金型設計へのCAD/CAMシステム導入でどんな効果が得られるのか？注目のポイントをご紹介

金型設計へのCAD/CAMシステム導入でどんな効果が得られるのか？注目のポイントをご紹介

国内産業において製造業は、日本国内における需要はもちろん、海外でも多大な需要を誇ることから、日本の主要産業として大きなウェートを占めています。しかし近年はグローバル化の浸透や途上国における経済成長に伴い、製造業界の競争も加速しています。

そんな中で新たなソリューションとして注目を集めているのが、金型設計業務のハイテク化です。いわゆるCAD/CAMシステムの導入は、金型設計に多大な恩恵をもたらすとして、大企業を中心に進んでいます。

今回は金型設計へのCAD/CAMシステムの導入によって、どんなメリットが期待できるのかや、導入に当たって注目したい運用のこれからについて、ご紹介します。

目次：
①CAD/CAMシステムについて
②金型産業が抱える課題
③CAD/CAMシステムを金型設計へ導入するメリット
④金型設計におけるCAD/CAMシステム運用の展望

CAD/CAMシステムについて

そもそもCAD/CAMシステムがどのようなものなのかについて、ここで一度おさらいしておきましょう。どちらもコンピューターを使った設計支援システムであることに違いはありませんが、両者で異なる役割を果たしている点に注目です。

CADシステムの概要

CADはComputer Aided Designの略称で、和訳すると「コンピューター設計支援」と呼びます。2D、あるいは3Dの作図ツールを活用して、設計図面を描くのに使われるのが一般的です。

CADシステムの導入によって、あらゆる業界における設計業務が大幅な時間短縮、及び品質の改善を実現することができ、今や設計業務におけるスタンダードとして大きな地位を占めることとなりました。

近年はインフラ設計用CADや建設用CADなど、用途に応じたCADソフトも複数登場しており、今後も業界標準のツールとなることは間違い無いでしょう。最近では3D CADモデルに詳細な建設情報などを付与することができる、BIMモデリングと呼ばれる技術も普及しています。CADとBIMの併用が想定されており、どちらも導入して損はない技術です。

CAMシステムの概要

CAMシステムは、Computer Aided Manufacturingの略称で、日本語に訳すと「コンピューター支援製造」です。CADで設計した図面をもとにしながら、工作機械がその通りに製造を行なってくれるようプログラミングするためのシステムを指しています。

図面情報は基本的に人間の可読性を優先して作成されるため、機械が読み込むには変換作業が必要になります。CAMシステムはそんな機械用の言語を工作機械に向けて変換し、高い精度で設計図面通りの製造を実現するために活躍する役割を担います。

金型設計においてはCAMシステム、そしてCADシステムを二つ合わせて運用することによって、極めて高度な設計作業と製造業務を両立することが可能です。

金型産業が抱える課題

金型産業の日本における歴史は古く、無数の中小企業が日本の産業を支えています。安心と信頼の実績がこれらの企業ではウリとなっている一方、深刻な課題も懸念されています。

設計に時間がかかる

まず、金型設計にはその性質上、多くの時間を要する点が問題視されています。製品企画に始まり、ソリューションデザインを経て技術設計が行われるわけですが、金型設計は手作業で行われることも珍しくなく、作り手の技術にクオリティや設計時間は委ねられるため、製造にかかる期間の長期化や、製造コストの増加の要因につながりやすいのが問題です。

生産性の向上が困難

このような手作業が常態化している業務においては、業務の属人化が著しく、必ずしも全ての設計者が同じパフォーマンスを発揮できるとは限りません。指導マニュアルの策定や技術継承へ時間を割くことで、ある程度技術の分散は可能ではあるものの、必ずしも全ての継承者が同じクオリティを同じタイミングで実現できるとは限らないため、やはり成果が不安定になってしまいやすいと言えます。

深刻な人材不足

近年は労働人口の減少により、熟練労働者の引退が進み、新しい働き手の獲得も困難になってきています。どれだけ優れた製造ができる会社であっても、技術が一部の職人に依存している場合、彼らが一線を退くとそのノウハウが一瞬で失われてしまう可能性もあります。

少ない人数でも安定したパフォーマンスを発揮し、多くの人にとって魅力的な職場へと生まれ変わる必要があるでしょう。

CAD/CAMシステムを金型設計へ導入するメリット

金型設計へのCAD/CAMシステムの導入は、上記のような課題を解消するためのメリットが備わっています。順にその効果を確認しましょう。

品質改善につながる

まず、CAD/CAMシステムは設計品質を均一にする効果が見込まれるため、製品のクオリティ向上、及び均質化につながります。これまでは担当者に応じて異なる品質の設計が行われるケースもあったのが、システム導入によって高品質化することが可能となります。

設計スピードを向上できる

CAD/CAMシステムは、設計業務そのものをスピードアップできる可能性も秘めています。手作業から解放された状態で設計を実施できるので、属人化を回避し常にハイパフォーマンスを実現できます。

時間単位の設計効率を高め、更なる企業成長の機会を確保できます。

ヒューマンエラーのリスクを小さくできる

CAD/CAMシステムの導入は、人間の手が入る余地を小さくする取り組みでもあるため、必然的にケアレスミスの解消に役立ちます。これまでミスの多発が問題視されてきた場合、システム導入が最大のソリューションとなってくれるでしょう。

金型設計におけるCAD/CAMシステム運用の展望

金型設計にCAD/CAMシステム導入を進めることは、現場に多くの恩恵をもたらします。これらのシステムをより効率的に運用する上で、今後はどのような業界の変化が求められるのでしょうか。

システムの標準化

会社ごとに運用するシステムが均質化、あるいは高い互換性をお互いに確保できるようになれば、データ運用機会が増加し、より高い生産性と、クオリティの向上を目指せるようになるでしょう。

システム導入が業界のスタンダードとなることで、ハイテクな分業体制を構築し、世界でも通用する一台産業へとステップアップできます。

人材の育成

業務の属人化がシステム導入によって解消される代わりに、高度なデジタルスキルを持った人材の獲得、及び育成が今後製造業においても必要とされるでしょう。どれだけ優れたシステムを導入できたとしても、肝心の従業員が使いこなせなくては意味がありません。

高度なDX人材の獲得や、社内における育成に力をいれ、システムをフル活用できる体制を整えることが求められます。

まとめ

金型設計におけるCAD/CAMシステム運用は、業界が抱える根本的な課題の解消に役立つだけでなく、導入企業や産業そのものをグレードアップさせてくれる可能性を持っています。積極的なシステム導入を進め、サステナブルな企業づくりを進めましょう。