電子機器組立て2級技能士検定の受検について 愛知県立起工業高等学校 電子工学科 1 吉田 豊 はじめに 昨年7月に愛知県高等学校工業教育研究会による、県内の工業科教職員の指 導 力 及び専門 性の向上を目的として 、「平成21 年度愛知県工業高等学校教職員実技講習会(電子機器組立 て2級技能士)」の開催があると知 り、自身の技 能 向 上と生徒への技術指導力向上を目指 し、 講習会へ参加する事にしました。 2 技能検定とは (1) 技能検定とは 技能検定は、「働 く人々の有する技 能を一定の基準により検定し、国として証明する 「国家検定制度」です。現 在124職種について、実施されています。 技能検定には、等級区分が あ り、現在、特 級、1級、 2級、3級 に区分されています 。 今回受験した2級は 、「中級技能者 が通常有すべき技能程度」とされているものになりま す。 (2) 試験内容 試験は、検定職種ごとに実技試験及び学 科 試 験が行なわれます 。 実技試験は、試験日に 先だってその 課題が公表されます。試験時間 は標準時間を 4時間、 打切り時間を4時間30分 として行な わ れ ま す。 学科試験は試験時間1時間 40分とし、問題数は50題(A群25題 、B群25題)あり 、 A群は真偽法(○か×)、B群は多肢択一法(4択)で、マークシート用紙 に解答します。 (3) 受験資格 受験資格は、職種、 等級により規定 があります。 電子機器組立 て2級では 、「2年以上 の実務経験を有する」となっています。 (4) 合格基準 合格基準は、100点を満 点として、実 技 試 験60点以上、学科試験65点以上と 定め られています。 3 講習会について (1) 期間 平成20年度10月∼3月 に12回 (2) 時間 9時∼17時(昼休み60分) (3) 会場 平成2 1年度4月∼7月 に12回の計24 回 アイシン精機(株) (4) 指導員 アイシン精機(株) 4 人材育成センターアイシン高 等 学 園 人材育成センターアイシン高等学園指導員 講習会の流れ (1) 日程表 表1 日程表 平成20年度 回 月日(曜日) 平成21年度 内容 回 月日(曜日) 内容 1 10月10日(金) オリエンテーション 13 4月17日(金) 課題製作③ 2 10月24日(金) 要素作業訓練① 14 5月 要素作業訓練 3 10月31日(金) 要素作業訓練② 15 5月15日(金) 課題製作④ 4 11月 7日(金) 要素作業訓練③ 16 5月22日(金) 要素作業訓練 5 11月28日(金) 2級製作説明① 17 5月29日(金) 課題製作⑤ 6 12月19日(金) 2級製作説明② 18 6月12日(金) 要素作業訓練 7 12月25日(木) 2級製作説明③ 19 6月19日(金) 課題製作⑥ 8 1月16日(金) 2級製作説明④ 20 6月26日(金) 要素作業訓練 9 1月30日(金) 課題製作①−1 21 7月22日(水) 模擬試験2 10 2月13日(金) 課題製作①−2 22 7月24日(金) 要素作業訓練 11 3月 6日(金) 課題製作② 23 7月29日(水) 模擬試験3 12 3月19日(木) 模擬試験1 24 7月31日(金) 要素作業訓練 (2) 8日(金) オリエンテーション 開校式、講習の進 め方、昨年 の課題を使い必要 な工具・部 品などの説明 、学園生が製作 した作品を用いた動作説明 、施設見学、は ん だ付けの基礎知識講習等を行ないました。 