【SolidWorks】創立3年目で高専ロボコン全国大会初出場。SolidWorks導入で創造性を喚起し、2009年まで4年連続全国大会出場。動作拡大型スーツ「スケルトニクス」は世界的な注目を浴びる

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2002年、沖縄県名護市辺野古の丘に開学し、開学から間もないにもかかわらず、高専ロボコンで、優れた成績をあげている国立沖縄工業高等専門学校における、SolidWorksの活用事例です。

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沖縄高専では、SolidWorksにより設計を全面的に3次元化したことで、設計および加工工程が大幅に効率化でき、試作第1号を生み出すまでのリードタイムを前倒しすることに成功した。学生の自由なアイデアを形にする道具として優れた特質を発揮するSolidWorksは、この2011年9月から、授業にも取り入れられる予定である。

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http://www.solidworks.co.jp/sw/successes/customer-story.htm?record=%E7%8B%AC%E7%AB%8B%E8%A1%8C%E6%94%BF%E6%B3%95%E4%BA%BA-%E5%9B%BD%E7%AB%8B%E9%AB%98%E7%AD%89%E5%B0%82%E9%96%80%E5%AD%A6%E6%A0%A1%E6%A9%9F%E6%A7%8B-%E5%9B%BD%E7%AB%8B%E6%B2%96%E7%B8%84%E5%B7%A5%E6%A5%AD%E9%AB%98%E7%AD%89%E5%B0%82%E9%96%80%E5%AD%A6%E6%A0%A1&id=4623

沖縄高専に、第1期生が入学したのは2004年4月のことだ。
同校は、機械システム工学科、情報通信システム工学科、メディア情報工学科、生物資源工学科の4学科を有し、学生数は約900人。1・2年生は全寮制である。
高専ロボコンでは、第1期生が3年生になったばかりの2006年に早くも全国大会出場を果たし、2009年まで4年連続で全国大会出場した。しかも2008年には、全国優勝を勝ち取ったのである。
「九州地区のロボコンに取り組む高専の学生を中心に情報交換をして、いろいろ教えてもらいました。全国大会でも、質問するとみんな隠したりしないで、目をキラキラさせて答えてくれます。全国の高専のみなさんに学ばせていただいたおかげの全国優勝です」と、機械システム工学科准教授でロボティクスが専門の武村史朗先生は謙虚に語る。

ロボコンヘの挑戦において設計は、紙やホワイトボードへの手書きだったが、2006年にフリーソフトの3次元CADを導入した。
「3次元化に踏み切ったのは、製作物のイメージを共有して、作業全体を効率化するため。全体像をメンバー全員が共有するということは、3次元でないとできません」と玉城さんは強調する。
このフリーソフトは、機能にいろいろ制限があって使い勝手がいまひとつだったが、2007年にSolidWorksを手に入れて、問題は一気に解消。設計は完全に3次元化した。
「アセンブリが自在にできるので、設計分担が容易にできるようになりました。個々の部品も簡単に描けて、図面も簡単にプリンタ出力できますから、加工分担も柔軟にできます。部品管理もできるので、後輩への指示が格段にやりやすい」と現在専攻科2年の玉城光輝さんは語る。
沖縄高専では入学時にノートPCの購入が義務づけられているため、設計担当者は全員、自分のパソコンにSolidWorksをインストールしている。
「寮に戻っても干渉チェックができるし、気になった部分を拡大したり、部品の重量も測れます。作りかけのロボットを工場から寮室へ持って帰るような感覚」と長谷川さん。設計担当者はもう、「SolidWorksがないと設計ができない」(本科3年の中野桂樹さん)というほど、三次元設計に馴染んでいる。
「SolidWorksなら徹夜で設計して、朝、加工分担者に『あとは頼む』とデータを渡し、そのまま倒れ込んで寝てしまえるのも便利なところ。手書きのときは、設計ができたと思っても工場へ行って実物を確認したり、加工分担者に説明したり、作業途中の質問にも対応しなければなりませんでしたから」と玉城さん。ユーモラスな口調だが、3次元でイメージを共有することで、加工分担者も効率よく動けるようになったことがよくわかる。いままでは、部品の意図が詳細までわかっている人がいないと、加工を始めることができなかった。今では、部品の意図が詳細までわかる人は設計に専念して、全体スケジュールを前倒しにできるのだ。

ロボコンが終わっても、ものづくりへの熱い思いは止まらない。
専攻科1年に進んでいた玉城さんと、同学年の阿嘉倫大(あか ともひろ)さん、白久 レイエス 樹(しらく レイエス たつる)さんの3人は、2010年9月から6カ月間かけて、動作拡大型スーツ「スケルトニクス」を作った。
言い出したのは阿嘉さん。人間の四肢の動きを2倍ぐらいに拡大する「操作拡大型スーツ」を提案したのも阿嘉さんである。
しかし設計は困難をきわめた。
「人を乗せるとなると、身長や体重も厳密に設定しなければなりません。特に腕の機構は複雑で、手描きではまったく設計不可能。阿嘉さんがSolidWorksの機能を駆使して、ようやくのことで設計できたのです」(玉城さん)。
3人とも、卒業研究、大学院受験、学位認定試験などを抱えていただけに、スケジュール管理はロボコンにも増して重要だった。それでも泊まり込みの日々を経て、予定どおりに完成。
2011年3月には、沖縄県の各種イベントでデモ実演をすることができた。
3人はさらに、このプロジェクトの仕上げとして、完成したスケルトニクスを操縦する様子を撮影した7分弱の動画を作り、ニコニコ動画に投稿して、内外で大きな反響を得ている。

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沖縄高専では、SolidWorksを授業でも使い始める。
機械システム工学科は、3年生でCAD、4年生でCAMを学ぶ。これらの授業に従来はUnigraphics(現NX)を使っていたが、2011年9月からSolidWorksに切り替える予定で、280ライセンスを整備した。
「ハイエンドCADは、操作を習得するところに時間がかかってしまい、教育ツールとしては非効率的。それに対してSolidWorksは、チュートリアルが充実していて、カリキュラム教材もついており、しかも安価。また、ユーザーインターフェースが優れているため、操作を習得するのにかける時間が短くて済みます」と、機械システム工学科助教の下嶋賢先生は説明する。
3年後期のCADの授業では、5週間かけてミニ四駆設計を実習する予定だ。SolidWorksで設計し、3次元プリンタで出力し、デザイン評価を体験する。
「この授業のテーマは、機械要素を取りまとめて要求仕様に沿ったものを作ることであり、限られた授業時間でそれをこなすために、SolidWorksを選びました」と下嶋先生は言う。
4年生では、SolidWorksを使ってCAD/CAM/CAEを総合的に教える。SolidWorks設計データからツールパスを生成して5軸加工機を動かし、構造/振動/熱解析まで学ぶ「3次元のデータを使うと、完成イメージを共有してデザイン評価が効果的にでき、加工データも作れて、解析もできます。

CADの操作を教えるのではなく、『3次元だと何ができるのか』『3次元だとどのように広がっていくのか』をしっかり教えるツールとして、SolidWorksを活用していきたい」と、下嶋先生は意欲的である。

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ソリッドワークス・ジャパン株式会社
マーケティング部・担当 金谷
TEL:03-5442-4005 / E-Mail: Michio.Kanaya@3ds.com



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