PLMカンパニー

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TEL.03-6853-6659

〒130-0013 東京都墨田区錦糸1-2-1

PLMカンパニー

デジタルシアターとは

株式会社デジタルシアターは、PLM分野における3Dデータの有効活用を提案する会社です。3次元データを様々な場面で活用する場合にCADデータ変換は不可欠ですが、日本ではCADデータ変換で製造業の70%がトラブルを抱えている現状があります。3D図面など3Dデータの活用効率化を推進するため、海外事例を参考に以下の製品を提供しています。


弊社の取扱い商品

▼ 3Dデータ活用:3D Evolution

3D Evolutionは、CADデータ変換エンジンとして欧州で600社以上の導入実績があります。最近の動向としては3D図面化が進むにつれ干渉チェック、3D図面への変換、変換保証、3D図面の軽量化、3D図面の機密保護化、3D図面の長期保存の機能が拡充されています。干渉チェックにおいては、3次元CADの課題である大規模データの読み込みや、接触と干渉の区別、更に演算時間の問題を解決し自動車1台の干渉チェックではれば8時間程度で完了して3Dリスト化され干渉部位が確認できます。長期保存ではISOのSTEP開発に協力しSTEP AP242の実装検証を行い変換保証も確立しています。STEP AP242による長期保存は、航空宇宙産業において運用が開始されています。エアバス社では、3D図面(3DAモデル)運用をCATIA V5の生データで行い、長期保存フォーマットはSTEP AP242でしたが、現在は3D図面運用からSTEP AP242を使用し、そのまま長期保存を行っています。3D Evolutionの特徴として3Dデータの読込みは、バイナリー解析技術で行っているため大容量データを高速かつ正確に読み取ることができます。このバイナリー解析技術により欧州では、3次元CAD環境に依存することなくCADデータ変換を行い、インダストリー4.0に必要なCADデータを揃えることが可能です。3D図面(3DAモデル)の干渉チェックが完璧に実行されることにより手戻りデータの削減効果、2D図面削減による工数削減効果、全体的な3次元CAD端末数削減効果があります。3D図面(3DAモデル)運用は、各社が効率的なプロセスを考案し実行し競合他社と確実な差別化を行うことが可能な手法です。欧州は、3D Evolutionの自動化とスピードを利用することで3D図面(3DAモデル)を活用しています。

3D Avolution

▼ 3Dデータ分析:3D Analyzer

3D Analyzerは、高度なバイナリー解析技術によりドイツのインダストリー4.0を支えている​​​CT CoreTechnologie​ Groupが開発したマルチ3D ViewerをベースとしたCADデータ分析ソフトウェアです。解析内容としては、3Dデータのチェック(トポロジーチェック)、PDQチェック(PDQ品質検証)、比較チェック(形状・レイアウト・PMI)、肉厚チェック(厚肉・薄肉・偏肉)、干渉チェック(コリジョンチェック)、隙間チェック(クリアランスチェック)、抜き勾配チェック(ドラフトチェック)、投影面積計算(型締力計算)があります。特に3D図面(3DAモデル)の授受においては、3Dデータの品質を検証するPDQチェック、設計変更箇所を把握する3Dデータ比較は重要です。3D Analyzerの処理は非常に高速なため複数の用途に使用することができコストメリットを感じて頂ける商品です。3D Analyzerは、ネットワークライセンスで動作します。

3D Analyzer

▼ Webベース 自動化システム :Enterprise data Manager(EDM)

Enterprise Data Manager(EDM)は、データ規模やユーザー数に制限なく3D_Evolutionを運用するWebベースインターフェイスです。WebブラウザからEDMを会社全体でご利用いただけます。海外のユーザーから依頼された変換ジョブはバッチで1つまたは複数の変換サーバーで行われます。大規模データの処理対応はマルチCPUおよび複数のサーバー間の並列分散処理で行うことが可能です。EDMは、3D_Evolutionの機能を絶え間なく運用し効率を最大限に上げることができ、大規模マイグレーションでも短期間で行われます。カスタマイズ性を最大化させるためにEDMはオープンソースで提供されています。顧客の要件への適合化ができ、例えば顧客特有の変換機能の追加も可能となっています。3D図面(3DAモデル)運用を行っている欧州で3Dデータの自動化が必要なプロセスは2つです。1つは干渉チェック、もう1つは3Dデータ比較です。自動車設計を想定した場合に自動車1台の干渉チェックは、3次元CADでは不可能です。EDMでは、自動車1台分のデータを読み込みデータベース化(プロジェクト化)し接触と干渉の区別を行います。ボルトやパッキン等の干渉を前提とした設計部品は、リスト化されたパーツリストから除外します。この除外操作は同一形状をまとめて除外することが可能です。1回目の車両1台の干渉チェックは、約8時間程度(1Night)で2回目以降は約1時間以内(1Hour)で完了します。更に干渉チェックを行うと数十分以内で干渉チェックが完了します。3D図面(3DAモデル)運用を行いコスト削減を検討する場合は、3Dデータの干渉はあってはならない問題です。3Dデータ比較は、車両1台の設計変更情報を把握し3D図面(3DAモデル)出力する場合に必要です。この3Dデータの修正状態を監視し、設計変更があった場合に干渉チェックを行い問題がない場合のみに3D図面(3DAモデル)出力を行うことが可能です。このEDMは、3Dデータの変化点を把握するためデータベースを用いてCADデータを最適なタイミングで検証、変換することができます。