写真1 工具と製 作 部 品 (2) 必要工具表 表2 アイシン精機(株)より頂いた必要参考工具一覧表 工具・部品名 メーカー 型式 150mmスケール シンワ 直尺 精密−ドライバー HOZAN −2.0*0.30 タイラップガン HAGITEC SGT−3 ワイヤストリッパ 大洋電気 YS−1 ヘビースニップ(はさみ) HOZAN N−838 ラジオペンチ HOZAN P−22 ミニチュアラジオペンチ HOZAN P−35 ミニチュアニッパー HOZAN N−31 はんだ吸い取り器 HOZAN US−140 ハンマー OH HK−10 釘抜き 小山刃物製作所 C−7 ピンセット(スタンダード) HOZAN P−891 先曲がりピンセット HOZAN P−882 竹ピンセット HOZAN P−660−125 テスター HIOKI 3030−10 150 D− 225 240mm 片口スパナレンチ 17 アサヒ SS0017 両口スパナレンチ 14, 12 HOZAN W−76 片口メガネレンチ 5.5 エスコ EA614B−5.5 +ドライバー No2 HOZAN D−155−100 +ドライバー No1 HOZAN D−150−100 HOZAN D−855−5.5 コテ先(平型) HAKKO No900M−T−2C はんだゴテ(ストレート型) HAKKO No933−2 コテ支持台(クリーナー含む) HAKKO No633−01 BOXドライバー (4) 5.5 要素作業訓練 ユニバーサル基板に抵抗のはんだ付け(5分間で抵抗 5本を基板に取付 ける) 写真2 ラジオペンチで抵 抗をはさむ 写 真3 ペンチの角 を利用し曲げる 写真4 片側の足を直角に 曲げた抵抗 写真6 両側とも直角に曲 げる 写真5 逆も同様に曲げる 写真7 基 板に取付けた抵抗 まずは時間を気にせず 取付ける事を主 に取り組みましたが、15分ほどかかり直角も うまく出す事ができませんでした。繰り返 し練習し直角が出 せるようになった 所で、時 間を意識し取り組むことにしました。す る と速く取付けることで、焦っ て し ま い直角が 出せなくなってしまいました。 スピードと正確な作業 を同時に行なうことの難しさを 体験し、学校に 戻ってからも時 間を見つけ練習を繰り返しました。 (5) 2級製作説明 4回に分けて、製作課題を1 セット製作し ま し た。指導員の方から 説明、実演をして頂 きながら製作していきました。 作業としては、アイシン精機(株)の学園生達が 、実際に使用している「作業手順書」を 頂き、その内容に沿って、 順に作業を進めていきました。 「作業手順書」に は、作 業 内 容・手順・注意点が 1つ1つの作業事に 細かく記されてい るため、分かりやすく作業 していくことができました。 作業内容としては、次のように大きく4つに 分ける事が で き ま す。 ・部品加工・基板の製作 ・束線 ・組立て ・動作確認・フォーミング ア 部品加工・基板の製作 (ア) 予備はんだ 予備はんだが必要な部品に 予備はんだをします。 写真8 トランスに予備はんだ 写真9 S O P I Cに予備はんだ SOPIC、チップ 抵抗、チップコンデンサを取 付けるランド 部分に予備はんだ をします。 写真10 (イ) ランドへ予備は ん だ 絶縁チューブの加工 絶縁チューブを必要数切り 出します。 写真11 (ウ) 絶縁チューブ加 工 抵抗、ダイオードの 加工 抵抗、ダイオードの ピッチ出し加 工をします。加 工した抵抗、 ダイオードは 曲げ るたびに基板に取付けるのではなく、全ての 抵抗、ダイオード を曲げてしまい、 一 度部品箱に戻します。(写真2∼6 、13) 整流用ダイオードは取付け た時に、 「JD」の文字が上から 見えるように取付 けな ければならないため、注意 が必要です。(写真12参 照) 写真12 (エ) 整流用ダ イ オ ー ドの加工 写真13 加工し 部品箱へ戻した 部品取付け、リード 処理 背の低い部品から順に基板 に取付けていきます。 抵抗、ダイオード(写真14 ,15参照)→IC(仮付け)(写真16,1 7参照)→ 集合抵抗、ディップスイッチなど(仮付け)(写真18、19参照)→コンデンサ、 L ED(写真20,21参照)→三端子 レギュレーター 、RLYなど(仮付け)(写真22 、 23参照) すべての部品を取付けた後 に、リードの処理 を行ないます。 