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🌡️ 📆 令和5年10月1日

◇ 工業製品の設計開発-ハイスペックとハイクオリティは違う-

山形大学  理工学研究科(工学系)  化学・バイオ工学科  🔋 C1 📛 立花和宏

🔚 品質管理 🏫 Web Class syllabus 53225 📆 🌸 前期 火 🕐 13:00~14:30 🕝 ( 中示B) Files C1
一方、9カテゴリー中で最も不具合指摘が多かったのは、21年に続き、「インフォテインメント」だった。「車載ナビゲーションシステム」「タッチスクリーン」「車載音声認識」において、分かりにくい、使いにくいといった不具合指摘が多かった。  また、最も多かった不具合指摘項目は「車線逸脱ワーニング/レーンキープアシスト」の「警告がわずらわしい」であり、2年連続で最多不具合指摘項目であった。 自動車初期品質調査、トヨタやホンダを抜いてブランド総合1位となったのは?

「工場のしくみ」より

表   1 工業製品
分類 項目 説明
金属工業 鉄鋼 鉄道レール、鉄骨
非鉄金属 銅線、サッシ
金属製品 ボルト、ナット
化学工業 化学製品 洗剤、 🚂 医薬品 、 🚂 肥料
プラスチック製品
石油製品
ゴム製品 タイヤ
機械工業 機械 産業用ロボット
電化製品 🚂 冷蔵庫 、 🚂 テレビ
情報通信機器 📱 スマホ 、 💻 パソコン
電子部品 🚂 液晶パネル
輸送用機械 🚂 自動車
食品工業 🚂 加工食品、飲料 🚂 ビール カップラーメン
繊維工業 繊維、衣服
その他の工業 窯業 ビン、ガラス、 🚂 食器 レンガ
🏞 木材 椅子、 🚂 机(テーブル) 🏞 、 🚂 箪笥(たんす)
🚂 家具
◇ パルプ ・紙 トイレットペーパー
印刷業 マンガ本 🚂 本 🏞、 チラシ
皮 🚂 かばん 革靴、皮財布
楽器・日用品 🚂 ピアノ 、ギター、 電池
建設・そのほか 住宅、ビル、塔、橋、ダム
07.無機工業化学 01 品質管理

いかなる工業製品もサプライチェーンをさかのぼってゆけば、 最後は地球上の資源にたどり着く。 どこかの鉱山で掘られた石か、農業あるいは狩猟採取によって殺した生き物か、そんなところから工業原料は出発する。


表   2 間接部門と直接部門 *
分類 部門 説明
間接部門 研究・開発 新商品の 研究開発。
知財・法務 特許 戦略を立てる。 係争になりそうな案件はイヤ!
人事 人件費がかかりそうな案件はイヤ!
総務 給与計算、勤怠管理、評価など。働き方改革に逆行する案件はイヤ!
直接部門 営業 受注、クレーム対応。利幅の取れないのはイヤ!
技術 メンテナンスに手間のかかる設備の導入はイヤ!
生産技術 工程の設計。作業標準の作成。 十分な試作データのない新製品はイヤ!
生産管理 生産量の管理、納期の管理、資材と製品の在庫管理。 仕掛品が多いのはイヤ!
購買 コスト(固定費、変動費) 1 ) 、安定供給元の確保、納期の確認。 入手しづらい資材を使うのはイヤ!
製造 無理、無駄、ムラをなくす。タクトタイムを短く。シフト管理。 手間が増えて複雑なのはイヤ!
品質管理 検査基準の作成。 許容誤差の指定がなく、良否の判断ができないのはイヤ!

