CADの特性を理解して設計しよう

3次元CADの特徴

　2次元CADの場合、図形は平面図で表現されるため、設計者ですら、しっかりとした形状のイメージを持てない人も多いかと思います。設計者でさえそのような状態ですから、設計部門以外の組み立て担当者や部品手配の担当者は、2次元平面に描かれた図形を立体的にイメージすることは困難であり、製品が複雑になるとまったく理解できない状態になります。そのような問題は、3次元CADが解決してくれます。

　3次元CADの特徴は、次の2つに大別できます。

• 立体的な視覚効果　3次元CADで作成するモデルによって、「立体的な視覚効果」が向上します。そのため従来は図面を読めなかった他部門の担当者でも、部品を製作する前に組み立て性などの評価ができ、部品の作り直しを減らせるなどのメリットがあります。 また、顧客へのプレゼンテーションや、他部門とのデザインレビューなど設計者以外の人が計画図を見るときに役立ちます。
• モデリングデータの2次利用　モデリングデータを加工データとして工作機とリンクさせることで試作部品の製作期間が大幅に短縮できます。また技術資料として理解しやすくまとめることができドキュメント作成期間の短縮化が図れます。

　ところが、3次元CADを使うと設計時間は2次元CADに比べると延びる傾向にあります。

　3次元CADは2次元CADとは比較にならないほどの数の操作コマンドを持ち、モデリング手順は何通りも存在するために、設計者の頭の中は「部品のイメージ半分、モデリング方法の迷い半分」状態となってしまうためです。

　また、より具体的に部品が画面上に見えてしまうため、部品の存在意義や機能もそこそこに、細かい形状をデザインして「カッコ良くする作業」に時間を取られがちです。さらに、曲面のある複雑なモデルの形状を変更しようとすると、エラーが発生したりします。

　3次元CADを操作するうえで、設計者が現実に体験する一般的な問題点を列記します。編集部注*マシンのスペックにより異なる場合があります。

• データを読み込むのに時間がかかる
• 回転やズームが滑らかに動作しないため、時間がかかる
• フィーチャ（特定の形状を作るためのコマンド）の更新に時間がかかる
• 保存するのに時間がかかる
• 原因不明のエラーでCADがハングアップする
• 大アセンブリが呼び出せない
• 複雑なモデルの修正ができない

　このように、3次元CADにはデメリットがたくさんあり、詳細設計に時間がかかります。しかしながら、3次元CADを導入すると設計期間が短縮するのです（図4）。

図4　設計期間そのものは短縮する

　これは、｢立体的な視覚効果｣と｢モデリングデータの2次利用｣によって設計部の下流工程部門において、コンカレントに業務を進めることができるため開発工程が大幅に短縮されるのです。

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　3次元CADの最大のメリットが、｢立体的な視覚効果｣と｢モデリングデータの2次利用｣であることを理解していただいたと思います。次回は、開発期間を大幅に短縮する機能である｢モデリングデータの2次利用｣について、詳しく解説します。（次回に続く）