製造業の新常識! 未来の製造業を支える3DA活用

3DAモデルは、ものづくりのDXを加速

設計ツールとして、3D CADが主流になりつつある昨今のものづくりですが、製造をはじめ各プロセスで、いまだ2次元図面が求められているのが現状です。

ものづくりにおける業務の効率化、品質向上を果たす施策として、業務のデジタル化を推し進めるDXが求められる中、2次元図面の意義を見直し、業務プロセスを効率化するために有効な手段として3DAモデルの活用が重要とされています。

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図面レス化を阻む要因と対策

2次元図面に代わり、3次元モデルにPMI(寸法・注記、数量などの製造に必要な情報)が付け加えられたデジタルデータを3DA(3D Annotated:注釈付き)モデルといい、2次元図面作成の手間や、図面化の際のミスによる誤指示を削減することで業務の効率化効果があります。

3Dモデルに製造情報を持たせることで、3Dデータさえあれば製造現場でも図面に頼らず必要な製造情報を閲覧できるようになり、設計・製造業務における図面レス化を進められます。

2D図面がなくても製品情報を確認できる「ヒューマンリーダブル」な活用方法

3DAモデルの利用が進まなかった要因

各CADで、3DAモデル作成機能が搭載されていますが、利用が思うように進んでいない状況にあります。3Dモデル自体を使用する文化・環境なく情報確認に図面が必須であったり、3D図面作成のルールや規格も企業や部門によって統一されていなかったりということがあります。既存の図面の表現や規格を再現しようとしてもCADやビューアーのツールの機能不足で思うように作成できませんでした。

また、3DAモデルを作成しても、後工程の製造・検査などの各プロセスで使用するツールでPMIを読み込めず、図面を作成して指示する状況も3DAモデルの活用が進まない要因と考えられます。

対策が進む3DAモデルの活用

かつては進みが悪かった3DAモデルの活用ですが、現在も製造業界における技術革新と効率化の鍵となる存在であり、将来的にも3Dデータを中核に据えたデジタル戦略が不可欠であるため、国内外を問わず規格の制定や、CADをはじめ各工程におけるツールの機能進化といった対策が進んでいます。

  • 3DAモデルを閲覧しやすいCAD・ビューアーの機能強化

  • マシンリーダブルなPMIをCAMで利用

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SOLIDWORKSでの3DA活用

製造業において高いシェア率を誇るSOLIDWORKSを例にとっても、3DA構想が登場しはじめた当初から3DモデルへPMIを付与する機能(DimXpert)が搭載され、バージョンアップごとに機能が進化し、より効率的に製造情報を確認できるよう強化されてきました。

3DAモデルに求められる設計モデル、PMI、マルチビュー、2Dビュー、属性情報、管理情報、リンクといった各スキームを定義でき、ビューアーなどにより製造現場でもヒューマンリーダブルな利用が可能です。

 SOLIDWORKS 2008SOLIDWORKS 2025
基準寸法×
エッジ・参照平面を参照した寸法・幾何公差×
シルエットエッジを参照した寸法×
データム表記カスタマイズ(折れ線・直径表示など)×
公差円への寸法・幾何公差追加×
向きの異なる穴同士の位置寸法×
アセンブリ上での寸法・幾何公差×
3Dビュー(マルチビュー)の作成×
向きの異なる穴同士の位置寸法×
テーブルの追加×
ビューワへのマルチビュー出力×
PMI情報を出力(STEP AP242)×

3DAモデル活用の理想は製造、品質管理など開発プロセス全体での活用です。

SOLIDWORKSでは、SOLIDWORKS CAM、SOLIDWORKS Inspectionなどを利用することで、3DAモデル・PMI情報を活用した加工プログラムの作成、検査用ドキュメントの作成といった作業を可能にし、下流工程でも作業を効率化できます。

SOLIDWORKS 3DAモデルを下流工程で活用

未来の製造業を支える3DAモデルによる業務効率化

3DAモデル活用の理想的な形は、設計以降の製造、品質管理、販売、サービスに至る全ての開発プロセスで必要な情報を集約させ、一気通貫で利用できるようにすることです。

DTPDとして扱うことで幅広いプロセスで活用

現状はファイル形式やツールの制約から1CADデータに全情報を集約させることは困難ですが、3DAモデルを関連データと共にDTPD(3DAモデルを中核としたデジタル製品技術文書情報:JIS規格やJEITAのガイドラインで定義)として扱うことで、より幅広いプロセスで3DAモデル、PMIを活用した業務改善を行うと考えられています。3DAモデルは、ものづくりの各プロセスにおけるDTPDの作成を効率的に行えます。

3DAモデルがあることで下流プロセスなどで必要となる情報を効率的に作成

マシンリーダブルな3DAモデル活用

3DAモデルを後工程で使用するために、PMIをマシンリータブルな情報として扱うには、セマンティックPMIを保有できるファイル形式でのデータ授受が必要になります。SOLIDWORKS MBDでも、セマンティックPMIを含んだSTEP AP242形式への出力ができるため、対応したシステムであればPMIを読み取り、利用できます。

セマンティックPMIに対応した形式の一つ、QIFファイルは、PMIだけでなく、通常のCADデータには付与できない、検査業務で必要となる測定項目、測定プログラム、検査結果といった情報の追加にも対応しています。品質検査の工程全体で同一データを利用できるようになり、作業効率の向上を実現します。

今だからこそ! コミュニケーションに3次元を活用しよう

3D CADで設計を行い、3Dを正として全プロセスを効率化することが、設計製造工程に限らずものづくり全体の改善において非常に重要な取り組みになります。図面ありきのものづくりから脱却し、ものづくりプロセスの変革に不可欠な取り組みとして3DAモデル活用を進めることは、未来の製造業の支えになります。

まとめ(動画)

本動画は音声オンで再生されます。音量は、動画プレーヤー画面の下部にあるスピーカーアイコンで調整可能です。

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製造業の新常識! これからの製造業で必要となる3DAモデル活用方法

主な内容

  • 3DAモデルを活用した業務デジタル化
  • PMI関連機能の進化
  • 理想とする3DAモデル活用