3D図面の効果

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3D図面の効果

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◆ 3D図面の効果について

紙図面工程から3D図面工程へ製造業のプロセスが移行した場合、様々な工数削減効果や品質向上効果があります。単純に仕事内容の伝達スピードが大幅に向上します。ガラケーからスマホに変わるくらいにインパクトがあります。工数削減効果としては3D正として干渉チェックの完全完了による手戻り工数の激減、3D図面の保護化、軽量化や外形化による協調設計のスピードアップ、ロボットシミュレーションのスピードアップ、梱包設計のフロントローディングがあります。また3D図面運用によりCADシステム移行によるインパクトの縮小化、BOMの自動生成、設計データの長期保管とPL法対策、設計データの3Dデジタル化によるIoT推進などです。この3D図面効果を最大限に利用し、インダストリー4.0を推進しているのがダイムラー社です。3D図面の適用でダイムラー社は、設計・製造工数を半減させ、余った工数により電気自動車や全自動運転車の開発を行っています。

3D図面の効果

◆ 3D図面は設計・製造・物流に影響

3D図面は、ヨーロッパにおいて航空宇宙産業のエアバス社、ドイツ自動車工業会のダイムラー社を中心に発達しています。エアバス社は、STEP AP242で3D図面運用を行い、55年体制の長期保存を行っています。ダイムラー社は、JTフォーマットで3D図面運用を行い、そのまま25年体制の長期保存を行っています。3D図面変換時における変換元のCADデータとの同一性チェックは、STEP AP242の場合、STEP AP242に元データの要素情報(長さ、面積、体積)を記録し、STEP AP242の幾何情報と比較することで同一性チェックを行います。JTフォーマットは同様な機能がないため変換されたJTフォーマットをマスターデータとして運用しています。3D図面運用では、設計データの長期保存により、PL法対策や流用設計、様々な検証機能による3D図面の成熟度検証、3D図面から計算される梱包形状により、納期短縮や物流の安定化を行っています。また3D図面の普及に伴い、治工具など3Dプリンターで製作するケースも増え、設計や製造工数の削減と品質向上に繋がっています。

3D図面の効果

◆ ダイムラー社の3D図面効果

ダイムラー社は、PLM2015プロジェクトで3D図面運用を実現しました。その目的は、単純にコスト削減やPL法対策、資産継承のみではありません。現在の設計・製造工数を半分に抑え、余った工数をEVや自動運転車に振り分けるための戦略的な策です。2019年後半に完全自動運社をカリフォルニア州で走らせる計画です。そのために3D図面化が必須となります。ダイムラー社は、3D図面としてJTフォーマットを採用しています。その時、一番の問題がCADデータとJTフォーマットの同一性チェックです。同時期に国際標準化機構(ISO)では同一性問題をSTEP AP242フォーマットで解決しています。ダイムラー社は、同一性問題を無視して変換されたJTフォーマットをマスターデータと定義し運用することにより、同一性問題を解決しています。乱暴なやり方ですが、ある意味正解です。なぜならば後工程では、生技性要件を付加するなど、JTデータに対してダイレクトモデリングなどで設計データを変更する場合が多々あります。CADデータをマスターデータに同一性を検証してもCADの寿命が短すぎます。ダイムラー社は、3D図面を車両全体の干渉チェック、部品の形状単純化、梱包設計の前倒し、3Dビューワの活用で工数の半減を成功しています。工数削減は、CADをこねくり回しても微々たる工数削減しか出来ない上に、CADを入れ替えれば投資が無駄となります。CADは人間が考えながら使用するもので定量的効果は期待できません。その点ダイムラー社の様に3Dデータ軸で会社全体のプロセスで工数削減効果を検討した方が、CADを入れ替えても3D図面変換ができれば工数削減効果の持続、設計資産の安全性、流用設計、PL法対策が万全です。

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