特許 7543129 材料の加工方法並びにプロセス設計計算機及びそのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-23

(45)【発行日】2024-09-02

(54)【発明の名称】材料の加工方法並びにプロセス設計計算機及びそのプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/28 20060101AFI20240826BHJP

   B21D 22/00 20060101ALI20240826BHJP

【ＦＩ】

G01N3/28

B21D22/00

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020218738

(22)【出願日】2020-12-28

(65)【公開番号】P2022103849

(43)【公開日】2022-07-08

【審査請求日】2023-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小林 康彦

(72)【発明者】

【氏名】谷上 哲也

【審査官】佐野 浩樹

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－３２３３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４８０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０９８３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３４９４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７５８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８３４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１１５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１００７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１２５２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４８６１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ２２／００ －２６／１４ 、

Ｇ０１Ｎ ３／００ － ３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工材の材料特性値の同定方法であって、
（１）材料特性値が既知である第１被加工材に関して、前記既知の材料特性値と、前記第１被加工材の加工中又は加工後の第１代表値と、の相関データを作成し、
（２）前記材料特性値が未知である、第２被加工材を加工し、
（３）前記第２被加工材の加工中又は加工後に第２代表値を取得し、
（４）前記相関データと、前記第２代表値に基づいて、前記第２被加工材の材料特性値を取得し、
ここで、前記第２代表値は、前記第１代表値と同じ所定の測定条件で測定された値である、
同定方法。

【請求項2】

請求項１記載の同定方法であって、
前記測定条件は以下の１以上のエンティティの所定の箇所に関する幾何学値、物性値を測定することである、同定方法：
加工後の第１被加工材又は第２被加工材、
加工くず、又は
（２）の加工で用いる加工設備又は消耗品。

【請求項3】

請求項１記載の同定方法であって、
（１）の相関データの作成は：
（１Ａ）前記既知の材料特性値に基づいて、シミュレーション用材料特性値を複数作成し、
（１Ｂ）作成した複数のシミュレーション用材料特性値の各々を用いて、（２）の加工で用いる加工プロセスを模擬した加工シミュレーションを実行し、
（１Ｃ）前記加工シミュレーションの実行結果から、前記所定の測定条件に基づいた前記第１代表値を取得する、
同定方法。

【請求項4】

請求項１記載の同定方法であって、
前記第２被加工材の材料は、仕様上は前記第１被加工材の材料と同じ材料である、
同定方法。

【請求項5】

請求項３記載の同定方法を複数の第２被加工材に適用することで、前記第２被加工材の前記材料特性値のばらつきを算出する、
被加工材の材料特性値のばらつき算出方法。

【請求項6】

請求項５記載の被加工材の材料特性値のばらつき算出方法であって、
前記ばらつきは、前記被加工材を提供する材料メーカ毎に算出する、
ばらつき算出方法。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法で同定した第２被加工材の材料物性値に基づいて、前記第２被加工材の加工プロセスの条件を生成し、
前記第１被加工材及び前記第２被加工材と仕様上は同一である第３被加工材を対象に、前記生成した加工プロセスの条件で加工する、
加工方法。

【請求項8】

相関データを格納した記憶資源と、プロセッサと、を有する、計算機であって、
前記相関データは、材料特性値が既知である第１被加工材に関して、前記既知の材料特性値と、前記第１被加工材の加工中又は加工後の第１代表値と、の相関を示し、
前記プロセッサは：
（Ａ）前記材料特性値が未知である、第２被加工材を加工した時の、前記第２被加工材の加工中又は加工後の第２代表値を受信し、
（Ｂ）前記相関データと、前記第２代表値に基づいて、前記第２被加工材の材料特性値を取得し、
ここで、前記第２代表値は、前記第１代表値と同じ所定の測定条件で測定された値である、
計算機。

【請求項9】

請求項８記載の計算機であって、
前記測定条件は以下の１以上のエンティティの所定の箇所に関する幾何学値、物性値を測定することである、計算機：
加工後の第１被加工材又は第２被加工材、
加工くず、又は
前記第２被加工材の加工で用いる加工設備又は消耗品。

【請求項10】

請求項８記載の計算機であって、
前記相関データを作成するために、前記プロセッサは：
前記既知の材料特性値に基づいて、シミュレーション用材料特性値を複数作成し、
作成した複数のシミュレーション用材料特性値の各々を用いて、前記第２被加工材の加工で用いる加工プロセスを模擬した加工シミュレーションを実行し、
前記加工シミュレーションの実行結果から、前記所定の測定条件に基づいた前記第１代表値を取得する、
計算機。

【請求項11】

請求項８記載の計算機であって、
前記第２被加工材の材料は、仕様上は前記第１被加工材の材料と同じ材料である、
計算機。

【請求項12】

請求項８記載の計算機であって、
前記プロセッサは：
複数の第２被加工材の各々について、前記材料特性値を取得し、
複数の第２被加工材の各々の前記材料特性値に基づいて、前記第２被加工材の前記材料特性値のばらつきを算出する、
計算機。

【請求項13】

請求項１２記載の計算機であって、
前記ばらつきは、前記第２被加工材を提供する材料メーカ毎に算出する、
計算機。

【請求項14】

請求項８記載の計算機であって、
前記プロセッサは：
前記第２被加工材の材料物性値に基づいて、前記第２被加工材の加工プロセスの条件を生成する、
計算機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、材料の加工方法並びにプロセス設計計算機及びそのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

金属、樹脂、硝子などの加工工程において、材料の特性値のばらつきに起因した不良の発生が課題になる。加工工程のうち、例えばプレス機を使用して板状の被加工材を加工するプレス加工の場合、材料の特性値のばらつきによって加工後のスプリングバックによる変形量が異なる。これにより、加工された加工形状の形状ばらつきが生じ、不良が発生する。材料の特性値のばらつきに起因したプロセス設計およびプロセスの評価方法として、特許文献１に記載されているようなものがある。

