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実世界のデータを生かした製品設計が可能になる次期「Creo」

PTCジャパンは2015年10月27日、年次ユーザーイベント「PTC LiveWorx Japan 2015」を開催。同イベントの分科会講演の中で「PTC Creo」(以下、Creo)の最新情報と今後のロードマップについて発表した。

「PTC Creo 最新情報とロードマップ」と題し、講演を行ったのは、同社 CAD事業部 テクニカルディレクタの芸林盾氏。「Creo 3.0」の振り返りと2014年12月に行われた「PTC Live Tech Forum 2014 東京」以降の新規情報、そして「Creo 4.0」以降で追加される予定の新機能について紹介した。

※ 本記事は、製造業技術者向けポータルサイト「MONOist」から転載しています。

Creo 3.0の振り返り

まず、Creo 3.0の振り返りとして芸林氏が真っ先に挙げたのが、複数CADを用いたコラボレーションとシステム統合の最適化を支援する「Unite Technology」だ。

Unite Technologyにより、異なるCADで作られたデータをそのままCreoの設計環境に取り込む(「インポート」する)ことができ、ダイレクトモデリング機能で、ジオメトリを変更したり、フィーチャ化したりすることが可能となった。「Unite Technologyは、非常に好評な機能の1つ。この機能のおかげでCreo 3.0の導入を決定したユーザーも多くいる」と芸林氏。「SOLIDWORKS」「CATIA」「NX」「Autodesk Inventor」「Solid Edge」といった一般的な3次元CADのデータをインポートできる。

PTCジャパン CAD事業部 テクニカルディレクタの芸林盾氏

また、SOLIDWORKS、CATIA、NXといった他社CADのデータを「オープン」する機能も備える。前述のインポートとは異なり、データ変換することなく、そのまま他社CADのデータをCreo上で開く(オープンする)ことができる。ファイル変換や修正といった手間/コストが軽減されるため、複数CADを活用している設計現場に有効な機能の1つだという。「Unite Technologyは、Creo 3.0の標準パッケージに含まれているもの。従来パッケージを利用しているユーザーであれば、Creo 3.0にするだけでマルチCAD環境に対応した最新の設計環境を利用できる」(芸林氏)。

Unite Technologyでさらに見逃せないのが「自動更新」だという。オープン機能でCreo 3.0に取り込んだ他社CADデータのオリジナル側に変更があった場合、その更新内容が自動的にCreo 3.0側にも反映されるのだ。

「例えば、SOLIDWORKSの元データに変更があった場合、そのデータに組み付いていたCATIAのデータも自動的に更新される。SOLIDWORKS、CATIA、NXといった他社CADのデータであっても、Creo 3.0の中に入ってしまえば同時並行で作業を進めることができる。それも、Creoのデータを扱っているかのように同じ操作感で行える。こうしたコラボレーションを可能にした点がUnite Technologyの大きなメリットだ」と芸林氏は説明する。

「構想設計」にも注力

もう1つ、Creo 3.0の振り返りとして芸林氏が詳しく紹介していたのが「構想設計」機能だ。Creo 3.0では、パラメトリック形状とフリースタイルによる自由曲面形状を連携させる機能が強化されている。「あるエッジに対して吸着できるようになったので、寸法を保持したまま、引っ張ったり伸ばしたりしてデザインが行える」(芸林氏)。

また、構想設計における2次元と3次元の融合をもたらすツールとして「Creo Layout」を紹介。「2次元で構想設計を行いたいのであれば、Creo Layoutを用いることで、後から3次元情報と連携させることが可能」(芸林氏)という。

もちろん、3次元で構想設計できるのがベターである。しかし、パラメトリックだと寸法が必要になってくるので、数値の決まっていないものを作るのが苦手だ。こうした課題に対し、同社は「Creo Direct」を提案する。「もともと『CoCreate』は構想設計の部分が非常に得意だった。この強みを受け継いだのがCreo Directだ」(芸林氏)。

そして、Creo 3.0から追加された新しいモジュールが、「Creo Design Exploration Extension(DEX)」だ。設計者が、元の設計データに変更を加えることなく、安全に設計アイデアの検討・評価が行えるというもの。「従来、元データを複製して、設計アイデアの検討・評価を行ってきた。検討の結果、良いアイデアが生まれても、それをもう一度元データ(原本)に反映しなくてはならないし、そのアイデアに至るまでの経緯などが全て残らない。Creoの中で設計者の思考の部分をしっかりと残し、いつでも見直すことができる。それがDEXだ」(芸林氏)。

その他、Creo 3.0の強化ポイントとして、ヘルプやチュートリアルの充実、「Mathcad」の機能強化、射出成型解析などについても振り返った。

2014年12月以降の新規情報

続いて、芸林氏は2014年12月に行われた「PTC Live Tech Forum 2014 東京」以降にアップデートされた内容について紹介した。

最初に、3Dプリンタの利用を支援する取り組みとして、ストラタシスの協業について説明。

「今後さらに、3Dプリンタを最終製品の製造に用いるケースが増えていくだろう。ただ現状では、CADで作った設計データを別のツールに取り込んで、3Dプリント用に最適化されたデータに変換。それを検証し、3Dプリントして造形物をチェックし、またCADに戻って設計データを修正(再作成)するといったループが繰り返されている。われわれは、3Dプリンタを実際の製造に活用していこうというユーザーを支援すべく、設計から3Dプリントまでのシームレスなワークフローを実現する統合ソリューションを、ストラタシスと協業して提供していく考えだ」と芸林氏。

