乗るしかない！ 「エレメカ協調設計推進」のビッグウエーブに：【週刊】ママさん設計者「3D＆IT活用の現実と理想」

[藤崎 淳子／Material工房・テクノフレキス，MONOist]

まるで週1の連続ドラマのような感覚の記事、毎週水曜日をお楽しみに！　今期のメインテーマは「設計者が加工現場の目線で考える、 3DとIT活用の現実と理想のカタチ」。2018年10〜11月のサブテーマは『メカの3D設計とエレキの2D設計の連携を追求してみる』です。

＞＞前回：プリント基板設計の3D化は実装工程の効率化につながる

SCENE 3：乗るしかない！「エレメカ協調設計推進」のビッグウエーブに

　近年、Inventor、SOLIDWORKS、Solid Edgeといった代表的な機械系3D CADが、電気制御やプリント基板の3D設計ツールとの連携強化をうたいだしました。基板CAD側でも、プリント基板の3Dレイアウトと機械系3D CADのコラボレーション機能を打ち出した製品を提供してきているなど、さまざまなソフトメーカーがエレメカ協調設計に力を入れ始めています。

SOLIDWORKSによるコネクターやハーネス配置（バージョン2014）

　それ以外に興味深いのが、クラウド電子CADの「Quadcept（クアッドセプト）」です。ここでは、月額数千円で、配線層数が無制限で基板CADが使え、プリント基板の設計図データを3D化して筐体3Dデータとのシームレスな連携までできるということで、愛好家や学生から企業における電子機器開発まで幅広いユーザーを増やしているようです。このように、各社競い合うようにエレメカ双方に適したツールを用意して、互いに連携しながら設計を進められるメリットを強調しているのです。

　回路や電気の設計者は一度はこんな悩みを持ったはずです。「盤や電気系統のことだけでなく、機構部分や筐体デザイン等も考慮した設計をしなければいけないのが面倒」。その反対に、デザイナーやメカの設計者の悩みはこうです。「配線やら電子部品の電気的な干渉を避けたり、基板の部品配置に考慮した機構やデザインを考えなければいけないのが面倒」。

　こんな風に、これまでお互いが「面倒だな」と思いつつ「ミーティングによる情報交換で折衷案やら妥協案を模索する」という時間のかかるコミュニケーションで解決を図っていた課題が、双方のツールがシームレスに連携することによって解決できる時代になったのです。

　エレメカ連携の具体的な例をSOLIDWORKSとその関連ツールで見てみましょう。SOLIDWORKSシリーズには、制御盤・配電盤の電気設計用「SOLIDWORKS Electrical」とプリント基板設計用の「SOLIDWORKS PCB」があり、必要に応じてどちらか、あるいは両方を機械設計3D CAD「SOLIDWORKS」と連携させます。

　SOLIDWORKS Electricalと連携すると、SOLIDWORKS側ではSOLIDWORKS Electricalで設計された電気経路に沿って、部品の隙間を縫うような効率的なケーブル配線作業が行えます。設計の段階で配線の長さが正しく見積もれるので、「途中で線材が足りなくならないように」と、気を利かせたつもりの購買のムダを減らすことができます。

SOLIDWORKS PCBと連携すると、SOLIDWORKS側ではSOLIDWORKS PCBでアートワーク設計された実装基板の3Dデータを読み込み、筐体や機構部品との干渉を確認したり解析を行うことが出来る他、画面上で組立性を検討できるのでムダな試作を減らせます。

　双方のツールがシームレスに連携することで設計の効率化が図れるだけでなく、試作や購買のムダも減るということは、開発コストも下がるわけです。今現在、製品開発上で何かしらの課題を抱えているのなら、この「エレメカ協調設計推進」の波に乗ってしまうのも手だと思います。近いうちに「エレメカ協調設計」が当たり前になるかもしれません。

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　次回は、『SCENE 4：エレメカ協調設計がかなえる、理想の製品開発』をお届けします。（次回へ続く）

Profile

藤崎 淳子（ふじさき じゅんこ）

長野県上伊那郡在住の設計者。工作機械販売商社、樹脂材料・加工品商社、プレス金型メーカー、基板実装メーカーなどの勤務経験を経てモノづくりの知識を深める。紆余曲折の末、2006年にMaterial工房テクノフレキスを開業。従業員は自分だけの“ひとりファブレス”を看板に、打ち合せ、設計、加工手配、組立、納品を1人でこなす。数ある加工手段の中で、特にフライス盤とマシニングセンタ加工の世界にドラマを感じており、もっと多くの人へ切削加工の魅力を伝えたいと考えている。

・筆者ブログ「ガノタなモノづくりママの日常」