製造業の製品開発の現場では、いまや3Dモデリングは欠かせない技術となりました。
設計図面のデジタル化から始まり、試作レスのバーチャル検証、さらには製造現場や営業・マーケティング部門との情報共有まで、3Dデータはものづくりのあらゆる工程を支えています。
しかし、日々進化するツールやワークフローの中で、「本当に効率的な3Dモデリングとは何か」「再利用性や保守性を意識したデータ作成のコツは？」「他部門との連携を見据えた設計データの活用方法は？」といった課題に直面している方も多いのではないでしょうか。
本記事では、設計開発の現場で実際に3Dモデリングを業務活用しようとしている方々に向けて、プロの視点から"現場で役立つ3Dモデリングのノウハウ"を徹底解説いたします。
単なる操作方法やツールの紹介にとどまらず、設計品質の向上や業務効率化、さらには将来のデータ活用まで見据えた実践的なアプローチをお伝えします。
さらに本記事では、3Dモデラーがどのように進化してきたのか、3Dモデリングの代表的な手法や業務で3Dデータを活用するポイントなどを解説していきます。
また、3Dデータの再利用性を高める具体的な手法も紹介していきます。
3Dモデリングを"業務の武器"として最大限に活用したい方、現場の課題を解決したい方にこそ、ぜひ読んでいただきたい内容です。
設計開発の現場で、あなたの3Dモデルがさらに価値を発揮するヒントを、ここから見つけてみてください。
3Dモデリング技術が世の中に登場したのは、1980年代に入ってからと言われています。
フランスの航空機メーカーが開発したCATIAが、航空機の製造用のシステムとして開発されたのが始まりです。
続いて、アメリカ発のUnigraphics（UG）は、精密な機械設計や金型設計に強みを持ち、製造業の現場で広く利用されました。
日本ではI-deasが、解析機能と設計機能の統合を特徴とし、設計からシミュレーションまで一貫したワークフローを実現して一世を風靡しました。
筆者が初めて触ったCADは、今から約30年前のI-deasでした。
これらのCATIA、UG、I-deasはサーフェスモデリングと呼ばれるモデルの面を1枚ずつ作成していく方法が当時の主流でした。
そんなサーフェスモデラー全盛期にPro/ENGINEER（ProE）は、パラメトリックモデリングという設計パラメータを変更するだけで一気に3Dモデルを変更する革新的な概念を導入し、設計変更の柔軟性と効率性を大きく向上させました。
これらハイエンドCADは、当初は高価で専門的な知識を要するため、大企業や研究機関を中心に導入が進み、設計品質や生産性の向上に大きく貢献しました。
2000年代に入ると、より手軽に使えるミッドレンジCADが登場します。
代表的なミッドレンジCADがSolidWorksです。
Windows環境で動作し、直感的な操作性とコストパフォーマンスの高さから中小企業や個人設計者にも急速に普及しました。
また、AutoCADは2D設計から3Dモデリング機能を拡張し、幅広い分野で利用されるようになりました。
このように、ハイエンドCADが設計現場の業務の高度化を牽引し、ミッドレンジCADの登場によって3Dモデリングはより多くの設計者にとって身近な技術となっていったのです。
3Dモデリングとは、設計開発の現場で製品や部品の形状をデジタル空間上に再現するための重要な工程のことです。正確な3Dモデルは、設計検証やシミュレーション、製造工程への展開、さらには他部門との情報共有にも不可欠です。ここでは、3Dモデリングの基本的な手法と、業務で活用する際のポイントを解説いたします。
3Dモデリングにはいくつかの代表的な手法があります。設計対象や目的に応じて、最適な手法を選択することが重要です。
3Dモデルを作成する際は、次のような流れで進めるのが一般的です。
3Dモデリングは、単なる形状作成だけでなく、設計品質や業務効率を左右する重要な技術です。
3Dモデリングの基本を押さえ、目的に応じた手法を選択すれば、より価値の高い設計データを生み出すことができます。
3Dモデルの再利用性を高めるためには、モデリング時の工夫が不可欠です。
まず、履歴のグループ化の機能を活用しましょう。関連するフィーチャーをグループ化することで、モデルの構造が整理され、後からの修正や流用が容易になります。
特に複数の設計者が関わる場合には、履歴の階層化や名前付けにある程度のルールを設けることで、モデルの理解を助けてくれます。
また、意図しない要素間で拘束を付けないことも大切です。不要な拘束があると、設計変更の時に予期せぬ形状変化やエラーが発生しやすくなります。
拘束は必要最小限に留め、設計意図に沿った論理的な関係のみを設定することで、モデルの柔軟性と再利用性が向上します。
このようなモデル構造が設計者の間でお互いに理解ができるとそのモデルの品質が高まり、また設計の効率化につながります。
一方、履歴が無い3Dモデルの修正などには、ダイレクトにモデルを編集する機能の活用がおすすめです。
NXではダイレクトにモデルを編集する機能をシンクロナスモデリングと呼び、履歴に依存せずに直接形状を編集することが可能です。そのため、従来のパラメトリックモデルでは困難だった修正もスムーズに行うことができます。
特に、STEPファイルなどの外部データや古いモデルの再利用時に大きな効果を発揮します。
これらの工夫を取り入れることで、3Dモデルの再利用性が飛躍的に高まり、設計業務の効率化と品質向上につながります。設計者同士の情報共有やモデル管理のルール化と合わせて、ぜひ実践してみてください。
「3Dモデリングの方法を徹底解説！プロ直伝のやり方とは？」と題して、ご紹介してまいりました。本記事では、3Dモデリングの歴史から基本手法、再利用性を高めるためのポイントを解説しました。
設計開発の現場では、効率的なモデリングとデータ管理が業務の質を左右します。
履歴のグループ化や適切な拘束利用やダイレクトにモデルを編集する技術の活用など、現場で役立つノウハウを取り入れることで、設計の柔軟性と再利用性が向上します。
今後も進化する3Dモデリング技術を積極的に活用し、より高品質な設計を目指して参りましょう。
当サイトでは3D CADやPLMを検討している方へ、様々なダウンロード資料をお届けしていきます。今後拡充させていきますので、ご活用ください。
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