種類 4 |
| 1.1.3 体系的設計の特質と必要性 5 |
| 1.2 体系的設計の発展 7 |
| 1.2.1 歴史的背景と Kesselring,Leyer,Niemann などによる主要な業績 7 |
| 1.2.2 現代設計法 10 |
| Hansenによる体系的設計 10 |
| Rodenackerによる体系的設計 12 |
| Rothによる設計カタログに基づく設計に関するアルゴリズム的選択手順 13 |
| Kollerによるアルゴリズム的物理的設計法 15 |
| 1.2.3 その他の提案 17 |
| システムズアプローチ 17 |
| 学習プロセスとしての設計 20 |
| 1.2.4 一般的比較と著者らのねらいの説明 21 |
| 2 基本 23 |
| 2.1 工学システムの基本 23 |
| 2.1.1 システム,プラント,装置,機械,組立部品,構成部品 23 |
| 2.1.2 エネルギー,物質,信号の変換 25 |
| 2.1.3 機能の相互関係 27 |
| 2.1.4 物理的相互関係 31 |
| 2.1.5 形態の相互関係 32 |
| 2.1.6 一般的目的と制約条件 34 |
| 2.2 体系的アプローチの基本 35 |
| 2.2.1 一般的な作業方法 35 |
| 直観的思考と推論的思考 36 |
| アナリシス(分析,解析) 37 |
| シンセシス(総合) 38 |
| 作業の分担と協業 38 |
| 一般に適用可能な方法 38 |
| 2.2.2 情報変換としての問題解決 40 |
| 情報変換 40 |
| 情報システム 42 |
| 3 設計プロセス 43 |
| 3.1 一般的な問題解決 43 |
| 3.2 設計プロセスにおける作業の流れ 45 |
| 4 製品企画と役割の明確化 51 |
| 4.1 製品企画 51 |
| 4.1.1 役割と手順 51 |
| 4.1.2 状況分析と会社の目的の定義 52 |
| 4.1.3 製品アイデアの発見 54 |
| 4.1.4 製品の選択 55 |
| 4.1.5 製品の定義 55 |
| 4.2 役割の明確化 56 |
| 4.2.1 役割明確化の重要性 56 |
| 4.2.2 仕様書(要件リスト) 57 |
| 内容 57 |
| 形式 58 |
| 要件の列挙 59 |
| 例 63 |
| その他の例 63 |
| 5 概念設計 65 |
| 5.1 概念設計のステップ 65 |
| 5.2 問題の本質を確定するための抽象化 66 |
| 5.2.1 抽象化のねらい 66 |
| 5.2.2 抽象化と問題の設定 68 |
| 5.2.3 問題設定の体系的拡張 71 |
| 5.3 機能構造の構築 75 |
| 5.3.1 全体機能 75 |
| 5.3.2 下位機能への分解 76 |
| 5.3.3 論理的考察 78 |
| 5.3.4 物理的考察 83 |
| 5.3.5 機能構造の実際上の利用 88 |
| 5.4 下位機能を満たす設計解原理の探索 91 |
| 5.4.1 従来の補助手段 94 |
| 文献の探索 94 |
| 自然システムの分析 94 |
| 既存の技術システムの分析 94 |
| 類推 97 |
| 測定とモデル試験 97 |
| 5.4.2 直観的傾向を有する方法 97 |
| ブレインストーミング 98 |
| 635メソッド 101 |
| デルファイ法 101 |
| シネクティクス(創造工学) 102 |
| 複数の方法の組合せ 103 |
| 5.4.3 推論的傾向を有する方法 104 |
| 物理プロセスの体系的検討 104 |
| 分類表を利用する体系的探索 106 |
| 設計カタログ(マニュアル)の使用 113 |
| 5.5 設計解原理の組合せによる全体機能の実現 120 |
| 5.5.1 体系的組合せ 121 |
| 5.5.2 数学的方法を利用する組合せ 123 |
| 5.6 適切な組合せの選択 124 |
| 5.7 代替概念の確定 129 |
| 5.8 技術的および経済的基準による代替概念の評価 132 |
| 5.8.1 基本的な原理 132 |
| 評価基準の確立 133 |
| 評価基準の重みづけ 134 |
| パラメータの編集 137 |
| 価値の査定 137 |
| 全体価値の決定 139 |
| 代替概念の比較 141 |
| 評価の不確かさの見積り 144 |
| 弱点の探索 145 |
| 5.8.2 評価手順の比較 146 |
| 5.8.3 概念設計フェーズでの評価 147 |
| 5.9 概念設計の例 153 |