【0003】

特許文献１には、「プレス成形品の成形データを得る成形解析ステップ（Ｓ１）と、前記プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量のデータの少なくとも１つを制御因子として選定し、前記制御因子に対して演算処理を行うステップ（Ｓ２）と、前記成形データと前記演算処理後の成形データとに基づいて、スプリングバック量を算出するステップ（Ｓ３）と、選定したすべての制御因子に対して、Ｓ２及びＳ３を繰り返し計算するステップ（Ｓ４）と、前記成形条件とは異なる成形条件に対してＳ１～Ｓ４を実行し、算出されたすべての前記スプリングバック量について、前記成形条件の差異に対するスプリングバック量のＳＮ比を算出するステップ（Ｓ５）と、算出された前記ＳＮ比に基づきスプリングバックの安定性を判断するステップ（Ｓ６）によりスプリングバックの安定性を評価する。」と記載されている。なお、特許文献１の「成形」は本願における「加工」の別な言い方である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－１８３４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されている方法では、材料の特性値のばらつきがある範囲に生じることを仮定し、材料の特性値のばらつきを考慮したプロセス設計およびプロセス安定性評価を試みている。しかしながら、実際の材料の特性値のばらつきは不明であり、適切にプロセスを設計および評価することは困難である。

【0006】

例えば、材料特性値のばらつき範囲を実材料のそれよりも過大に仮定した場合、すべての特性値に対して要求される形状精度を満足させるプロセス条件は存在しない可能性が高い。すなわち、実材料のばらつきが不明なことからどの程度安全を見ればよいかがわからないため、適正なプロセス条件を選定することが過度に難しくなる。

【0007】

実材料の特性値のばらつきを正確に把握することで、形状不良の発生を抑制したプロセス設計に貢献できると考えられる。例えば、実材料のばらつきが生じても形状の要求精度を満足するプロセス設計が容易になる。

【0008】

材料の特性値のばらつきは、ＩＳＯ６８９２などの基礎試験において試験数を増やすことで評価可能である。しかしながら、ロット内における材料特性値のばらつきおよび異なるロット間の材料特性値のばらつきを精度よく評価するためには多くの基礎試験が必要になる。よって、材料特性値を取得する基礎試験の試験数を抑えつつ、より多数の被加工材の材料特性値を同定することが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

以上の課題を解決するため、本発明による被加工材の材料特性値の同定方法または計算機は、
（１）材料特性値が既知である第１被加工材に関して、前記既知の材料特性値と、前記第１被加工材の加工中又は加工後の第１代表値と、の相関データを作成し、
（２）前記材料特性値が未知である、第２被加工材を加工し、
（３）前記第２被加工材の加工中又は加工後に第２代表値を取得し、
（４）前記相関データと、前記第２代表値に基づいて、前記第２被加工材の材料特性値を取得する。ここで、前記第２代表値は、前記第１代表値と同じ所定の測定条件で測定された値である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、材料特性値を取得する基礎試験の試験数を抑えつつ、より多数の被加工材の材料特性値を同定できる。

【0011】

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】加工工程の一例としてプレス加工工程を示す斜視図である。

【図2】実施例１の処理の流れを示すフローチャートである。

【図3】実施例1における図２のフローチャートのステップＳ２１０の詳細を示すフローチャートである。

【図4】相関データの例を示す表である。

【図5】材料の特性値のばらつきデータを示す表である。

【図6】材料の特性値のばらつきを表すグラフで、（ａ）は特性値のばらつきが小さい材料の例を示し、（ｂ）は特性値のばらつきが大きい材料の例を示している。

【図7】圧力Ｐ、材料特性値Ｆ’、ｎ’、形状測定箇所の測定値Ｙ１、寸法誤差の絶対値ｄＹ１、寸法誤差ｄＹ１の平均値μ、測定値Ｙ１の標準偏差の３倍で計算されたばらつき指標３σの関係を示す表であり、（ａ）は圧力を１００Ｋｇに設定した場合、（ｂ）は圧力を１５０Ｋｇに設定した場合に、シミュレーションにより求めたデータである。

【図8】実施例３におけるプロセス条件最適化の処理のフローを示すフローチャートである。

【図9】実施例３における被加工材の加工処理の流れを示すフローチャートである。

【図10】実施例４における計算機システムの全体構成図である。

【図11】実施例４におけるデータを入力する入力用ＧＵＩ画面の正面図である。

【図12】実施例４における計算結果のデータを出力する出力用ＧＵＩ画面の正面図である。

【図13】実施例４における処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は原則として省略する。

【0014】

ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。

【実施例1】

【0015】

実施例１に、本発明による材料の特性値およびそのばらつきを算出する例を示す。なお、以下の例では、プレス加工と幾何学的代表値を例として説明する。変形例は後程説明する。

【0016】

＜＜プレス加工における幾何学的代表値の例＞＞
図１は、プレス加工工程の一例を示す斜視図である。また、本図では、材料特性値を求めるために用いる幾何学的代表値について説明する。なお、以後の説明では被加工材の材料の特性値を単に特性値と略することがある。図１の（ａ）は加工前の被加工材を、（ｂ）はプレス加工工程の全体図を、（ｃ）は加工された加工形状（スプリングバック後）をそれぞれ示す。実際の金型は塊状の形状だが、ここでは簡略化して被加工材１０１と接触する面のみを抜き出して図示する。

【0017】

図１の（ａ）における板状の被加工材１０１を、（ｂ）においてまず下型１０５および板押さえ１０７で挟んで固定し、上型１０３が下方向に移動することで被加工材１０１のプレス加工を行う。ここで、板押さえ１０７の圧力はＰ、上型１０３のプレス速度はＶとする。また、金型の形状パラメータの例として金型の幅をｘとする。

【0018】

加工が完了したのち、上型１０３および板押さえ１０７を除去し、加工された加工形状を取り外すと（ｃ）の加工形状が得られる。ただし、金型および板押さえからの力が除去されることで応力が解放されてスプリングバックが発生するため、（ｃ）の被加工材１０１の形状は、（ｂ）で加工した金型の形状とは一致しない。ｙ１、ｙ２は加工された形状を評価して得られる幾何学的代表値、Ｙ１はプレス製品の形状精度が求められる形状測定箇所の測定値の例である。なお、Ｙ１を幾何学的代表値としてもよいが、そうでなくてもよい。例えば、形状精度が求められる形状想定箇所が、材料特性値の変化に対する感度が小さい場合は、形状精度が求められないが、材料特性値の変化の感度が大きい箇所を用いて幾何学的代表値を測定したほうが、より簡便だが測定精度に劣る測定器具を用いることができるからである。

