第三回：『セットベースデザイン』選好度セットベース設計（PSD）の適用

1.PSD手法の適用概要と事例

前回（第二回）で説明したPSD（選好度(Preference)セットベース設計）手法のこれまでの適用事例の一部を表1 に対象とした性能数と設計変数(影響因子)数とともに示します。

2.触媒マフラー設計へのPSDの適用

排気ガスの横入れ横出しの新型マフラーを対象にしていますが、環境対策上、触媒機構を有するマフラーです。構造は3D-CAD（CATIA）で構成し、排気ガス相当の流体の流れの制御（SCRYU/Tetraによる）を目的にした設計です。

3.PSD適用結果と同時満足解

また設計変数の選好度分布はいずれの場合も初期範囲全体においてその傾向性は未知であったため、1で一定とし、性能の選好度分布の一例（軸方向率）は適用結果を示した図（図3）の青線のように右上がりの分布としました（軸方向率が大きいほどよい）。
PSD手法を適用した結果について、性能と設計変数のそれぞれ一例を図3と図4に示しています。

4.孔配置領域を含む拡張設計

以上の場合の例題の設計変数は、図1の左図のパンチングパイプにおける孔の位置や大きさに関する変数とパイプ径と触媒までの距離が設計変数でした。このような場合とは異なり、設計変数の取り方によってはパンチングパイプに導入した孔の配置領域を含む検討を行うこともできます（図5）。

この場合は図5に表現された8個の変数を設計変数としています。これらの設計変数が取り得る値の範囲を工夫すると、図6のように3種類の配置領域形状（4辺形、5角形、6角形））が検討対象になり得ます。
文献⁽²⁾では、性能は最初の例と同じ3性能変数とし、図5の設計変数、図6のそれぞれの配置領域を用いて、3性能の同時満足解範囲を求める8設計変数の範囲を求めています。

5.PSD手法の効果

今回紹介した事例を含めて表1のすべての事例はPSD手法で処理する部分の処理時間は通常のパソコンで、平均して数分程度以下であり、PSD手法の提案の元来の目標である製品開発の期間減少、工数削減が可能であるといえます。

文献
⁽¹⁾岸、井上、石川、戸部、樋口、山根、セットベース設計手法による触媒マフラーの最適構造設計、自動車技術会論文集、43 巻 2 号(2012年) p. 363-368.
⁽²⁾岸亮介、セットベース設計手法による触媒マフラーの位相構造設計、電気通信大学修士論文、平成23年度．