| 5.9.1 キー連結体用の衝撃トルク負荷試験装置 153 |
| 5.9.2 家庭用ワンタッチ混合水栓 166 |
| 6 実体設計 183 |
| 6.1 実体設計のステップ 183 |
| 6.2 実体設計に関するチェックリスト 189 |
| 6.3 実体設計の基本ルール 190 |
| 6.3.1 「明確である」こと 190 |
| 6.3.2 「簡単である」こと 195 |
| 6.3.3 「安全である」こと 199 |
| 安全実現技術の種類と範囲 199 |
| 直接的安全実現の原理 201 |
| 間接的安全実現の原理 206 |
| 安全実現のための設計 210 |
| 6.4 実体設計の基本原理 214 |
| 6.4.1 力の伝達の原理 216 |
| 力の流れ線と強度均一の原理 216 |
| 力の伝達経路を直接的でかつ短くしようという原理 217 |
| 変形適合の原理 219 |
| 力のバランスの原理 224 |
| 6.4.2 役割分割の原理 226 |
| 下位機能の割りつけ 226 |
| 自明な機能への役割分割 228 |
| 同一機能要素の役割分割 233 |
| 6.4.3 自己充足の原理 236 |
| 概念と定義 236 |
| 自己補強解 239 |
| 自己平衡解 242 |
| 自己防護解 243 |
| 6.4.4 安定性と意図的不安定性の原理 246 |
| 安定性の原理 247 |
| 意図的不安定性の原理 249 |
| 6.5 実体設計のガイドライン 251 |
| 6.5.1 概論 251 |
| 6.5.2 膨張を許容する設計 253 |
| 膨張 253 |
| 部品の膨張 254 |
| 部品相互間の膨張の差 260 |
| 6.5.3 クリープとリラクゼーションを許容する設計 266 |
| 温度変化を受けるときの材料の挙動 266 |
| クリープ 266 |
| リラクゼーション 269 |
| 設計上の特徴 273 |
| 6.5.4 腐食損傷に対応した設計 275 |
| 腐食の原因と結果 275 |
| 一様腐食 275 |
| 局部腐食 276 |
| 腐食損傷に対応した設計事例 281 |
| 6.5.5 標準規格を考慮した設計 282 |
| 標準化の目的 282 |
| 標準規格の種類 285 |
| 標準規格の利用 286 |
| 標準規格の制定 289 |
| 6.5.6 生産のための設計 291 |
| 設計と生産の関係 291 |
| 全体レイアウト設計 293 |
| 構成部品の形態設計 300 |
| 材料と半仕上げ材料の選択 309 |
| 標準部品と購入部品の使用 312 |
| ドキュメント 312 |
| 見積りとコスト評価 313 |
| 6.5.7 組立を容易にする設計 318 |
| 組立の種類 318 |
| 組立のための一般的ガイドライン 319 |
| 組立作業改善のためのガイドライン 321 |
| 組立の評価 325 |
| 6.6 設計欠陥,外乱要因およびリスクへの対処 326 |
| 6.6.1 設計欠陥と外乱要因の特定 326 |
| フォールトツリー解析 326 |
| 外乱要因の影響 331 |
| 手順 331 |
| 6.6.2 リスク最小の設計 332 |
| リスクへの対処 332 |
| 最小リスクの設計例 334 |
| 6.7 実体設計の評価 339 |
| 7 寸法レンジとモジュラ製品 347 |
| 7.1 寸法レンジ 347 |
| 7.1.1 相似則 348 |
| 7.1.2 10進標準幾何数列 352 |
| 7.1.3 ステップサイズの選択 355 |
| 7.1.4 幾何学的に相似な寸法レンジ 359 |
| 7.1.5 準相似な寸法レンジ 365 |
| 優先する相似則 365 |
| 優先する役割要件 367 |
| 優先する生産要件 368 |
| 指数方程式による適応 369 |
| 事例 372 |
| 7.1.6 寸法レンジの展開(要約) 378 |
| 7.2 モジュラ製品 378 |
| 7.2.1 モジュラ製品体系 379 |
| 7.2.2 モジュラ製品の開発 381 |
| 7.2.3 モジュラシステムの利点と限界 391 |
| 7.2.4 事例 393 |
| 8 結言 401 |
| 8.1 体系的アプローチ 401 |
| 8.2 設計労力に関するコメント 404 |
| 引用文献 407 |
| 英文参考文献 421 |
| 索引 423 |
図書
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