設計変更の確認作業を効率化 CADや図面の差分確認の自動化で心理的負担も解消：設計現場DX

設計変更のたびに発生する、2D図面や3D CADデータの差分確認。多くの現場では、変更箇所の確認や比較などが人手に依存しており、見落としや後工程との認識のズレ、作業負荷の増大につながっている。このような課題に対し、独自のデータ変換／形状処理技術で解決策を提示するのがエリジオンだ。

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デジタル化が進む現場で残る、「設計変更確認の人手依存」

　製造業の現場では、製品仕様の変更や取引先からの要望などを背景に、設計変更が日常的に発生している。2D図面や3D CADデータが更新されるたびに必要になるのが、変更前後のデータを比較し、変更箇所を確認する作業だ。

　この比較作業は、設計側とデータを受け取る側の双方に発生する。設計側は、自ら加えた変更が意図しない箇所にまで影響していないかを確認する必要がある。一方、受け取る側は受領したデータが前回からどのように変わったのかを把握しなければならない。

　だが、こうした差分確認はいまだ人の目や経験に依存しているのが実情だ。設計データそのものはCADなどによりデジタル化されていても、変更箇所の確認では、2D図面を印刷して見比べたり、画面上でモデルを並べて確認したりする運用が残っている。このような差分を見落とせば、後工程での手戻りやミスコミュニケーションにつながってしまう。

　加えて、比較結果を伝える際には、キャプチャーした画像をExcelやPowerPointに貼り付け、変更連絡書などのレポートとしてまとめる作業が発生しており、そこにも多くの労力が割かれている。また、確認後も「本当に見落としはないのか」という不安が残りやすい点も、現場の心理的負担となっている。

　このような状況にもかかわらず、比較作業は「当たり前の業務」として扱われやすく、課題として認識されにくい。設計変更に伴う確認作業として日常業務に組み込まれ、各部署や工程が自分に関係する箇所だけを確認する運用が定着しているためだ。中には、比較レポートの作成そのものが業務として成立しているケースもあり、現場から改善課題として上がりにくいのが現状である。

3Dデータの変換技術を生かし、“現場をつなぐソリューション”を展開

　これらの課題に対し、解決策を提示しているのがエリジオンだ。同社は1999年の創業以来、3D CADデータ変換を起点に事業を展開してきたソフトウェア企業である。取引先や部門、工程ごとに使用環境が異なりやすい製造業に向けて、データ変換、チェック、比較、最適化、自動化などを通じて、データを円滑に活用できる環境づくりを支援している。

エリジオンの技術群［クリックして拡大］ 提供：エリジオン

　その中核を担うソリューションが「3D-SUITE」である。3D-SUITEは、エリジオンが長年培ってきたCADデータ変換技術や独自の形状処理基盤を生かし、3Dデータの変換、検証、修正、簡略化などを支援する総合プラットフォームだ。従来は個別製品として展開していたデータ変換や検証、最適化などの機能を2021年9月に統合し、必要な機能を柔軟に組み合わせて使える構成へと進化させた。この3D-SUITEの比較機能として提供されているのが「CAD Validator」と「Drawing Validator」だ。

2つのCADデータの差異を検出するCAD比較の例［クリックして拡大］ 提供：エリジオン

設計データの差分を自動検出する「CAD Validator」と「Drawing Validator」

　CAD Validatorは、3D CADデータ同士を比較して差異を検出する。自身が行った設計変更の前後や、社外や他部門から受け取ったデータと過去のデータを比べることで変更箇所を把握できる。他にも、CAD変換前後やCADのバージョンアップ前後のデータの同一性を確認する用途にも有用だ。

　比較対象は形状だけに限らない。3D CADデータに含まれる設計／製造上の情報まで確認できる点も特長である。エリジオン マーケティンググループ マネージャーの荻野目智明氏は「3Dデータの活用が進む中で、属性情報や注記、幾何公差、仕上げ指示などのPMI情報も3Dデータに埋め込まれるようになってきました。形状だけでなく、属性、PMI、構成情報まで網羅的に比較することの重要性が増しています」と説明する。

　比較結果では、検出された差異がリスト化される。確認したい項目を選択すれば該当箇所が3D表示上で拡大されるため、膨大な3D CADデータの中から変更箇所を探す手間を削減できる。さらに、比較結果はHTMLや3D PDF、専用のビュワー形式などで出力でき、CADを所有していない取引先や他部署との共有にも役立つ。

3D-SUITEのCAD比較機能［クリックして拡大］ 提供：エリジオン

　一方、Drawing Validatorは2D図面同士を比較して差異を検出する。一般的な画像比較ツールでは、図面上の要素の配置などがわずかにズレただけでも差異として検出され、確認対象が増えてしまう。これに対し、Drawing Validatorは寸法値や注記、シンボル、ビューなど、図面を構成する要素ごとに比較し、確認すべき差異のみを抽出できる。

