3DCADはどのぐらい業務で役立つのか、疑問を抱える方も多いのではないでしょうか。近年、製造業においては業務の効率化・自動化が進められてきています。製造業は経済環境に左右されやすい業界でもあり、生産性を高めていく必要があるでしょう。
本記事では、3DCADのメリットと活用方法について詳しく解説していきます。現場で3DCADを活用したい方は、ぜひ参考にしてください。
3DCADとは
まずCADとは、コンピューター支援設計という意味です。紙の図面ではなく、コンピューターを使って設計を行います。
また、平面での図面作成ができるのは「2DCAD」であり、立体的な図面作成ができるのが「3DCAD」です。
2DCADで平面図を作成する場合、さまざまな角度で作成した断面図を見比べて、頭のなかで完成図を想像する能力が必要です。いっぽうで、3DCADは2DCADと比較すると視覚的に表現でき、完成形がイメージしやすいため、現場作業の効率を高められます。
以前は3CADを導入しようと考えてもコスト面でのネックや、ハードウェアの制約から、導入が困難でした。しかし、今では比較的安くて使用しやすいソフトが普及しているため、個人・法人を問わず幅広く使用されています。
3DCADと2DCADの違い
2DCADと3DCADでは、視点・特徴・図面管理などの違いがあります。3DCADの視点は、コンピューター上の仮想の3D空間に立体形状を作成します。作成された図面は、立体図として描かれているため、見る側に特別なスキルは必要ありません。
いっぽう、2DCADは正面図・平面図・側面図で構成されています。x, y, zを使う「三角法」の視点から図面が作成されているので、三角法を理解していないと物体の認識が難しいです。
図面の管理では、3DCADの場合は立体的なモデルを作成し、必要な視点の図面を2Dに切り出せます。立体をひとつ管理しておけば、図面の複製が可能です。
いっぽう、2DCADでは視点ごとに図面を作成するため、視点が増えれば管理するファイルが増えてしまいます。
3DCADの種類
3DCADは、下記の3つの種類です。
・ハイエンドCAD
・ミッドレンジCAD
・ローエンドCAD
ひとつずつ見ていきましょう。
ハイエンドCAD
「ハイエンドCAD」は、3Dモデリング機能以外にシミュレーション機能も充実しています。高価ですが高速処理ができて、リードタイムを短縮できるのが特徴です。
主に自動車・航空機・家電など製品の部品点数が多く、複雑な設計を必要としている分野で利用されています。代表的なソフトは、下記のとおりです。
| CATIA | 価格160～540万円 |
| Creo Paramatoric | 価格114～120万円 |
ミッドレンジCAD
ミッドレンジCADは、ハイエンドCADと比較すると低価格であり、操作が簡単です。機能面で劣る部分はありますが、主要な3Dモデリング機能はハイエンドに劣らず、設計で十分に使用できます。
主に家電製品、電子通信機器、製造業界で利用されています。代表的なソフトは、下記のとおりです。
| SolidWorks | 価格 98.5万円～158万円 |
| Inventor | 価格 年間36.7万円 |
| Solid Edge | 価格 50～180万円 年間15～50万円（サブスク型） |
ローエンドCAD
ローエンドCADは、数万円程度で利用ができるCADから無料のCADまで、さまざまなものがあります。
個人が趣味の範囲内で使用するには適していますが、複雑な形状を作り上げる設計には機能的に不十分です。代表的なソフトは、下記のとおりです。
Inventor LT
123d design
DesignSpark 価格は無料
Creo Elements Direct Modeling Express
3DCADのメリット・デメリット
3DCADを利用するメリット・デメリットについて解説します。
メリット
3DCADを活用するメリットは、下記の3つです。
・人的コストの削減
・図面を視覚的に理解できる
・試作品の作製工程を簡略化できる
