人とシステム

季刊誌
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No.37 | システム紹介
PLMレポート(第1回)
「型設計効率50%UPを実現させるために」
システムソリューション統括部 PLM営業部
池田 清志 / 橋口 淳一

はじめに

このコーナーでは、型設計の効率UPを図るための手法を4回にわたり、連載いたします。

その第1回目として

 1)型設計における問題点
 2)問題点を解決するために必要なこと
 3)システムへの展開

についてご紹介いたします。

1)型設計における問題点

説明図
図1 金型設計の流れと問題点
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

型設計工程の中で、金型設計を例に取っても「図1」にあるようないろいろな問題点があげられます。お客様は、これらの問題点を設計ツールに反映し、運用することを望まれていますが、今までのような設計ツールでは、困難であったことも事実です。

2)問題点を解決するために必要なこと

HZSでは、まずお客様にヒアリングをして、現状把握と分析を行い、運用のご提案をしています。

自社のノウハウを標準化する落とし込み作業において重要なことは、まずしっかりと現状把握を行うことです。ここで、設計ルールが確立できていなければ、設計ツールへの展開は期待できません。

熟練設計者の持つ設計ノウハウを抽出し、設計ルールへと展開させることが重要です。また、このときに、設計初心者が、設計のどの時点でつまずいているのか把握する必要もあります。

標準化が難しい箇所としてよくあげられるのが、PL面です。製品形状によって、何種類ものパターンに分けられるPL面については、なかなか標準化ができません。なおかつ、スライドなど金型の機構と組み合わせるため、より複雑化します。

人の判断が必要とされる箇所は、システムによる自動化が不可能な場合もあります。

設計ノウハウを数値化するためには、システムを使用することで解決することもあります。例えば、「金型寸法を決める強度の裏付けがない。」という相談をよく受けます。その解決方法として、CAEシステムを使用する方法をご提案しています。3次元形状の応力は、2次元断面による簡易計算では求められません。FEM解析を使用して3次元形状の応力計算をし、その結果から強度に問題がないかどうか判断します。その解析データを蓄積し、活用することで、より最適な設計につながっていきます。

このように、設計を標準化し、それをシステムに展開するには、インプット・アウトプットを明確にする必要があります。

3)システムへの展開

説明図
図2 設計ツールへの展開例
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

「図2」にあるように、現状把握・分析した結果を設計ツールに対応させます。標準化できていない項目は、事例などをまとめることで回避します。

CATIA V5は、製品設計・開発を主目的に開発された設計ツールです。

  • 形状定義に必要なノウハウの蓄積などを可能とする、ナレッジやテンプレート機能。
  • 設計者が行う試行錯誤にも柔軟に対応できるパラメトリック機能やスケルトン手法。
  • 自動化を現実のものにすべく準備されたマクロ機能やCAA開発ツール

など、設計者には非常に魅力的な機能が、ふんだんに盛込まれた設計ツールです。

説明図
図3 CATIA V5への展開例
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

例えば「図3」のように、CATIA機能への紐付けが完了すれば、後はCATIA V5で作り込みを行います。

社内の標準仕様として運用することで、人に左右されること無く、同じ品質の金型製作が可能となります。

「図4」「図5」は、従来、ポンチ絵で行っていた構想設計におけるスライドの決定を、CATIA V5で実現した事例です。

画面例
図4 CATIA V5による構想設計例1
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)
画面例
図5 CATIA V5による構想設計例2
(上図をクリックすると拡大図が表示されます)

次回は、具体的にCATIA V5とSpace-E CAA V5 Basedを用いた事例をご紹介をしますので、どうぞご期待ください。

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