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需要の高まるユニバーサルデザイン製品をSolidWorksで効率的に設計

これからの社会に求められる付加価値、ユニバーサルデザイン

これまでのものづくりでは製品に対して多くの機能やより高い性能を持つ製品の開発、市場投入が企業に求められていました。
しかし、各企業の製品性能がほとんど変わらない差が無くなってきた今、単純な性能を求めるだけでは市場で勝ち抜くことが難しくなってきました。
そこで各製品に対して基本的な性能に加え、付加価値を加えた製品設計が考えられるようになってきました。

ユニバーサルデザイン製品イメージ

加えて、近年の少子化などの影響により高齢化社会が進んでいく中、製品に「使いやすさ」を求める消費者の声に耳を傾けたユニバーサルデザインのものづくりが注目されるようになりました。
そのため、今では多くの企業が「使いやすさ」を付加価値とした製品として、ユニバーサルデザイン製品の開発に注力しています。

ユニバーサルデザインに基づくものづくりが求められるまで

ユニバーサルデザインに基づくものづくりの変遷図

ユニバーサルデザインに基づくものづくりの現場の声の変遷図

ユニバーサルデザインに基づくものづくり

誰もが快適に利用できることを目指す

  • 誰でも公平に使えること
  • 使い勝手が自由であること
  • 簡単で直感的に使えること
  • 必要なことがすぐにわかること
  • 間違いにくく危険がないこと
  • 少ない力でラクに使えること
  • 使いやすいサイズと空間があること

ユニバーサルデザイン製品の設計に苦労していませんか?

ユニバーサルデザインは通常の製品設計よりも精度の高い設計が求められる!

ユニバーサルデザインに配慮した製品設計では、求められる仕様・条件を満たすために通常の製品よりも複雑な形状やより厳しい軽量化が必要になりますが、ユニバーサルデザインを意識する余り、アセンブリ上での干渉問題への配慮や製品として重要な強度・安全性能の維持が難しくなります。
そのため、ユニバーサルデザインと製品の安全性を両立した適切な形状の作りこみに多くの時間を必要としてしまい、問題が発覚した際にはさらに多くの工数を掛けた設計変更を余儀なくされる危険性を秘めています。
不要な工数を掛けず、効率的に安全なユニバーサル製品を設計するには、従来よりも精度の高い設計を行うことが求められます。

ユニバーサルデザイン製品設計の苦労イメージ

ユニバーサルデザイン製品に有効なSolidWorks機能

設計の中核を支える3次元CADツールであるSolidWorksは3次元の特性を生かした機能を豊富に搭載しています。2Dスケッチ・フィーチャーを活用したフィーチャーベースによりモデリングを行い、部品・アセンブリ・図面を効率的に作成・編集することが可能です。作成した3次元データを使用して3次元空間上で形状の測定・干渉の確認など、設計の適正を検証することもできます。

アセンブリ可視化

アセンブリ構成部品の質量や密度、ボリューム、総重量などの情報をアセンブリ可視化機能により算出することが可能です。

アセンブリ可視化の流れ図

干渉チェック

部品、サブアセンブリなどを基に構築されたアセンブリモデル内で干渉の有無、ボリュームを検出することが可能です。

アセンブリモデル内での干渉の有無確認イメージ

また、ユニバーサルデザイン製品では、「使いやすさ」、「持ちやすさ」などを考慮した形状を作成するため、曲面形状を多く持つ製品作りが求められますが、SolidWorksには各種フィーチャー・サーフェス機能を搭載しており、曲面形状のモデリングにも柔軟に対応することが可能です。

組み合わせ:除去

マルチボディの干渉部分を取り除くまでの図

マルチボディの干渉部分を取り除く

ロフト

ガイドカーブを使用したボリューム定義イメージ

複数の輪郭・ガイドカーブによりボリュームを定義する

スイープ

輪郭を押し出しボリュームを定義したイメージ

「パス」にそって輪郭を押し出しボリュームを定義する

ロフトサーフェスとフィルサーフェス

〔ロフトサーフェス〕と〔フィルサーフェス〕の使用イメージ

サーフェスに正接な輪郭を複数作成して〔ロフトサーフェス〕、開いた領域にて〔フィルサーフェス〕

サーフェスロフトとフィルサーフェス

〔サーフェスロフト〕と〔フィルサーフェス〕の使用イメージ

〔サーフェスロフト〕と〔フィルサーフェス〕の使用イメージ

解析機能を使用した安全性能検証

SolidWorksでは拡張機能として、応力計算を行う構造解析ツール「SolidWorks Simulation」を使用することができます。作成した3次元データに対して製品の使用時の状況を再現することで、製品使用時に生じる負荷を再現、安全性能の検証を行うことが可能です。
その他、機構解析ツール「SolidWorks Motion」では、アセンブリ上の機構部分を駆動して製品の動きを再現し、使用時の適正や各部品への影響を検証することができます。
それぞれSolidWorksに完全統合された機能になるため、すべての機能をCAD上で使用することができるため、複雑なオペレーションなどを必要とせず、簡単に使用することができます。

手すりに体重が掛かって大丈夫か?

使用した時の負荷に耐えられるか?

アームの動きを再現し、入浴装置の機構再現

モーターの動力を設定、カウチの機構再現

3次元データ設計を効率化させる各種機能を搭載

標準的なモデリング機能のほか、3次元設計を効率的に行う際に有効な機能が豊富に搭載されてします。モデル内のワイヤー・ケーブルのモデリングを簡単に行える配線設計ツール「SolidWorks Routing」や3次元空間の領域・レイアウトの検討に有効な「エンベロープ」、電気系CADデータの読み込みを可能にする「CircuitWorks」など、設計上の問題や手間を解決し、効率的な設計を可能にします。
その他、3次元CADを用いたレンダリングツールや環境影響評価ツール、ドキュメント用オーサリングツールなど、設計データを設計以外の分野でも活用するための機能も充実しています。

エンベロープ機能画面

エンベロープ機能画面

配線設計ツール画面

配線設計ツール画面

電気系CADデータ読み込みイメージ

電気系CADデータ読み込みイメージ

レンダリングツール画面

レンダリングツール画面

環境影響評価ツール画面

環境影響評価ツール画面

ドキュメント用オーサリングツール画面

ドキュメント用オーサリングツール画面

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