3Dモデリングとシミュレーション：製造プロセス イノベーションの触媒

製造エンジニアリング誌： AnsysのSpaceClaim 3Dモデリング ソフトウェアは、製造業者の設計合理化と生産性向上にどう役立ちますか？

ジョン・グラハム氏： 製造される製品について考えるとき、出発点は通常3Dモデルです。3Dモデルが常に存在していたわけではない時代には、機械工が2Dモデルを機械にプログラミングし、各軸が動いて部品を切削していました。しかし技術の限界を押し広げるにつれ、物事はより複雑になり続けています。部品切削にはほぼ常にジオメトリが必要です。しかし、ジオメトリがほぼあらゆるものの製造においてボトルネックになり得ることが分かってきました。SpaceClaimの製造分野における目標全体は、それらのジオメトリ ボトルネックを取り除くことです。機械がアイドル状態なのに、企業が3Dモデルの操作に時間を費やすのは合理的ではありません。部品を切削していません。SpaceClaimでファイルを修正または変更するために、専門のCADユーザーである必要はありません。人々が望むあらゆる方法でファイルを編集する柔軟性を提供します。結果として、現場の人々はファイルのクリーンアップに翻弄されるのではなく、部品の切削と出荷に集中できます。

ME： 数年前にSpaceClaimを買収されましたが、Ansysのシミュレーション顧客への拡張3Dモデリング提供という移行はどう進みましたか？

グラハム氏： AnsysによるSpaceClaim買収前から、うまく機能するパートナーシップがありました。しかし、現在のようなシナジーはありませんでした。どの製品を売るか、SpaceClaimがどこに位置づけられるかについて、ある程度の混乱がありました。多くの人がそのメリットを見ていましたが、一時は別のAnsys製品とほぼ競合する状態でした。AnsysはSpaceClaimの背後にある技術が画期的であり、解析分野の多くのジオメトリ ボトルネックを解消できると気づきました。SpaceClaimのようなテクノロジーへのニーズは巨大でした。今日に至るまで、SpaceClaimがシミュレーション空間全体にどうフィットするかという統一戦略の下で、より多くのシナジーが生まれています。シミュレーションへの浸透が進み、AnsysはSpaceClaimをあらゆる種類のモデル解析を操作・準備するためのフロントエンド ジオメトリ テクノロジーの選択肢として受け入れました。その結果、より多くの人々がSpaceClaimを、そしてシミュレーションを受け入れるようになっています。

ME： SpaceClaimは製造業者にとって重要ないくつかの主要領域に対応していますが、リバース エンジニアリングではどう役立っていますか？

グラハム氏： リバース エンジニアリングは3Dプリントと密接に関連しています。数年前、SpaceClaimのリバース エンジニアリング機能は最小限でした。メッシュ ファイルを開き、観察し、任意のファセットを参照する程度でした。今日の機能を理解するには、市場にある誤解——リバース エンジニアリングは単純なファイル変換だという認識——を知る必要があります。ボタンを数回クリックし、いくつかの変換が起き、きれいなCADファイルが出てくる——言語翻訳のようなものだと思われがちです。しかし、平均的なリバース エンジニアリング必要とする人が理解していない、裏側で 훨씬 더 많은ことが起きています。SpaceClaimは素晴らしいツールを開発し、リバース エンジニアリングを数回のボタンクリックに近づけました。メッシュ データを本質的にオートサーフェシングする一つのツールに多くの機能が凝縮されています。ユーザーは下流アプリケーション向けに、きれいなサーフェスとソリッド ボディを素早く作成できます。

ME： 製造業で関心が爆発的に高まっている積層造形向けに、ソフトウェアは他にどんな主要ツールを提供していますか？

グラハム氏： 約10年前にSpaceClaimが登場したとき、ダイレクト モデリングと呼ばれる新技術を全く新しいレベルに引き上げ、あらゆるエンジニアが3Dモデリングを利用できるようにしました。今日、ソリッド モデリング機能のいくつかがファセット データの領域に入り込んでいます。まるで10年前に起きたように。例えば、いくつかのファセットを掴んで動かしたり、穴のように見えるものを引っ張って直径を増減させたりできます。SpaceClaimを使えば、CADファイルと同様に、ファセット データを修復したりブール演算を実行したりできます。ある意味、SpaceClaimでの作業はデジタル粘土で作業するようなものです。誰でも望むものを視覚化でき、SpaceClaimがそのデジタル化を現実のものにします。

SpaceClaimの3Dプリント領域におけるもう一つの重要な側面は最適化です。SpaceClaimにはあらゆる種類のファイルをシェル化し、インフィルを追加する機能があります。これにより強度重量比をバランス調整できます。また、「シュリンクラッピング」と呼ばれるツールでSTLをスムージングでき、ブランケットで包み込むように小さな不規則性やスパイクを無視します。

ME： ソフトウェアには、Mastercam、Esprit、GibbsCAMなど広く使われるCAMソフトウェアとの連携機能があります。それらはどう機能しますか？

グラハム氏： SpaceClaimのCAMツールとの統合の主要部分は、合理化されたデータ フローです。あるシステムから別のシステムへの変換はしばしば問題を引き起こします。SpaceClaimのCAMシステムとの統合は、本質的にデータ変換問題を排除します。人々が統合で気に入っている機能の一つがファイル修復です。顧客ファイルをCAMで開いたときにツールパスが作れない場合、これらの統合を通じて即座にファイルをSpaceClaimに送り、修復するだけでなく、小さなフィーチャーやラウンドを除去できます。これらのシステム間の統合は、STLファイルで人々ができることの能力を開きます。一部のCAM製品はさまざまなステップ後にSTLファイルを出力します。SpaceClaimならそのファイルを使って治具を作ったり、衝突検知システムで使用したりできます。