Webベース 自動化

大容量 点群データ処理

3D Evolutionの大容量 点群データ処理は、点群データを簡略化したり近似形状を抽出したりすることが可能です。工場のレイアウトを検討する場合に工場の点群データを簡略化したりシュリンクラップすることで軽量化し3次元CADで認識可能なテッセレーションデータに保存することが可能です。3次元CADで認識可能なテッセレーションデータとは、CATIA V5のCGRデータ、JTデータ、RobCADデータです。3次元CADで認識できることは、使い慣れた3次元CADの様ざま検証ツールが使用可能となります。設備情報の点群データは、点群データからバウンダリーボックスを認識したりシュリンクラップで1ソリッド化することが可能です。3D Evolutionは、大容量点群データを読取り、干渉チェック・クリアランスチェック・形状比較・投影面積計算が可能です。また様々な点群データ処理技術と軽量化された3次元CADフォーマットに変換する技術により大容量点群データ処理を行い、工場レイアウト検討を支援します。

ポイントクラウド

3D図面(3DAモデル)の考え方

欧州の製造業(特に航空宇宙産業・自動車産業)は、3D図面運用に取り組んでいます。3D図面の目的は、設計製造コストの削減・労働生産性の向上・設計資産の継承です。日本国内でも3D図面に対する動きが出てきていますが、技術や仕組みが不足しています。3D図面の技術や仕組みは、長期的に持続可能なものでなくてはなりません。3D図面先進国の実態について説明します。欧州諸国では、確実に3D図面化が進み製造業の利益率と労働生産性が上昇し国民一人当たりのGDPが上昇しています。日本の自動車産業では、自動車の生産台数に注目が集まりがちですが生産台数を増やすためには、派遣労働者や残業時間が必要となります。欧州では、残業労働がないため生産台数が概ね固定されます。生産台数が固定される以上、儲けるためには一台あたりの利益率を上げるしかありません。利益率を上げるための手段として3D図面化を行っています。3D図面化により2次元図面工数の削減や干渉チェックの確実な実行で設計・製造コストは50%減と言われています。日本の製造業も3D図面フォーマットを定め運用することでコスト削減、利益率向上・労働生産性の向上が可能です。ダイムラー社の2016年は、「ダイムラー社始まって以来の素晴らしい年になった。」とのCEOのインタビューがありましたが、2016年8月にEクラスの発表で3D図面運用の1年に及ぶテスト運転が完了し素晴らしい成果がありました。3D図面化により3次元CADに依存しない設計環境の構築や設計工数削減に成功し、大幅な車種増・利益率アップに成功したとのことです。工数的な余力のあるダイムラー社は、電気自動車・燃料電池車の開発を加速させることでしょう。ダイムラー社の3D図面のキーワードは、JTフォーマット・複合面オフセット・干渉チェック・3D設変比較・ダイレクトモデリング・機密保護化・軽量化・梱包形状化です。ダイムラー社は、設計工数の削減に成功したためCADコストの削減にも繋がり双子のメリットを得ています。弊社は、ダイムラー社と同じツールで国内の3D図面化を支援しています。

3D図面(3DAモデル)

国際規格(ISO) 3Dデータ長期保存

航空宇宙産業では、CATIA V5や3D Evolutionを利用した3D図面(3DAモデル)の長期保存方法が確立されました。長期保存の目的は2つあります。1つは、現在使用中の3次元CADライセンスがない状態に於ける設計データ再利用、もう一つはPL法対策として設計データの証拠能力を高めることにあります。設計データの証拠能力を高めるためには国際規格のフォーマットに保存する必要があります。その保存フォーマットは、ISO STEP AP242です。保管期間は50年で証拠能力としてGVPとAVP(バリデーションプロパティ)が用意されています。 GVPは、形状の体積・表面積・重心位置など、AVPはアセンブリ構成に関するCAD情報がSTEP AP242に記録され、STEP AP242内の幾何情報と比較し変換の成否を判断します。体積・表面積・重心の計算方法は、3次元システム毎に違いますが、国際機関CAX-IFから勧告を受けCAX-IFが開発したアルゴリズムを採用しています。VDA(ドイツ自動車工業会)の3Dデータの長期保存は3D図面をJTフォーマットで運用しそのまま長期保存する方向です。STEP AP242とJTは、見た目の表示データを保存することが可能なため、表示データとBrepデータを3Dデータ比較で比較することにより形状変位やレイアウトの位置ずれなど瞬時に判断できます。

STEPX変換

プログラム開発

3次元CADに3D Evolutionの機能を組み込んだ開発を行っています。例えば3D図面変換や形状単純化機能、曲面オフセットを組み込むことが可能です。下図の例は、CATIAマクロに形状単純化機能を組みこんだ事例です。

形状単純化の開発 

3D図面化(3D正)コンサルティング業務

欧州では、ダイナミックな設計工数やCADコスト削減効果が発表されています。弊社は、その手法を確認し十分な効果があることを確信し展開を行います。基本的な考え方は、3次元CAD依存からの脱却でマルチCAD運用が可能となり3Dデータの知財保護、軽量化、BOM化、長期保存が中心となっています。特別な開発を行うと長期的にシステム維持にコストが掛るためほとんど特別な開発を行わず全体的なコストダウンに成功しています。この手法ならば既存システムに大きな変更を加えることなく大幅なコストダウンが可能です。ダイムラー社は、設計工数削減で車種を倍増しCADコストを30%削減しています。

3D図面