抵抗などの足は同一方向を ま と め て処理する事で 基板回転数を 減らし、時間短縮 をしました。リードは長さ 2∼4㎜、高さ1.5㎜以 下で処理します。(写真24 参 照) 突き出し寸法は0.5∼2.5㎜以 下となるよう、 それ以上の長 さのあるリ ー ドは 処理します。(写真25参照) 写真14 抵抗、ダイオード取付け(表) 写真16 IC取付け(表) 写真15 抵 抗、ダイオード 取付け(裏) 写真17 IC取付け(裏) 写真18 集合抵抗など取 付け(表) 写真20 コンデンサなど 取付け(表) 写真22 背の高い部 品 取 付け(表) 写真24 (オ) リード処理 写真19 写真21 集 合 抵 抗など取付け(裏) コ ン デ ン サなど取付け(裏) 写真23 背の高 い部品取付け(裏) 写真 25 突き出しリード処理 はんだ付け スルーホール基板のため、一箇所 のはんだ付けを 2回行な い ま す。1回目: 部品 面流れ、2回目パターン面 流れとして行ないます。 部品面流れは、部品 の足によって 流れやすいものと、流れにくいものがあり 、感 覚や流す時間を体で覚えました。少なすぎず 、多すぎずの基準 があいまいなため 、 苦労した部分でもありました。(写真26、27参照) パターン面流れは、 長手のランド が多いため、円 を書くようにはんだ付けし 、過 不足・ツノ・流れ 不良、不要はんだなどの無いように注意し、はんだ付けしました 。 (写真28参照) 足を処理した部品は 切った面もはんだで覆わなければならないため、処理し たリ ードをはんだで覆うことを 忘れないように注 意しながら作業しました。練 習 段 階初 期のほうでは、覆い忘れをよくしました。(写真29 参照) 写真26 部品面流れ(裏) 写真28 パターン面は ん だ付け 写真30 はんだ付け作業終了(表) イ 写真27 部品面流れ(表) 写真2 9 はんだで覆う 写真31 はんだ付け作 業 終 了(裏) 束線 (ア) 製図 課題書にある束線図を使い 必要項目を記入します。 写真32 (イ) 製図 釘打ち 製図した束線図を束線板に敷き、 必要箇所に釘を 打ちます。釘 を打つ場所に 決ま りは無いので、自分の作業 しやすい所へ打ち 付けていきます。 50本の釘を目標 4 分で打つために、で き る だ け少ない回数で打 ちます(2回)。初期の頃は、釘の密 集 する場所がうまく打てず 、何度も手を打 ちながら練習しました。(写真33∼35 参 照) 写真33 釘打ち1 (ウ) 引回し・束線 写真34 釘 打ち2 写 真35 釘打ち3 (完成) 束線用の線は白・黄 ・赤・黒の4 色あり、釘打ちした束線板を 使い、釘の間 を通 して束線していきます 。引回しでは アイシン精機(株)より頂いた 、 「束線引回し手順 」 にしたがって、白→黄→赤 →黒の順に決められた順序で束線していきました。し か し、試験では「束線引回し 手順」の用紙は持 ち込めないため、 順序が頭に入らず 、 何度も練習し覚えました。 それでも、中盤で 順序を間違え る な ど、最後まで自信 の もてなかった箇所となりました。(写真36∼39参 照) 引回した線を、タイラップで束線 していきます。 束線には、間 隔30㎜以下 、線 を出す範囲、結び目一区間 に1本などを満たしていれば、50 本あるタイラップ を すべて使う必要がないため 、失敗時の予備として、3本は残るように束線し て い き ました。(写真40参照) 束線ができたら、必 要な長さに切 り出し、フォーミングし ま し た。切り出す 長さ は、手順書に従い、覚えました。(写真41参照) 写真36 写真39 白線引回し 黒線引回し 写真37 写真40 黄線引回し 束線 写真38 写真41 赤 線 引 回し 切 り出し (エ) 端末処理・からげ 束線した線を用いて 、被覆剥ぎをします。被覆は 剥ぎ取らずに 残しておき、 ねじ りながら剥ぐ事で時間短縮 します。そ れ ぞ れ の剥ぐ長さは手 順 書に記された長さ で 剥ぎます。