Roland DG Corporation 〉〉ローランド ディー.ジー.HOMEへ戻る
ホーム 3Dものづくりの流れ 切削RPのメリット 設置はこんなに簡単 システム例 セミナー情報サポート トピックス

導入事例

ホーム > 導入事例 > 熊本大学工学部附属 ものづくり創造融合工学教育センター
 

熊本大学

http://cedec.kumamoto-u.ac.jp

工学部附属ものづくり創造融合工学教育センター

2010年12月取材

使用システム

導入機器

使用ソフトウェア

  MDX-500

CAD: Rhinoceros、SolidWorks

  MDX-40  CAM: MODELA Player4(MDX付属)

加工材料

 
ジュラコン(POM材)
MDF、木材
スタイロフォーム(発泡材)
学校紹介

「ものクリ工房」

熊本大学工学部は、1894(明治30)年に設置された旧制第五高等学校工学部をルーツとし、110年を超える歴史と伝統を誇ります。2006(平成18)年に学部改組を行い、「物質生命化学科」「マテリアル工学科」「機械システム工学科」「社会環境工学科」「建築学科」「情報電気電子工学科」「数理工学科」の7学科を有します(2010年12月現在)。
学生の想像力やものづくりの感性を豊かにしたい。分野を超えて柔軟に思考しながら社会をリードするような技術者やデザイナーを多数輩出したい。熊本大学工学部では、そのための「ものづくりを中心とした先駆的な工学教育プログラムを開発、実践する」ことを目的とし、文部科学省特別教育研究費の採択を受けて、平成17年度から21年度まで「ものづくり創造融合工学教育事業」(以下事業)に取り組みました。
平成20年度には、そのユニークな教育プログラムが認められ、九州工学教育協会賞を受賞しました。

概要

大渕慶史 准教授(左)
学生 江藤利宏さん(右)

新しい教育プログラムの実践拠点のひとつとして、学科や専門の枠を超えて、学生が自分の発想したものを作ることに使える工作施設「ものクリ工房」を設置。金工・木工用の比較的軽便な工作機械・工具に加え、デジタル化が進む設計製作の過程を体験できる装置もいくつか導入されました。自由曲面を組み合わせるなどCAD上で発想した立体を削りだす3DモデリングマシンとしてRoland MDX-500とMDX-40が採用されています。

導入のポイント

Roland MODELA Pro MDX-500

ものづくりデザイン演習課題
私の欲しいスピーカー
「バイオリン曲線を取り入れたスピーカー」
(材料:MDF 加工機:MDX-500)

(准教授 大渕慶史先生 談:2010年12月)

「ものづくり創造融合工学教育事業」の取り組みとものクリ工房」について
事業では新しい教育プログラムの開発と実践を目指して学部全体で6つのプロジェクトに取り組みました。

各学科における、「ものづくり授業プログラム」の開発と実践計画の公募・助成
学生が独自の発想で企画提案した「ものづくり実践プロジェクト」の公募・助成
学生が分野や学年を超えてそのアイデアを競う各種コンテストの実施
日本の科学技術の発展動向やものづくりの挑戦の足跡などを聞く特別講演シリーズの実施
「まちなか工房」(まちづくりサテライト研究室)の整備運営
実践的活動の場としての「ものクリ工房」 (学生用試作・工作施設)の整備運営

「ものクリ工房」の利用目的の第一にあるのは「学生および教職員の自主的創作活動」です。教育プログラムでは「工学とデザインの融合」によって新たな価値を生み出す環境を作り、デザイン教育による創造性育成を目標のひとつとしています。「ものクリ工房」には自主製作や授業利用の他に、創造性教育の実習授業開発のための「アイデアを試作する実験工作場」としての機能もあります。

