🔶R07_I-2｜過去問題
機械製品の設計から製造までの様々な段階において、実験式の精度、設計ツールの解析精度、数値解析の誤差、部品の加工精度、組立精度などの、ある幅をもった不確かさ又は誤差がかならず存在する。以下では、これらを総称して「精度」と呼ぶことにする。
これらの精度は相互に関係しており、最終的な製品の特性や性能を向上させるためには各段階での精度の定量的な評価と、その相互関係の評価とが必要とされる。
（１）機械部門における技術者としての立場で、機械製品を１つ想定し、最終的な製品の特性や性能を向上させるための精度にまつわる技術的な課題を多面的な観点から３つ抽出し、それぞれの観点を明記したうえで内容を示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち最終的な製品の特性や性能に対して最も重要と考えるものを１つ挙げ、これを最重要とした理由を他の精度との相互関係も含めて述べよ。さらにその課題に対する複数の解決策を、機械部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示した解決策をすべて実行しても残存しうる、若しくは新たに生じうる懸念事項を示し、さらにその対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。
「日本技術士会」HP
🔶R07_I-2｜骨子例：⑤高圧・大容量ポンプ
１．精度課題の多面的抽出
〇機械製品
・高圧・大容量ポンプ
〇観点１：流体力学的精度観点
・インペラ翼形状加工精度による流体効率低下
・翼車表面の流体摩擦損失とキャビテーション発生
〇観点２：機械的強度精度観点
・軸系たわみと軸受クリアランスの複合精度課題
・危険速度での共振と軸封装置寿命短縮
〇観点３：熱的精度観点
・高圧運転による熱膨張の複合影響
・内部クリアランス変動による効率低下と異常振動
２．最重要課題およびその解決策
▼最重要課題及びその理由
・軸系たわみと軸受クリアランスの複合精度による振動問題
・相互関係の複雑性と甚大な影響度
▽解決策１：精密軸受システム導入
・ISO P2級軸受と予荷重調整可能システム
・ハイドロスタティック軸受による剛性向上
▽解決策２：動的バランシング高度化
・多面バランシングによる不釣り合い調整
・振動監視システム連動の自動バランシング機構
▽解決策３：軸系剛性設計最適化
・FEM解析による軸径最適化設計
・トルクリミッタによる過負荷時保護機能
３．解決策実行に伴う懸念事項及びその対策
◇懸念事項及びその対策１：初期投資コスト増大
・ライフサイクルコスト分析による経済性評価
・段階的導入による投資リスク分散
◇懸念事項及びその対策２：システム複雑化リスク
・FMEA実施による故障率定量評価
・冗長設計とフェールセーフ機構による信頼性確保
◇懸念事項及びその対策３：運転条件変動適応性
・可変速駆動システム連携による運転点最適化
・機械学習アルゴリズム活用の予測制御
４．業務遂行に必要な要件・留意点
☆技術者としての倫理の観点
・安全性最優先のリスクアセスメント徹底実施
・保守的設計基準採用と第三者機関検証
☆社会の持続可能性の観点
・ポンプ効率向上による省エネルギー効果とCO₂削減
・LCA手法による環境影響評価と持続可能な産業発展支援
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