奈良工業高等専門学校

1964年創立の奈良高専は優秀な技術者を養成し、卒業生 はさまざまな分野で中核の技術者として活躍している。こ れまでは、「いかに作るか」に力点を置いてきたが、今後 は「何を作るか」を考え、付加価値の高い製品で世界と競 争できる人材を育成しようと考えている。そのため、機械 工学の分野であってもデジタル技術を駆使できる人材を育 成するとともに、データを活用したDXものづくり教育に 挑戦している。校内にFABスペースを開設し、金属3Dプリ ンターやレーザーカッターを導入して、アイデアをデータ 化し、自由に出力できる環境を整えた。アイデアをデー タ化するためのツールとして選ばれたのが3DEXPERIENCE Platformである。

「ものづくりの現場では、データがあれば工作機械が自動 的に作ってくれるという時代が来ています。ですから、今 まで重要だった「どう作るか」に加えて、何を実現するの か＝「何を作るか」を考えることが重要になります。

奈良高専では全国の高専に先駆けて金属3Dプリンターを導 入し、3D CADでデザインしたデータを出力して、これま ではできないと思われてきた形状も作れるようになりまし た。 機械設計にはさまざまなノウハウがあり、かつては先輩技 術者から盗む・学ぶといわれていましたが、団塊の世代の 大量退職などの影響で現場の人材が不足しています。しか し、3D CADを使って設計し、シミュレーションで解析し、 金属3Dプリンターで出力すれば、設計プロセスと成果を広 く共有でき、盗む・学ぶは不要になります。デジタル技術 を駆使することで、ものづくり環境の変革に対応でき、自 ら価値を創造できる技術者・ハイブリッド人材を養成した いと考えています。

そのためには、まず使ってみて慣れることが大切ですの で、初めからCADを使ってもらう、3Dプリンターを使って もらう、ジェネレーティブデザインをやってもらうという ことを実践しています。

3DEXPERIENCE Platformは、低学年ではxShapeやxDesignで 基礎を学び、高学年でSOLIDWORKSと接続して使うという ように段階を踏んで学ぶことができるのも魅力です」と、 谷口氏は評価する。

高付加価値人材を育成する奈良高専

奈良高専が創立された1964年は日本が高度成長期のまった だ中にあり、安価な大量生産を可能にする技術者が求めら れていた。それから60年近くの年月が経過し、日本の産業 構造は機能・品質重視型へと転換し、高専での人材育成の あり方も変化した。 国立高等専門学校機構では2021年より5カ年計画施設整備を 実施し、全国51校の高専がそれぞれの特長を発揮しながら 共創する「KOSENコモンズ」の実現に向けて、以下のよう な項目に取り組んでいる。

• オンラインと対面によるハイブリッド授業 個別学習の場の設置 ICT環境の整備
• 垣根を越えた交流の促進 アクティブラーニングスペースの整備 オープンラボの整備
• 日常に根ざした国際化 留学生混住型学生寮の整備
• 企業・大学との連携
• 高専のリソースを活用した地域交流・地域貢献

奈良高専は、全国の高専、大学、研究所と連携して超スマ ート社会を実現するための実装技術を開発する中核拠点校 となっている。また、近畿地方の先端研究基盤設備を共同 利用するためのハブとしての役割も担う。このような未来 志向の取り組みからは、ネットワーク化、オープン化、デ ジタル化、国際化といったキーワードが浮かんでくるが、 単にかけ声として終わらせるのではなく、DXものづくり教 育に挑戦している。

FABスペースを用いたDXものづくり教育

奈良高専では、変化するものづくり環境への対応と教育環 境のDX化の両面から校内にFABスペースを開設した。単に 学生の持っているものづくりへの欲求をかなえるだけでな く、デジタルデータを入力すれば安全に加工できるデジタ ル工作機器を揃えているのが特長だ。金属3Dプリンター、 レーザーカッター、卓上ミーリングマシン、電子基板プリ ンターなどを使い、アイデアをすぐに安全に形にすること ができる。 コミュニケーションスペースも設けられているので、同じ データを見ながらディスカッションすることも学生への大 きな刺激になっているという。

