自動車開発を支える「開発実験」の深層

自動車開発を支える「開発実験」の深層

開発実験とは何か？

「開発実験」とは、設計図の上では完璧に見える自動車でも、実際に走行させた際に想定外の不具合や課題が発生しないか、多角的に検証するプロセスを指します。乗車する人の安全を第一に考え、快適な運転を実現するために、走行性能、耐久性、安全性、環境性能など、様々な項目をテストします。具体的な例としては、テストコースでの走行実験や、衝突安全実験などが挙げられます。開発実験は、机上の計算だけでは予測できない現実世界での車両の挙動を把握し、製品の品質向上に不可欠なフィードバックを得るための重要な役割を担っています。

事前確認用実験：設計前の懸念解消

自動車開発は、設計図の上だけで完結するわけではありません。机上の計算やシミュレーションに加え、実際に試作品を作り、さまざまな環境下で実験を繰り返すことで、安全性や性能、耐久性などを確認していく必要があります。

その中でも「事前確認用実験」は、設計の初期段階で実施される重要なプロセスです。これは、設計者が抱く「本当にこの設計で大丈夫だろうか？」という懸念を解消し、設計の妥当性を確認するために行われます。

例えば、新しい素材を採用する際に、強度や耐久性に不安がある場合、実際にその素材を用いた部品を試作し、強度試験や耐久試験を行います。もし、試験の結果が不十分であれば、設計変更を検討します。このように、事前確認用実験は、開発の後工程で大きな問題が発生することを防ぎ、開発期間の短縮やコスト削減にも繋がるため、非常に重要な役割を担っていると言えるでしょう。

他社製車両や部分強度テストの活用

自動車の開発には、設計だけでなく、実験による確認作業が欠かせません。その中でも、実際に走行する車両を使った走行実験や、衝突安全性を評価する衝突実験などは、大規模かつ費用もかかるため、効率的な実施が求められます。

そこで近年注目されているのが、他社製車両の活用や、コンピューターシミュレーション(CAE)技術です。競合他社の開発した車両を分析することで、自社の開発車両の改善点を見出すことができます。また、車体の一部だけを製作して強度を評価する部分強度テストなども、開発期間の短縮に貢献しています。

このように、限られた時間や予算の中で効率的に開発を進めるために、自動車メーカーは様々な工夫を凝らしています。

事後確認用実験：量産設計図面の検証

自動車開発における開発実験は、幾重にも重ねられた検証プロセスを経て、高品質で安全な車を生み出すために重要な役割を担っています。その中でも、「事後確認用実験」は、設計図面に基づいて製作された試作品や部品が、実際に設計通りの性能や耐久性を備えているかを検証する、非常に重要な工程です。

事後確認用実験では、量産設計図面を参照し、その指示通りの材料、形状、加工方法で試作品が製作されているかを確認します。そして、実際に車両に組み込み、走行試験や強度試験など、様々な条件下で評価を行います。この過程で、設計図面では想定していなかった問題点や改善点が明らかになることもあります。

例えば、振動試験で特定の部品に想定以上の負荷がかかっていることが判明した場合、設計図面を見直し、材料の変更や形状の修正などを検討します。このように、事後確認用実験は、設計図面の妥当性を最終的に確認するだけでなく、更なる品質向上のためのフィードバックを得る貴重な機会と言えるでしょう。

過酷な実験内容：破壊とクラッシュの世界

自動車開発において、設計図の上だけの安全性能評価では不十分です。そこで重要な役割を担うのが「開発実験」です。その中でも、「破壊とクラッシュ」をテーマにした過酷な実験は、安全で高品質な車を生み出すために欠かせません。

衝突実験は、皆様もご存知の通り、ダミー人形を乗せた車を実際に衝突させ、エアバッグやシートベルトなどの安全装置が正常に作動するか、乗員にどれだけの衝撃が加わるかを検証します。

しかし、開発実験はそれだけにとどまりません。例えば、真夏の炎天下に車を放置し、内装材の劣化を調べたり、逆に極寒の地でエンジンの始動性をテストしたりと、過酷な環境下での耐久性を確認する実験も行われます。

さらに、車体を構成する一つ一つの部品に対しても、繰り返し荷重をかけることで強度や耐久性を評価する実験が行われます。これらの実験は、一見すると車を破壊しているように思えるかもしれません。しかし、破壊を通して、設計の弱点や改善点を洗い出し、より安全な車を作るために、必要不可欠なプロセスなのです。