3DCADは難しい？導入しても失敗する原因と解決策

3DCADとは

3DCADは、コンピュータを使って物体や構造物を三次元的に設計する技術です。デジタル空間内で立体的なモデルを作成し、それを基に図面を描くプロセスです。 立体モデルを回転させてあらゆる角度から確認できるため、設計の視覚的な理解が容易となります。設計の段階からデータの解析や検証、動作シミュレーションを行うことができ、設計ミスを事前に発見できます。これにより、製品の品質向上や開発コストの削減に寄与します。複雑な部品や機構の組立て図を作成するのにも適しています。
近年は原材料費や人件費の上昇により製造業のコスト削減の取り組みが重要となり、コスト削減の方法として3DCADが注目されています。 これらの要因が組み合わさり3DCADの需要は高まっており、将来的にもその重要性が増すと予想されています。

2DCADと3DCADの違い

2DCADは主に建築図面、電子回路図、機械部品の図面、地図など、2次元の情報を作成するために使用され、 3DCADは機械設計、建築、製品設計、プロトタイピングなど、三次元の物体を設計およびモデリングするために使用されます。

平面図、断面図、図面などの2次元の表現に焦点を当てるのが2DCADの特徴で、建物の平面図、機械部品の断面図、配線図などを作成するのに適しています。一般的に比較的シンプルで、対象が平面上に制限されるため、複雑な形状や立体的なプロパティを表現できません。

それに対して3DCADは、三次元のオブジェクトを設計し、表示するために使用されます。これにより物体の立体的な形状やプロパティを正確にモデリング可能で、より複雑な設計、立体的な形状を正確に表現できます。

3DCAD導入が失敗してしまう原因

1. 大量のデータ管理

異なるファイル形式、大きなファイルサイズ、バージョン管理、データの整理、データのアクセス制御、データのバックアップ、データの共有など生成される多様なファイルとデータを効果的に整理、保存、および管理する必要があります。適切なデータ管理戦略とツールを使用することでデザインプロセスの効率性が向上し、データの整合性とセキュリティが確保されるため「データ管理」をいかに行うかが重要なポイントです。

2. 2DCADから3DCAD変換の失敗

2DCADのデータ管理手法が3DCAD データに合わないことによるデータの破壊があります。3DCAD のデータは、 2DCAD と3DCAD のデータ構造はが根本的に違うため、どれも1 ファイルではデータが完結しません。

例えば、アセンブリモデルには複数のパー ツが使われ、その個々のパーツ単位でファイルが複数存在します。3DCAD データはそれら 複数のファイルの組合せで構成されるため3DCAD で図面を生成するには、図面ファイル はもちろん、元となる3Dモデルなど関連する全ファイルが必要となります。

3. 3次元で考えることの難しさ

2DCADでは、物体や構造物を平面上に描画するのに対して3DCADでは物体や構造物を3次元的に設計しなければなりません。これは2Dから3Dへの移行で、物体の奥行きや立体的な関係を考慮する必要があり、初めてのユーザーにとっては難しく感じられます。 例えば、機械部品の組み立てや建物の設計において、各部品や構造物の立体的な位置関係を把握することが必要です。

立体的な思考は、3DCADの設計プロセスにおいて不可欠であり、設計の正確性と視覚化を向上させます。初めてのユーザーにとっては、2Dから3Dへの移行が難しいことがあるかもしれませんが、経験を積むことで、立体的な思考を発展させることが可能です。

4. 操作性が難しい

3DCADソフトの多くは多彩なメニューや機能を提供しているため理解するのが難しく、習得から活用できるまで身に付けるには数か月から半年の習得時間が必要になります。加えて「豊富な機能をどんな風に用いるか」ワークフローを作ることが大前提となります。 3D 設計立上げは、設計に関わる一連の業務の流れを、3Dという視点で再構築する作業が必要であり、ユーザーのワークフローへの 理解に基づいて作られた 3DCADの導入＆運用できる「使える 3DCAD」の選択が求められます。

3DCAD導入で失敗しないためには

PDM（製品情報管理システム）によるデータの一元管理

PDM は設計ワークフローを妨げることなくデータを管理、追跡、整理、製品のリードタイムの短縮、コストの削減、品質の向上などを支援します。設計に伴うすべての作成したデータには価値があり、CAD や設計システムで作成したデータだけでなく、関連するデータ、Word 文書、スプレッドシート、PDF なども含みます。PDM はそのすべてを管理するためにあります。 既にご利用のすべてのアプリケーションと統合できるためPDM が妨げになることはありません。