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機械設計歴20年以上のT.surfと言います。
今回は以下に関する記事です。
機械設計において
3DCADでも2D機能が
必要である理由
ﾋｽﾄﾘｰCADﾒｰｶｰ
が勘違いしている
2D機能について
解説します。
①結論
現在では、機械設計の分野でも3DCADが
普及しています。
ですが、実際の機械設計は全て3Dで完結しません。
2D機能も絶対に必要です。
さすがに将来的には部品製作用の2D図面は
なくなるとは思います。
ですが、2D機能という広義で考えると
決して2D機能自体はなくなりませんし、
2DCADレベルの自由度の高い2D機能は絶対に必要です。
では、機械設計に必要な2D機能とは何でしょうか？
それは以下となります。
- 構想検討
- 各種配管系統図やﾀｲﾑﾁｬｰﾄ検討
- お客様とのやりとり
上記のうち
構想検討に2Dが必要なのは
何度も本ブログで解説をしています。
今回は
構想検討からのお客様とのやり取り
に2Dが必要な理由
について説明します。
これを理解するには、まず
- お客様の業務の性質
- そこから考えられるお客様のCAD環境
から説明する必要があります。
②そもそもお客様は3DCADを使っていないケースが多い
概要
装置メーカーにとってのお客様は
医薬品、半導体など製品を扱う企業ですが
その中で直接やりとりする方は
製品を生産する工場の生産技術課などの技術者
つまり、生産技術の方です。
そもそも、生産技術の方は
3DCADを使っていないことが多いです。
なぜなら、生産技術の業務において
2Dのほうが効率がいい場合が多い
からです。
生産技術の業務は、
装置自体の細かなレイアウト技術は必要ありません。
製品の生産に必要なたとえば
- 建屋内の設備（装置）配置検討
- 製品生産に必要な要素技術開発
などが主になります。
これを一つ一つ理解していくと、
生産技術の方にとっては
3Dよりも2Dのほうが業務効率がいい
ということに気づきます。
建屋内レイアウト
まず、建屋内のレイアウトは
上面図での検討となります。
- 製品をどのような流れで装置に流すのか？
- どのように装置を配置すれば効率がいいのか？
- 装置のメンテナンススペースはあるのか？
- 作業者が通れるスペースはあるのか？
当然3Dは必要ありません。
上面図での検討だからこそ効率よく検証と検討が
できるんですね。
要素技術開発
例えばですが、デリケートな製品の場合
チャックなどをどうするのか？
などの要素開発をする場合があります。
この結果を装置メーカーに仕様として提示をします。
この要素技術開発は機構だけの設計です。
検討したらそのまま
2D図に展開可能なレベルのものですので
3Dまでの必要性は少ない場合が多いです。
③構想検討とお客様とのやり取り
概要
お客様の生産技術者は3DCADを使っていない
場合が多い
というより、
こと 建屋内レイアウトにおいては
2Dのほうが業務効率がいい
ということが御理解頂けたかと思います。
このことは、装置の仕様については
お客様とのやり取りは2Dで行うことが多い
ということになります。
実際のお客様のやり取り
例えば 3DCADの最高峰I-CADであれば
以下の流れが可能となります。
- 構想検討は2Ddrawingで行う
⇩ - そのまま、お客様に提出する
⇩ - お客様は2Dの建屋図に装置の上面図を
配置検討をする
⇩ - お客様と装置メーカーでやりとりをする
そして、
おおかたお客様に設計承認をいただいた後
次のSTEPに入ります。
- 2Ddrawing構想図を3Ｄ上の2D平面に投影する
⇩ - 3D上の2D平面で構想検討2Dから
全体検討2Dに進める
⇩ - 全体検討2Dが、だいたい完成する
⇩ - ここで、3D詳細設計を進めていく
これが、トップダウン設計であり、
原点にして王道のやり方なのです。
- 自由度が高く構想検討に特化した2Dによる
短時間、かつ質の高い構想検討 - それをお客様との直接やりとりに使用
- そのまま3D上の2D平面に投影して2D全体検討＆3D詳細設計
どこまでも無駄や矛盾がない非常に
効率的な流れとなります。
④補足：2D構想＆お客様とのやり取りができる3DCAD
上記で解説した
2D構想⇒お客様とのやり取り⇒3D詳細設計
という理想の業務の流れができるCADは
実は I-CADくらいです。
ソリッドワークスなどのヒストリーCADでは
これができません。
なぜ I-CADならばできるのか？
それは I-CADは機械設計者の悩みを解決する
CAD作りであり、
その結果 3DCADとして非常に自由度が高く
2D機能も通常の2DCADと謙遜のない仕上がりです。
それに対し ソリッドワークスなどの
ヒストリーCADは、
- 3D上の2D平面での2D機能に自由度がまったくない
- 自由度の高い2Ddrawing機能がない
- 2Ddrawingは3Dありきの機能しかない
- 2Ddrawingから3Dへの自由で直接的な投影機能がない
つまり、
構想検討そのものやお客様に提出する構想検討図に
必要な2D機能が根こそぎないのです。
メーカー
これからは
3Dの時代であって
2Dは必要ないよ
ということでしょうか？
もし、そうならあまりにも現実を無視した暴論です。
では、
ソリッドワークスなどヒストリーCADを使っている
装置メーカーでは、どうやって
- 初期の2D構想検討
- 2Dでのお客様のやり取り
をしているのでしょうか？
管理人が勤める会社では、
別の2DCADで構想検討している人
もいます。
こういった事実をソリッドワークスなどの
ヒストリーCADメーカーは
どのように理解しているのでしょうか？
⑤まとめ
現在 機械設計用の3DCADで
2D構想⇒お客様とのやり取り⇒3D詳細設計
この無駄がなく効率的な流れができるのは
富士通I-CADです。
一方ヒストリーCADは
- あくまで3DCADであることへの
意味がない拘りとその徹底 - 設計変更の重要度と頻度を曲解した
大して役に立たないパラメトリック
という非現実的なCADの仕上がりとなっています。
ですが、
実際の機械設計は2D機能が必要なくなる
ということはありませんし、
その必要性もありません。
従来の設計に問題があったとすれば、
それは全て2Dでやって来たことが問題なのであって、
2Dそのものが問題なのではないのです。
本記事は以上です。
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