三次元ＣＡＤの利活用に関する実態調査と考察
平野 重雄 Shigeo HIRANO
喜瀬 晋

Susumu KISE

関口 相三 Sozo SEKIGUCHI
奥坂 一也 Kazuya OKUSAKA
大谷 直樹 Naoki OOYA

概要：製品開発の効率向上を目指して，設計の高度化ータの活用業務についてお尋ねします．

が各方面で行われている．モノ創り，すなわち生産に寄回答（全業種）

与した図面も，三次元ＣＡＤ技術の進展により変貌してａ：コンカレント的な活用を行っている：３３社

いる．生産現場ではある種の戸惑いが認められるが，三機械：１１社，電気機器：６社，輸送用機器：６社，精密次元ＣＡＤが製品設計を行う上でのツールになっている．

機器：３社，その他工業：７社

このように設計の現場では三次元ＣＡＤの時代であると

ｂ：コンカレント的な活用は行っていない：１７社

言うように変わってきている．そこで，三次元ＣＡＤの利機械：９社，電気機器：２社，輸送用機器：１社，精密活用に関する実態調査を行った．

機器：１社，その他工業：４社

本報では，企業における全体的な三次元ＣＡＤの使考察：企画から設計，製造，検査，保守サービスにわたわれ方，設計プロセス上での用い方について，調査内る製品開発の全プロセスでツール，技術，手法，それら容とその結果および考察を論じている．に対応する人たちの変革，対応，導入が常に求められキーワード：CAD・CADD／三次元単独図／図面文化ている．
設計業務のイノベーションには，組織の見直しが必

1. はじめに要で，円滑な業務の遂行には設計の上流での取組み

長きにわたって，人類は図面を基礎とした設計システ方が重要になり，各種の検討をこの設計上流にコンカレムによってモノを創り出してきた．設計組織，設計手法，ントに集中させることになる．このためには，製品開発の設計の文化，さらには対象となる製品形状，製造方法全プロセスに関わる人がこの段階で集中的に同時に検においても，この設計システムの影響を受けている．

討を進めることが大切になる．

しかし，高度な生産に寄与した図面も，三次元ＣＡＤ

2.2. 設計プロセス上での用い方の進展により変貌し，三次元ＣＡＤの利点は，図面の文企画・概念設計（構想設計）・基本設計・詳細設計のプ化に多大な影響を及ぼしている．

ロセスにおいて，どの段階から三次元ＣＡＤを用いてい本報では，企業における全体的な三次元ＣＡＤの使ますか．次のプロセスを参考にご回答ください．

われ方，設計プロセス上での用い方などについて，実ａ：企態調査を行いその結果および考察を論じる．

ｂ：概念設計－Ａ；おおまかな形状や機構の決定

画－基本仕様の決定・コストの検討など
Ｂ；ポンチ絵による検討

2. 調査対象企業・調査項目・回答結果と考察
本調査は 2006 年より 2 年ごとに実施している．2012

ｃ：基本設計－計画図の作成（構想の具現化・性能や強度の検討）

年の調査は 9 月 20 日から 11 月 20 日かけて全てメール

ｄ：詳細設計－部品・組立図作成，材料特性の付与など送受信により行った．

回答（全業種）

調査対象企業を業種別に分類すると，機械 20 社，電気機器 8 社，輸送用機器７社，精密機器 4 社，その他工業 11 社の合計 50 社である．
2.1. コンカレント エンジニア リングの実現

ａ：企画の段階から用いる：８社
ｂ：概念設計（構想設計）の段階から用いる：２６社
内訳：Ａの段階から：８社，Ｂの段階から：６社
Ａ＋Ｂ：１２社

全体的な三次元ＣＡＤデータの使われ方も変化して

ｃ：基本設計の段階から用いる：９社

おり，特に製品設計におけるシステムの考え方・実施方

ｄ：詳細設計の段階から用いる：１社

法も改善されています．コンカレント的な三次元形状デその他：ｃとｄの段階から：４社， 全ての段階から：２社

考察：三次元ＣＡＤによりデータ化することによって，試考察：回答結果では設計計算（設計解析）におけるＣＡ

作後に行っていた評価・解析を前倒しして行うことがでＥのみの使われ方は１６％と少ないが，手計算とＣＡＥをきる(フロントローディング)．これにより，試作品を造る時併用しているとの回答結果（６８％）を合わせて判断する間とコストを省くことができる．また，様々な作業を平行しと，もはやＣＡＥの役割が単なる解析のツールとしてでて行うことができるので，品質の向上や製品開発時間のはなく設計のツールへ移行したと言える．

