3次元CADを用いた機械設計のメリット・デメリットと設計時間の比較

だいたいのことは既出ですので，追加分だけ。

3Dのメリット：試作品製作・型起工の期間が短縮されます。
（旋盤は除きますが）

モデルが完成したらすぐに試作ベンダーに送信。
公差が厳しく欲しいところはポンチ絵に手書きで記載してFAX。

これでCAM持ってる試作ベンダーなら試作品ができます。
形状の矛盾はあるわけないし，本気の図面を描いたり
つまらない寸法を拾う時間が要らないですから。

1.
メリット
視覚的にわかりやすく素人にも説明しやすいモデルができる
干渉などの把握ができやすい

デメリット
時間がかかる（完全なユニット形式設計が確立されれば、時短になる）
２．
減らない
干渉などは、２Dの場合でもちゃんと書けば（干渉部の断面）おきないが
これには、どの部位が弱点になるか、設計者の技量が必要なため
といっても、３Dで見えるので、少し緩和
４．
余り複雑な、モデルを書くと現状のパソコンでは、処理できなくなり
設計できない（多分、時間が解決してくれると思いますが）
５．
単純なプレートなどの３分ぐらいで描けるものは、やはり２Dでないと
６．
ごまかして書くことも可能
干渉隙間１ｍｍ（CAD上）は干渉していると思った方がよい

７．加工できないものができてしまう
３Dだと３D曲面など使い何でもできてしまうので
加工できない（または現実的なものではない）もできてしまいます


まあ、要するに設計者の技能が必要ってことは
２Dでも３Dでもいっしょってことなのでしょう

一番のメリットは、
何も知らない人にも理解しやすいって言う点だと思います


２Dの場合３面図や、断面図が入り乱れていたり、寸法が入っていると線だらけになります
図面が読めないと、理解できません


３Dの場合、実物と同じ形状のはずなので（たまに違うこともありますが）



ちなみに、３Dに慣れてしまうと２Dの図面を書く時にこう、
グリッと回してしまったりして、かけなくなります

お礼

2005/08/03 15:02

ありがとうございます。私も設計者の技能が必要であるということに関しては同感です。あくまで設計者のツールであって、3D設計に移行することで補助的な作用が強まるといった感じなのでしょうか？参考にさせて頂きます。

質問者

当方、生産技術関連業務を行っています。
基本的には標準部品の組合せで製品を構築します。
(SolidWorksを使用)

1. 3Dの具体的なメリット・デメリットとは？
<メリット>
・設計物の形状を把握しやすい。2D図面に比べると、3Dのアイソメ図があるだけで内容を楽に理解できます。
・上記は設計段階に留まらず、客先との打合せや営業ツールとして活用できます。
<デメリット>
・2Dと比べると部品データ等を入手しづらく、その場合は都度作成する必要がある。
（最近はダウンロードできるメーカーが増え、かなり充実してきました。）

2．3Dを使用すると設計ミスが減る？
・構造的な設計ミス（干渉など）は間違いなく減ります。
・性能的な部分も、解析ソフト等への展開が容易になります。

3．2Dと比較して同一物の設計時間は増える方向？減る方向？
　（操作の習熟度は100%として）
・図面内容により異なります
・平面的なレイアウト構想だけであれば、2Dの方が早いです。（動作が軽く、サクサク操作できる）
・ただ、上記メリット考慮すると、時間以上の価値はあると思います。

4．どのような分野（鋼構造物、プラント、自動車、工作機治具等）でも
　 3Dは有効なのですか？
・弊社の分野は工作機治具に近いですが、3Dは有効に活用しています。

5．設計対象の大小や複雑さなどに関係なく、3Dを使用することが有利なの
　 でしょうか？
・上記3番のように、2Dのほうが効率良い場合はあります
・2D/3Dを適所で使い分けるノウハウが肝心だと思います

6．2Dでは見えないところをうまくゴマかして書いていますが、3Dでは
　 ゴマかしが利かなくなる？
・3Dを図面展開すると正直に全ての線を表示しますので、分かりにくい場合もあります。
・また、2D設計で蓄積された「設計ルール」通りの図面が書きにくい場合もありますが、これらは3Dで表現しやすいように変えていく必要があると思います。

