SolidWorks

3次元導入へのアドバイス

弊社は、様々な業種、規模のお客さまにSolidWorksを販売し、サポートを行なってきました。その豊富な経験の中から、3次元CAD導入の効果をあげるための考え方について一部ご紹介します。


I . 3次元CADはシミュレーションツールです
II . 設計への部分適用ではなく全面採用で効果がアップします
III . モデルデータの活用で更に効果が増大します
IV . モデルファイル管理
V . あらゆる機械設計に3次元設計は効果があります
VI . 受注設計で効果がでるか
VII . 自動化は設計者の負担を軽減し、設計時間を短縮する

効果をあげるために


I . 3次元CADはシミュレーションツールです

2次元CADを使って設計する場合、設計者は製品のあらゆる状態を頭に描いて、あるいは部分的にスケッチの手助けを得ながら、問題が起こらないかを検討していました。しかし、実際には完璧に検討することができないため、試作で設計変更がでることを前提に、スケジュールしているところが多いのではないでしょうか。
開発期間短縮、開発コスト低減のポイントの一つは、この考え方をやめ、設計に時間をかけ精度の高い設計を行なって試作回数を少なくすることです。
3次元CADは、事前にコンピュータで試作のシミュレーションを行なうことができます。試作の回数を低減できます。

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II . 設計への部分適用ではなく全面採用で効果がアップします

「わが社は3次元CADをすでに導入しているが、あまり効果がでていない」。よく聞いてみると、「形状が複雑なところだけ3次元CADで検討し、他の大部分は2次元CADで設計図を描いている。あるいは、構造解析をするために3次元モデルを作成している。」というケースがあります。これでは効果は期待できません。3次元CADを設計の流れの中心に据えて、設計の流れを変えることで効果が見えてきます。

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III . モデルデータの活用で更に効果が増大します

3次元CADで作成した3次元モデルは製品の形状をすべて含んでいます。社内関連部門に渡すと、全ての部門で劇的に変わります。製造部門、治具設計、組み立て指示書、取り扱い説明書作成、営業見積書など、利用分野はいろいろあります。

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IV . モデルファイル管理

SolidWorksのファイル管理は重要です。しかし、3次元CADのファイルは2次元CADのファイルに比べて、大きい、リンクがあって複雑、関連ファイル数が多いので取り扱いが大変ですし注意が必要です。
もし、平均3000部品をからなる製品を設計する場合、約3500ものファイルをきっちりと管理する必要があります。1つでもミスすると、製品は完成しません。さらに、設計変更の履歴もとっておきたいとすると、数万のファイルを管理しないといけません。それを、Windowsのエクスプローラで管理すると、ファイルがない、設計変更したはずなのに変わっていない、誰かが変更してしまったなどいう問題がよく起こります。それを解消するために、PDMを導入することになります。PDMを導入するうえで注意することは、パフォーマンスと設計者の操作性です。ファイルの一元管理を推奨しているケースがありますが、必ずしも現実的ではありません。設計中と設計完了した製品モデルファイルは、別々に管理するべきです。



V . あらゆる機械設計に3次元設計は効果があります

新製品設計の開発期間短縮効果は事例発表でもよく報告されています。新製品の設計と言ってもさまざまな形態があります。まったく新しい設備や機械を設計する場合から、部品の多くは既存のものをそのまま利用したり、少し変更して使用する場合があります。いずれの場合でも効果を発揮できます。今までなかったものを設計する場合、すべての形状をモデリングする手間がかかりますが、試作する前にコンピュータ上で全体像を把握することができ、新しい機械のバランスなどを検討できます。今まで誰も見たことがなかった機械・設備が、製造される前に見えるわけですから効果は非常にあります。
既存製品の性能向上を狙った新製品開発では、既存部品の利用により設計時間の短縮が図れます。しかも、SolidWorksはフィーチャ・パラメトリックモデラーですので、既存部品を使い、寸法の変更や形の変更を行って新しい部品を簡単に作成できます。



VI . 受注設計で効果がでるか

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大きな設備・機械の受注設計をする場合、試作工程がありませんが効果を出している事例は多くあります。出図後、製造に入ってから問題が発見されれば、設計変更が発生します。3次元設計はこの手戻りを少なくすることができるのですから、試作工程がなくても効果をだすことができるわけです。小さな機械・部品では、旧い図面を取り出し寸法を変更して出図している場合がよくあります。
このような図面では標準化が進んでいて、いかに早く資料を作り出図するかが課題になっています。正確に寸法を押さえ、あいまいさを排除する3次元設計では、どうしても、出図までの時間がかかり、2次元CADの時間には勝てない場合があります。このような場合、出図時間だけの論議であれば、2次元CADを使い続けることをお勧めいたします。しかし、出図後に干渉問題がよく発生している。設計で構造解析を常に行いたい。CAMを連携させたい。機械や部品の3次元モデルをお客さまに提供したい。等、設計業務の革新をしたいと考えれば、3次元設計に取り組むべきです。出図時間の短縮は後で述べる自動化でなんとか解決できます。

VII . 自動化は設計者の負担を軽減し、設計時間を短縮する

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3次元設計をすると出図までの設計者の負担が増大すると言われます。それは事実のようです。しかし、それでも、3次元設計を体験した設計者は2次元設計には戻りたくないと言っています。その理由は、出図後の設計変更のためのバタバタが減るとか、設計精度があがるからだけではありません。3次元設計をすることが、設計者にとって面白いからです。面白いとは、いろいろな設計案を試してみて、よりよい設計ができるからです。しかし、設計者が面白いと思っているままで放置していけません。3次元設計の中の手順をみると、単純作業や、ミスを起こしやすい作業や複雑で気の滅入る作業もあります。
これらの作業を自動化すれば、3次元設計はもっと面白くなり効果がさらにあがります。自動化は、SolidWorksのカスタマイズ機能で行うことができます。旧来の3次元CADのカスタマイズは、バージョンアップの度に大変な努力が必要だったそうで、カスタマイズはやるべきでないとの考えがありますが、SolidWorksの場合は、バージョンアップ時にほとんどそのような作業が必要なく、むしろ積極的にカスタマイズを行って効果をだすべきです。前の章で述べた、受注設計で3次元CADを導入すると、設計時間が余計にかかってしまうケースも、自動化をすれば解決できます。うまくすれば、現状よりももっと効果を出せるかも知れません。SolidWorksは、2次元CADでは考えられないほどの自動化のための機能を持っています。自動化を行って、3次元化の効果をさらに高めることで、他社との競争に勝つことができます。

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