大幅な短縮につなげることができる．
2.3. 図面様式について

3. 図面の文化について

製造部門や外注先などに図面を渡すときの様式は，設計の基本概念は，その仕様を満たし価格の最適化

下記に示すどの項目に該当しますか．図例を参考にごを図る，すなわち図面を描くことである．図面は品物の回答ください（図例省略）．

形状を示す図と寸法数値や表面性状などの加工情報

回答（全業種：重複回答）から成立している．

ａ：二次元図面のみ：１９社
ｂ：二次元図＋三次元形状モデル：１５社

製作側が忠実に製作した製品の機構・機能など仕様通りでなければ，その全責任は設計者にある．一般的（割合）９：１{２社}，７：３{２社}，６：４{２社}，５：５{３社}，に設計者と製作者は別人であるため，図的思考・表現

４：６{３社}，３：７{１社}，２：８{２社}を媒介とした対話による意志の疎通が必須であるという

c：三次元形状モデル＋簡易二次元図面：５社（割合）８：２｛２社｝，７：３｛１社｝，６：４｛２社｝

構造は，設計行為が人間の行為である以上，この対話こそが設計の属性と深く関わっているといえる．

d：三次元形状モデル＋簡易二次元図面＋その他情さらに，三次元単独図は今後一段と普及する見込み

報：７社（割合）３：４：２｛１社｝，６：３：１｛３社｝，８：１：１

であるが，その効果を最大に引き出すためには，三次｛３社｝

元単独図に適した業務プロセスを構築し定着させること

e：三次元単独図＋その他の情報：４社が重要である．

ｆ：その他：７社，・二次元図面＋その他情報，・外注先による．・ａ～ｅまで製品により様々・材料によりａとｂ，・設4．まとめ計仕様などによりａとｄ，・設計仕様などによりｃとｅ

設計プロセスはほとんどがコンピュータによる自動化

考察：三次元形状モデルを作成しても，これを二次元図へと変革していくことが予測される．しかし，モノ創りを全面に作成しなおす例が多数ある．よって設計者の業務てコンピュータに任せてよいのかという疑問も生じる．まは従来と比較して負荷が増加している．この要因としてた，設計力（特に判断力）の低下も懸念されている．

は，製造部門に三次元ＣＡＤの文化がまだ浸透しておらず，従来の二次元図面による製造体制となっている状
況が挙げられる．これは，三次元形状モデルの情報を製造側に伝達するための標準化された手段がまだ確立

設計業務の革新は確かに必要であるが，その方向性を間違ってはいけない．
実態調査にご協力，かつ貴重な資料をご提供いただ
きました企業各位に心から感謝申し上げます．

されていないことによっている．設計期間の短縮を図る
ためには三次元ＣＡＤデータを最大限に活用した製造著者紹介体制を築く組織の改革が必要になる．

ひらの しげお ：株式会社アルトナー，東京都市大学

2.4. 設計計算（設計解析）の方法

名誉教授，158-8557，東京都世田谷区玉堤 1-28-1

設計プロセスの中で設計計算（設計解析）はどのよう

きせ すすむ ： 株式会社アルトナー 530-0005 大阪に行っていますか．

府大阪市北区中之島 3-2-18 住友中之島ビル 2Ｆ

回答（全業種）せきぐち そうぞう ： 株式会社アルトナー 530-0005

ａ：手計算のみ：９社

大阪府大阪市北区中之島 3-2-18 住友中之島ビル 2Ｆ

ｂ：手計算とＣＡＥを併用：２６社

おくさか かずや ： 株式会社アルトナー 530-0005 大

ｃ：ＣＡＥのみ：８社

阪府大阪市北区中之島 3-2-18 住友中之島ビル 2Ｆ

ｄ：その他：７社

おおや なおき ： 株式会社アルトナー 222-0033 神・モノによる，・三次元ＣＡＤシミュレーション＋ＣＡＥ，

奈川県横浜市港北区新横浜 2-5-45 住友不動産新横・手計算とＣＡＥを使い分けている

浜ビル 5Ｆ