いまやあらゆる業種でデジタル化の必要性が語られ、実際に導入が進められている。もちろん製造業も例外ではなく、IoTによる設備の稼働状況のデータ化、それを活用した生産性向上や機械の予知保全などに取り組む企業も見られるようになってきた。その一方で、設計開発の部門においては、まだまだデジタル活用が十分に進んでいない現状がある。製造業の設計開発にはどのような課題があり、デジタル活用の高度化で何を解決できるのか、本稿で迫ってみる。

2D設計図面が招く数々の課題

製造業では現在も、2Dの設計図面を作成することが多い。製造部門はその図面を基に製造するわけだが、対象物が平面に記されていると、奥行きやスペースの広さを図面から直接イメージするのは難しい。いざ実機の組み立てに着手するタイミングで「部品を入れるスペースがない」「パーツ同士が干渉し、ぶつかってしまう」といった問題が判明するケースも少なくない。とりわけ工作機械や装置といった部品点数の多い製品設計の場合には、構造がきわめて複雑であるため、2Dの設計図が何枚も存在する。となると、具体的な設計内容や設計デザイン側の意図が、製造側になかなか伝わらないという課題もある。

工程が設計開発部門から製造部門に移り、実機を造り上げる段階でこうした問題が起きると、当然ながら設計への手戻りが発生してしまう。仕様の部分から再度見直しになり、場合によっては発注元の顧客ともう一度打ち合わせしなければならないケースにも発展し、相当な時間ロスが生じる。

2Dであることに起因する課題としてはこのほか、顧客に納入後のメンテナンス時、作業を行う十分なスペースがなく、保守メンテナンスがしにくいといったケースもしばしば発生する。また、設計のノウハウや現場に根強く残る暗黙知などに基づく情報を表現することが難しいという事情もある。

3Dデータ活用がもたらす価値とは

そこで、製造業では3Ｄ設計に取り組み、製造現場でも少しずつではあるが3Dデータの活用が進んでいる。活用することで得られる価値は大きく以下の三点である。

一つ目は製品設計の効率化である。たとえば、3Dデータであれば、製造側も全体像をイメージしやすく、設計側の意図や必要な情報が伝わりやすい。齟齬のない情報伝達が可能になれば、設計段階のミスを早期に発見でき、手戻りにかかる工数を削減できる。開発スピードも上がり、リードタイムの短縮によって生産性向上に直結する。3Dデータを活用した開発体制であれば、複数の関係者の間で生じるコミュニケーションの壁をなくすことができ、イメージ通りのものが予定通りに完成するというわけだ。このように３Dデータを設計と製造現場で共有することで、製品の設計プロセスの効率化を図ることができる。

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