【0019】

＜＜フローチャートの説明＞＞
図２は、本発明の実施例１による材料の特性値およびそのばらつきを算出するためのフローチャートである。まず、Ｓ２０１で既に材料の特性値(例えば、ヤング率)がわかっている被加工材（特性値が既知の材料）を対象に、材料の特性値と、この特性値に基づいてシミュレーションにより求めた加工情報の第１代表値の相関データを作成する。

【0020】

次に、Ｓ２０２において加工工程で、シミュレーションに用いた特性値がわかっている被加工材料と同じ材質で材料特性値が未知の被加工材(特性値が未知の材料)を加工し、加工情報から第２代表値を取得する。さらに、Ｓ２０３において、Ｓ２０１で作成した相関データとＳ２０２で測定した第２代表値を用い、Ｓ２０２で材料特性値がわからなかった被加工材(特性値が未知の材料)の特性値を算出する。

【0021】

材料の特性値を測定したサンプルの数が予め設定した数に達するまでＳ２０２およびＳ２０３の処理を繰り返す（Ｓ２０４でＮＯの場合）。設定した数のサンプルについてそれぞれの特性値を算出した後（Ｓ２０４でＹＥＳの場合）、Ｓ２０５に進んで、材料特性値のばらつきデータを作成する。

【0022】

ここで、第1代表値の作成に関する被加工材（特性値が既知の材料）と、第２代表値の取得に関する被加工材（材料が未知の材料）とは、仕様上（例えばカタログスペック、材料組成）は同じ材料である。例えば、材料メーカに対して「厚さが1.5mmのSUS304」と仕様を指定して供給された被加工材のグループの内、厚さとヤング率を事前に測定した被加工材が被加工材（特性値が既知の材料）となり、厚さやヤング率を事前に測定していない被加工材が比較材（特性値が未知の材料）となる。その他の仕様上は同じ材料のケースは以後説明する。また、本実施例の適用対象の条件として、前述の「仕様上」が同じである必要なく、市場通念として同じと考えられる材料に対して適用してもよい。被加工材が木材であれば、例えば単に「マホガニー」といった木材の種類だけ指定された被加工材を対象にしてもよい、ということである。

【0023】

＜＜図１の例を用いた図２の各ステップの説明＞＞
以降では、図１のプレス加工工程を対象にし、材料の特性値が未知の被加工材について、材料の特性値および材料の特性値のばらつきを算出する方法について各ステップを説明する。なお、算出の対象となる材料の特性値は、応力σとひずみεの関係を表す式（数１）の材料定数Ｆ、ｎとし、材料の応力とひずみの相関は実験的に式（数１）で近似できることがわかっているものとする。
σ＝Ｆ×ε^ｎ ・・・（数１）
＜＜＜Ｓ２０１の前に行う幾何学的代表値の設定方法＞＞＞
まず、Ｓ２０１を行う前に、第１代表値として第１幾何学的代表値ｙ１、ｙ２を設定する。ここで、第１幾何学的代表値ｙ１、ｙ２は、図１の（ｃ）に示す位置のスプリングバック後の寸法とし、材料特性値が既知の被加工材の加工形状で評価される値とする。次に、第２代表値として第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’を設定する。ここで第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’は図１の（ｃ）に示すスプリングバック後のｙ１、ｙ２の位置の寸法とし、材料特性値が未知の被加工材の加工形状で評価される値とする。

【0024】

ここで、第１幾何学的代表値と、第２幾何学的代表値とは、共通の測定条件（どのような種別の幾何学値を、被加工材のどの箇所を代表箇所として測定するか）に従って測定された値である。そして、図１の（ｃ）のｙ１を例とすると、測定条件は「幾何学値の種別は長さ、代表箇所は被加工材のＸ軸方向の２端面間」と言える。また、図１の（ｃ）のｙ２を例とすると、測定条件は「幾何学値の種別は長さ、代表箇所は被加工材のＹ軸方向の窪みの深さ（ただしＸ軸方向の端面）」と言える。なお、幾何学的代表値の取得は、「長さ」である場合はノギスやマイクロメータといった測定器具や装置を用いることが考えられるが、その他の方法で取得してもよい。また、計算機で当該方法を行うとしたら、計算機が測定器具や装置による計測データを得ることを意味してもよい。

【0025】

＜＜＜Ｓ２０１の詳細：相関データ作成方法＞＞＞
図２のＳ２０１において相関データを作成する方法の例を、図３に示す。相関データの例を図４に示す。図４に示す表４００には複数のサンプル４０１について求めた材料特性値Ｆ：４０２、材料特性値ｎ：４０３および第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０６の関係を示す。図４の表４００は、材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３のパターンのリストと、それに対応する第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５の値が記録された相関データを模したものである。

【0026】

図４の表４００に示したような数値データを、例えば、有限要素解析などによって加工プロセスを模擬する加工シミュレーションで作成する場合、図３のフロー図に示すような、以下のステップＳ３０１～Ｓ３０３の手順で作成する。
Ｓ３０１：材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３のパターンのリストを実験計画法などの手法により作成する。
Ｓ３０２：作成した材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３のパターンのリストの各条件で、プレス加工工程およびスプリングバック工程の加工シミュレーションを実施する。（材料の特性値が既知の被加工材に関する加工シミュレーション）
Ｓ３０３：加工シミュレーションによって得られた加工形状の第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５を評価し、表に記録する。

【0027】

Ｓ３０１において、リストを作成するために必要な材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３の上限値と下限値は、例えば、対象とする材料の文献値から平均的な値Ｆ０、ｎ０を調査し、これらの平均的な値に対して任意の幅±ｄＦ、±ｄｎだけ加算した値Ｆ０＋ｄＦ、Ｆ０－ｄＦ、ｎ＋ｄｎ、ｎ－ｄｎにそれぞれ設定してもよい。あるいは、上限値および下限値を一般に考えうる値よりも大きい任意の値に設定してもよい。また、リストの作成はほかの手段でもよく、例えばランダムに値を変更することで作成してもよい。

