林業用機械メーカーのPLM導入事例（イワフジ工業株式会社・前編）

「林業機械」と一言で言っても普通の人はあまり具体的にイメージが湧かないかもしれませんが、写真でわかる通り、用途に合わせて様々な種類があります。当社の製品開発には、種類の多様さに加えて自然を相手にする「林業」という分野独特の奥深さが存在します。
例えば日本という小さな国の中でさえ、四国と北海道では作業環境が全然違うので、当然機械に求められるものも変わってきます。また、製品によっては実際に機械を扱うユーザーさんの要望で細かくチューニングを行ったり、特別な部品を使ったりしています。つまり同じように見える機械でも、それぞれの作業環境と作業ニーズに合わせてカスタマイズされている場合が多くあります。

過酷な環境で使用される機械だからこそ、ユーザーさんにもっとも安全で快適につかっていただける製品を提供していかねばならないと私たちは考えていますので、そのために必要なカスタマイズは妥協できません。

当社の製品の使用条件は過酷です。大きな荷重がかかることを想定して製品や部品の強度を設計しなければなりません。しかも、現場での取り扱いや運搬を考えると可能な限り軽量にする必要があります。
当社は比較的早い時期から3D-CADは導入しています。製品の特性上必要強度と軽量化を両立させる設計には機構・構造解析ができるCAEツールの導入も必須ですので、以前からCAD上で作成した3次元形状データを別のツールに入れて解析結果を見るという方法では構造解析をおこなっていました。その後、3D-CADのCATIAを導入しましたが、当時ようやくPCの性能やコスト的にもCAD上で解析を行うということが可能になりました。ところが、当初3D-CADそのものの操作が難しかったこともあり、CAEは一部の設計者が使うだけの運用でした。

CADやCAEツールの使い方はツールベンダーからいくらでもトレーニングは受けられるのですが、ツールが使えるということと、解析ができるというのは全く違います。
CAEツールは、物体の応力値、変位、固有振動数、など、解析結果を様々な数値で示すことはできますが、材料力学や有限要素法に関する十分な知識が無いと、解析に時間がかかったり、設定ミスによる非現実的な解析結果を鵜呑みにしたり、解析結果が意味するところを正しく評価できなかったりします。具体的には、
●解析条件（荷重方向、値、拘束）が不正確になり、現実とはかけ離れた解析結果を導いてしまう。
●正しい解析パラメータの設定がわからないなど、効率的な解析手法がわからず、無駄に時間がかかる。
●解析結果の評価を誤り、強度不足・過剰の部品を設計してしまう。
●解析の精度を上げるための方法論を理解していないことで、いつまでも低い精度の解析結果しか得られない。
といった問題が起きます。

解析専任者がこういった解析の知識をもつことは当然です。私たちはさらに一歩進んで、専任者だけでなく設計者についても実践的な解析の基礎知識をつけさせたいと考えました。それができなければ本当の意味で設計効率と品質向上が両立できないからです。そこで将来的には全ての設計者が身に着けるべきレベルの実践的な解析知識を習得するのに適当な講座はないだろうかといろいろ探していました。
「3次元設計の最大のご利益は『解析』。3次元設計をする設計者こそ解析の基礎を学ぶべき。」というCADLABの解析工房はまさにわれわれが習得を目指す解析知識にぴったりでした。しかも講座は実際の私たちの運用に合わせて講義をしていただきましたので、単なる座学ではなく非常に臨場感のある実践的なものだったと聞いています。

当社では設計者が現場でユーザーさんと話をする機会も多いのですが、こういった解析知識をきちんと身に着けていれば自信を持ってユーザーさんのご質問にも対応できると思います。

現時点ではまだ、特定の設計者による解析が中心になっていますので、今後は全ての設計者が設計初期段階からCAEを活用しながら高品質な設計を可能にする解析主導型設計へと展開していきたいと考えています。CADLABの皆さんには引き続きご支援いただきたと思います。