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特集

3Dプリンターと3D CADの新しい関係を考える

3Dプリンターと3D CADの新しい関係を考える Vectorworksの事例と今後の3Dプリンターとの連携について

進化する3Dプリンターの性能を、どう引き出すか?
活用領域が広がる「Vectorworks」

3Dプリンターが日本で話題を呼びはじめた数年前、「何でもつくれる魔法の箱」というような紹介とともに情報が広がりました。しかし、造形のもととなる「3次元データ」が存在しなければ、何もつくれないただの箱に過ぎません。
ますます進化を遂げている3Dプリンター。その高精細な造形性能を十分に活かすには、3Dプリンターの特性を理解した、高精度な3次元モデリングが必要になります。
そんな中、密かに注目を集めつつあるのが、ミドルレンジの価格帯と高精度な3次元モデリングを両立させた3D CADソフトウェア「Vectorworks」です。
3D CADにお詳しい方は、「Vectorworksは、建築設計向けじゃないのか?」と意外に思われるかもしれません。しかし今や、機械設計やプロダクト開発など、幅広い業務・用途で活用が進んでいます。
まずは、その事例をご覧いただきましょう。

Vectorworks活用事例01
イニシャルコストを抑えながら、生産性の向上や、人材の有効活用など、多くのメリットを実感。

株式会社野田テック

3Dレーザー加工機を利用する産業機械メーカー野田テックは、製造設計や機械設計で主流となるハイエンドCADではなく、Vectorworksを利用したワークフローを確立しています。

優れたコストパフォーマンスで、初期投資を削減

将来性を見込み3Dレーザー加工機の導入を決断した野田テック。しかし当時、メーカーが提供する3DCAD・CAMソフトを含めたシステム導入コストは1,000万円ほどにのぼり、予算を大幅に上回っていました。少しでもそのコストを抑えるために、Vectorworksを選定されたといいます。
ハイエンドCADを1ライセンス導入する価格で、複数ライセンスを揃えることができるVectorworksは、コストパフォーマンスの点で断然優れているソフトウェアだったのです。

他の3D CADデータでつくった過去データも活用可能

特に、当時リリースされた「Vectorworks2009」から、モデリングカーネルがParasolid(※)ベースになり、過去に他の3D CADソフトウェアで作成したデータとも高い互換性能を持つようになったことが、導入の決め手になりました。
※カーネルは、3DCADソフトウェアのエンジンに相当。ソフトウェアごとにさまざまな形式のエンジンが存在しますが、Parasolidは、SOLIDWORKSなど多くの3次元CADソフトウェアで採用されている、高性能なモデリングカーネルです。

現場での作業工数も、試作コストも軽減

それまで、大阪の設計本部で製作された2D CADを工場へ流し、加工を行っていた野田テック。Vectorworksによる3D設計と3Dレーザー加工機の組み合せにより、ワークフローを改善し、多くのメリットを得ることに成功しています。
そのひとつが、現場での設計フローの確立です。VectorworksのモデルデータをParasolidでCAMに渡し、NCデータを自動生成。従来のようなデータ受渡しを必用とせず、現場で設計し、レーザー加工から組み立てまでを行うことが可能になりました。

VectorworksのモデルデータをParasolidでCAMに渡し、NCデータを自動生成している。
Vectorworksで設計し、組み立てられた製造部品。

現場でデータ入力からレーザー加工機の稼働までを行うことで、プレス機器などの作業に取られていた工数を、他の作業に割り振ることができるようになり、現場の人材をより有効に活用できるようになったのです。
さらに、これまで外注していた試作も、社内のVectorworksとレーザー加工機のよって内製化。工期と工賃を大幅な削減も達成しています。

野田テックでは、Vectorworks上で部品や部材のデータベースを構築することで、より効率的なワークフローを確立し、社員一人ひとりの生産性を向上させようとしています。

取材協力:株式会社野田テック
http://www.nodatec.co.jp/

Vectorworks活用事例02
空間全体が見えるプレゼンテーションで、お客さまにリアルなイメージを伝え、提案の幅も広げていく。

株式会社三和製作所

三和製作所は、「ひとの健康と安全を守る」をコンセプトに、医療機器、介護用品、防犯防災用品など、さまざまな商品を取り扱う企業です。中でも、学校に関わる商品は多岐にわたり、学校ごとのニーズに細やかに応える商品づくりを強みとされています。
同社では、これまで利用してきたSOLIDWORKSに加え、新たに導入したVectorworksを活用することで、より良い商品開発と高度なプレゼンテーションを可能にしています。