【0028】

以上の処理により、表形式で表される相関データを作成できるが、表形式の相関データから関係式で表される相関データを構築してもよい。例えば、図４の表４００の値を参照し、式（数２）、式（数３）の関係式に近似することで相関データを構築してもよい。
ｙ１＝ａ１×Ｆ＋ｂ１×ｎ＋ｃ１ ・・・（数２）
ｙ２＝ａ２×Ｆ＋ｂ２×ｎ＋ｃ２ ・・・（数３）
ここで、ａ１～ｃ１、a２～ｃ２は近似式の定数である。関係式は上記に限定するものではなく、二次関数近似、対数近似、機械学習などを用いた近似を使っても構わない。関係式の相関データを作成することで、図４の表４００で検討した材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３以外の値についても、それに対応した加工形状の第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５を推定可能になる。

【0029】

なお、上述の通り本明細書における「相関データ」は式で表現する実施形態を排他するものではない。これら式に於いては、式の係数がデータとして存在し、複数の近似式を用いる場合はどの近似式を用いているかを示す情報もデータとして存在させることもあるからである。

【0030】

なお、表４００は、別な言い方をするとすれば、材料特性パターンと、当該パターンで得られた第１幾何学的代表値と、の相関が、離散的に格納されたデータである、ともいえる。

【0031】

＜＜＜Ｓ２０２の詳細：材料特性値が未知の被加工材の代表値の測定＞＞＞
図２のＳ２０２における、第２幾何学的代表値ｙ１‘、ｙ２’の測定方法を示す。材料特性値Ｆ，ｎを推定したい材料特性値が未知の被加工材を、実機プレス機によるプレス加工工程にて加工する。スプリングバック後の加工形状について第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’を測定する。第２幾何学的代表値を測定するときの測定箇所定義基準は、前述の通り第１幾何学的代表値の測定箇所定義基準と同じである。

【0032】

＜＜＜Ｓ２０３の詳細：材料特性値が未知の被加工材の材料特性値の算出＞＞＞
図２のＳ２０３における、材料特性値Ｆ，ｎの算出方法を示す。例えば、図２のＳ２０１で作成した関係式である式（数２）、式（数３）と、図２のＳ２０２で測定した第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’を使って材料特性値Ｆ，ｎが未知の被加工材の材料特性値Ｆ’、ｎ’を算出する例の場合、式（数２）および式（数３）の関係式にｙ１およびｙ２に代入し、連立方程式を解くことで得られる。

【0033】

また、例えば、図２のＳ２０１で作成した図４の表４００と、図２のＳ２０２で測定した第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’を使って材料特性値が未知の被加工材の材料特性値Ｆ’、ｎ’を算出する例の場合、第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’と最も近いｙ１、ｙ２の組合せを図４の表４００から探すことで得られる。なお、算出方法はこれらの方法に限定するものではなく、例えば、第２幾何学的代表値ｙ１’、ｙ２’を代入した式（数２）、式（数３）の解を最適化プログラムなどで求めてもよい。図２のＳ２０１～Ｓ２０３の処理により、材料の特性値が未知の被加工材の材料特性値を算出することが可能である。

【0034】

＜＜＜Ｓ２０５の詳細：材料特性値のばらつきデータ作成＞＞＞
図２のＳ２０５で作成する基本的に同じ組成を有する複数の被加工材の特性値のばらつきデータの作成例を示す。図５の表５００に、ばらつきデータを模した表を示す。図５の表５００に示すように、図２のＳ２０２およびＳ２０３の操作を、材料特性値が未知の基本的に同じ組成を有する複数の被加工材に対して繰り返すと、実機で加工した被加工材５０１ごとの第２幾何学的代表値ｙ１’： ５０２、ｙ２’：５０３と、被加工材ごとに算出した材料特性値Ｆ’、ｎ’が得られる。

【0035】

図５の表５００において、材料特性値Ｆ’：５０４、ｎ’：５０５のリストは被加工材５０１ごとの材料特性値のばらつきを示すデータであり、これらのデータを評価することで材料特性値Ｆ‘，ｎ’がどの程度ばらつくかを確認できる。

【0036】

材料特性値Ｆ‘，ｎ’のばらつきの確認方法として、例えば材料特性値Ｆ’：５０４およびｎ’：５０５ごとに分布図を作成してもよいし、表の結果から材料特性値Ｆ’：５０４、ｎ’：５０５の平均値や標準偏差を計算してもよい。また、表５００の結果を近似して、確率密度関数ｆ（Ｆ’、ｎ’）を作成してもよい。

【0037】

以上により、材料の特性値が未知の被加工材の材料特性値およびそのばらつきデータを算出することが可能である。

【0038】

なお、実施例１は様々な変形例が考えうる。その一つとして図４の表４００を実験的に作成する例が挙げられる。図４の表４００を実験的に作成する場合、まず材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３をあらかじめ基礎試験により求めておき、材料特性値が既知の被加工材を準備する。次に、材料特性値が既知の被加工材を実機プレス機で加工し、加工した加工形状の第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５を計測し、図４の表４００を作成する。

【0039】

実験的に作成する場合、図４の表４００の第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５の範囲は、材料特性値が未知の被加工材の加工形状における第２幾何学的代表値ｙ１’：５０２、ｙ２’：５０３の範囲より大きいことが望ましい。第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５の範囲を広くすることで、材料特性値が未知の被加工材の材料特性値Ｆ’：５０４、ｎ’：５０５の推定精度を高くすることができる。

【0040】

本実施例によれば、材料特性値が未知の被加工材について、加工工程における加工情報から材料特性値を精度よく推定することができる。ＩＳＯ６８９２などに代表される材料特性値の基礎試験は、時間を要するため、ばらつきを得るために各々の被加工材に適用するのは現実的ではない。本実施例によれば初期期間では加工プロセスをしつつ材料特性値を同定するため、基礎試験数を抑えることができる。見方を変えれば、実際の加工工程による被加工材の加工を続けながら材料ばらつきを同定できるともいえる。

【実施例2】

【0041】

実施例２に、実施例１を使用して被加工材を提供する材料メーカの選定指針を得る例を示す。

【0042】

図６は、実施例１の材料特性値のばらつきを算出する処理を複数のロットに対して実施し、材料特性値の確率密度分布を作成した例である。図６の（ａ）および（ｂ）はそれぞれ材料メーカＡおよび材料メーカＢにより提供された被加工材の材料特性のばらつきを模している。材料の特性値の例として図６の横軸はいずれも材料の特性値Ｆ’(例えば、材料の塑性域における応力―歪曲線を定義するための変数)とした。

