3次元CADで車いすや義足を設計。解析ツールも活用して品質を高めつつ、リードタイムや開発期間の短縮も実現

導入事例の概要

福祉機器の研究開発と製造販売を行う岐阜県各務原市の株式会社今仙技術研究所は、電動車いすや骨格構造型義足などの設計に3次元CADを活用。経験者でなくても手軽に扱える統合解析ツールも駆使して製品の耐久性や安全性を高めるとともに、開発期間や試作コストも大幅に短縮している。

高度な研究開発力と技術で、障がいを持つ人の生活をサポート

株式会社今仙技術研究所は、電動車いすや骨格構造型義足などの研究開発と製造販売を行う福祉機器メーカーだ。その歴史は、1971年に自動車部品メーカーの株式会社今仙電機製作所内に医療器部が設けられたことに始まる。同年、日本初の電動車いすを発売したのに続き、義足や義手などを次々に開発した医療器部は、1982年に今仙電機製作所から独立。

「日本の生活様式に合うものをMade in Japanのクオリティで生み出そう」という理念の下、日本人の体形や住環境に適した安全で扱いやすい製品づくりに徹してきた。

2011年には、航空機や自動車関連部品などの製造が盛んな岐阜県各務原市に社屋を移転。地域の製造企業から協力を受けられる環境を得て、その開発力に磨きをかけた。

設計を2Dから3Dに変更し、開発に要する期間を大幅に短縮

同社が車いすや義足の設計に用いているのが、3次元CADソフトウェアのSOLIDWORKSだ。導入したのは2002年。2Dによる設計では各部位の断面図を描いたり干渉チェックをしたりするのに多大な労力と時間を費やしていたが、SOLIDWORKSによってその作業が大幅に省力化され、設計に要する期間が半減した。

また、3Dモデルの重要な場所だけに寸法を記入して協力会社にデータを渡すだけで依頼内容が容易に把握できるようになり、外注した部品が納品されるまでのリードタイムも約1カ月から約2週間に短縮されたという。

直感で理解できるUI。テレホンサポートで疑問を即解決

SOLIDWORKSを設計業務に長年利用し続けている理由、そして設計した製品の強度などを検証するSOLIDWORKS Simulationの導入の決め手は、熟練した技術を持たない設計者でも扱いやすい操作性である。

「電動車いすや義足の機構系設計者となる社員は、入社するとすぐSOLIDWORKSの研修を受けます。初心者でも直感的に理解しやすいUIなので、どの社員も2～3カ月程度で基本操作を覚えられます。分からないことがあれば、大塚商会さんの『たよれーる CADテレホンサポート サービス』へすぐに問い合わせできるのも心強いです」と、EMC事業部 EMC技術課 EMC技術係で電動車いすの設計に携わる後藤浩之氏は語る。

多様な解析データから、自在なシミュレーションが可能に

SOLIDWORKS Simulationが同社にもたらした最大の効果は、義足の耐久試験をする際の適切な条件抽出や、計測機器では測定できない箇所の厚みの把握など、分析動作にまつわる解析シミュレーションが手軽に行えるようになった点である。

「義足の部品は、使用しているうちに負荷がかかり続け破損してしまうことがあります。それを回収して構造解析でも解析することで同様の負荷を受けても破損しない強度に仕様を変更し、強化するのに役立てています」（大塚氏）

「使用中に部品が破損することがあるのは電動車いすでも同じです。電動車いすではユーザーごとに負荷のかかる場所が変わるので、あらゆる可能性を想定しながら破損が起きにくい設計開発に努めています」（中西氏）

このようにSOLIDWORKS Simulationの解析ツールは、義足や電動車いすを製造するうえで何よりも重視される安全性を高めることに大きく寄与している。