構想設計: 3D で行うべきかどうか

革新的な新製品を生み出す。それこそが、今日の競争の厳しいグローバル市場で企業が存続し、収益を上げ続けるための手段です。製造メーカーが成功する革新的な製品を開発する能力は、多くの場合、新しいアイデアやコンセプトを育み、具体化し、発展させて新製品を作り上げる能力にかかっています。設計者やエンジニアが複数の代替設計案の作成と検討に時間をかけることができる企業は、それができない企業より一歩先を行っています。PTC による構想設計のトレンドに関する調査によれば、92% の回答者が、構想開発段階でより多くの代替設計案を検討することで大きなメリットを得られるだろうと答えています。しかし残念ながら、多くの場合、設計チームは厳しい開発スケジュールを守るため、設計検討段階の時間を切り詰め、十分に検討できないまま最終候補を選択しています。その影響は甚大です。この段階でミスを犯し、不適切な製品アイデアが次の段階へ送られた場合、大きな問題を引き起こしかねません。

構想設計には、異なる考え方とツールセットが必要
ほとんどの企業が 3D CAD 導入のメリットを認識しています。強力な 3D パラメトリック モデリング ツールが市場に登場して以来、機能向上努力の大半が新機能の追加に注がれてきました。そうした新機能では、設計サイクル全体を通じて活用できる、詳細で豊富なデータを含む CAD モデルの作成に重点が置かれています。しかし、コンセプト モデリングは違います。この段階で使用されるツールは、柔軟で直感的でなければなりません。ユーザーが、ミスを恐れずに、いろいろ迷いながら自由にさまざまなオプションを検討できる必要があります。結局のところ、この段階でのミスは、実際には後々の設計の向上につながります。パラメトリック モデリング ツールでは、しばしば設計のアイデアを時期尚早に確定することを強いられます。このため、多くのユーザーが構想設計では 2D ツールの使用を好みます。多くのエンジニアは、依然として設計のアイデアを紙やエンジニアリング ノートにスケッチしています。それは時代遅れだと考える人もいますが、この方法であれば、誰もが設計検討プロセスに参加して、ミスを恐れずに次々とアイデアを生み出すことができます。短所は、これらの生まれたてのコンセプトは変更が容易でないため、コラボレーションによるフィードバックを受けて、よりよいアイデアに発展させることができません。調査によると、新しい製品のアイデアのほとんどは、既存の設計を活用し、発展させたアイデアです。そうした既存の設計の多くは 2D の場合があることを考えると、ユーザーがこの段階で使用する設計ツールでは、2D と 3D の両方のデータを修正し利用できることが重要です。ニーズが非常に異なるため、多くの構想設計者は、多種類の 2D ツールおよび 3D ツールを使用していますが、これらは、詳細設計段階で使用されるものと異なります。このため、CAD ツール間に互換性がなく、モデルの再作成が必要になることが少なくありません。現在、構想設計には、レンダリング ツールから 2D スケッチ ツールに至るまでの寄せ集めのツールが使用される一方で、相互運用性を備え、設計を容易に修正できる新しいモデリング パラダイムが登場しており、使いやすくて直感的なツールですばやく簡単にコンセプトを生み出すことができるようになっています。

“ダイレクト” アプローチの使用
ダイレクト モデリング パラダイムは、以前の設計をベースに新しいコンセプトを生み出すエンジニアの能力を大幅に向上させます。ユーザーは、2D コンセプト モデルから始めて、それを簡単に 3D モデルの土台として利用できます。ダイレクト モデリング ツールでは、構想設計者は、2D 図面、スケッチ、サーフェス、単一部品、アセンブリ全体など、利用可能なあらゆる種類のレガシー データをデータ相互運用性の問題なく活用できます。ダイレクト モデリング ツールを使用すると、3D ジオメトリを押し引きするだけで、提案されたモデルの編集や変更を直感的に行うことができます。ダイレクト モデリングは履歴ベースではないため、ユーザーは、ジオメトリがどのように作成されたかを考慮することも、モデルのほかの部品への影響を心配することもなく、モデルに変更を加えることができます。ダイレクト モデリング ツールはパラメトリックベースのモデリング ツールより使用が簡単なため、CAD ユーザーでなくてもモデルの修正に参加できます。このため、コラボレーションによる構成設計のセッションに参加できる人の範囲が広がります。最大のメリットは、ダイレクト モデリング ツールによる時間の節約でしょう。これらのダイレクト モデリング ツールは、詳細設計に使用される履歴ベースのパラメトリック モデリング ツールとの相互運用性を備えているため、モデルの再作成が必要ありません。したがって、設計者は、より多くの時間をかけて、より幅広い代替設計案を検討することができます。

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