【0043】

図６の（ａ）の材料メーカＡにより提供された基本的に同じ組成を有する複数の被加工材の材料特性のばらつきの確率密度分布６０１より、材料メーカＡより提供される被加工材の材料特性値Ｆ’は、ロット内のばらつきが小さく、かつ、ロットが変化してもばらつきに大きな影響がないと評価できる。すなわち、材料メーカＡは、基本的に同じ組成を有する複数の被加工材の材料特性値Ｆ’のばらつきが少ないため、加工工程において、材料特性値のばらつきに起因した形状不良が起こりにくいと推測される。

【0044】

一方で、図６の（ｂ）の材料メーカＢにより提供された基本的に同じ組成を有する複数の被加工材の材料特性のばらつきの確率密度分布６０２より、材料メーカＢより提供される被加工材の材料特性値Ｆ’は、ロット内のばらつきが大きく、かつ、ロットが変化するとばらつきも大きく変化すると評価できる。すなわち、材料メーカＢは、基本的に同じ組成を有する複数の被加工材の材料特性値Ｆ’のばらつきが大きいため、加工工程において、材料特性値のばらつきに起因した形状不良が起こりやすいと推測される。

【0045】

以上のように、実施例２によって、被加工材を提供する材料メーカの選定指針を得ることができる。上記を例にすれば、材料メーカＡより提供される被加工材を加工することで、特性値のばらつきに起因した加工形状の寸法不良を低減可能と予想される。なお、材料メーカの選定指針は本例のように確率密度分布を作成してそれらを視覚的に比較してもよいし、材料の特性値のばらつきの平均値および標準偏差などの数値情報を比較してもよい。

【実施例3】

【0046】

実施例３に、実施例１で算出した材料特性値のばらつきデータを活用して図１に示すプレス加工のプロセス条件を適正化する例を示す。ここでは、適正化するプロセス条件として、図1に示した板押さえ１０７の圧力Ｐを挙げる。

【0047】

図７に、圧力Ｐ：７０１、７１１、材料特性値Ｆ’：７０２、７１２、ｎ’：７０３、７１３、プレス製品の形状精度が求められる形状測定箇所の測定値Ｙ１：７０４、７１４、測定値Ｙ１と測定値Ｙ１の目標値Ｙ１ｔ（プレス製品の仕様値）との寸法誤差の絶対値ｄＹ１：７０５、７１５、寸法誤差ｄＹ１の平均値μ：７０６、７１６、測定値Ｙ１の標準偏差の３倍で計算されたばらつき指標３σ：７０７、７１７、の関係を模したものを示す。図７の（ａ）の表７００及び（ｂ）の表７１０は、それぞれ圧力Ｐ：７０１、７１１を仮で設定した例である。

【0048】

材料特性値Ｆ’：７０２、７１２、ｎ’：７０３、７１３は、図５で算出したばらつきデータを記載する。図５のばらつきデータをそのまま記載してもよいし、ばらつきデータから近似した確率密度関数ｆ（Ｆ’、ｎ’）の確率密度分布を再現するように材料特性値Ｆ’：７０２、７１２、ｎ’：７０３、７１３のリストを作成してもよい。

【0049】

また、図５のばらつきデータを処理することで得た材料特性値Ｆ’、ｎ’の上下限材のリストのみ作成してもよい。測定値Ｙ１：７０４、７１４は、例えば、圧力Ｐ：７０１、７１１、材料の特性値Ｆ’：７０２、７１２、ｎ’：７０３、７１３の各条件の下で加工シミュレーションを実行し、加工した形状を評価することでも得られる。

【0050】

ここで、図７の（ａ）の表７００と（ｂ）の表７１０とを比較すると、（ｂ）の表７１０の圧力Ｐ：７１１において寸法誤差ｄＹ１：７１５の平均値μ：７１６およびばらつき指標３σ：７１７のいずれも（ａ）の表７００の値と比べて小さい。これにより、本例で検討した圧力Ｐの水準の中では（ｂ）の表７１０の圧力Ｐ：７１１が適正であると判断できる。

【0051】

以上のように、被加工材の加工形状データＴ１，ｄＹ１に基づいて算出した材料特性値Ｆ‘，ｎ’のばらつきデータを活用して、プレス加工のプロセス条件を適正化することが可能である。実機プレス加工における圧力Ｐをシミュレーション上で適正化した圧力Ｐに修正することでプレス成型品の形状不良を低減することができる。

【0052】

圧力Ｐの水準の数は３以上にしてもよく、圧力Ｐの適正値を求めるために最適化プログラムを用いてもよい。また、測定値Ｙ１は加工シミュレーション以外の方法で計算してもよい。適正化するプロセス条件は圧力Ｐに限定するものではない。例えば、図１の（ｂ）に示すプレス速度Ｖを設定してもよく、プロセス条件として被加工材の温度Ｔ１や金型温度Ｔ２がある場合、それらを設定してもよい。適正化するプロセス条件の数は２つ以上であってもよい。例えば、圧力Ｐおよびプレス速度Ｖの２つを設定してもよい。

【0053】

＜＜フローチャートの説明＞＞
＜＜＜加工プロセス条件最適化＞＞＞
上記に説明したプロセス条件最適化の処理のフローを図８に示す。
まず、ステップＳ８０１において、実施例1で説明したように、材料の特性値が未知の被加工材の材料特性値およびそのばらつきデータを算出して作成した図５の表５００の値を用い、被加工材を加工するためのプロセス条件を変えてシミュレーションを行う。

【0054】

次に、ステップＳ８０２において、ステップＳ８０１で求めたプロセス条件ごとの評価項目の値をチェックし、ステップＳ８０３において、このチェックした評価項目の値が予め設定した目標範囲に入っているかをチェックする。

【0055】

ステップＳ８０３における判定の結果、チェックした評価項目について予め設定した目標範囲に入っているものがない場合には（Ｓ８０３でＮＯの場合）、ステップＳ８０１に戻って、プロセス条件を変える範囲を変更して再度加工シミュレーションを実施する。

