次元 CAD として大手メーカーなどで使われており、その優れたモデリング機能や、大規模な設計にも活用
連

載 第47回CAD の切替えで金型製造の競争力を強化―協和工業㈱
金型・部品加工業 専門 コンサルティングできるなど高い評価を受けている。

汎用 CAD と専用 CAD の違い
そもそも 3 次元 CAD は、機能や価格によって以下の順序で分類できる。
① ハイエンド CAD② ミッドレンジ CAD③ ローエンド CAD〒448-0853 愛知県刈谷市高松町5-85-2
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金型メーカーや機械加工メーカーで CAD/CAM・機械オペ
レーター、技術営業などに 23 年間従事し、主に多品種生産や販路開拓で起こる現場の課題解決に取り組む。リーマン・シ
ョックを機に中小企業診断士資格に挑戦、資格取得後は金型・部品加工業専門の経営コンサルタントとして独立。現在は個人コンサル事務所での経営診断・技術支援を行うほか、㈱ジェムコ日本経営の人財フロンティアセンターで「技術の神様」事業の技術コンサルタントとして指導中。
（公社）
愛知県中小企業診断士協会に所属している。1972 年 2 月 28 日生まれ。

このうちハイエンド CAD とローエンド CAD には、自動車業界に限らず、家電業界や航空宇宙業界など、さまざまな業種で汎用的に使われるものが多い。
一方、ミッドレンジ CAD は、ハイエンド CAD ほ
ど高価でなく、海外製・国産を問わず、金型業界に特化した機能をもつ CAD が多く販売されている。しかも、板プレス金型向け、射出成形金型（モールド金型）向けなど、同じソフトの中で、さらにそれぞれの金型に特化した機能をもたせているものがある。特に板プレス金型の設計では、構造部の設計に入る前の工程設今回紹介するプレスメーカーは、協和工業㈱（静岡計において、多工程に渡る各工程の中間形状のモデリ

県湖西市、053−579−0931）である。本連載での掲載

ングや、順送型でのストリップレイアウトなどを、簡は 2 度目である。前回は、同社が行っている 3 次元単な操作で迅速に行える機能などが装備されている。

設計を活かしたコンカレントエンジニアリングを高度化させる取組みを紹介した。今回は、次のステップとも言えるさらなる 3 次元設計のメリットを追求した金型事業の高度化について紹介したい。

3 次元設計のメリット
筆者は、2 次元設計・3 次元設計いずれも実務経験がある。同じ金型を設計した場合、シンプルに組図ま同社はシート部品、ステアリングコラム部品などのでの設計であれば、設計リードタイムは 2 次元設計

自動車用部品を製造する量産プレスメーカーでありなの方が短くなる（ただし、3 次元設計の方が凡ミスやがら、成形シミュレーションを使い、超ハイテンにも干渉ミスは圧倒的に減らすことができる）。

対応した高レベルの金型を自社内で設計・製造してい2 次元設計では省略できる部位でも、3 次元設計でる点に特徴がある。金型意匠面だけでなく構造部の設は機械加工する細部の形状までモデリングしなければ計において、いち早く 3 次元での設計に取り組んでならないなど、どうしても設計の工数に差が出てくる。

おり、その積み上げた実績や活用ノウハウも豊富であ

しかし言い換えると、構造部の設計が終われば、そこる（図 1）。CAD ソフトは、「Creo（旧・Pro/ENGI-から部品図へのバラシを行わなくても速やかに部品加NEER）」を使っている。Creo は、ハイエンドの 3工に入れる。こうしたコンカレントエンジニアリングの方法をとれる点が、3 次元設計のメリットである。
そもそも、3 次元設計を行うメリットは、一般的には以下の 3 点があげられる。
① 成形シミュレーションの活用② コンカレントエンジニアリングの活用③ フィーチャ設計の活用

