3D図面について|3D図面のすゝめ

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3D図面について

3DAモデルの運用に成功したヨーロッパは、設計・製造の大幅なコストダウンに成功しています。3DAモデル運用は、各社の機密事項のため伝わってきませんが、確実に伝わってくる情報は3DAモデルのフォーマットです。エアバス社を中心とした航空宇宙産業は、STEP AP242 Business Object Model、ダイムラー社を中心とした自動車産業はJTフォーマットを採用しています。大きなフォーマットの特徴としてSTEP AP242 Business Object Modelは、CADデータとの同一性検証を備えているのに対してJTフォーマットにはありません。JTフォーマットの場合は変換されたJTデータをマスターデータとして運用しています。どちらにせよ3DAモデル化の目的は、生産性の向上、設計資産の継承、PL法対策です。3Dデータと2Dデータでは、情報量や伝達スピードが格段に違います。ガラケーとスマホ以上の差があります。日本国内でも3DAモデルに対する動きが出てきていますが情報、技術、仕組みが徹底的に不足しています。3DAモデル化の技術や仕組みは、10年先、20年先を見据えた長期的に持続可能なものでなくてはなりません。ヨーロッパでは、確実に3DAモデルの国際標準化が進み製造業の利益率と生産性が上昇しています。これは国民一人当たりのGDPで理解できます。具体的に3DAモデル化により設計、製造コストは約50%減になります。3DAモデル運用に成功したダイムラー社のCEOは、”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”とのインタビューがありました。ダイムラー社の成功は、3DAモデル化、XML BOM化、曲面オフセット、干渉チェック、3Dデータ比較、3Dデータ単純化をPDMイベント処理で実行していることです。ダイムラー社は、余った工数をEV車開発、自動運転技術に振り分けています。

3D図面

Function Table of Contents

▼ 3D図面の種類

▼ 3D図面のJIS化

▼ 3Dモデル前提条件

▼ 3DAモデル事例

▼ 3DAモデル効果

▼ 3DAモデル変換

▼ 3DAモデル設変検証・同一性検証

▼ 3DAモデル品質検証

▼ 3DAモデルIPプロテクション

▼ 3DAモデル梱包形状化

▼ 3DAモデル比較 STEP AP242 vs. JT

▼ 3DAモデル vs. インダストリー4.0

▼ 3DAモデル vs. 3DEXPERIENCE

▼ JTモデル品質検証

▼ 3D比較 日本 vs. ドイツ


動画:3DAモデルの機密保護化と軽量化



ヨーロッパ事例:3DAモデルの工数削減プロセス

工数削減のキーテクノロジーは、以下の4つです。
1.リアルタイム干渉チェック
2.BOMと3DAモデルの同時出力による長期保存
3.形状単純化による3Dデータの機密保護と軽量化
4.Additive Manufacuturing等の新加工技術

3D図面による工数削減プロセス

① 干渉解析

Enterprise_Data_Managerにより、設計データを監視し差分干渉チェックを行います。接触部分を除外し致命的な干渉を抽出しグラフィカルに表示します。

② 3Dモデル出図

XML BOMと3DAモデルします。XML BOM形式は2種類存在し、VDAはPLMXML形式、エアバスはAP242 XML形式です。3DモデルフォーマットとしてJTフォーマットとSTEP AP242 Business Object Modelが運用されています。3DA図面形式は、おおむねドイツは3D単独図、フランスは3Dデータ+簡易図面となっています。日本では、図面は契約書の意味もあり、3Dデータ+簡易図面が適切と考えられます。簡易図面は、幾何公差、寸法公差、加工情報など製造に必要な情報を書きます。3次元空間上の文字情報は見づらいものです。

③ 形状単純化

 形状単純化でアセンブルの外観抽出を行います。3Dデータが軽量化されロボットシミュレーションや梱包設計に効果があります。特に3D図面の梱包形状による工数削減効果は大です。バッチ処理で形状単純化を実行するため設計変更に追従します。

④ 付加製造

新しい製造方法により設計工数や製造工数の削減、製品の品質向上が可能です。最近の付加製造では、積層と5軸加工を組み合わせることで複雑な形状を精度よく加工することが可能です。この技術により複数で構成される部品が、1個の部品に集約することが可能となり、設計の自由度が増します。