MDXの使われ方

MDXは学生も教員も使います。授業でも使用しますし、化学系の学生がアクリルで実験装置を作ったりロボット研究で電子回路のプリント基板を削って作ったりと、いろいろな使い方をしています。学生ものづくりコンテストの作品製作にも使う学生がいます。学生も当初はMDX-40ばかり使っていたのですが、慣れてくると、早く大きなものも作れるMDX-500ばかり使うようになりました。
授業では、工学部の全学科共通選択科目「ものづくりデザイン演習」で使用する学生が増えました。ご覧頂いているような曲面を持ったものは、MDXがあればこその作品でしょう。

MDXの評判

「景観検討用地形模型(ランドスケープ)」
材料:スタイロフォーム (加工機MDX-500)

MDXを使った学生は、一回使ったら何度も使いたがります。構えることなく気軽に扱っていますね。
発泡材、木材、ワックス、アクリル等いろいろな材料が使えるのも他のRPと違って便利で、材料代も安くすみます。プレゼンテーション用のランドスケープ(地形模型)を初めて発泡材で削った学生が感動していました。なにしろ目の前で地形が出来上がってくるんですから。自分の描いたCADデータが立体になっていく、3Dの造形がこんなに簡単にできるのか、という感動があります。
CADで描いてレンダリングすると、そこでできあがったような気になって終わってしまうんですが、形になることのインパクトは大きいです。



MDXによって得られる教育的効果について

実験装置「ロボットハンド」
材料:POM(MDX-40)

卒業して「就職したら『製品』を作るんだよ。『製品』というのは人に使ってもらうもので、人のためにする のが『デザイン』だ。自分の作るものに対して責任を持て。ここは、そういう学部だ」と学生には話しています。
「作る」には描いただけではだめで、削って初めてわかることがあります。工具が通らない個所があるとか、作ってみると強度不足だったとか。CADだけで完成したと思っていたのが、作ってみて未完成だったとわかるんです。特にCAEまで使うようになると、画面の中で全部できているような錯覚に陥ってしまいがちです。CADデータを読み込んでMODELA PLAYER4でデータができた段階で驚いていますよ。まずツールパスに驚く。こんな風に工具が移動するんだというのが目に見えて初めて「作る」ということを実感し始めますね。プレビューするとオーバーハングや狭すぎて工具が通らなくて削れない個所があるのがわかります。それに時間予測ができますね。作るには時間がかかるんだということも驚きのようです。材料についても、今まで自分で作った経験がないと、発泡材とアクリルなどの材質の違いによる加工性の違いにも驚いています。だから、時間をかけてもMDXでやるのか、荒っぽく作っておいて手で仕上げるのかということも考えます。

導入にあたっての選定理由
MDX-40の決め手は、広い加工エリアと回転ユニットがあったことです。MDX-500は後から導入したのですが、より大きなパワーとアルミなど軽金属が削れること、NCコードが使えるのも魅力でした。以前いた大学にMDX-20がありまして、欲しくて使ってみたことがあったんです。熊本大学へ来てMDX-40がちょうど発売になり、「これだ!」と導入を決めました。

導入後の不安と対応

独自に作成した取扱マニュアル(MDX-500)

「教育がきちんとできるだろうか」ということがいちばんの不安でした。工具の取り付け、原点出しや、ワークの固定、コレットやエンドミルの取り扱いなど。これは私の専門分野が機械工作なのでなおさらで、金属だと失敗すると機械を壊したり、怪我をする恐れもあります。しかし、自分で樹脂、発泡材、ワックスなどを削ってみて「簡単だなぁ」というのが率直な感想でした。「これならいける」と確信しました。
実際の運用では、工房の機器はすべて講習受講後に使えるライセンス制度をとっています。操作手順と注意点をまとめたMDXの取扱マニュアルも独自に作りました。