ME： 製造分野のユーザーにとって、3Dモデリングはどれほど重要ですか？

グラハム氏： 今日の製造技術の段階では、一般的に3Dモデルが必要です。ただのモデルではなく、ガベージ イン/ガベージ アウトを防ぐための「きれいな」モデルが。

ME： Ansysから提供される豊富なシミュレーション製品——計算流体力学（CFD）を含むCAEツール、有限要素解析（FEA）など——とSpaceClaimにはどんなシナジーがありますか？

グラハム氏： SpaceClaim買収前から、SpaceClaimとCAE分野では作業関係がありました。買収以来、それはさらに増しています。すべてのAnsys製品のバックボーンはAnsys Workbenchと呼ばれます。すべての製品がWorkbenchにプラグインし、SpaceClaimも例外ではありません。CFD目的でミッドサーフェスを抽出したりボリュームを抽出したりしようとしているモデルから、生成されたものはすべてWorkbenchに移行し、後続のシミュレーション操作に使用されます。

Ansysには比較的新しい製品「Ansys AIM」があり、SpaceClaimがそのジオメトリ バックボーンです。設計エンジニア向けに最適化され、ユーザー インターフェースは一つだけです。任意のCADツールから始めて、そのままシミュレーションへ進めます。またはSpaceClaimファイルから始めてシミュレーション。モデルをインポートし、SpaceClaimで編集してからシミュレーションすることもできます。このツールは設計エンジニアを念頭に構築されましたが、製造分野でも確実に使用できます。これはSpaceClaimがAnsys製品のシミュレーションにおいていかに重要かをさらに示しています。

ME： 御社のソフトウェア業界領域における製造ユーザーの現在のビジネス環境はどう見えますか？

グラハム氏： 製造分野は何年も前から常に変化し続けています。キャリア初期には詳細な設計表現を作成していましたが、CNC機械加工される部品を作る程度で、あまり複雑なことはできませんでした。しかし物事はますます進化しています。5軸加工を考えてみてください。これが製造と設計の領域で何が行われているかを押し広げました。より複雑で高次曲線を含む部品が作れるようになりました。そこに3Dプリントが加わります。これらすべてにより、CADソフトウェアとジオメトリ エディターは静的であってはなりません。そうでなければ市場のニーズに応えられません。テクノロジーが変わるのと同様に、人々が使うツールにも進化が必要です。3Dプリントにおける需要増と技術改善により、積層造形が増え、除去加工の需要は減少すると私は信じています。ある時点で安定したバランスに達するでしょう。そして人々は単に3Dプリントしようとするだけでなく、トポロジー最適化のような技術を通じて軽量化がより重要になっています。ツールは需要に追いつかなければなりません。SpaceClaimがその仕事を見事に果たしてきたと信じており、市場ニーズの変化に合わせてSpaceClaimにより多くの機能が追加されることでしょう。

新製品リリース

検査開発企業Verisurf Software Inc.（カリフォルニア州アナハイム）が、Quality Inspection Suiteの提供を発表しました。これは、効率的な品質検査とレポート ソリューションを提供するよう構成されたVerisurfアプリケーション モジュールの組み合わせです。Quality Inspection Suiteは、個々の顧客ニーズに合わせたコスト効率の良いパッケージと柔軟な購入オプション（サイト ライセンスとサブスクリプション オプションを含む）を提供します。

VerisurfのQuality Inspection Suiteは、選りすぐりのベストインクラス アプリケーション モジュールで構成されます。すべてのネイティブCADファイル形式を読み取れるVerisurf CADにより、顧客はあらゆるCADモデル——ソリッド、サーフェス、ワイヤーフレーム——で作業可能。Model-based Definition（MBD）では、ユーザーがあらゆるサーフェス、フィーチャー、その他の重要な検査項目にユニークID、公差、GD&T制約をモデル内で設定できます。Verisurf Device Interface（VDI）がデバイス互換性を保証し、すべてのデジタル測定デバイスを制御します。

スイートにはまた、Verisurf Measureが含まれ、精密な単一点からスキャン点群までフィーチャー測定を提供。Verisurf Automateは、直感的な3D体験、ビジュアル オブジェクト指向プログラミング、オープン標準で、あらゆるタイプとブランドのCMMをプログラミングし操作します。Verisurf Validateは、権威あるCADモデルと変換済みCADモデルを比較することで精密なCADモデル変換検証を提供し、顧客が変換エラーを迅速に特定できるようにします。

取引

アセット監視開発企業Smartware Group（ニューハンプシャー州センターハーバー）と5ME（シンシナティ）が、産業用インターネット（IIoT）を活用し、予知保全のために製造エンタープライズ全体でアセット可視性と自動化を強化するパートナーシップを結成しました。

5MEのFreedom eLog（クラウド アセット監視システム）が、SmartwareのクラウドベースBigfoot CMMSと連携し、アセット状態監視とメンテナンス活動の自動化を提供。Freedom eLogをBigfoot Integration Suiteと共に導入することで、Bigfootユーザーは個々の機械パフォーマンスから総生産活動まで、リアルタイム アセット データと付加価値分析を、あらゆるWebブラウザで取得できます。

Software Updateはシニア エディターのPatrick Waurzyniakが編集；pwaurzyniak@sme.org.