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製品開発のカギを握る構想設計を効率化するソフトウェアとは?

企画・構想設計段階で、QCD(品質、コスト、納期)の7~8割が決定される

従来の開発プロセスでは、実際にモノができてから検討をしていたため、干渉や駆動に問題が発覚した場合、手戻りや修正に膨大な時間をかけていました。現在では、CADやCAEの発達によりモノができる前の設計段階で課題をつぶしこむフロントローディングが主流になりつつあります。

フロントローディングにおいて、企画・構想設計段階で、QCD(品質、コスト、納期)の7~8割が決定されるといいます。つまり、「構想設計の結果が製品のDNAを決定する」ともいえます。

QCDに関わる構想設計、現状はまだ課題が山積み…

2次元で計画・構想図を描き、3次元で全体構想や詳細設計を行うケースが多くありますが、それぞれのツールを活かしきれていないという声を聞きます。

  • 2次元と3次元のツールが異なり、2次元構想設計のデータを活かした3次元詳細設計ができていない。
  • 設計変更の情報が2次元構想設計まで行き渡らず、構想設計データにノウハウが残らない。
  • 構想と詳細の連携が上手くいかず、開発期間が長くなり3次元で構想設計をしていない。

そこで、構想設計の効率化、ひいては製品力強化を実現するためにSOLIDWORKSをお勧めします。

配置、領域などの大枠の決定はトップダウン構想設計

トップダウン構想設計は、配置、領域、概略形状を定義した後、参照関係を付けて全体を調整します。各ユニットの配置位置やレイアウト、領域の取り合いなどの検討に役立ちます。

トップダウン構想設計の手順

  1. 参照用ファイルとしてレイアウトパーツを作成。
  2. 製品内各ユニットの配置位置や拘束空間の定義、モデルの概略形状の定義を行う。
  3. 構成部品にレイアウトパーツへの参照関係を付けておくことで、レイアウトパーツから製品全体をコントロール。
  4. レイアウトパーツで定義された領域や概略スケッチを守ることで、全体を確認しなくても他のコンポーネントとの干渉を回避。

作成したファイルをエンベロープとしてアセンブリに挿入できる

トップダウン構想設計で作成したファイル(平面・ソリッド・スケッチなどで構成されたファイル)をエンベロープとしてアセンブリに挿入できます。エンベロープとして認識させることで、質量特性を考慮しない、部品表に表記しない参照用データとして使用できるメリットがあります。

ソリッド・スケッチ・平面が作成されたファイルをエンベロープとして使用可能

ソリッド・スケッチ・平面が作成されたファイルをエンベロープとして使用可能

既存データを使って、リアルを想定した設計ができるボトムアップ構想設計

ボトムアップ構想設計は3次元空間上で既存データを組み合わせて構成検討を行います。

部品やアセンブリの詳細形状を作成する前に、製品の全体像や構成するユニット位置を再現できます。人体モデルやメンテナンス空間をエンベロープとして使用することで、人間が作業する環境を考慮した設計を行えます。早い段階で使用環境を想定した設計を行えるため、現場で失敗のない製品開発に役立ちます。

レイアウト段階で機構検討ができる

SOLIDWORKSに搭載されたスケッチブロック機能を使うと、スケッチを部品に見立てて駆動させることができます。通常のスケッチ拘束に加え、トラクション、ベルト/チェーンなどの拘束をブロック同士に加えられ、構想設計の段階から詳細な機構検討を行えます。

コンフィギュレーションによるバリエーション検討

コンフィギュレーション機能を利用すると、設計の複数案を1ファイル内に作成し、簡単に切り替えて検討できます。フィーチャーやアセンブリ合致のパラメーター、フィーチャー構成、アセンブリ部品構成などの異なる状態を複数パターンで保存して瞬時に再現できます。

高さ、リブ形状が異なる構成部品のバリエーション検討

高さ、リブ形状が異なる構成部品のバリエーション検討

アセンブリ・レイアウトパーツにコンフィギュレーションを作成しておくと、駆動時の状態をいつでも確認できる

アセンブリ・レイアウトパーツにコンフィギュレーションを作成しておくと、駆動時の状態をいつでも確認できる

アセンブリの整理はSOLIDWORKS Treehouseで効率化

SOLIDWORKS Treehouseを使用すると、専用のインターフェイスで検討したアセンブリ樹形図からSOLIDWORKSファイルを自動作成できます。新規ファイルの作成、保存などの操作を繰り返さずに、簡単な操作で設計に使用するアセンブリの構成を作成できます。

設計の初期に行われる製品全体のアセンブリ構想作業を効率化し、構想設計者の工数や負担を軽減できます。

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本トピックスでご紹介しきれなかった内容を資料にまとめています。もちろん無料! ぜひ情報収集や検討資料としてお役立てください。

SOLIDWORKSを利用した構想設計(充実の24ページ)

主な内容
  • 構想設計の重要性
  • トップダウン構想設計
  • レイアウトで機構検討 など

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