機械設計者に求められる知識とは？材料や加工の知識は必要か

大手電子部品メーカーのエンジニアです。電気・電子も機械と同じだと思うのですが、回答の（５）（６）の方が書いておられる内容を「設計審査」と言います。通常、ISO9000シリーズを認証されている会社なら当然行っているはずです。簡単に言えば、企画（受注）から生産までの過程でその設計に問題がないか、各セクションのメンバーが集まって「検図」あるいは「材料の選定」「製造上の注意」「過去のクレームのフィードバック」を行います。参加メンバーは必要に応じてですが、設計が主催し、製造、技術、ＱＣ、生産管理、初期には営業が参加するのもいいでしょう。若い方が設計の経験がないのは当然で、座学だけで経験を積むのは困難ですし、設計のベテランがミスを犯すこともある、そういったことを「設計審査」が必要なのです。当然必要ない製品もあると思いますので、すべてをする必要はないと思います。
少なくとも、この「設計審査」のシステムが機能していないところでクレームが起こっていると言っても過言ではないと思います。質問の内容とは直接関係ないですが、小さな会社でも実施できると思いますので検討されたらいかがですか？

設計だから設計のことだけを知っていればいいというものではありません。加工組立、部材調達、製品企画、客先への売り込みなど幅広い知識と技術が要求されます。

とは言え、一人で何でも知っている人はそうはいません。技術者にはスペシャリストとジェネラリストがあります。専門分野をとことん極める人もいれば、広範囲に知識を増やす人もいます。「設計者ならそれくらい頭に入っていて」というのは欲張りですよ。

一般的に、設計の新人は類似設計から入り、図面の描き方、公差の入れ方、
等々を類似設計から学んだり、検図や認証時に上司から教わります。
その中に、材料の選定も含まれています。
また、少し大きな会社は、材料の選定基準等々があり、材料選定がパターン
化されています。その内容で、殆どの物がパターンで材料選定できます。
できない物は、事前に上司に相談して、材料選定します。
貴殿も、上司と相談して、貴社の材料選定基準を作れば良いと思います。
また、錆びないから、SUS304やSUS316を使用や塗装等の表面処理をする
等々も材料選定に付加した方がよいでしょう。
そして、耐摩耗性は硬度アップ、硬度と引張強さは硬度換算表でも確認
できますが、ある範囲で比例関係にあり、同じサイズでの強度アップは
焼き入れ処理等の調質をします。
以上の様な内容のURLを以下に示しますので、参考にして下さい。
材料表示や多種の資料が、色々な項目の中にありますので、一応
全部目を通すと貴殿のバイブルになるでしょう。
では、頑張ってみて下さい。

この森のNo.30541、タイトル；金属材料の材質の違いと特徴
の内容を確認してみて下さい。
検索は、この森のキーワード検索で可能です。

そして、そろそろ閉じた方がよいのでは？

某会社で一品ものの設備設計をおよそ１０年ほどやってます。
その経験から書かせていただきます。


うちでは初心者にはとりあえず
硬くしたいか、板金か、溶接したいか、防錆が必要か、軽くしたいか
といったパターンでざくっと、大体あった材料を選択できるように覚えさせます。
あと、合金鋼などの強力・高価な鋼はとりあえず実績とおりのものを使うようにします。

また、加工方法や加工精度についても上記と同様です。
ただ、加工できなかったり組めないといった設計はしないよう、手配前には上司のチェックまで行うようにしてます。

結局はこの「検図」が大事で、ここで部面を描いた人間は機能を満たした部品の図面になっているか、加工できるか、無駄に高い部品になっていないか、組めるか、といったことを確認して、上司も同様にチェックするようにしています。


僕は学生の時分は駆動部や機構といった方に目を奪われがちで、最近ようやく材料の重要性を感じているところで先述のような材料選択法だけでなくそれを掘り下げていこうとしています。

参考になれば幸いです。

　材料について設計段階で考えるとき、たいてい矛盾した要求を妥協するか、前例をまねて熟慮しないで手抜きする事が多い。価値を生まないから。
　しかし、肝となるとところは、基本に戻るため基本要求を並べ、アッシュビーチャートなどの材料選択の本まで戻り、整理して情報収集して、性能、コスト、利益、耐久性などのバランスと色々な制約条件から判断している。
　個人的に、現在、10Gバイトの材料データーと数百種の特性データーを検討し表にしている。しかし、それが良ったか疑問になっています。
　何か、よい設計をしようと思うとき、以前と違う良いところを創ろうとすれば、色々の手段と方向があると思う。しかし、材料の知識は、その１つにしか過ぎない。わたしは、表面処理に興味が移りました。
　オールマイティーな設計者は、ごくまれだと思います。先輩・会社・仕事にめぐまれたうえで、努力しないと。
　簡単な要素部品の材料でも、機能でも、外観でも、強度でも、その深みは計り知れず、それだけを研究開発しているひとがいます。
なにをどこまでやれるかは、個々の問題だと思いますが。
明らかになった問題解決の努力と進化はしてほしいですよね。