3DCADを導入する最大のメリットは、人的コストの削減です。3DCADを導入すると、今まで人が時間をかけて行なっていた作業の大部分が簡略化できるため、人材確保に悩まなくなります。体積などの幾何情報をコンピューターに入力するため、ミスも起こりにくいでしょう。
また、3DCADは、図面に関しての専門的な知識がなくても完成時の形状をイメージしやすいため、顧客との打ち合わせに時間がかからないメリットがあります。
すべての図面が3Dで紐付けられていると、ひとつの図面を修正するだけで、関連する図面も自動的に修正できます。図面修正時の不整合を減らせますので、大幅に時間短縮ができるのはメリットです。
このように自動化できれば、すべてを手作業で行う場合に比べて、大幅に業務を効率化できるでしょう。
デメリット
3DCADは、導入する際に高額なコストがかかってしまうのがデメリットです。3DCADソフトが動作できるパソコン環境を整えるための初期費用が、想定以上に高くなるリスクがあります。
また、3D設計の概念を理解し、操作を学んでから慣れるまでに時間がかかってしまうことも考えられます。高額なソフトを購入しても使いこなせなければ、使用しなくなってしまうでしょう。
3DCADの将来性
3DCADの将来性では、下記の内容を解説します。
・ものづくり分野では欠かせないため将来性がある
・扱える人材が少ないため将来性がある
・AIでは代替できない部分があるため将来性がある
ひとつずつ見ていきましょう。
ものづくり分野では欠かせないため将来性がある
建築・機械・自動車など、多くのものづくり分野では、3DCADを利用して業務が進められています。
たとえば、建築業界ではデザイン・構造計算をし、建築基準法に基づいて建築確認申請を行ううえで、平面図・立面図といった図面は欠かせません。そのため、CADと切り離して考えることはできないでしょう。
3DCADを利用すれば、設計上の問題をすばやく発見して解決できるため、設計者は余計な修正作業に時間を取られる必要がなく、設計に集中できます。
扱える人材が少ないため将来性がある
企業側は3D CADを扱える人材を求めていますが、そうした人材は現在、まだまだ少ないのが現状です。
今後、2DCADから3DCADに移行する企業数が増えていき、人材の需要はさらに高まっていくでしょう。そのため、3DCADの業務は将来性が高いといえます。
3DCADデータ制作ができる人材不足にお悩みでしたら、デジタル総合印刷株式会社にご相談ください。
AIでは代替できない部分があるため将来性がある
AIには、人の考え方や感情的な要素を含めた作業ができません。たとえば、3DCADを活用した業務では、お客様によって要望や条件が異なるため、イメージをくみ取ってデザインや製品の設計が行われています。
また、製造工程を考えた設計ノウハウを反映させる力が必要です。長い期間ものづくりに関わってきた経験が必要とされ、技術的な部分のフォローについてはAIにはまだ難しいでしょう。
3DCADの活用シーン
3DCADの活用シーンでは、下記の内容を解説します。
・製品、設備設計
・製造指示
・製造現場での閲覧
・イラストやカタログ
ひとつずつ見ていきましょう。
製品・設備設計
製品の設計業務では、部門間の情報連携の遅れやリードタイムの増加など、悩みは尽きません。また、情報の活用が不十分なために、作業ミスが多発してしまうこともあるでしょう。
製品の設計では、3Dデータを活用して、今までよりも見積書の作成や各種報告書の編集がしやすくなっています。3Dデータを活用すれば、製品の品質が向上しミスを減らすこともできます。
製造指示
製造指示書が分かりにくいため、作業ミスが多発している場合があります。また、指示書を手作業で修正すると、スケジュールがタイトであり、細かいところまでの修正が行き届きません。
製造の現場では、3Dデータを作業指示に使用しているケースが多いです。工程検討から製造指示書作成を自動化することにより、業務の時間を短縮しています。
3Dデータに基づいて組立指示書を作成し、アニメーション動画を組み合わせた組立指示によって、製造現場への理解度が高まり、作業ミスが減っています。
製造現場での閲覧
