3D図面の最新情報

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3D図面の最新情報

3D図面の最新情報について

◆ 3D図面の概要

既に3D図面の適用に成功したヨーロッパでは、設計・製造の大幅なコストダウンに成功しています。3D図面の運用に関する情報は、各社の機密情報のため具体的に伝わってきませんが、確実に伝わってくる情報は3D図面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、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3D図面フォーマットとして採用しています。大きなフォーマットの特徴としてSTEP AP242は、CADデータとの同一性検証(変換保証)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。航空宇宙産業は、部品加工が中心で自動車産業は、金型で大量生産が中心です。従って自動車産業では、設計データと製造データが違うためJTデータの同一性検証は不必要となっています。どちらにせよ3D図面化の目的は、図面レスによる設計・製造のコスト削減やPL法、特許法など法的準備です。

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◆ 3D図面のプロセス

3D図面のプロセスは、設計・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3Dデータの連携が可能です。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3D図面プロセスを運用できます。設計プロセスは、従来のように設計3DCADで形状を作成します。3D図面の場合は、設計時に形状をソリッド化することが重要です。形状をソリッド化することで製品の重心、重量、干渉を検証することが出来、後行程でのトラブルを防止することができます。後工程で使用する形状は、機密保護、軽量化を加味した形状の単純化を行うことで軽量データで取引先へデータ開示、ロボットシミュレーションの高速化、梱包設計のフロントローディングが可能です。単純化処理が、3D図面を用いた工数削減の基本となっています。

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◆ 3D図面の難しさ

3D図面の難しさを技術的な切り口で表現しますと、まずは変換処理、設変対応、機密保護化、軽量化が挙げられます。変換処理では、CADの寿命を考慮して中間フォーマットに変換する必要があります。設変対応では新旧の3D図面を比較して差分面を抽出する必要があります。機密保護化では、機密部部分を削除する必要があります。軽量化では後工程の生産技術や梱包設計用のシステムに渡す必要があります。残念ながら設計用CADでは対応できませんが、これらの問題を解決すると大幅な工数削減が実現できます。実現するためには、まずバイナリー解析技術が必要です。CAD上の表現を後工程でそのまま使用できます。その技術を使用することで設変対応、特に異なるフォーマットでも正確な形状比較が可能となります。次に機密保護化ですが、欧州ではアルゴリズムが決まっていて高速に実行できます。この機密保護化のアルゴリズムで軽量化も同時処理されます。弊社のページでは、欧州のインダストリー4.0でそれらの難しさを解決し3D図面を推進ている3D Evolutionと3D Analyzerの情報を掲載しています。

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◆ 海外で運用されている3D図面ツール

海外、特にヨーロッパで3D図面の運用を実現するため、様々な機能を開発しています。大量の3D図面を高速かつ正確に変換するためバイナリー解析技術による3Dデータ変換、変換された3D図面を閲覧するマルチ3Dビューワ、3D図面の成熟度を監視するDMUインスペクター、3D図面の変更箇所を把握する3Dデータ比較、3D図面のセキュリティや3D図面のと軽量化を行う3Dデータ単純化、シェル要素をソリッド化する曲面オフセット、3D図面から梱包空間ソリッドを作成するバウンダリーシェイプ軽量化があります。これらの機能は、バイナリー解析技術により設計CADとの依存関係を断ち、独立した処理を行います。設計3Dデータは、3D図面化により後工程で幅広く使用することにより、工数の短縮に直結し莫大な利益を産みます。ダイムラー社が行ったPLM2015は、3年計画で3D図面を実現するプロジェクトですが、2年半でプロジェクトは終了し、プロジェクト期間中に設計CADの入れ替えも行っています。結果として自動車の設計、製造工数は半減し余った工数で自動運転の技術開発を行っています。そのプロジェクトを根底から支えているのが3D Evolutionと3D Analyzerです。3D Evolutionは、設計データの3D図面変換や軽量化を中心としたソフトウェアで3D Analyzerは、設計データや3D図面の検証を行うソフトウェアです。

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