株式会社デジタルシアター

株式会社デジタルシアター

TEL.03-6853-6659

〒130-0013 東京都墨田区錦糸1-2-1

株式会社デジタルシアター

■ ミッション

弊社のミッションは、3Dデータの活用により製造業のコストダウンを図ることです。そのため3Dデータ活用で進んでいるヨーロッパの情報をかき集め、有効性を調査しています。各企業が3Dデータ活用で成功した場合は、機密情報のため外部に情報が洩れることはありません。但し漏れてくる情報はあります。漏れてくる情報は、使用しているソフトウェア、3Dデータのフォーマットです。3D図面を運用する時には、必ず3Dデータ変換が必要です。その変換ソフトを中心に成功の秘密を調査することで3D図面の工程がおぼろげに見えてきます。変換ソフトは、設計CADの変更も考慮しバイナリー解析でCADデータを読み取ることが重要です。そうすればレガシーデータも読み取れるし、3D図面行程に変化は発生しません。ダイムラー社は3D図面移行中にCATIA V5からNXへCADの変更を行いながら計画よりも早く3D図面へ移行を完了しました。このことは開発中の3D図面プロセスがCADの変更によって揺らがないことを証明しました。紙図面での形状表現が無くなったため、3Dビューワで様々な検証を行い、安心感を持って部品加工、金型加工、積層加工を部品により取捨選択しています。3D図面を運用すれば、3Dプリンターでモノを作る選択肢が現場で増えます。3Dプリンターを使用する条件は、部品数が少なくて済むような高級車の部品を主に製造しています。金型加工においては、生技条件の追加が必要なため3Dデータをダイレクトモデリングで加工してNCパスを発生させています。これらの3D図面の運用により、設計で使用するハイエンドCADの端末は減少し、製造現場で使用するミッドレンジCADは増加します。また新たな試みとして設計が完了したタイミングで梱包設計を行う3Dデータ外形化機能が開発されています。製造現場では、細かな設計データより外観形状を必要とする場合が多いため開発された機能です。この3Dデータ外形化機能は、軽量化や保護化も同時に行う機能です。3D図面の運用が始まると協調設計における機密保護は重要ですが、パスワードの設定とかではなく、機密部分を削除した3D図面を出力することで解決しています。弊社は、2次元図面から3次元CADへの移行、3次元CAM、CADデータ品質のPDQ、CADデータの長期保存と同一性検証、3D図面と幅広く3Dデータと関わっています。

PLMコンサル

■ 3D図面の機密保護化と軽量化でコストダウン

設計・製造のコストダウンは3D図面化で実現可能です。日本では3D図面と言えばPMI情報の変換や3D図面フォーマットの話が中心です。海外の3D図面の目的はコスト削減にあります。設計領域であれば図面レスで40%程度の削減が予想されます。3D図面に変換する場合に機密保護化が必要ですが、日本では全く策がありません。海外の機密保護化は自動化で詳細設計部分を削除して外観形状にしています。外観形状はデータも軽くなり、協調設計、ロボットシミュレーション、梱包設計で使用され製造分野での大幅なコストダウンが可能です。リアルな工数削減効果があると会社は利益が得られ、社員の労働時間が削減されます。これがヨーロッパスタイルです。

3D図面の機密保護化と軽量化でコストダウン

■ コスト削減は簡単

3D図面でコスト削減に成功している海外事例として基本は機密保護化を行うと軽量化も自動的に行われます。この軽量化データは、当然ながら様ざま3Dシステムで扱える3Dデータです。主な効果は、協調設計、生産準備、梱包設計で外形化された軽量化データの取り扱いです。3D図面の運用ではは、設計の図面レスと機密保護化を行えば自然と工数が削減できます。機密保護化を行うアルゴリズムを実装したツールは既にリリースされています。

3D図面の機密保護化と軽量化でコストダウン

■ 3D図面のプロセス

3D図面のプロセスは、前提・単純化・変換・活用に分かれます。それぞれのプロセスは、バイナリー解析技術により構築できます。バイナリー解析技術を利用することで設計CADのバージョン等に依存することなく製造プロセスを運用できます。

3D図面のプロセス

■ 3D図面の国際標準化

■ フォーマットの国際標準化(ISO 10303-242)

1980年台から3次元CADデータの品質が問題視されPDQ概念が生まれ検査ソフトが誕生しました。ところがPDQが普及すると独自の基準や独自のツールが誕生して同じような検査項目でも検査するシステムにより成否判定が変わりPDQへの信頼が失墜しました。そこで国際標準機構(ISO)は、ドイツ自動車工業会(VDA)で運用されているPDQチェックをベースしたPDQチェックを機械語で定義しました。これがPDQ-Sです。従って同じアルゴリズムを搭載したPDQチェックツールでは同じ結果が得られ安定化させることができます。さらに国際標準化機構では、3D図面や長期保存に対応する国際標準フォーマットとしてSTEP AP242を完成させています。このフォーマットは、NurbsやBézierなどことなる数式の情報や、PMI、表示データ、同一性チェック項目が保存可能です。またアセンブル情報はXMLフォーマットで保存され部品表となります。このSTEP AP242は、航空宇宙団体(LOTAR)で運用されている実績があります。CADデータを中間フォーマットに変換するため同一性チェックは重要です。この同一性チェックは基本的にマスプロパティ計算結果で行うため、マスプロパティ計算のアルゴリズム統一が必要となります。アルゴリズムは、国際団体CAx-IFから供給されています。そのアルゴリズムを搭載済のシステムは、CATIAと3D Evolutionです。

STEP AP242

■ PDQチェックの国際標準化(ISO 10303-59)

かつてPDQチェックツールが乱立し、アルゴリズムが違うため、PDQチェックツールが異なるとPDQチェック結果が違い、PDQチェックに対する信頼性が揺らぎました。そこで国際標準化機構(ISO)がPDQチェックのアルゴリズムをドイツ自動車工業会(VDA)のPDQチェックを参考に機械語でPDQ検査方式を定義し評価基準を定め混乱を収束させています。


■ 同一性チェックの国際標準化(ISO 10303-62)

STEP AP242の同一性チェックは、様々な検証項目を設けて3D図面変換時に行っています。同一性チェックでは、一般的に体積や表面積などマスプロパティ情報が一致する必要があります。ところが各3次元CADメーカのアルゴリズムがバラバラなため、マスプロパティ値が一致しません。従って国際団体CAF-IFは、アルゴリズムを開発し、そのアルゴリズムをダッソー社とCT Coretechnologie Groupは採用しています。そのアルゴズムで得られた値をSTEP AP242の中に記述します。検証するときは、STEP AP242の形状を測定して得られる値と記録された値を比較することで同一性チェックが可能となります。エアバス社の3D図面は、同一性チェックをダブルカーネルチェック、CATIA V5と3D Evolutionで行っています。エアバスの同一性チェックは、EB9300(欧州規範9300)に則り行われています。

同一性チェック