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3次元CADについて

なぜ3次元CADなの?

ものづくりにおいて3次元CADが欠かせない時代になりました。 
では、何故3次元CADが必要なのでしょうか。また、導入ユーザはどんな活用をしているのでしょうか。

以下の3つのテーマから考えてみましょう。

3次元化の賛成と反対

ものづくりの世界では3次元CADが一般的になりつつある時代になってきました。しかし、まだまだ日本の企業では3次元化が思うように進んでいない会社が多数存在しています。

ではなぜ3次元化が進まないのでしょう?

その理由は、長年浸透してきた図面文化、保守的性格の技術者、成果物は書面・・・、などが上げられます。

最近の経営者の多くは、口を揃えて社内の2次元CADを3次元CADに変更したい、と言われます。ところが、設計現場の技術者が3次元CADへの移行を拒んでしまうという場面を私たちはよく見かけます。

なぜ現場の技術者が3次元CADを使おうとしないのでしょうか?

多くの場合、理由は新しいソフトへの抵抗感です。すなわち、使いこなすまで時間がかかる、本当に自分にできるか不安、現行の2次元で仕事ができている、などの理由がほとんどです。残念ながら、経営者の先行投資の情熱が現場エンジニアには理解されていないようです。

現行の2次元CADでは発揮できない、3次元CADを使うメリットを考えてみました。

3次元CADのメリット

3次元CADは、企業のものづくり全体のスピードを飛躍的に向上させることができます。部門ごとの個別最適を求めるのでなく、企業全体の最適化を求めれば意外と早期にスピードアップが実現できます。

開発や設計のスピードアップこそが競合メーカに勝つ王道だと考えます。

スピードが速くなれば、魅力的な機能開発に時間が使えます。品質向上の活動にも時間が使えます。何よりも製品をいち早く市場に投入できます。市場で優位に立つためにはスピードアップを目指すべきです。

7つの得意技

では、3次元CADの先進企業ではどのようなメリットを出しているのでしょう。 3次元CADを導入され成功を収めているものづくり企業各社の例を調べてみました。

01

設計した「もの」を素早く関係者に理解させることができた

素早く理解

デザインレビュー(DR・設計審査)などで他の設計者や他部門の方々にアイデアを求めることはよく行われています。その時、2次元図面だけでは、なかなか出席者に形状を理解してもらえませんでした。特に、新開発の機構部分などは、一番意見を求める部分にもかかわらず、あまり議論されなかった経験があります。恐らく出席者が構造を理解していなかったのでしょう。

3次元CADで作った立体モデルを用意し、断面表示をうまく活用するようになってからは、様々な意見がデザインレビューで出てくるようになりました。

02

解析や試作、製造がスピードアップした

ものづくりに必要な設計検証(解析)や試作などにも3次元CADデータは威力を発揮します。
設計検証用のCAEソフト、試作用の3次元プリンタ、製造のためのCAMやNCデータなどに3次元CADデータがそのまま使えます。
2次元CADを利用していた従来は、解析用にデータを作成したり、NC用には専用ツールで3次元モデリングを行っていました。そのころと比べると、3次元CADのデータを活用することでこれらの作業にかかる日数が格段に短くなりました。

03

図面化が速くなった

図面の作成には、2つの要素があります。「もの」を設計する部分と、図面の体裁を整える部分です。
本来は前者の設計する部分にリソースを注入したいのですが、実際のところは後者の体裁を整える部分にも結構な時間を費やしています。3次元CADを導入しても、最終的には図面を作成するというものづくりの形態は変わりません。
ただ3次元CADでは、3次元モデルと2次元図面を紐づけることができるので、一度図面を作成すれば寸法変更品などのバリエーション展開が簡単になります。
後者の図面の体裁を整える部分が、大幅に時間短縮できました。

04

他部門と設計データが共有できるようになった

3次元CADは、寸法値だけでなく、構成する部品やその個数なども設計時にデータとして持ちます。これらのデータを調達部や原価把握部など他の部門と共有することができます。
さらに、設計の最中からいち早く情報として把握することができ、万一手戻りが発生しても即刻対応することができます。開発スタートから製品リリースまでの期間を大幅に短縮することができました。

05

新人や配転者の教育期間が大幅に短縮した

多くのルールがある2次元図面は、その学習にある程度の時間がかかります。さらに実務レベルの2次元図面をマスターするには、社内特有のルールなど多くの知識の修得が必要になってきます。
これらを新人や配転者に教育する場合、3次元CADからスタートする方が、教わる側の理解するスピードが圧倒的に速いことがわかってきました。
それは、CADソフト操作の修得は2次元も3次元も大差はないにもかかわらず、形状がダイレクトに理解できる3次元CADのほうが容易にルールなどを自分のものにできるからです。

06

外部企業とのデータでの交換が実現した

設計したものを外部に委託して生産する場合、委託先業者から3次元CADデータの提供を依頼されることが多くなってきました。
これは、製造請負業者にも3次元CADが普及してきたことで、取引先間での伝達ミスや勘違いによる仕損じを減らしたい事が目的です。
もちろん期間も短縮されましたし、結果としてトータルコストも抑えることができました。

07

カタログや販促品が自作できた

従来は完成した試作品を写真撮影してから、製品カタログなどの販促品を作成していました。
3次元CADのレンダリング機能を利用することで、実物写真並みの出来栄えでカタログを作成することができました。
出図から発売までの準備期間を大幅に短縮することができました。
もちろん発売直前の外観変更にも迅速に対応することができ、いわゆる時間切れによる見切り発車の発売がなくなりました。

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