　エリジオン マーケティンググループ マネージャーの池垣憲之介氏は「画像比較をベースにした一般的な図面比較ツールでは、細かな位置の違いまで差異として検出され、結果的に本当に確認したいポイントが見えなくなってしまいます。Drawing Validatorでは、図面として“意味のある差異”を判別できるため、不要な差異の検出を抑制できます」と強調する。

　比較結果は、差異箇所を図面上で確認できるだけでなく、同一（Same）、差異（Diff）、削除（Rem）、追加（Add）といった区分でリスト化されるため、確認すべき箇所を順番に追いやすい。

高精度な比較を支える、エリジオンの独自フォーマットと形状処理技術

　このような高精度比較を支えているのが、エリジオン独自の中間フォーマット「ENF（Elysium Neutral File）」と、創業以来培われてきた形状処理技術である。

　製造業で使われる各種CADは、データ構造や扱える情報の定義がそれぞれ異なる。エリジオンは、主要CADベンダーとの技術パートナー契約に基づき、さまざまなCADが内部に保持する形状や属性などの情報をAPI経由で取得し、情報劣化なくENFに変換する。CADごとに異なるデータを共通の土台で扱えるようにした上で、データ構造の違いを吸収し、必要な形状処理を行う。

　CAD Validatorでは、この技術基盤を生かすことで、設計履歴がないデータであっても、CADが保持する形状情報を基に形状そのものを解析し、穴径やR値、面の変化などを設計上意味のある差異として抽出可能だ。

　また、Drawing Validatorが担う2D図面比較についても、画像の見た目だけに頼るのではなく、図面を構成する要素を基に比較することで、確認すべき差異を高精度に判別できる。表面的な見た目にとどまらず、データの中身や構成要素を基に差異を判別できる点が、エリジオンの強みだ。

比較結果を技術文書化し、「作業時の見落とし不安」を軽減

　CAD ValidatorやDrawing Validatorを導入する大きなメリットは、変更箇所を目視で探す負荷を抑え、確認すべき差異を効率良く追えるようになる点だ。差異は自動で検出／一覧化されるため、確認作業にかかる時間を短縮できる。ある大手精密機器メーカーでは、セルフチェック工数を8割超削減したという。また、差異が一覧化されれば、確認すべき変更件数や内容が明確になり、作業時間や対応工数を見積もりやすくなる。

　比較結果を共有しやすい形で残せることも利点だ。変更箇所にコメントを付与できるため、変更意図や後工程への連絡事項を比較結果上で伝えられる。比較結果ファイルを確認資料や変更連絡書、技術文書として活用でき、資料作成の負担も軽減できる。

　さらに、PDMなどの既存システムとAPI連携すれば、設計データのリビジョンアップをきっかけに前リビジョンとの差分を自動で比較し、結果を格納する運用も可能だ。設計者がその都度ツールを起動しなくても、通常の設計変更フローの中で比較結果を生成／共有できるため、さらなる効率化も見込める。

　得られる効果は、定量化しやすい工数削減や効率化にとどまらない。変更箇所の見落としは、後工程での手戻りや大きな損失にもつながる可能性がある。差分確認を確実に行える仕組みは、こうしたリスクを抑える上でも有効だ。確認すべき箇所が明確になれば、「本当に見落としはないのか」という作業担当者の心理的負担も軽減できる。

データ変換を主軸にしたソリューションでモノづくりを支援

　エリジオンは、3D-SUITEを通じて、CAD ValidatorやDrawing Validatorによる差分比較に加え、CADデータ活用に伴う多様な課題に対応していく考えだ。

　池垣氏は「当社は、複数の主要CADベンダーとパートナー契約を結び、中立的な立場を保ちながら開発を行っています。今回のデータ授受の際の変更箇所の確認以外にも、後工程に合わせたデータの最適化や、後システムでも活用できる形での属性やPMIの変換、製造性／組み付け性のチェックなど、システム間や製造プロセスの各工程間において役に立てることがたくさんあります。3Dデータの活用や流通を見据えた際に、それを妨げる現場課題に対応する機能の開発を通じて、今後もモノづくりに貢献していきたいです」と語る。

　また、2D図面や3D CADデータに関連する付帯業務を軽減できれば、設計者や技術者は、設計や検討といった本来業務に多くの時間をかけられるようになる。

　荻野目氏は「現場では付帯業務が増え、それを必要な仕事だと思い込んでしまっている面があります。しかし、人が手作業で行っている仕事や工数がかかっている仕事も、見直せば効率化できる場合があります。設計者や技術者が本来業務に集中するためにも、3D-SUITEをはじめとする当社ソリューションをうまく活用していただきたいです」と呼び掛ける。

　設計変更に伴う差分確認を効率化したい企業にとって、CAD ValidatorやDrawing Validatorは、現場の付帯業務を見直す有力な選択肢となるはずだ。