個人的には、設計段階のメリットはもちろん、それ以外でのメリットも大きいと思います。
以上、私見ですがご参考になれば幸いです。

お礼

2005/08/03 14:56

ありがとうございます。3D 設計へ着手するには、やはりルールも変えていくことも考えなければならないようですね。過去にドラフターからCADへ移行した時代のような劇的な変化は無いと考えますが、受け入れる側も変化していかなければ、うまく活用できないような気がします。

質問者

ウチでは金型の設計をしていますが、私が知る限りでお答えします。
（1）と（2）　とりあえずソフトの金額の桁が違います。（3Ｄのほうがはるかに高い。）3Ｄにシュミレーションがついているソフト（パソコンの中で設計した物が動く）ものであれば格段に設計ミスはなくなります。そうではなくて単に3Ｄということなら目で見える範囲でのミスは減ると思います。ただ、ばね関係に関しては2Ｄと比べてミスの多さはあまり変わらないかもしれません。
（3）　なかなか比べるのは難しいと思われますが、一般的には2Ｄのほうが早いと申しておきます。（私自信は3Ｄから使い始めましたので、ものによっては2Ｄで三角法で書くより立体（3Ｄ）で書くほうが早いです。）
（4）　今まで類似したものがないはじめての製品（複雑な製品でどうしてもごまかしを多様せざるを得ないもの）は3Ｄで設計するほうが有利なのではないのでしょうか。
（5）と（6）　簡単なものは2Ｄで2Ｄではどうしても書きづらいものは3Ｄが有効でしょう。2Ｄで書きにくくても3Ｄでは結構簡単に書ける場合が多いです。（ゴマかしをする必要はあまりないと思います。）

「座金、ばね座金というような部品も省略せずに書くのでしょうか？」
3Ｄで設計の場合、皆さん部品は基本的には省略せず、ある程度書いているみたいですよ。（2Ｄでは結構省略しますけれどね・・。）

参考になれば幸いです。

お礼

2005/08/03 14:26

ありがとうございます。私も業務の効率化という面からみて、2Dと3Dの使い分けが必要ではないかと考えています。参考にさせて頂きます。

質問者

>1. 3Dの具体的なメリット・デメリットとは？
一番のメリットは、組立図や部品図作成の短縮化ではないでしょうか。3Dだとフィーチャーという形で、1つの部品を修正すると、2Dでの平面図から組立図まで自動で修正が行えるので、トータルでみた設計時間というのは短縮されるかもしれません。他にPC上で実際に動かし干渉を見れる所が気に入ってます。
デメリットは、最初の構想図や見積図といった簡略化した図面をだすのに、2Dと比べると時間がかかるかもしれません。座金やボルトといったパーツは省略して設計できますが、曖昧なデザインができないので、仮の大きさでも寸法を決めてあげないといけないといったとこでしょうか。　

>2．3Dを使用すると設計ミスが減る？
よく言われますが、要は部品図の修正があった場合、自動で組立図に反映させてくれる（またはその逆）ためと思われます。一番多い設計ミスとして、途中で仕様変更があった場合、各部品図及び組立図の修正ミスだと思うので、この機能は有効だと思います。

>3．2Dと比較して同一物の設計時間は増える方向？減る方向？
>　（操作の習熟度は100%として）
習熟度100％としたら、トータルの設計時間は短縮されると思います。先程も述べた、仕様の変更があった時の修正は3Dの方が楽と思います。

>4．どのような分野（鋼構造物、プラント、自動車、工作機治具等）でも
>　 3Dは有効なのですか？
有効？といいますか、使えるとは思います。

>5．設計対象の大小や複雑さなどに関係なく、3Dを使用することが有利なの
>　 でしょうか？
なんとも・・・。簡単なパーツ1つとかでしたら2Dが早いという方もいるでしょうし・・・。

>6．2Dでは見えないところをうまくゴマかして書いていますが、3Dでは
>　 ゴマかしが利かなくなる？
上記記載

以上、あくまで私見的考えですので参考までに

お礼

2005/08/03 14:16

ありがとうございます。私見としてのご回答が何より参考になります。当社には既に3D CAD（Think design)を導入していますが、今後3D設計を展開していくうえで、代替ソフトの導入も検討したいと考えています。私なりに皆様の意見を参考としてまとめてみます。

質問者