品質工学

品質工学(タグチメソッド)は田口玄一博士によって考案された新技術開発・新製品開発を効率的に行なう手法です。設計段階から製品のロバスト性を考慮することで、高性能かつ生産性の高い製品を設計することが可能になります。品質工学の手法を利用した取り組みは広く行なわれており、品質工学会がその中心的役割を担っています。
Optimusは最適設計を支援するツールとして最適化・設計空間の分析に加え、この品質工学の手法を活用するための機能を搭載し、最適設計の実現をサポートします。

要因効果図、分散分析表と利得の確認
要因効果図、分散分析表と利得の確認

CAEと品質工学を融合し品質工学のプロセスを完全自動化

品質工学による設計では直交表、SN比・感度、分散分析表、要因効果図、など様々なツールを用います。OptimusではGUI上からマウスクリック操作のみで、これらのツールを搭載し、使用することができるようになりました。
品質工学への取り組みは以下のような問題点を抱えています。

  • これらのツールを活用する際は表計算ソフトでの結果整理と計算を行なわれることが多く、品質工学に取り組む際には前準備・後処理の作業に非常に多くの工数が必要となる。
  • これらの準備の他に直交表による実験を1ケースずつサンプリングしなければならず、複数のツールを操作し、データのやり取りを設計者が行なわなければならない。

しかしOptimusの品質工学機能を活用すれば、これらの作業は大幅に削減されます。つまり、もう単純作業に汗をかかなくても良いのです。
Optimusの品質工学機能は多くの日本のユーザー様からのご要望を受け、非常に早く開発が進みました。これも開発元との関係と品質工学に熱心に取り組まれるユーザー様との関係が、共に密である弊社であればこそ実現できた機能と言えます。
高い操作性を備えたGUIと自動化機能により、CAEと組み合わせた品質工学に実際に取り組むことができるツールはOptimusだけです。

各搭載機能

直交表 混合系の直交表を含むL4〜L512の直交表を搭載。GUI上で直交表の選択、因子の割り付けを行ないます。
自動化機能 Optimusの解析シーケンスを利用した自動化機能により、実験ケースのサンプリングと結果整理は自動化されます。因子選択もGUI上から行なうことができ、スムーズに設定できます。
計算処理 静特性・動特性(標準SN比も含む)のSN比・感度の計算式をOptimusが搭載しており、自動的に算出されます。
ポスト処理 要因効果図、分散分析表を搭載しています。
確認実験 直交表による実験の後に確認実験を行うことができます。確認実験の結果は利得の確認ポスト処理で表示することができます。

Optimus品質工学機能のメリット

Optimusの品質工学機能を活用する事で、以下のメリットがあります。

品質工学への取り組みが容易に

必要なツールはOptimusが用意していますので、すぐに品質工学の手法で設計を行うことができます。解析実行や結果整理など単純作業はOptimusが自動的に行ないます。前準備・後処理の作業が削減されることで、より活発に社内での品質工学の利用が促進します。

容易なデータ管理が可能

実行結果は自動的サンプリングされ、Optimusデータベース内に保存されます。
レポート機能により資料作成も容易です。結果の整理管理が非常に容易になります。

分散処理機能による効率的な解析実行を利用可能

品質工学機能においてもOptimusの分散処理機能により、解析実行可能な複数のCPUを使って同時に異なる実験ケースを実行していくことが可能になります。全サンプリングが得られるまでの時間が早くなり、今までトライを躊躇していた大規模な直交表による実験も可能になります。

問題設定の変更もスムーズに実施

表計算ソフトで自社内にて作りこんだツールは汎用性が十分でない場合が多く、設定が柔軟に行なえず、設計検討の幅を狭めてしまうケースをしばしば耳にします。
Optimusでは汎用ソフトウェアとして問題設定の変更もGUI上から行うことができます。例えばL18直交表をL36直交表に変更したい場合、パラメータを新しく因子に追加したい場合、などGUI上から設定を行なうので、柔軟に設定変更でき、既存のシステムに囚われることはありません。

ヒューマンエラーの削減

水準値や計算式の入力などはGUI上の設定にしたがってOptimusによって入力され、全ての操作がOptimus上で一元管理されるため、入力ミスなどのヒューマンエラーの発生が抑制されます。設計者の作業ストレスが軽減され作業の効率化につながります。

さらに・・・
Optimusはオープンなシステムを持ったソフトウェアです。社内の既存のシステムとも容易に連携することが可能です。
(例:表計算ソフトから入力した数値を反映してのOptimusの実行や、結果のコピー&ペーストも簡単に操作できます。)

上記、品質工学によるロバスト設計のアプローチのほか、ロバスト性・信頼性機能によるアプローチも可能です。

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