モノの品質とサービスの品質

表   3 測定が活用される場面
場面
公正な 商取引のための測定 2 )
安全・安心のための測定 3 )
科学・技術のための測定 4 )
生産活動 のための測定 5 )

測定が活用される場面 6 )


表   4 データ 通信 /伝送 の 品質管理
区分項目説明
デジタル通信/伝送 符号化 数字、文字、誤り訂正
パケットロス
遅延時間
パケットの到達間隔の揺らぎが小さい 動画や音楽の視聴や、ネットゲームでは、影響が大きい。
アナログ通信/伝送 媒体 空気圧(ゲージ圧、20~100kPa)、電流(4~20mA)、電圧(1~5V)など。 0の値を最小としないのは、信号系の断線検出のため。
SN比 信号に対してのノイズの割合
ダイナミックレンジ
02 情報処理概論 02 品質管理

デジタル伝送には、直流信号(ベースバンド信号)と変調信号がある。また直列伝送(シリアル伝送)と並列伝送(パラレル伝送)がある。また伝送路は減衰特性を有する。 光ファイバの減衰特性(伝送損失)は、0.2~0.3dB/km程度である。

7 )

設計と仕様

表   5 消費者への品質表示 * *
法律 対象 細目 具体例 要項
景品表示法 あらゆる
商品・ サービス
携帯電話の端末やデータ通信
家庭用品品質表示法 * 繊維製品
合成樹脂加工品
電気機械器具 エアコンディショナー *
雑貨工業品 ティシュペーパー及び 🚂 トイレットペーパー *
合成洗剤 * 並びに洗濯用又は台所用の石けん * 及び住宅用又は家具用の洗浄剤 *
食品表示法 * 生鮮食品 農産物
畜産物
水産物
玄米および精米
加工食品 即席カップめん
添加物
住宅品質確保法 * ** 住宅
揮発油等の品質の確保等に関する法律 石油、ガソリン
医薬品、医療機器等の品質、有効性及び安全性の確保等に関する法律 * **
薬機法(やっきほう、旧薬事法)
医薬品
医薬部外品
化粧品 * ** 化粧品 * 口紅、アイライン、アイブロウ、チーク 全成分表示義務
薬用化粧品
医療機器
エネルギー の使用の合理化等に関する法律 * * * 自動車

設計開発プロセス

表   6 設計開発プロセス
段階 関連部署 アクション 情報の表現
構想 営業 市場調査・企画・原価計算 調査書・企画書・原価計算書
研究開発
設計試作(プロトタイプ) 研究開発 知財・法務 特許調査、意匠調査 ラボテスト、ベンチテスト、スケールアップ 仕様書・設計図
量産設計
量産設計 生産技術 パイロットプラント、試作、テスト 作業標準
量産
量産 技術、製造、品質管理 QC7つ道具( チェックシートなど)

寸法や形状は設計どおりですか? 色は仕様通りですか?

表   7 取引の場面 8 )
名称 概要 例
BtoB 団体同士の取引 製品や部品、材料の納入、購入の取引など
BtoC 団体と個人の取引 商店における売買、工業製品の購入など
個人と個人の取引 個人間の私的な売買、約束事など。メルカリ

機械製図(第三角法)

図面番号
図   1 機械製図(第三角法)

中心線、外形線、かくれ線の順に正確な線の太さで描く。寸法線、寸法補助線、引き出し線、参照線を描く。 寸法、寸法補助記号などを記入する。 輪郭線、中心マーク、部品欄、表題欄を描く。 9 ) 。

創作された設計図は、 図形の 著作物です * 。 工業上利用することができる工業製品の意匠は、意匠権として 知的財産権に含まれます。著作権は、著作物の成立で発生しますが、 意匠権は、特許権と同じく、特許庁に申請しなければ発生しません。


仕様書

測定対象量の例

工業製品の仕様を調べてみよう。


量の表し方

量とは何だろうか。 「長さ」、「 温度」、「化学成分の 濃度」は、すべて量である。

……中略……

「量」という用語は、具体性のレベルが異なるいくつかの概念を表すことがある。例えば (1)長さ(2)円の直径(3)ある金属シリンダの直径は、すべて長さの次元を持つ量であるが、具体性のレベルが異なる。 実際の測定の対象となるのは、(3)のように具体化され特定の値を持つ量である。

「 数値× 単位 」で表現できる量は、一般に 物理量といわれる。すべての量をこのように表現できると都合が良いのだが、有用な量の中には必ずしも、それが可能でない量もある。例えば、 金属材料の「硬さ」や 固体表面の「表面粗さ」は、そのような例である。このような量に対しては、それを測定する方法を十分に厳密に定義することによって、数値を使って表現できるようにしている。このように、測定方法の規約によって定義される量を工業量という。

