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突然、10%を超える軽量化を求められたらどう対応する?

ある自動車メーカーにおいて「新型モデルでは、先代モデルと比べて10%(パーセント)を超える軽量化目標を達成する」という指示があったそうです。この自動車メーカーでは、どのようにして軽量化目標を達成したのでしょうか?

軽量化目標を達成した自動車メーカー、成功した方法とは?

機械製品を軽量化するためには、大きく分けて次の三つのアプローチ※1があります。

  1. 材料を減らす
  2. 材料を変える
  3. 機構を変える

※1 詳細は次のリンクよりご確認ください。
軽量化を実現する三つのアプローチ

一般的に完成品メーカーでは、全てのアプローチについて取捨選択ができるかもしれません。しかし、この自動車メーカーでは、主に「材料を減らす」を選択して軽量化目標を達成しました。

「材料を減らす」を実現するには、薄肉化や肉抜きなどの手法がとられますが、要求性能(要求品質)を満たしつつ、昨今および将来的に求められる軽量化目標を達成するには限界があります。

では、一体どのような方法を使ったのでしょうか?

やり方を変える ~最新の設計最適化技術~

その答えは「シミュレーションに活路を見出した」ということでした。これまでは、主に実験などの製品検証を補う位置づけで使われていたシミュレーション技術を、製品開発の早い段階において適用したことにより実現したと聞いています。

軽量化の成功要因であるシミュレーション技術「設計最適化」を、次のトピックスで詳しくご紹介しています。続きは次のリンクよりご確認ください。

既存概念にとらわれないトポロジー最適化とは?

軽量化を実現する三つのアプローチ

機械製品を軽量化するための、三つのアプローチを詳しくご紹介します。

  手法例 説明
材料を減らす 薄肉化、肉抜きなど 複合的なメリットして、材料費の削減や製品自体の省スペース化がある。
材料を変える 鉄からアルミ、コンポジットなどより軽い材料への移行 コストアップする可能性もあるが、より高い性能(品質)を得られることもある。
機構を変える メカニカル的な機構を変える、機構自体の電子化(ブレーキバイワイヤー、EPS※1など) コストアップする可能性もあるが、より高い性能(品質)を得られることもある。

※1 EPS:電動パワーステアリング

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