【0056】

一方、ステップＳ８０３における判定の結果、チェックした評価項目について予め設定した目標範囲に入っているものがある場合には（Ｓ８０３でＹＥＳの場合）、ステップＳ８０４に進んで、チェックした評価項目について予め設定した目標範囲に入っているものの中から最適プロセス条件を抽出する。

【0057】

以上のように、被加工材の加工の形状データに基づいて算出した材料特性値のばらつきデータを活用して、シミュレーションにより被加工材の加工のプロセス条件を適正化することができる。なお、上記説明した実施例では、元の加工プロセス条件から「変更」して適正化された加工プロセス条件を生成したが、元の加工プロセス条件がない状態から、適正化された加工プロセス条件を生成してもよい。

【0058】

＜＜＜加工プロセス条件最適化を用いた加工処理＞＞＞
図９に、本実施例による被加工材の加工処理の流れを示す。
まず、実施例１において図２のフロー図で説明した手順で被加工材料の材料特性値のばらつきデータを作成し、図５で説明したような表を作成する（Ｓ９０１）。

【0059】

次に、図８で説明したシミュレーションによる被加工材の最適プロセス条件を求め（Ｓ９０２）、この求めた最適プロセス条件に基づいて被加工材を実際に加工する（Ｓ９０３）。

【0060】

本実施例を上記したプロセスを金属材料のプレス加工工程に適用した場合、加工対象の金属材料に最適なプロセス条件に基づいてプレス加工することにより、加工対象の金属材料に最適なプロセス条件を求めずにプレス加工した場合と比べて、加工後の形状不良の発生を大幅に低減することができ、加工の歩留まりを高く維持することができる。

【0061】

上記には、プレス加工に適用した例について説明したが、本実施例は設計工程で金型形状の適正化に適用してもよい。例えば、図１以外の製品を対象に、実施例２の方法であらかじめばらつきデータを作成しておき、図１のプレス加工工程の金型設計に活用してもよい。適正化するプロセス条件は、例えば金型形状パラメータの例である金型の幅ｘなどが挙げられ、実施例３における圧力Ｐを金型の幅ｘに置き換えることで適正な金型の幅ｘを選定することができる。

【0062】

また、上記した実施例ではプロセス条件の適正化によって測定値Ｙ１に関連する指標μ、３σの２つの評価値を小さくする例を示したが、例えば、被加工材の発熱量に要求がある場合は被加工材の温度に関わる評価値でもよく、そのほかの評価値でもよい。あるいは、加工荷重を低くしつつ、そのばらつきも低減したいなどの設備上の要求がある場合は加工荷重などを評価値に適用してもよい。

【0063】

また、上記した実施例ではプレス加工工程の例と金型加工工程の例を示したが、別の加工工程でもよい。例えば加工方法の例である鍛造や圧延、機械加工などの工程でもよい。これらの場合、プレス加工と同様に、例えば、第１代表値、第２代表値として加工荷重、被加工材の幾何学的な寸法、被加工材の発熱量などが挙げられ、適正プロセス条件を決定するための評価値には加工形状の寸法精度、加工荷重（加工負荷）、被加工材の発熱量などが挙げられる。

【0064】

本実施例によれば、シミュレーションにより求めた被加工材に最適な加工プロセス条件を用いて被加工材を加工することにより、加工不良の発生を抑制して、製造コストの低減を図ることができる。

【実施例4】

【0065】

実施例４では、実施例１乃至３で説明したような最適な加工プロセス条件を求めるためのプロセス設計計算機を含む計算機システムの構成について、図１０乃至図１３を用いて説明する。

【0066】

図１０に示した計算機システム１４００は、材料特性値およびそのばらつきデータの算出およびプロセス条件を適正化する計算機の一例としての材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２と、管理計算機１４２６と、１以上のユーザ端末１４２４とを備えて構成される。

【0067】

材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２と管理計算機１４２６とは、ネットワーク１４２８を介して接続されている。また、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２とユーザ端末１４２４とは、ネットワーク１４２２を介して接続されている。ネットワーク１４２２、ネットワーク１４２８は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であっても、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎeｔｗｏｒｋ）であってもよい。

【0068】

管理計算機１４２６は、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２のシステム管理者によって使用される計算機である。システム管理者は、管理計算機１４２６を利用することにより、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２の記憶媒体容量や、ユーザごとの利用率などを監視してサービス運用を行う。

【0069】

ユーザ端末１４２４は、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２を利用するユーザによって使用される計算機である。ユーザ端末１４２４は、プロセッサ、メモリ、ユーザに対する入出力用のインターフェース（ＩＦ）を有している。

【0070】

ユーザ端末１４２４は、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２にアクセスして、例えば図１１に示すような入力画面（グラフィックユーザインターフェイス（ＧＵＩ）：以下、入力用ＧＵＩ画面と記す）１１００を介して、被加工材料の材質および加工工程１１０１に対応して、特性値が既知の被加工材について、特性値の代表値と材料加工時の第１代表値との相関データ１１０２や、特性値が未知の被加工材を加工した加工情報から得た第２代表値１１０３、プロセス条件の構成要素１１０４、寸法精度が要求される箇所およびその要求される寸法精度１１０５、などといったデータを入力する。

【0071】

入力用ＧＵＩ画面１１００上での入力が終了した後、送信ボタン１１０６を画面上でクリックすることにより、入力したデータの材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２への送信を行う。

【0072】

これにより、ユーザにより入力された条件は材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２の記憶資源１４１０に保存され、保存されたデータに基づいて材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２が材料の特性値と第１幾何学的代表値の相関データの作成結果や、材料特性値の算出結果、プロセス設計結果をユーザ端末１４２４に送信する。

【0073】

これにより、図１２に示すような計算結果を出力する出力用ＧＵＩ画面：１２００に、被加工材料の材質および加工工程１２０１に対応して、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２による相関データ１２０２、ばらつきデータ１２０３、プロセス条件１２０４、などの作成結果をユーザが閲覧できる。出力用ＧＵＩ画面：１２００上で確認ボタン１２０５をクリックすることにより、これらのデータは確定され、プロセス条件が決定される。