(写真42参照) 剥いだ芯線に予備はんだをします 。線のひげは減 点となるため 、全面にはんだが いきわたるようにしっかりと予備はんだをします。予備は ん だ の際、被覆の焼け ・ 溶け・こげ等は減 点されるため 、慎重に根元 まで予備はんだをします。(写真43 参 照) 束線を基板や部品に取付け る際に、取付け や す い状態にフォーミングします。(写 真44参照) トランスへのからげをしました。 トランスは穴な し端子のため 巻付け か ら げ で行 ないます。からげの方向、 巻付け方向は任意 とし、部品ごとにそろえるとされてい ます。巻付け回数を1回 以 上、突き出し寸法 1㎜以下、剥ぎ代寸法は2㎜以下、 ビ ニル電線とトランスとの間 隔1㎜以上と決められています。(写真45 、46参照) 写真42 被覆剥ぎ 写真45 トランスへのからげ1 ウ 写真43 芯線 の予備はんだ 写真46 写真44 フォーミング トランスへのからげ2 組立て (ア) シャーシへの部 品 取 付け シャーシに部品を取付け ま す。まずは底面 にゴム足を取付けます。(写真47参照) 次にトランスを組み付け ま す。(写真48参照)その後 、残りの部 品を取付けます 。(写 真49∼54参照) ゴム足はねじの突き 出し0∼1㎜(指で押 して回らない 程度)で取付けます。 他の 部品は締め付けトルクが4.7kgf・cm で締め付けなければならないため、し っ か り と締め付けますが、締めすぎるとねじがなめってしまうため、 注意して取付け ま し た。傾きも0.5㎜以下とされているため 、トランス とスイッチの取付 けは、定規 を あてながら、傾きの無いように取付けます。 写真47 ゴム足取付け 写真49 ヒューズホルダ 取付け 写真51 スイッチ取付け(表) 写真53 (イ) 取付け終了(裏) 写真48 写真50 トランス取付け スイッチ取付け(裏) 写真52 写真54 傾き修正 取付け終了(裏) 部品へのからげ シャーシに取付けた 部品と線をからげます。ソケット、ヒューズホルダ、スイッ チは穴あき端子のため、ひっかけからげでからげます。突き出 し寸法は1㎜以下 の ため、突き出した部分の処 理を忘れないように処理します。からげの方向は同 一 方 向であればどちらからでもよいとされています。(写真55∼57参照) 写真55 ソケットへのからげ (ウ) 写真56 ソケットへ の か ら げ2 写真57 からげ終了 アースラグ端子と基 板の組付け シャーシに基板を組 付けます。同 時にシャーシに アースラグ端 子も取付け ま す。 アースラグ端子は取付け箇 所と方向が決まっているため、間違 えないように取付 け ます。(写真58∼62参照) 写真58 シャーシ・ねじ 準備 写真61 (エ) 写真59 シャーシ・ねじ 準備 基板1取付け 写 真60 写真62 ア ー ス ラ グ端子取付け 基 板2取付け コネクタからげ コネクタに線を取付けていきます。コネクタに取付 ける線は予備はんだをせずに 、 ねじって差し込み取付けします。ひげができ たり、被覆を噛んでしまうと原点と な るため、剥ぎ代9㎜ で合わせます 。軽く引っ張り 、抜けない所 まで差し込みます 。(写 真63∼65参照) 写真63 コネクタからげ 1 写真64 コネクタからげ2 写真65 からげ終了 (オ) 電源コードの巻き付 けと取付け 電源コードの巻き付 けは、差込プラグをひっぱるとコードがほどける事と決 まっ ているため、そうなるように巻き付けます。 何度か練習すればできるようになりま した。(写真66、67参照) 電源コードの取付けは、部 品と同様に取付けます。(写真68参照) 写真66 エ 電源コード 写真67 巻き付 けた電源コード 写真68 電源コード取付け 動作確認・フォーミング (ア) 動作確認 課題書にしたがって 動作確認を行 ないます。ま ず は感度調整を 行ないます。 次に 通常動作確認を行ないます 。