「3D CADを使ってモニターの中で形ができましたというだ けでは不十分で、金属3Dプリンターで実際に作られた製品 を触ってみる・使ってみることが重要です」と、機械工学 科准教授の須田氏は語る。

DXものづくり教育を支える3DEXPERIENCE Platform

DXものづくり教育への挑戦を掲げる奈良高専の教育現場を 支えているのが3DEXPERIENCE Platformだ。須田氏は、導入 した理由を以下のように語っている。 「3DEXPERIENCE Platformを選定したのは、いつでもどこで もパッと使えるからです。日々考えていることについてアイ デアが浮かんだときにすぐに形にできるというのは魅力で す。また、SOLIDWORKSと接続して、シミュレーションや解 析ができるのも大事な機能です。 教育の現場で3D CADを使える高スペックなパソコンをクラ ス全員分用意するのは予算的にも管理面でも大変です。クラ ウドベースの3DEXPERIENCE Platformならば、そういった負 担を軽くしてくれます。実践的な教育が求められる高専にお いて、これまで以上に教育サイクルを早く、効率的に回すこ とができたと実感しています。 SOLIDWORKSは高専、大学、企業などで広く使われ、データ 交換が楽にできるので、今後はさまざまな形でコラボレーシ ョンを進める予定です

「金属3Dプリンターを使う、コラボレーションするという経 験を通じてものづくりだけではなく、地域の課題、社会の課 題を解決できる人材を育成したいと考えています」と、須田 氏は意気込みを語る。

奈良高専の立体ロゴを量産する金型を作成し た専攻科1年生の中山さんは、3DEXPERIENCE Platformと金属3Dプリンターの使い勝手を以 下のように語っている。

「3DEXPERIENCE PlatformのxDesignで奈良高専の立体ロゴ のデータを作り、金型のデータも作りました。金属3Dプリ ンター用ソフトにデータを送り、出力したら、焼結炉で1週 間ほど焼いて金型が完成しました。 家に帰る途中で思いついたアイデアを家のパソコンですぐに データにできるというのは、アイデアを形にする上では大事 なことだと思います」 （奈良工業高等専門学校　専攻科システム創成工学専攻 機 械制御システムコース1年生 中山 和紀さん）

奈良高専では3DEXPERIENCE Platformのコラボ レーション機能も活用されている。機械工学科 本科4年生の川崎さんはダッシュボードの使い 勝手について語っている。

「今までは、データ管理、メール、タスク管理、スケジュー ル管理のツールがバラバラだったので、チームで作業を進め る際には複数のツールを見ながら進捗を確認したり、意見交 換していました。3DEXPERIENCE Platformではダッシュボー ド上にツールがまとまっているので、一目で今、何がどうな っているのかが把握できるので、効率的になりました。 また、3D CADデータを共有してチームメンバーから意見を もらえるので、創作意欲が刺激されました」（奈良工業高等 専門学校 機械工学科 本科4年生 川崎　孝太郎さん）

授業の場でもコラボレーション機能は活用されている。 「今までは、3D CADと授業で出す課題は別のプラットフォ ームを使っていましたが、3DEXPERIENCE Platformではダッ シュボードですべて完結しているので、課題を出したり、質 問に答えたり、レポートを出したりもできますし、3D CAD も使えます。さまざまなツールやデータを一元管理できると ころが非常に優れています」と、須田氏も評価している。

今後の奈良高専

これまで問われてきた「どう作るか」だけでなく、「何を 作るか」を考えられる人材を育成するのが奈良高専の大き な目標だ。高専、大学、研究所とのコラボレーション、金 属3Dプリンターなどのデジタル工作機器の導入を通じて、 デジタル技術を駆使できる機械技術者の育成を目指す。 企業の課題、社会の課題に対して何が問題なのかに気づ き、どうすればいいのかを自ら考え、実行して、新しい価 値を創造できる力を持った人材を育てるために奈良高専の 挑戦は続く。 3DEXPERIENCE　Platformは、奈良高専のDXものづくり教育 への挑戦を支えるコアなツールであり、今後もその重要性 は高まっていくだろう。