【0074】

この決定されたプロセス条件に基づいて被加工部材を加工することにより、寸法のばらつきが少ない形状に被加工部材を加工することができる。

【0075】

材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２は、一例としては、パーソナルコンピュータ、汎用計算機である。材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２は、プロセッサの一例としてのＣＰＵ１４０４、ネットワークインターフェース１４０６（図ではＮｅｔ Ｉ／Ｆと省略)、ユーザインターフェース１４０８(図ではＵｓｅｒ Ｉ／Ｆ)、記憶部の一例としての記憶資源１４１０、及びこれら構成物を接続する内部ネットワークを含む。

【0076】

ＣＰＵ１４０４は、記憶資源１４１０に格納されたプログラムを実行することができる。記憶資源１４１０は、ＣＰＵ１４０４で実行対象となるプログラムや、このプログラムで使用する各種情報を格納する。本実施形態では、記憶資源１４１０は、特性値相関データ作成プログラム１４１６、材料特性値算出プログラム１４１８、プロセス設計プログラム１４２０を格納する。記憶資源１４１０としては、例えば、半導体メモリ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等であってよく、揮発タイプのメモリでも、不揮発タイプのメモリでもよい。

【0077】

特性値相関データ作成プログラム１４１６またはプロセス設計プログラム１４２０で加工シミュレーションを実行する場合、記憶資源１４１０には、プロセス設計プログラム１４２０の入力データである被加工材の形状や目標形状を示すＣＡＤデータや計算実行条件、加工シミュレーションソフトウェアおよびその結果ファイルなどが保存されている。

【0078】

また、記憶資源１４１０には、特性値相関データ作成プログラム１４１６により作成された相関データ１４１２、材料特性値算出プログラム１４１８により作成された特性値１４１４が保存されている。相関データ１４１２および特性値１４１４はテキストファイルやグラフの画像ファイルとして保存されている。

【0079】

ネットワークインターフェース１４０６は、ネットワーク１４２８およびネットワーク１４２２を介して外部の装置（例えば、管理計算機１４２６、ユーザ端末１４２４等）と通信するためのインターフェースである。

【0080】

ユーザ端末１４２４は、例えば、タッチパネル、ディスプレイ、キーボード、マウス等であるが、作業者（ユーザ）からの操作を受け付け、情報表示ができるのであれば、他のデバイスであってもよい。ユーザ端末１４２４は、これら複数のデバイスで構成されてもよい。

【0081】

特性値相関データ作成プログラム１４１６は、例えば、図４で説明した表４００の材料特性値Ｆ：４０２、ｎ：４０３のような情報をユーザ端末１４２４を介して受信し、材料の特性値と第１幾何学的代表値（図４の第１幾何学的代表値ｙ１：４０４、ｙ２：４０５に相当）から構成される相関データ１４１２を作成する（図４の表４００）。

【0082】

または、材料の特性値のみをユーザ端末１４２４を介して受信し、加工シミュレーションなどによって第１代表値を算出し、相関データ１４１２を作成してもよい。また、作成した相関データ１４１２（図１１の相関データ１１０２に相当）は、ユーザ端末１４２４に送信して、ユーザ端末（図１２の出力用ＧＵＩ画面：１２００）に出力してもよい。

【0083】

材料特性値算出プログラム１４１８は、例えば、特性値相関データ作成プログラム１４１６に作成された相関データ１４１２と、ユーザ端末１４２４を介して受信した第２代表値から、特性値１４１４を算出する。または、相関データ１４１２および第２代表値のいずれもユーザ端末１４２４を介して受信し、特性値１４１４を作成してもよい。また、作成した特性値１４１４はユーザ端末１４２４に送信してユーザインターフェース（図１２の出力用ＧＵＩ画面：１２００に相当）に出力するようにしてもよい。

【0084】

特性値１４１４は単一の被加工材に対する単一の材料の特性値の値でもよく、複数の被加工材に対する材料特性値のばらつきデータでもよい。また、ロットや材料メーカがわかる情報を付与されたばらつきデータでもよい。

【0085】

プロセス設計プログラム１４２０は、例えば、材料特性値算出プログラム１４１８に作成された特性値１４１４と、ユーザ端末１４２４のユーザインターフェース（図１１の入力用ＧＵＩ画面：１１００）を介して受信したプロセス条件の構成要素、寸法精度が要求される箇所およびその要求精度から、適正なプロセス条件を決定する。または、特性値１４１４およびその他の条件のいずれもユーザ端末１４２４を介して受信し、適正なプロセス条件を決定してもよい。

【0086】

上記に説明した一連の処理の流れを、図１３を用いて説明する。
まず、Ｓ１３０１において、図１１で説明したユーザ端末１４２４の入力用ＧＵＩ画面１１００上で、加工条件を設定する（Ｓ１３０１）。次に、入力用ＧＵＩ画面１１００上で設定した加工条件を、ネットワーク１４２２を介して材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２に入力する（Ｓ１３０２）。

【0087】

加工条件が入力された材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２では、材料の特性値と第１幾何学的代表値の相関データの作成や、材料特性値の算出を行い、これらの計算結果に基づいてプロセス条件を算出する（Ｓ１３０３）。

【0088】

次に、材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２は、一連の計算を行って得られた材料の特性値と第１幾何学的代表値の相関データや、材料特性値、プロセス条件を、ネットワーク１４２２を介してユーザ端末１４２４の出力用ＧＵＩ画面１２００上に出力する（Ｓ１３０４）。

【0089】

ユーザは、この出力用ＧＵＩ画面１２００上に表示されたプロセス条件を確認して（Ｓ１３０５）、寸法精度１１０５が許容範囲に入っていると判断した場合（Ｓ１３０５でＹｅｓの場合）には、この表示されたプロセス条件を用いて被加工材を加工する（Ｓ１３０６）。一方、出力用ＧＵＩ画面１２００上に表示されたプロセス条件の下での寸法精度１１０５が許容範囲に入っていないと判断した場合（Ｓ１３０５でＮｏの場合）には、Ｓ１３０１に戻って、入力用ＧＵＩ画面１１００上で加工条件を修正する。

【0090】

本実施例によれば、材料特性値が未知の被加工材について、加工工程における加工情報から材料特性値を精度よく推定して被加工材を加工するためのプロセス条件を設定することができるので、加工後の形状寸法のばらつきを小さくして、被加工材を歩留まり良く加工することができる。