(写真69、70参照) フォーミングは見た 目を整たり、 基板、シャーシ についたゴミ 等を取り除き 、提 出前の最終チェックを行ないます。(写真71∼74 参照) 写真69 写真72 (6) 感度調整 フォーミング前 写真70 通常動作確認 写真73 フォーミング後 写 真71 フォーミング1 写真74 完成 課題製作①−1、①−2 前回で、一通りの製作方法を 習ったので、次に2 回で1セットを製 作しました。この時 点では、まだほとんどのことが頭に入っていなかったり 、細かい注意点 などを忘れてしま ったりしていて、「作業手順書」や メモ用紙などを見 返しながら作業していきました。で きの良し悪しなどに気を配 る余裕は無く、た だ完成させることで精一杯でした。 (7) 課題製作② この回より、1セット1 回で製作する事になりました。1日 の作業時間が7時 間ですが、 時間いっぱい使って製作までしかできず 、動作確認や フォーミングを す る時間はありませ んでした。 (8) 模擬試験1 講習会前半最後は模擬試験 を行ないました。本来 の試験は4時間30 分打ち切りですが 、 この時は時間は無しで 、完成した課 題をアイシン精機(株)の指導員の方 に採点していただ き、今後の課題と現在の自 分の技術力がどの 程度か教えていただきました。 採点は100点を満点としての減点方式で行 なわれ、学園生が取 組む際に使用する「採 点基準用紙」を使い採 点していただきました。最初の 模擬試験の結果は 時間減点を入れず に、−45.5点という結果で し た が、自分の課題が 見つかり、この講習会の難しさを再 認識できよい機会となりました。 (9) 課題製作・要素作業訓練 模擬試験1以降は、課題製作 と要素作業訓練を 交互に行なっていきました。課題製作で は、なかなか思った通 りに時間が縮ま ら ず苦労しました 。指導員の方に 時間短縮の方法を 教えていただき、実践、工 夫を重ねました。 要素作業訓練は課題製作において、自分の不得意な部分を重 点 的に練習しました 。 (10) 模擬試験②・③ 模擬試験②では、時間も含め 挑戦しました。それまでに練習してきたのですが、打ち切 り時間に間に合わず 、かつ 、動作確認で動かないトラブルに あ い、未 完 成で試験終了とな りました。 模擬試験③では、検定前最後 の試験と言う事で 気合を入れ て の ぞ み、何とか打ち切り時 間ぎりぎりの所で 、試験を終える事 ができましたが 、講習会中 、一度も 標準時間に間に合 うことができずに、本番をむかえることになってしまいました 。 5 検定と成果 (1) 実技試験 実技試験は平成21年8月 2日(日)にアイシン精機(株)人材育成センターアイシン高 等学園で行なわれました 。1級と2 級が同会場で同時 に行なわれました 。まず 、受付で受 験票の確認を行い、ゼ ッ ケ ンをもらい、説明会場に入ります。 説明会場では、試験に関して 検定員の方から話 を聞き、終わった所で 試験会場に移動し ます。 試験会場の入り口で 、席順の抽選を 行い、決められた席に移動します。着 席 後、指示が あった後、各自工具を並 べ、部品の確認 を行ないます。各自が作業し て い る間に、検定員 の方が、工具のチェック を行い、不適切 なものは机上に置 けません。また 、疑問のある工 具は口答で質問され 、可・不可を決定さ れ ま す。部 品 類はこの時簡内であれば、追加・交 換が可能です。確認時間以降は、工具を 新たに取り出せません。部品は追 加・交換事に減 点されます。 チェック後、問題の訂 正 箇 所の説明があり、 試験開始と な り ま す。 試験開始後は、標準時間終了前に残 り何分と言わ れ、標準時間終了後は 、「ここからは 打ち切り時間になります」 といわれ、時 間 減 点がされます。 今回、私は本番で初めて、標準時間の4時間以内 に完成させる事ができ、時間減点はあ りませんでした。 