製造現場では、製造指示書を参照して作業を行います。3DCADから変換された3DPDFであれば、断面形状・寸法計測ができます。大事な情報も3Dデータを活用して共有ができれば、補足資料の作成の手間を省けるでしょう。
また、図面を読む知識がなくても、3Dデータを見れば製造指示書の内容が理解できるようになっています。製造指示書への理解が深まれば作業ミスが減り、生産性を高められるでしょう。
イラストやカタログ
商品の取扱説明書を作成される際に、テクニカルイラストをプロに依頼する場合があるでしょう。テクニカルイラストトとは、商品の取扱説明書に載っているイラストで、各商品のパーツ・扱い方を記載しています。
テクニカルイラストの作成においても3Dデータが活用されています。たとえば、イケアは組立式の家具を販売していますが、どの国でもわかるような組立説明書にするため、言語ではなくイラストのみで説明をしています。
3D CADは、3DデータをCGにする機能を持っているものが多いです。大規模な製品を設計している場合は、実際に製品を製造するとコストがかかるので、CGデータをカタログに用いています。
3DCAD選びのポイント
3DCADソフト選びのポイントは、下記の4つです。
・導入目的を明確にする
・業務プロセスがどのように変化するか確認する
・機能性や操作性を確認する
・導入後のサポート体制を確認する
ひとつずつ見ていきましょう。
導入目的を明確にする
3DCADソフトを選ぶ際には、導入目的を明確にするのが重要です。既存業務のどの部分を改善したいのかを考え、どのように業務を効率化したいのかにより3DCADソフトの選び方が変わります。
たとえば、図面の作成をスピーディーに行い設計時間を減らし、できた時間で新しい業務を行うなど目的を明確にするとよいです。
導入目的が明確になれば、部署で必要な台数が把握でき、どんな機能を重視すべきなのかもわかってくるでしょう。
業務プロセスがどのように変化するか確認する
3DCADソフト選びのポイントとして、業務プロセスがどのように変化するか確認するとよいです。たとえば、製造業の現場で抱える課題や要望によって、3DCADソフトの選び方が変わります。
機械の設計や開発に特化したソフトや、設計時間を短縮できるソフトのなかから、業務プロセスの変化に対応できる3DCADソフトを選ぶことが大事です。どのように業務プロセスが変わっていくのか確認して、自社に合う3DCADソフトを導入していきましょう。
機能性や操作性を確認する
製造業向けのCAD・建築業界向けのCADなど業界によって、必要な機能が異なります。必要な機能が備わっている3DCADソフトであるか、事前に確認して導入しましょう。
2DCADに慣れている方でも、3DCADの操作は難しいと感じる場合があります。無料で使用できる3DCADソフトもありますので、担当者が操作を確認し、CADを使用できる人材を増やしていくと作業工数を増やさずに済みます。
3DCADソフトを導入する際には、自社の業種に合っているのか、必要な機能が組み込まれているか見極めましょう。
導入後のサポート体制を確認する
3DCADソフトは、図面を立体的にしたデータを使用するので、操作がやや難しいです。初めての導入であれば、使い慣れていないソフトを使用するため、スムーズに操作ができるまでに時間がかかるでしょう。
電話やチャットで、3DCADソフトの疑問点を質問し、解消できるサポート体制はあるのか、あらかじめ確認しましょう。
まとめ
本記事では、3DCADのメリットと活用方法について詳しく解説しました。3DCADを導入すると、今まで手作業でしていた業務を自動化でき、現場作業の時間を短縮できるため、人材確保に関する悩みも減少するでしょう。
また、現在は3DCADに移行する企業数が増加しているため、3DCADオペレーター業務の将来性が高いといえます。
2DCADと3DCADを使用した場合を比較すると、3DCADを使用した方が作業時間を大幅に短縮でき、人材確保に悩まなくなるため、3DCADを導入するのがおすすめです。
3DCADソフトを選ぶ際には、ツールが自社に合っているのか、必要な機能が組み込まれているか確認してから導入しましょう。
