大学院
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最終更新日：2026年10月16日
授業計画や教室は変更となる可能性があるため、必ずUTASで最新の情報を確認して下さい。
UTASにアクセスできない方は、担当教員または部局教務へお問い合わせ下さい。
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計算製造学
本授業では、モノづくりに関わる工業デザイン、加工技術、マテリアル、機械設計、CAD、電子回路、アクチュエーション、生成的設計、実世界での展開方法を、工学的・数理的観点から横断的に学ぶ。講義と演習を通じて、コンピュータを用いた製造・制御・設計の基本手法を習得するとともに、材料・加工・構造・回路・用途の制約を踏まえて、試作・実装・評価を行う力を養う。
本授業は、単なる理論科目でも、重い工作実習だけの科目でもなく、作ることを通じて考え、考えたことを形にすることを重視する。受講者は、ものづくりの実践的スキルと、何をどのように作るべきかを構想する設計的思考の両方を身につけることを目標とする。
This course provides an interdisciplinary introduction to making and design from engineering and computational perspectives, covering industrial design, manufacturing processes, materials, mechanical design, CAD, circuit design, actuation, generative design, and real-world deployment. Through lectures and exercises, students will learn basic methods for computer-aided manufacturing, control, and design, while developing the ability to prototype, implement, and evaluate systems under realistic constraints such as materials, fabrication processes, structure, electronics, and application needs.
The course is designed neither as a purely theoretical lecture nor as a heavy fabrication studio. Instead, it emphasizes thinking through making and materializing ideas through computation and design. Students are expected to acquire both practical making skills and design thinking for deciding what should be built and how.
到達目標 / Learning Outcomes
本授業の受講を通じて、学生は以下を達成する。
1. 加工技術、材料、機械設計、電子回路の基礎と、それらの相互関係を理解する。
2. CAD、回路設計、軽量なプロトタイピング等の基本的な実践手法を習得する。
3. 自身の研究や開発テーマに関連づけながら、試作または設計提案を構想し、説明できるようになる。
By the end of the course, students will be able to:
1. Understand the fundamentals of fabrication processes, materials, mechanical design, and electronics, and their relationships.
2. Use basic practical methods such as CAD, circuit design, and lightweight prototyping.
3. Propose and explain a prototype or design concept connected to their own research or development interests.
本授業は、単なる理論科目でも、重い工作実習だけの科目でもなく、作ることを通じて考え、考えたことを形にすることを重視する。受講者は、ものづくりの実践的スキルと、何をどのように作るべきかを構想する設計的思考の両方を身につけることを目標とする。
This course provides an interdisciplinary introduction to making and design from engineering and computational perspectives, covering industrial design, manufacturing processes, materials, mechanical design, CAD, circuit design, actuation, generative design, and real-world deployment. Through lectures and exercises, students will learn basic methods for computer-aided manufacturing, control, and design, while developing the ability to prototype, implement, and evaluate systems under realistic constraints such as materials, fabrication processes, structure, electronics, and application needs.
The course is designed neither as a purely theoretical lecture nor as a heavy fabrication studio. Instead, it emphasizes thinking through making and materializing ideas through computation and design. Students are expected to acquire both practical making skills and design thinking for deciding what should be built and how.
到達目標 / Learning Outcomes
本授業の受講を通じて、学生は以下を達成する。
1. 加工技術、材料、機械設計、電子回路の基礎と、それらの相互関係を理解する。
2. CAD、回路設計、軽量なプロトタイピング等の基本的な実践手法を習得する。
3. 自身の研究や開発テーマに関連づけながら、試作または設計提案を構想し、説明できるようになる。
By the end of the course, students will be able to:
1. Understand the fundamentals of fabrication processes, materials, mechanical design, and electronics, and their relationships.