課題提出の時は挙手で自己申告し、検定員から タグをもらい課題 に取り付け、提出場所 に自分で運んで提出します 。 課題提出後は、各自掃除を行 います。作業態度も 減点項目にある た め、掃除ができてい ないと減点されます 。掃除後 、試験会場から出 たら、再 び試験会場に戻る 事はできません。 (2) 学科試験 学科試験は平成21年度8 月30日(日)に大同工業大学で行なわれました。学科試験は 他職種受験の方もいるため 、会場内に何職種 か混じって行なわれます。 会場に入ると、まずは諸注意 があり、受験票のチェックが行なわれます。その後問題と マークシート用紙が配布さ れ、試験開始となります。 学科試験も実技試験同様に 、できた者から提 出し、退出後は試験会場に戻れ ま せ ん。 学科試験は電子機器の関す る事で出題され、過去問題から何題か 出題されるため、過去 問題を何度か解けば、それほど難しくないと聞いていましたが、今年度 は問題の傾向が少 し変わり、過去にない問題が多く出 題されていたので 、少し戸 惑いましたが 、じっくり取 組めば解ける問題でした。 (3) 成果 今回、私を含め3人の職員が 講習会に参加し取 組みましたが、お互 いに協力し、情報交 換しながら、製作方法を検討しあい 、互いに 刺激しあいながら 取組み、見事全員合格する ことができました。 6 講習会を終えての課題 まず技能検定に関しての知 識が無く、今回は アイシン精機(株)から頂いた工具一覧表にあ るものすべてをそろえました。講習会に参加 する中で私には必 要ない工具、逆に 後に必要と なった工具などがあり、工具全てで十数万円必要になったため 、事前知識が必要 だと感じま した。部品は1セットで1 万円以上と高額であり、今回の講 習 会では材料費と し て、計十数 万円必要になった。調べた 所、1万円以下で 1セット買える所 も見つかったが、 部品類は同 等品で、アイシン精機(株)で使っているものと若干違うが、講 習を受けるうえでは、うまく 組み合わせて購入す れ ば も う少し材料費を押 さえる事が で き た と感じました。 1セット製作するために約 4時間の時間が必 要になります。講習会では1日集中 して取組 めるが、学校の方で練習をしようとしても、 時間がうまく作れ ず、部分練習や時 間を分けて の練習しかできず、練習で のスキルアップは 難しかった。 アイシン精機(株 )には 、企業ノウハウを隠さず指導 していただいた 。 「 作業手順書 」など のノウハウが無ければ、とても自力での取組 みは不可能だったのではないかと感 じた。 7 今後の課題 電子機器組立て技能士2級 は取ったというよりは、取らせていただいた感じであるため、 それを返す形で、い ろ い ろ な場所で還元で き る取り組みをしていきたいと考えています。 まずは身近な学校の中で、 他の職員や生徒に 実習などを通して 、知識・技術を伝 えていき たいと思います。 また、生徒へは電子機器組立て技能士3級に 挑戦させるように 取り組んでいきたいと考え ていますが、受験料・材 料 費などの問題が あ り、今後いろいろ 検討しながら取組 んでいきた いと考えています。 来年度、ものづくりコンテスト電子回路組立 の採点にも関わっていく予定です。 電子機器組立2級技能士講習会の二期生への 指導も依頼されているため、講 習 会 用の資料 作りを進めていきたいと考 えています。 8 おわりに 国家技能検定の取得を目的 とした講習会に参 加し、電子機器組立てにおける基礎 を学ぶこ とで熟練した技能が「ものづくり」では重要 であることを感じました。 また、継続していくことが 、技能向上には必 要であると強く感 じました。検 定 合 格で終わ るのではなく、常に向上心 を持ち取組ん で こ そ本物の技術力を 手にできると思い 、今後も積 極的に「ものづくり」に取 り組んでいきたいと思います。
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