計量管理の基礎と応用 .より 10 )

物理量の記号

物理量の記号は,ラテン文字またはギリシャ文字の 1文字を用い,イタリック体(斜体)で印刷する。その内容を さらに明確にしたいときには,上つき添字または下つき添字(あるいは両方)に固有の意味をもたせて用い,さらに 場合に応じて,記号の直後に説明をカッコに入れて加える。単位の記号はローマン体(立体)で印刷する。物理量の 記号にも 単位の記号にも,終わりにはピリオドをつけない。

化学で使われる量・単位・記号 11 )

SI基本単位

表   8 基本単位 と 物理量
基本量SI基本単位
名称記号定義
📏 長さ メートル m 真空中の光の速さc を単位 m s-1で表したときに、 その数値を299 792 458と定めることによって定義される。 ここで、秒は セシウム 周波数∆νCsによって定義される
💪⚖ 質量 キログラム kg プランク定数 hを単位J s(kg m2 s−1 に等しい)で表したときに、その数値を6.626 070 15 × 10−34 と定めることによって定義される。ここで、メートルおよび秒は光の速さc および セシウム周波数∆νCs に関連して定義される。
⏱ 時間 秒 s 秒は、 セシウム 133 の原子の基底状態の二つの超微細構造準位の間の遷移に対応する放射の周期の9 192 631 770 倍の継続時間である
⚡ 電流 アンペア A 電気素量 e を単位 C(A s に等しい)で表したときに、 その数値を 1.602 176 634 × 10-19 と定めることによって定義される。ここで、秒は ∆νCs によって定義される。
🔥 🌡 温度 ケルビン K ボルツマン定数 kを単位J K-1(kg m2 s-2 K-1に等しい)で表わしたときに、その数値を1.380 649×10-23と定めることによって定義される
🌟 光度 カンデラ cd 周波数540 × 1012 Hzの単色放射の視感効果度Kcdを683 lm W -1と定めることにより定義される。
🧪 物質量 モル mol モル(記号は mol)は、物質量のSI単位であり、1モルには、厳密に6.022 140 76 × 1023 の要素粒子が含まれる。 この数は、アボガドロ定数 NA を単位 mol–1 で表したときの数値であり、アボガドロ数と呼ばれる。系の物質量(記号は n)は、特定された要素粒子の数の尺度である。要素粒子は、 原子、 分子、イオン、電子、その他の粒子、あるいは、粒子の集合体のいずれであってもよい。

ISQの7つの基本料に対応して、SIには7つの基本単位が定められている 12 ) 。


分率と濃度

表   9 分率と濃度
物理量 単位 応用例
物質量 mol
質量分率 ( 重量分率 ) 重量百分率 質量% 、wt%、mass%、ppm 食塩相当量などは、重量百分率のほうがわかりやすいと思う。
体積分率 体積百分率 体積% 、vol%、ppm 気体では、 体積分率 と モル分率 と 分圧 は同じ。 二酸化炭素濃度など。
モル分率 (濃度百分率) 相対湿度とか。
質量体積分率 (重量体積分率) 化学的酸素要求量 生物化学酸素要求量
体積モル濃度 mol/m3 mol/L 滴定とか。
重量モル濃度 mol/kg
質量/体積濃度 mol/kg
また,質量百分率(質量パーセント),体積百分率,物質量百分率のような用語は用いる べきではない(後述の計量法は例外) 13 ) 。
溶媒蒸気圧は、ラウールの法則に従い、 ガスの溶解量はヘンリーの法則に従う。 このよう溶液の溶媒または、溶質の化学ポテンシャル μ( ミュー ) は、濃度表示法に対応して、各々次式で表される ただし、x,m,Cは、注目成分のモル分率、重量モル分率、容量モル分率を各々示す。 14 )

◇ 参考文献

品質管理
✏ 平常演習
工業製品の仕様(スペック)を調べてみよう

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