製品の使用環境を想定した、パースの作成を
Vectorworksでの平面図作成用SOLIDWORKSからParasolidX_Tでモデルを取り出す。モデルは保健室にレイアウトするオリジナル商品の折りたたみ式ベッド収納庫。

学校向け商品を多く取り扱う三和製作所では、カタログ掲載商品の1割ほどを自社で開発。社内の設計担当者が製品の基本設計を手がけています。
それまで、製品設計にはSOLIDWORKSが使われていましたが、新しく保健室に納入する備品を開発するとき、商品の図面だけでなく、搬入時などの現場環境を想定した寸法入りの平面図が必要となり、SOLIDWORKSがパースの作成に不向きなため、Vectorworksの導入を決断されました。

SOLIDWORKSのデータも、スムーズに取り込み
SOLIDWORKSから取り出したモデル(折りたたみ式ベッド収納庫)のVectorworksへのParasolidX_T取り込み。

Vectorworksは、SOLIDWORKSと同じParasolidベースのため互換性も高く、スムーズなデータのやり取りが可能な点も、導入を決定づける要因の一つとなっています。
SOLIDWORKSで作成した製品モデルをParasolidX_T形式でVectorworksに取り込み、製作した空間へ自在にレイアウトすることができます。プレゼンテーション用のパースも、簡単に作成できるようになりました。
製品単体の図面で提案を行うだけでなく、空間に製品を配置したパースを同時に提案することで、クライアントに対して、より現実に近い完成イメージを伝えられるようになったのです。

Vectorworksに取り込んだモデルをOpenGLでレンダリング。SOLIDWORKSで設定したテクスチャ以外の色パターンも取り込まれる。取り込んだモデルを配置して商品のレイアウト図面(右)と鳥瞰パース(左)を作成。

このようなプレゼンテーションは、今後も増えることが考えられ、色やテクスチャなどを何パターンも提示することで、お客さまへのより幅広い提案も可能になると期待されています。
また、新たな取り組みとして、「保健室や理科室など、その空間に適した家具を設計し、空間をまるごとプロデュースするような提案にも取り組んでいきたい」と意欲を見せられています。

取材協力:株式会社三和製作所
http://www.sanwa303.co.jp/

新機能が加わり、
さらに使い方が広がったVectorworks2016。

2016年1月にリリースされた「Vectorworks2016」。モデリング機能に「サブディビジョンサーフェス」が実装され、より自由度の高い3Dモデリングが可能となりました。
サブディビジョンサーフェスとは、ピクサー・アニメーション・スタジオのテクノロジーをもとにしたモデリング機能で、プリミティブ(単純な形状のモデル)から、専用の編集ツールを使い、粘土細工を変形させるような感覚で3Dモデリングを行えるのが特徴です。
さらに、3Dプリンティングに関連する機能も、さらなる拡充を遂げています。

STL形式の取り込みに対応

3Dプリンターの出力形式として採用されている汎用フォーマットSTL(.stl)形式の書き出しに加え、取り込みにも対応。
これにより、他の3Dソフトウェアで作成された3DモデルをVectorworksに取り込み、Vectorworks上で加工して3Dプリンティング用のSTL形式で取り出すことができるようになりました。

点群データの取り込みに対応

3Dレーザースキャナで計測した地表面や建物、ハンディ3Dスキャナでスキャンした物体の点群データなど、ポイントクラウドとも呼ばれる点群データの取り込みに対応。
取り込んだ点群データをベースに、カスタマイズや他のオブジェクト配置などのベースデータとして利用できるようになりました。建築用途はもちろん、学術研究などさまざまな用途への活用が期待される新機能です。

OBJ形式の取り込みにも対応

もともと高度なファイル互換機能を誇るVectorworksですが、2016バージョンからは3Dプリント用データとしても利用されることの多い、OBJ(.obj)形式の取り込みにも対応。
3DCADソフトウェアだけでなく、3DCG系ソフトウェアなどからのデータ取り込みも簡単に行えるようになりました。

互換性の向上により、
3Dプリンターとの相性も、さらにアップ。
これから一層、高まる期待。

建築設計の分野では、すでに長く愛用されてきたVectorworks。Parasolidモデリングカーネルを採用したことで、SOLIDWORKSをはじめとした多くの3次元CADソフトウェアと互換性が高まり、ご紹介した事例のように、機械設計や製品開発など、さまざまな分野への活用が広がっています。
また、2016バージョンから新たに採用された「STL形式の取り込み(書き出し)」「OBJ形式の取り込み」機能により、他のソフトウェアを介さずに、Vectorworksからダイレクトに3Dプリント用データの生成を行うことが可能になりました。
ユーザーの皆さんのアイデア次第で、その活用範囲は飛躍的に広がっていくことが期待されています。

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