図 1 同社で 3 次元設計された順送型の事例

０８４①の成形シミュレーションについては、元・金型技術者の中小企業診断士が分析する 伸びる金型メーカーの秘訣

同社はいち早く取り組んでおり、得意とするハイテン材の高精度なプレス成形に活用している。また、②のコンカレントエンジニアリングについても、前の記事にて紹介した筆者との取組みにより、一定数の部品のデータ作成を行った後、次工程に引き渡すといった、設計→CAM の工程間で発生していた「つくり溜め方式」を打開することで実現している。
③のフィーチャ設計とは、3 次元での構造設計において、キャップボルトやノックピン、ガイドピン、ボタンダイなどの標準部品を金型内にアセンブリする際、配置するための穴形状にタップやリーマ加工、キリ穴、 図 2 同社のパレットチェンジ仕様マシニングセンタの一例
座ぐり穴などの加工内容を属性としてモデルに付与させる機能を使った設計を称して筆者はそう呼んでいる。
これにより、後工程の CAM オペレーターは、個々の部品の加工データを作成するにあたり、ワークの向別の機会で紹介したい。

きと原点を決めるだけで、後は加工属性が付与された

一方、上流工程である設計や CAM 工程が効率化

部品モデルを CAM に読みとらせることで、自動でしてくると、下流工程である機械加工工程の負荷が一穴加工データを作成することができる。

気に高くなることが想定される。言い換えると、このコスト競争力を高めるため CAD を刷新

負荷を従来以上に流れ良くオペレーションすることで、全体のリードタイム削減が可能になる。

同社は、モデリング機能に秀でた Creo（当時は Pro

同社のマシニング工程の強みとして、パレットチェ/ENGINEER）を導入し、実績を積み重ね、設計をンジ仕様の機械を複数台設備しており、回転率の高い効率化するためのマクロや標準部品モデルなども構築段取りと加工を行うことができる（図 2）。これまでしてきた。しかし、大規模設計にも利用される汎用設は高い生産性をもつパレットチェンジ仕様のマシニン

計 CAD は、金型設計に特化したミドルレンジのグセンタに、加工データの供給が追いつかない課題がCAD と比較すると、板プレス金型の場合は特に、構あり、パレットチェンジ仕様機の本来のメリットを発造設計の前の工程設計の利便性、フィーチャ設計利用揮することができなかった。今後の CAM オペレーの 2 点において、どうしても差が出てしまう。

ションの自動化により、同社がもつ本来の生産性を発同社は、自社内の量産で使用する内製金型だけではなく、ほかのメーカーで使用する外販金型も受託製造しており、外販金型では価格競争にさらされている。

揮することが可能になる。

金型設計者を効率良く育てる

そこで、3 次元設計のメリットは最大限に活かしつつ、高い金型製造技術をもつ同社には現在、採用応募者後工程を含めた全体リードタイムのさらなる削減に着が集まってきている。その中には設計を希望する者も手すべく、利便性の高い工程設計機能をもち、フィー複数名いる。コンカレントエンジニアリングを背景とチャ設計も可能な 3 次元 CAD「Cimatron」への移した CAM の自動化を推進する同社の構造設計にお行を決断した。移行に伴い、CAM オペレーションでいては、機械加工や組立工程の深い知識も必要となる。の自動化が機能しなければ、真のメリットは発揮でき最短の年数で必要な知識を得るには、現場経験を効率ないため、3 名の設計担当者だけでなく、3 名の CAM良く踏ませなければならない。そのため同社は、質のオペレーターまで巻き込む大がかりな移行作業になっ高い 3 次元設計者を確実に育成できる自社独自のキた。

ャリアプランの構築を進めている。

そこで同社は持ち前の PDCA の管理能力を発揮し、システム切替えに伴う一人ひとりのタスクとスケジュ

高度な 3 次元設計のプロセスを構築し、併せて高度な設計技術者を育成していくことで、強い競争力をールを明確に計画した。逐次進捗状況を確認しながら、 発揮させようとしている同社に、筆者は大きな期待を遅れが出ないよう着実に移行を進めている。現在も移している。

行の最中であるが、その結果や得られた実際の効果は、型技術

第 ３４ 巻 第 ９ 号 ２０１９ 年 ９ 月号

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