2. Use basic practical methods such as CAD, circuit design, and lightweight prototyping.
3. Propose and explain a prototype or design concept connected to their own research or development interests.
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
3747-124
GEN-EE5d56L1
計算製造学
川原 圭博
月曜3限
マイリストに追加
マイリストから削除
講義使用言語
日本語、英語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
工学系研究科
授業計画
第1回 / Lecture 1
Apr 06,Mon,13:00-14:45
イントロダクション：Computational Fabricationとは何か、授業全体の見取り図
Introduction: What is Computational Fabrication? Course overview
担当 / Instructor: Kawahara
第2回 / Lecture 2
Apr 20,Mon,13:00-14:45
Generative Manufacturingと設計探索
Generative manufacturing and design-space exploration
担当 / Instructor: Cedric
第3回 / Lecture 3
Apr 27,Mon,13:00-14:45
マテリアル選択、デジタルファブリケーション、印刷電子回路の導入
Material selection, digital fabrication, and introduction to printed electronics
担当 / Instructor: Kawahara
第4回 / Lecture 4
May 07,Thu,13:00-14:45
機械設計の基礎1：拘束、荷重、寸法・公差の考え方
Fundamentals of mechanical design I: constraints, loads, dimensions, and tolerances
担当 / Instructor: Kamezaki
第5回 / Lecture 5
May 11,Mon,13:00-14:45
機械設計の基礎2：機構、可動設計、構造の考え方
Fundamentals of mechanical design II: mechanisms, motion, and structural design
担当 / Instructor: Kamezaki
第6回 / Lecture 6
May 18,Mon,13:00-14:45
CAD設計の基礎・演習：パラメトリック設計を含む
CAD design fundamentals and exercise, including parametric design
担当 / Instructor: Kamezaki
第7回 / Lecture 7
May 25,Mon,13:00-14:45
工業デザインにおける加工技術と設計制約
Manufacturing processes in industrial design and design constraints
担当 / Instructor: Kawahara
第8回 / Lecture 8
Jun 08,Mon,13:00-14:45
AI・知覚・物理システムの設計
AI, perception, and the design of physical systems
担当 / Instructor: Cedric
第9回 / Lecture 9
Jun 15,Mon,13:00-14:45
回路設計の基礎：部品選定、回路図、制御系の基本
Fundamentals of circuit design: component selection, schematics, and basic control circuits
担当 / Instructor: Takaki
第10回 / Lecture 10
Jun 22,Mon,13:00-14:45
PCB設計、実装、ウェアラブル・インタラクティブデバイスへの応用
PCB design, implementation, and applications to wearable and interactive devices
担当 / Instructor: Takaki
第11回 / Lecture 11
Jun 29,Mon,13:00-14:45
Embodied Prototyping：軽量ハンズオン、アクチュエーション、ソフトロボティクスの導入
Embodied prototyping: lightweight hands-on session, actuation, and introduction to soft robotics
担当 / Instructor: Ali
第12回 / Lecture 12
Jul 06,Mon,13:00-14:45
実世界展開、コミュニティ参加、エコシステム設計、ブレインストーミング／メンタリング
Real-world deployment, community engagement, ecosystem design, brainstorming/mentoring
担当 / Instructor: Ali
※内容は進行状況に応じて一部変更する場合がある。
Topics may be adjusted depending on the progress of the course.
授業の方法
授業とワークショップ、演習
基本的に英語で行う
Lectures, workshops, and seminars
Taught primarily in English
成績評価方法
- 最終プロジェクト（設計提案、試作、発表を含む）：75%
- 授業参加・議論・講評への貢献：25%
最終プロジェクトでは、以下を総合的に評価する。
1. 設計の妥当性・独自性
2. 材料・加工・構造・回路などの制約理解
3. 計算・設計・試作の統合度
4. プレゼンテーションの明確さ
5. 応用可能性・実世界での意義
なお、最終プロジェクトは実試作を推奨するが、テーマによっては設計提案、シミュレーション、実装計画を中心とした提出も認める。
- Final project (including design proposal, prototype, and presentation): 75%
- Participation in class discussion and critique: 25%
The final project will be evaluated based on:
1. Design rationale and originality
2. Understanding of constraints related to materials, fabrication, structure, and electronics
3. Integration of computation, design, and prototyping
4. Clarity of presentation
5. Applicability and potential real-world significance
A physical prototype is encouraged, but depending on the topic, a submission centered on a design proposal, simulation, or implementation plan is also acceptable.
履修上の注意
本授業は、講義と演習を組み合わせた実践的・学際的な科目である。一定の作業負荷はあるが、大規模な製作実習だけを目的とするものではない。手を動かして作ることと、設計や研究の問いを考えることを往復しながら学ぶ点に特徴がある。情報系・電気系・機械系・デザイン系など、異なる背景の学生が、自身の専門との接点を見つけながら受講することを想定している。
This is a practical and interdisciplinary course that combines lectures and exercises. It involves some hands-on work, but it is not intended as a large-scale fabrication studio. Its distinctive feature is the iterative movement between making and thinking: students learn by building, while also reflecting on design choices and research questions. The course is intended for students from diverse backgrounds, including CS, EE, ME, and design-related fields.
