Autodesk Inventor

Autodesk Inventor で設計業務もエコしよう！

北斗プラント 金澤 久美子 氏は、「Autodesk Inventor で設計業務もエコしよう！」と題した講演で、環境省が掲げている“チーム・マイナス 6 %”に CAD 業務で貢献するための具体的な手法を披露した。同氏は、（1）「操作環境でエコ」、（2）「操作テクニックでエコ」、（3）「データの仕掛けでエコ」、（4）「エラーについて」という4つの項目に大別して手法を解説した。
「操作環境でのエコ」は、テンプレートの整備で省操作を実現する手法だ（図 1）。例えば、「現在のビューをホームのビューに設定」というメニューでビューフィットを行ったり、パーツの単位を合わせたりすることで、アセンブリ時に各パーツの単位がバラバラになることが防げる。
「操作テクニックでエコ」では、3 次元マウスの活用方法を紹介した。技能五輪の 3 次元モデリングによる機械製図の競技では、作業効率を追求するために、ほとんどの参加者が３次元マウスを使用しているという。ここでは併せて、ショートカットキーの活用法についても紹介した。
「データの仕掛けでエコ」では、スケッチ拘束のコツ、パターンフィーチャーのリンク機能の活用、パラメータの活用、リプレンゼンテーションの活用、拘束を使用しないアセンブリおよびレイアウトアセンブリなどを紹介した。
スケッチ拘束のコツは、形状の条件を与えてから寸法拘束をかけたることだという。フィーチャーにしない参照線は構築線にしておけば、フィーチャーの作成時に無視される。これにより位置を変えたときでも、面取りなどの情報がそのまま生きるためエラーにならない。
さらにパターンフィーチャーのリンク機能の活用例として、フランジへのボルト穴空けの例を紹介した。穴はスケッチを使用せず穴フィーチャーの同心円で作成し、穴は角度パラメータを設定して点を 2 つ対称拘束で配置、右側の点の中心点をオフにしておく。さらにボルトの穴フィーチャーは 1 つだけ作成し、放射状パターンで必要数のボルト穴をフィーチャーで作成しておけば、ボルト穴をパターンフィーチャーの編集で変更しても中心振り分けが保持される。このほかに立方体でのネジ穴空けの例も紹介した。
「エラーについて」では、まずエラーのとらえ方から説明した。同氏は、エラーとは作成したモデルデータが物理（幾何学）的に成立していないことをオペレータに知らせてくれるものだと語った。「何がエラーになっているのか、どうしてエラーになるのか」というエラー解析のためには設計ロジックの理解が必要になることもある。特に、2 次元の図面からトレースモデリングをしている場合、エラーになりやすいデータが残っていることが多い。
モデルブラウザの順番はヒストリーに依存しているため、ヒストリーを理解することでモデルデータが安定する。ジオメトリを作成するには、参照元との依存関係を明確にすることがポイントになる。
フィーチャーの作成についてはパーツの終端を活用することでデータの安定が図れる。データ修正時にもパーツの終端を上下して修正することで、不要なエラーを少なからず回避することが可能となる。
最後に同氏は、ヘルプやチュートリアルを活用し Autodesk Inventor を良く理解することが、設計業務をより早く・楽しく・正確にするポイントとなると語った。それにより、“チーム・マイナス 6 %”の活動に設計現場で貢献することが可能になるという。

コンサルティングを通じて見出した「YK 法」を紹介

クオリアル 岸中 裕 氏による「3 次元 CAD でのチーム設計はこうすればできる！」では、15 年にわたって 100 社を超える設計現場で 2 次元から 3 次元ツールへ移行を支援してきた岸中氏ならではの実践的なテクニックを紹介した。
3 次元設計では、「構想設計→詳細設計→全体組み付け」という流れに沿った「ボトムアップ手法」が使われていることが多い。ところが、この手法ではアセンブリしてみるまでは全体を把握できないというデメリットがある。この段階で不具合が発見されれば、大きな手戻りが発生してしまう。
そこで岸中氏は、「トップダウン手法」を提唱している。構想設計でパーツを作成し、それをチーム全体で共有化する。それぞれの設計者は、共有化したパーツを元に自身の担当部分を作り込み、最後に各モデルを集めて組み付けるという流れだ。
この手法は開発プロセスに多くの利点をもたらす。例えば、構想設計の段階で設計物の全体構成を管理できる。共有化によって担当者間で設計のズレが生じることを防げる。詳細設計では構想設計に忠実に設計できるようになる。このほか進捗状況の把握が容易、各部品の完成度が上げることで組み付けで自動アセンブリが可能になるといった利点ももたらす（図 2）。
トップダウン手法を採用した現場でも、仕掛かりのズレや待ち時間の発生、ダブルワーク、担当漏れ、スキルの停滞や周りが見えていないなど、多くの課題が残ってしまうこともある。そこで岸中氏は、「ツールや手法は進化しただけでは、真の問題解決にならない。“仕事の仕方” を見直す必要がある」という結論に達し、「YK 法」を編み出した。
YK 法を実践する際には、QC 活動と同じ道具を使う。すなわち、模造紙、付箋、粘着式の紙テープ、ハサミ、サインペンなどである。
まず、参加メンバーの受け持つユニットを横列、設計期間の日付線を縦列にした掛け線を模造紙に描く。そのうえで参加メンバーに、各設計ユニットの責任者の役目を割り振る。次に付箋に各ユニットの設計タスクを記入。このとき、ユニット別に色を変えるとともに、上下に空白を残しておくのがポイントとなる。
続いて、その付箋を時系列で模造紙に貼り付ける。各タスクは仕掛かり時期に貼る。その次に、各付箋についてタスクの時期に相当する紙テープを貼る。
さらに他からもらいたい設計情報のユニット名を付箋の下の空白に記入する。ここでは、必要とされている情報について相互に確認し合うことが重要となる。
この後、必要な情報が必要なときに用意されているかに留意しながら、時系列で見た場合の整合性をチェックする。そのうえで、各付箋の上の空白に通し番号を記入する。たとえば、A ユニットの1番のタスクなら「A-1」となる。
さらに作成予定の「構想設計パーツ」のポンチ絵を別紙に描き、前の作業で決定した通し番号を該当箇所に記入する。最後に、模造紙とポンチ絵を共有スペースに掲示する。ここでのポイントは、この情報を設計者全員で共有し管理することだ。こうした作業を実施することで、前述のトップダウン手法を導入したときの問題を解決できるという。
3 次元設計は、設計の現場に様々な可能性をもたらす。今回、Autodesk University Japan に登場した Autodesk Inventor を基にした実践的な手法は、これを強くを感じさせるものだった。