現在提供中のCreo 3.0(M040)では、マルチカラー/マルチマテリアル対応のストラタシス製3Dプリンタ「Objet500 Connex3」をサポート。Creo 3.0で設計したCADデータを、別の専用ツールに取り込んでSTLフォーマットなどに変換することなく、Creo 3.0上で問題点の確認プレビュー、造形時間と材料消費量の把握、色指定、サポート材の視覚化などが行え、ダイレクトに3Dプリント出力することが可能となっている。

「将来的には、反復設計の削減やより簡単な3Dプリントの実現。機能性・強度などを保持したまま軽量化や省部材化を可能にする機能などを盛り込んでいきたい。また今後、Objet500 Connex3以外のストラタシス製3Dプリンタについてもサポートしていく予定」(芸林氏)。

IoTを活用したテクニカルサポートの実現

管理者のための機能として、IoT(Internet of Things)技術を活用し、国や地域、設計者のスキルや利用状況、使用製品などを正確に把握し、効率的にリソースを管理できる「Performance Advisor for PTC Creo」について紹介した。

「Creoを1つのIoT対応製品としてモニタリングを行い、さまざまな情報をIoTプラットフォーム『ThingWorx』に集めてデータベース化。それを分析・解析して、役立つ情報としてWeb上で見える化する。Creo 2.0(M150)以降、Creo 3.0(M030)以降の製品で既に使える機能だ」(芸林氏)。

また、利用中のハードウェアの状況やアプリケーションが落ちた状況なども把握しており、ThingWorx上のアドバイス作成エンジンと、もともと存在するSalesforce上のテクニカルサポート/各種アドバイスデータベースを連携させることで、最適なアドバイスを迅速にユーザーに届けることも可能だという。「的確なアドバイス、テクニカルサポートを受けられるので、常にハイパフォーマンスで設計作業を行うことができる」と芸林氏。

ThingWorxに集められたビッグデータを活用・解析することで、再現性の低い不具合の原因を特定したり、問題を回避するための具体的なアドバイスを行ったりすることも可能になるという。

Creo 4.0以降で追加予定の新機能

最後に、Creo 4.0以降に追加予定の新機能の一部について紹介が行われた。

まず、芸林氏が挙げたのは「Model Based Enterprise(MBE)」のサポートだ。「3次元設計では『幾何公差』が重要になってくる。現状のCreoでも幾何公差に関する機能は備わっているが、単に表示するための機能にすぎない。残念ながら、設計内容を理解して幾何公差を表示するということができていない」と芸林氏は語る。

こうした公差に関する機能をさらに改善していくため、同社はサイバネットシステムの子会社であるSigmetrixと協業。Sigmetrixが手掛ける「GD&T Advisor」の機能を次期Creoに取り込む計画だという。GD&T Advisorは対話型の幾何公差サポートツールで、Creoのネイティブアノテーションを生成できる他、修正や追加などのアドバイスをビジュアルで表示してくれる。こうした機能により、設計者の経験によるバラつきや、後工程への指示・伝達ミスを軽減できるようになる。

また、アセンブリ機能のパフォーマンス強化も行われる計画だという。

そして、「デジタルツイン」に関する機能追加についての言及もあった。デジタルツインとは、IoT技術でさまざまなデータ(センサー情報など)を取得し、実世界で起こっていることを、デジタル世界にコピーしてしまうという考えだ。製品に組み込まれているセンサーからの情報をThingWorxで収集し、実環境の振る舞いをデジタルプロトタイピング環境(Creo)上で再現することで、製品の状態やパフォーマンスなどを細かく把握することができる。

製品設計におけるデジタルツインの活用について、芸林氏は「ThingWorxで製品に組み込まれたセンサーからの実データを収集。そして、Mathcadを使って集めた無数のデータを単純化・平均化するなどしてデータを整えることで、実環境に近い条件で解析や検証を行うことができる。また、得られた実データを、次の製品開発に役立てるといった利用が考えられる」と説明する。

さらに、「バーチャルセンサー」についても紹介。バーチャルセンサーとは、センサーが設置されていない箇所の振る舞いを知りたい場合に、センサーが設置されている箇所の情報とCreo上の3Dモデルから該当箇所(センサーがない箇所)の振る舞いを予測し、あたかもそこにセンサーが設置されているかのように扱うことができる仕組みのことだ。「IoT対応製品を設計する際に、このバーチャルセンサーを活用することで、センサーの最適化が可能になる」(芸林氏)。

※ 本記事は、製造業技術者向けポータルサイト「MONOist」から転載しています。

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