3DAモデル事例|3D図面のすゝめ

3DAモデル事例|3D図面のすゝめ

TEL.03-6853-6659

〒130-0013 東京都墨田区錦糸1-2-1

3DAモデル事例|3D図面のすゝめ

3DAモデル事例

▼ エアバス社の3DAモデル

エアバス社は、現在メイン3次元CADとしてCATIA V5を運用しています。3DAモデルは、2016年8月以前は、CATIA V5にPMIを付加して3DAモデルとして運用し、長期保存する場合にはSTEP AP242 Business Object Modelに変換していました。2016年9月以降は、CATIA V5にPMIを付加し3DAモデルとしてSTEP AP242 Business Object Modelで運用しています。同一性検証は国際標準化機能のGVP、AVPで行い、長期保管年数は55年となっています。設計はCATIA V5、出図以降のプロセスはSTEP AP242 Business Object Modelで行っています。GVPやAVPのチェックはダブルカーネルチェックで行っています。ダブルカーネルとは、CATIA V5と3D_Evolutionです。数十万点の部品をSTEP AP242 Business Object Modelに出図する方法は、アセンブル情報のみを呼び出しXML形式のstpxにBOMとして変換します。次に形状情報を順次変換することで数十万点の部品を3DAモデル変換または長期保存変換することが可能となります。


▼ ダイムラー社の3DAモデル

ダイムラー社は、現在メイン3次元CADとしてNXを運用しています。3DAモデルはJTフォーマットで運用しています。JTフォーマットには、同一性検証機能がないため変換されたJTフォーマットがマスターとして運用しています。ダイムラー社は、3DAモデル運用のテスト中にCATIA V5からNXへメイン3次元CADを移行しました。メイン3次元CADを移行しても3DAモデル出図以降の工程に影響がないことを確認できています。このことにより3次元CAD依存環境からの脱却し3次元CADコスト削減が行われています。ダイムラー社は、3DAモデル運用により設計・製造時間を半減させることに成功しています。その余った工数で電気自動車開発や完全自動運転車の開発を行っています。

3DAモデルの運用
Source: JT Format (ISO 14306) and AP 242 (ISO 10303) By ProSTEP

日本の状況

▼ 3DAモデル:日本 vs. ドイツ

日本国内では3DAモデルの活用化が叫ばれていますが、複雑なサプライヤーチェーンがあり進展がありません。自動車業界においては情報伝達媒体の約80%が紙図面です。経済協力開発機構(OECD)が2013年の生産性を比較した結果があります。ドイツと日本を比較した場合にドイツは労働時間が約20%も短いのに生産性は20%も上回っていて毎年その差が開く傾向にあります。ダイムラー社は、3DAモデルの活用運用を本格化し生産性が向上したため2015年に車種を倍増するとの発表がありました。要するにダイムラー社は3D図面(デジタル)の活用化により生産性を倍化したことになります。しかもハイエンドCAD端末数を減らすことでCAD端末のコストダウンは30%減に成功しています。設計後の後行程は、3D図面によるデジタル化により設計CAD端末を入れ替えても製造工程には影響がない工場を実現しています。つまり3次元CADへの依存を薄めることで安定した製造環境の構築を行っています。2013年頃の生産性のドイツ vs. 日本は、1 : 0.67位だったのが、このままだと1 : 0.33程度に開く可能性があります。


▼ 日本の生産性は先進国最低レベル

生産性は、GDPを労働時間で割って算出されます。同じGDPであれば労働時間が短い方が生産性が高いことになります。因みにOECD加盟国33カ国中で生産性の順位はドイツが6位で日本は21位です。日本の生産性は、ドイツより34%低く2003年ー2013年間の伸び率もドイツが44%で日本が34%となっています。今後、3DAモデルの活用化が遅れればさらに差が開くと予想されます。


▼ 国民 1 人当たり GDP の国際比較(2012年 18位、2016年 28位)

経済的豊かさでみると日本が国際的にどのような位置づけにあるのかについて、国民1人当たり国内総生産(GDP)からみていきたい。国民1人当たりGDPは、人口国内総生産 国民1人当たりGDP=国民総生産/人口によって算出される。国民1人当たりGDPを各国通貨から換算するにあたっては、OECDが発表する購買力平価 (Purchasing powerparity/PPP)を用いている。先進34カ国で構成されるOECD(経済協力開発機構)加盟諸国の、2012年の国民1人当たりGDPをみると、第1位はルクセンブルク(91,378ドル/968万円)であった。以下、ノルウェー(65,638ドル/696万円)、スイス(53,733ドル/569万円)、米国(51,689ドル/548万円)といった国が上位に並んでいる。2012年時点で日本の国民1人当たりGDPは、35,203ドル(373万円)で、34カ国中第18位となっている。現在は、28位で2017年には韓国に抜かれる予想です。

生産性グラフ

▼ 日本の製造業に適した3D図面

日本では、紙図面が契約書の役目をしていたり現場作業に必要だったりします。従ってXML+JT+簡易図面(PDF)が適していると思います。3Dで形状表現することは一般的な寸法は含まれていますので簡易図面は、公差や加工方法、注意点など3Dで表現できないものを記載します。