3D単独図

3D単独図

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3D単独図

3D単独図について

◆ 3D単独図の概要

3D単独図は3DデータにPMIを付加して3Dデータのみで全てを表現する方法です。この方法は航空宇宙産業で用いられています。なぜ航空宇宙産業で用いられているかと言いますと設計データと製造データが一致する部品加工により製品が出来上がっています。3D図面出力をSTEP AP242で行うことで長期保存も完了します。自動車産業は金型が中心の為、設計データに生技要件を付加して製造データが出来上がります。従って設計段階で全ての生技要件を付加できれば問題ありませんが、現実は製品設計と製造設計は別の技術と経験が必要です。従って設計データを3D単独図にするには、全て自社内で製造するなど制約が必要です。では自動車産業は、どのように3D図面化を行っているのでしょうか。それは、3Dデータと公差や加工条件を付加した簡易図面を作成して実行可能です。3Dデータは、一般的にJTデータが多いようですが、CATIAで作成されたPMIをJTデータのPMIに変換した場合にフォントが違うため同一性の検証ができません。ドイツ自動車工業会(VDA)は、3D図面を行っていますが、JTデータに変換した後に、簡易CADによるダイレクトモデリングで生技要件やPMI付加を製造現場で行っている可能性が高いと思われます。製造現場では、積層加工などが普及し製造物の構造が変化することを製品設計に連絡し設計・製造の工数を減らしていると思われます。積層加工と5軸加工の融合により、エンジンの直彫りや軽量化のため中が空洞部品の製造も可能になっています。日本国内は、3Dデータと簡易図面で3D図面化を実行すべきと考えています。


◆ 現在運用されている3D図面のフォーマット

● 国際標準化機構(ISO)のSTEP AP242

STEP AP242は、航空宇宙団体(LOTAR)と国際標準化機構(ISO)が連携して開発した3D図面であり、長期保存まで対応しているフォーマットです。格納情報は、Bーrep、PMI、Tessellation、GVP、AVP情報が格納できます。GVP、AVPは、変換保証を行う情報でGVPは形状変換保証(Geometry Validation Property)、AVPはアセンブル変換保証(Assembly Validation Property)です。3D図面の変換を行った場合にSTEPデータの変換保障を行うことが可能です。アセンブル情報は、XML言語によるBOM化が可能です。STEP AP242はテキストフォーマットのため、PDMがなくても文字列検索が容易に行うことができます。唯一の欠点は容量ですが、圧縮フォーマットが開発されていて拡張子は、*.stpZです。


● シーメンス社のJTフォーマット

ドイツ自動車工業会(VDA)で使用されているフォーマットでJT Openで一般化を進めているフォーマットです。格納情報は、B-Rep、PMI、Tessellationです。Tessellation情報は、粗さを変えて3段階の情報を格納できます。アセンブル情報は、XML言語によるBOM化が可能です。中身はParasolidフォーマットですが、同じParasolidカーネルそ使用しているCADでも転送しやすいCAD、またはし辛いCADがあります。これはParasolidに曖昧な表現があるために発生する問題です。弊社は、ドイツ自動車工業会にならい3D EvolutionでParasolidを標準化してJT出力を行っています。JTフォーマットには変換時の変換保障機能はありません。現時点でドイツ自動車工業会は変換されたJTデータをマスターデータとしています。出図されたJTデータをチェックする機能はありますが、必要な情報が格納されているかどうかのチェックツールで、形状が正しく変換されたことをチェックするツールではありません。


注意)3次元CADフォーマットの生データによる3D図面はリスクがある

3D図面の目的は、全体的な工数削減と設計資産の保全を計ることです。3次元CADのネイティブフォーマットで3D図面を運用した場合に、3次元CADの維持コストが発生します。また3次元CADメーカの統廃合により設計資産が継承されに難くなります。