【0091】

実施例４は、特性値相関データ作成プログラム１４１６、材料特性値算出プログラム１４１８、プロセス設計プログラム１４２０が記憶資源１４１０に保存された構成を例示したが、一部のプログラムのみで構成されていてもよい。また、ユーザ端末上に材料特性値算出/プロセス設計計算機１４０２の機能を持たせたプログラムを保存し、実行する形態としてもよい。

【0092】

＜変形例＞
なお、本発明は上記した実施例１乃至４に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 その変形例としては以下がある。

【0093】

＊被加工材の加工方法は、被加工材の加工中の形状（工具、金型等の加工設備による被加工材との接触によって維持される形状）と、被加工材の加工後の形状（加工設備から取り外した後の被加工材の形状）と、に差異が生じる加工方法であれば、他の加工方法でもよい。例えば、前述のプレス加工の他、鍛造、圧延、切削、引き抜き、パンチ加工、といった機械加工が考えられる。さらには、被加工材の材料特性値によって、被加工材の加工後の形状が変化するような加工を対象にしてもよい。例えば、樹脂成形が考えられる。

【0094】

＊被加工材の材料は、金属以外でもよい、例えばガラス、複合材料、樹脂が考えられる。ただし、加工後の被加工材は個体であることが好ましい。

【0095】

＊同定対象となる被加工材の材料特性値は、前述の材料定数Ｆ、ｎ以外の、加工後の被加工材の形状に影響を及ぼす特性値でもよい。例えば、ヤング率、ポアソン比などの弾性域の材料特性値でもよく、温間成形や熱間成形、摩擦発熱などによる温度変化が生じる加工方法の場合は熱的な材料特性でもよく、他にも材料の粘性などの特性値でもよい。

【0096】

＊幾何学的代表値の種類、言いかたを変えれば前述の測定箇所定義基準は、距離以外でもよい。例えば角度や曲率、厚みでもよい。

【0097】

＊さらには、被加工材の材料特性値を求めるために、被加工材の幾何学的でない代表値を用いてもよい。例えば加工中又は加工後の被加工材に関する以下の物性値（材料物性値以外も含む）である：
＃温度
＃発熱量
＃光の透過率、電気抵抗値、等の加工に影響を及ぼさない材料物性値。

【0098】

＊さらには、代表値は加工中に被加工材から離れた、加工くずを対象として測定してもよい。例えば、パンチ加工で発生する端材、切削くずである。なお、加工直後は被加工材の一部であるが、その後取り除かれるような部材を対象とした代表値でもよい。切削加工にて加工設備が被加工材を固定する部分や、せん断加工で取り除かれる製品領域外の被加工材が例である。

【0099】

＊さらには、被加工材の材料特性値を求めるために、被加工材以外、例えば加工設備の代表値、加工で用いる消耗品の代表値や、被加工材から加工中に分離した加工くず、に関する代表値を用いてもよい。たとえば以下である：
＃プレス加工設備：加工荷重の履歴から得られる特徴量（例えば，最大荷重）
＃金型： 代表位置の温度、加工中または後の変形量
＃切削工具： 代表位置の温度、加工中または後の変形量。
つまり、代表値を測定するエンティティ（対象）は、加工後の加工材（材料特性値が既知）、加工後の加工材（材料特性が未知）、加工くず、加工設備または消耗品である、といえる。

【0100】

＊実施例１乃至４のフローの実行主体は、作業者、計算機、又はこれら組み合わせであることが考えられるが、ロボットを用いてもよい。

【0101】

＜まとめ＞
以上、実施例では以下を説明した。

【0102】

被加工材の材料特性値の同定方法または計算機であって、
（１）材料特性値が既知である第１被加工材に関して、前記既知の材料特性値と、前記被加工材の加工中又は加工後の第１代表値と、の相関データを作成し、
（２）前記材料特性値が未知である、第２被加工材を加工し、
（３）前記第２被加工材の加工中又は加工後に第２代表値を取得し、
（４）前記相関データと、前記第２代表値に基づいて、前記第２被加工材の材料特性値を取得する。
ここで、前記第２代表値は、前記第１代表値と同じ所定の測定条件で測定された値である。

【0103】

また、前記測定条件は以下の１以上のエンティティの所定の箇所に関する幾何学値、物性値を測定することもよい：
加工後の第１被加工材又は第２被加工材、
加工くず、又は
（２）の加工で用いる加工設備又は消耗品。

【0104】

なお、（１）の相関データの作成は：
（１Ａ）前記既知の材料特性値に基づいて、シミュレーション用材料特性値を複数作成し、
（１Ｂ）作成した複数のシミュレーション用材料特性値の各々を用いて、（２）の加工で用いる加工プロセスを模擬した加工シミュレーションを実行し、
（１Ｃ）前記加工シミュレーションの実行結果から、前記所定の測定条件に基づいた前記第１代表値を取得する、
ことを行ってもよい。

【0105】

なお、前記第２被加工材の材料は、仕様上は前記第１被加工材の材料と同じ材料でもよい。

【0106】

なお、これまで説明した方法を、複数の第２被加工材に適用することで、前記第２被加工材の前記材料特性値のばらつきを算出してもよい。

【0107】

なお、前記ばらつきは、前記被加工材を提供する材料メーカ毎に算出してもよい。

【0108】

なお、同定した第２被加工材の材料物性値に基づいて、前記第２被加工材の加工プロセスの条件を生成し、
前記第１被加工材及び前記第２被加工材と仕様上は同一である第３被加工材を対象に、前記生成した加工プロセスの条件で加工してもよい。

【符号の説明】

【0109】

１０１ 被加工材
１０３ 上型
１０５ 下型
１０７ 板押さえ
１１００ 入力用ＧＵＩ画面
１２００ 出力用ＧＵＩ画面
１４００ 計算機システム
１４０２ 材料特性値算出/プロセス設計計算機
１４０４ ＣＰＵ
１４１０ 記憶資源
１４１６ 特性値相関データ作成プログラム
１４１８ 材料特性値算出プログラム
１４２０ プロセス設計プログラム
１４２４ ユーザ端末
１４２６ 管理計算機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】