今後の展開

Roland MODELA MDX-40

5年間の取り組みの結果、新規授業6科目、授業改善は85件にのぼりました。「ものづくり実践プロジェクト」の応募も、18年度は常連ばかり5,6件だったのが21年度ではひろく20件の応募がありました。ソーラーカーレースへの参戦、学外コンテストの受賞など、学生の活動も活発になりました。「ものクリ工房」の利用者は平成18年度の1,061人から21年度には約2千人と倍増しています。
もっと授業に「ものクリ工房」を使いたい、という声が教員から増えて、21年度に2倍の面積に増築、作業台15台、パネルソー、RP造形機などの機器を拡充しました。今後3,4年計画でさらに授業改善を進める予定です。1学年次半期の学部共通一般教養科目として「ものづくり早期体験型実験実習科目」を導入したいと考えています。そこでは、旋盤、フライス、モデリングの簡単なものなど、何らかのものづくりをさせたい。そのためにMDX-40を増設したいと考えています。

 
活用実績
 
● 課題製作「私の欲しいスピーカー」 モデリングマシン MDX-500

デザインのプロセスを学ぶことにより、多くの分野で応用が可能となります。デザインを行うには構造、力学、数学、経済学、心理学、人間工学など多くの知識を必要とするため、座学で学ぶ知識の必要性と意味を理解し応用する創造性の訓練となります。
この演習は、プロダクトデザイナーであり現在は崇城大学芸術学部デザイン学科准教授の飯田晴彦氏を非常勤講師として招き、氏の指導の下で行われました。

<課題目的>
スピーカの音の出る仕組みから、エンクロージャの内部構造など、工学的な知識を踏まえた上でデザインを行うことで、設計するための要件を満たし、尚かつ魅力あるプロダクトを創造すること。

<演習概要>
全13回でデザインから製作プレゼンテーションまで行う。
 (1) 自分がほしいと思う使い方、形を考えスピーカをデザインする。
 (2) 8cmフルレンジスピーカユニットを使いスピーカシステムを製作
 (3) 形状は必ず曲面があること。直方体、立方体でないこと。
 (4) 材料はMDF15mmまたは20mmを支給。
 (5) 塗装を施す。

<工程>
 (1) 市場調査:市場にあるスピーカを調査。形状、使われ方、デザイン等製品バリエーションを調査し発表。
 (2) コンセプト設定、アイデアスケッチ:欲しいスピーカのコンセプトを設定。簡単なスケッチを行う
 (3) ラフモデル:スチレンボードで製作、スタイリング評価、作りやすさ検討
 (4) 製作:MDFから切出し、面仕上げ、塗装

 

 
コンセプト 〜 アイデアスケッチ 〜 製図
 
縮小模型製作
 
 CAD/CAM 〜 切削
CAD: Rhinoceros CAM: MODELA PLAYER 4 MODELA PRO MDX-500  
 
製作 仕上げ 〜 組み立て 〜 塗装 〜 配線
発表会 〜 プレゼンテーションポスター
   
●景観検討用土地模型:モデリングマシン MDX-500
用途: 工事対象地の全体把握。改変により影響を受ける周辺地形の検討。
  車道、歩道のネットワークなど検討。
材料: スタイロフォーム (切削後、陸地部分に塗装)
 

●実験装置製作 ロボットハンド:モデリングマシン MDX-40

       

CAD:SolidWorks 設計

 

CAD:Rhinoceros
加工用部品データ配置、
エクスポート

 

 

 

CAM:Roland
MODELA PLAYER4
ツールパス生成/プレビュー予測

 

両面加工
材料:ジュラコン(POM)

 

●2010年度「もの・クリCHALLENGE」最優秀賞作品「あしをつかいマウス」
機械システム工学科 江藤利宏:モデリングマシン MDX-40

操作ボタン部を
MDX-40で製作

足で操作するマウス

手でも操作できます

CAD:Rhinoceros

CAM:MODELA PLAYER4

光学式マウス

   
<画像協力:熊本大学工学部附属ものづくり創造融合工学教育センター>
PageTop
 
お問い合わせ・資料請求

お見積もり・導入システムのご相談などお気軽にお問い合わせ下さい。

こちらから
製品情報
サプライ品情報
Webユーザー登録
3Dものづくり