機械保全技能検定でも頻出の CAD / CAM / FMS / CIM / MES / DNC / 制御方式 などを、わかりやすく整理しました。最新年度の過去問範囲にも完全対応しています。
📌 生産システム（CAD / CAM / FMS / DNC / CIM / MES）
- ■ CAD（Computer Aided Design）
- ■ CAM（Computer Aided Manufacturing）
- ■ FMS（Flexible Manufacturing System）
- ■ FMC（Flexible Manufacturing Cell）
- ■ DNC（Direct Numerical Control）
- ■ MES（Manufacturing Execution System）
- ■ CIM（Computer Integrated Manufacturing）
- ■ オートローダ
- ■ APC（Auto Pallet Changer）
- ■ パーツフィーダ
- ■ バッファステーション
- ■ 段取りステーション
- ■ ツーリングシステム
- ■ シーケンス制御
- ■ プログラム制御
- ■ フィードバック制御
- ■ カスケード制御（誤答にされがち）
- ■ PID制御
- ■ 適応制御
■ CAD（Computer Aided Design）
コンピュータで製品設計を支援するシステム。
- 製品の形状モデル（3D/2D）をコンピュータ内で作成
- 強度解析・干渉チェックなどが可能
- 設計の効率化と品質向上を実現
👉 JISでは「形状・属性データからなるモデルを作成し、解析・処理することによって進める設計」 と定義。
■ CAM（Computer Aided Manufacturing）
製造過程をコンピュータ支援する仕組み。
- NCプログラムの自動生成
- 加工条件の最適化
- 作業者の負担軽減
👉 JISの定義は「コンピュータ内部のモデルに基づいて各種生産情報を作成し生産を進める方式」
※「工場全体を制御するシステム」ではないので注意（誤答にしやすい）
■ FMS（Flexible Manufacturing System）
多品種少量生産に強い自動化生産システム。
- 加工機械、搬送装置、倉庫などを統合的に制御
- 段取り替えを自動化し柔軟に対応できる
👉 「コンピュータで全体を統合制御し、混合生産・変更に柔軟に対応」
■ FMC（Flexible Manufacturing Cell）
FMS の小規模版。
- マシニングセンタにストッカ・自動供給・着脱装置を組み合わせたセル
- 複数種類の製品を加工できる
👉 「数値制御機械＋供給装置＋ストッカ」の複合セル
■ DNC（Direct Numerical Control）
生産管理コンピュータと NC 機械をネット接続し、プログラムを一元管理する仕組み。
- NCデータを集中管理して各機へ配信
- USB持ち込みなどが不要になる
👉 階層システムではない（誤答に注意）
■ MES（Manufacturing Execution System）
工場現場をリアルタイムで統制するシステム。
- 生産指示
- 実績収集
- 進捗管理
- 品質・コスト・納期を管理
👉 現場視点の「実行管理」の中核。
■ CIM（Computer Integrated Manufacturing）
工場全体を統合管理する最上位の生産システム。
- 設計（CAD）
- 生産計画
- 在庫
- 製造（CAM・FMS）
- 出荷
これらすべてをコンピュータで統合し最適化する。
📌 生産システムを構成する機器
■ オートローダ
工作機械への「自動着脱装置」。
👉 工作物の取付・取外しを自動化する装置。
■ APC（Auto Pallet Changer）
パレット交換装置。
👉 ※AGV（無人搬送車）ではないので注意！
■ パーツフィーダ
部品を自動整列して供給する機器。
- 振動によって整列
- 組立ラインで広く使用
👉 「滞留場所」ではない（誤答）
■ バッファステーション
ステーション間の「一時的滞留場所」。
- ラインバランス調整に使用
■ 段取りステーション
工作物・工具などを事前準備する場所。
■ ツーリングシステム
工具・ホルダを目的に応じて選択・組み合わせできる仕組み。
📌 制御システム（フィードバック・PID・適応制御・シーケンスなど）
■ シーケンス制御
決められた順序に従って動作を進める制御。
- リレーシーケンス
- PLC制御
■ プログラム制御
あらかじめ与えた目標値の時間変化に追従する制御。
■ フィードバック制御
制御量を測りつつ目標値との差を補正する制御。
■ カスケード制御（誤答にされがち）
内側と外側の2つのフィードバックループを持つ制御方式。
👉 「フィードバックがない制御」ではない！
■ PID制御
比例（P）＋積分（I）＋微分（D）
精度の高い制御を実現。
■ 適応制御
制御対象の変化に応じて制御系の特性を自動調整する高度な制御。
📌 試験に出やすいポイントまとめ
- CAD → 設計
- CAM → 生産情報作成
- CIM → 工場全体統合
- FMS/FMC → 柔軟な自動化生産
- DNC → NCデータ集中管理
- MES → 現場の実行管理
- APCとAGVを混同しない
- パーツフィーダ＝整列供給
- バッファステーション＝滞留場所
- シーケンス＝決められた順序
- カスケード制御の誤答に注意
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