3D CAD導入で変わる！製造業全体の工程最適化とSOLIDWORKSの実力

2025.02.06

はじめに

製造業界は、グローバル競争の激化、市場環境の急速な変化、そして厳しいコスト削減要求の中で、従来の2D CADから3D CADへのシフトがますます重要となっています。3D CADは、従来の平面的な設計から脱却し、製品の形状や機能を立体的に把握・検証できるため、設計の精度向上、迅速なプロトタイピング、そして試作費用の削減に大きな効果をもたらします。これにより、設計部門だけでなく、製造や品質管理、さらには全体の製品ライフサイクル管理においても、業務プロセス全体の最適化が期待されます。

中でもSOLIDWORKSは、直感的なユーザーインターフェースと豊富な機能群により、多くの製造企業で採用が進んでいます。設計から製造、そして管理までの一貫したデジタル連携を実現し、製品開発サイクルの大幅な短縮や品質向上、さらにはコスト削減に寄与している点が高く評価されています。

本記事では、SOLIDWORKSを中心とした3D CAD導入が、設計、製造、品質管理など製造業の各工程にどのような具体的効果をもたらすのかを検証し、導入を検討中の企業や担当者が、戦略的な意思決定を行うための有用な情報を提供します。

製造業における3D CADとは？

3D CADの基本と製造業への影響

3D CADは、製品の設計や開発において3次元でモデルを作成するためのツールです。従来の2D CADとは異なり、3D CADでは製品の形状を立体的に表現することができるため、より直感的な設計が可能になります。
製造業において、3D CADは設計効率化を実現し、プロトタイピングやシミュレーションといったプロセスを大幅に改善します。これにより、設計ミスの削減、試作費用の低減、製品開発期間の短縮が図れ、最終的には製品の品質向上にも寄与します。こうした影響は設計部門だけでなく、製造部門や管理部門にも波及し、製造業全体の工程最適化を促進します。

従来の2D CADとの比較

従来の2D CADでは、製品の設計が平面的に行われていたため、設計者は図面上で立体的なイメージを持つことが必要でした。これに対し、3D CADはその名の通り、立体的な設計が可能で、製品の形状を視覚的に確認しながら設計を進めることができます。このため、設計上の誤解やミスを早期に発見することが可能です。また、3D CADは設計変更にも柔軟に対応できるため、製品ライフサイクルの迅速な対応を求められる現代の製造業において、大きな強みとなっています。
SOLIDWORKSはこの3D CADの代表的なソフトウェアであり、パラメトリックモデリングやアセンブリ設計、シミュレーションといった機能を標準装備しており、設計プロセス全体をサポートします。

SOLIDWORKSの導入とそのメリット

SOLIDWORKSの概要と機能

SOLIDWORKSは、世界中の製造業界で広く利用されている3D CADソフトウェアです。その特徴は、ユーザーに優しいインターフェースと強力な設計機能を併せ持っていることです。
SOLIDWORKSでは、設計者は3Dモデリング、アセンブリ設計、シミュレーションなど、製品開発に必要な一連のプロセスを1つのソフトウェアで行うことができます。特に、パラメトリックモデリングにより、設計変更が迅速かつ容易に行えるため、開発リードタイムの短縮とコスト削減に大きく寄与します。また、SOLIDWORKSは様々な外部システムと連携が可能であり、PLMシステムやCAD/CAMとのシームレスなデータ共有が可能です。これにより、製品ライフサイクル全体の管理が効率的に行えます。

SOLIDWORKSによる設計効率の向上

SOLIDWORKSの導入により、設計効率は飛躍的に向上します。まず、3Dモデリングを活用することで、設計者は製品の形状や構造を直感的に把握できるようになります。これにより、設計ミスが減少し、設計の精度が向上します。
また、SOLIDWORKSのシミュレーション機能を用いることで、プロトタイピングの段階で製品の動作や性能を事前に検証することが可能です。これにより、試作の回数が削減され、製品開発のスピードが向上します。
さらに、アセンブリ機能を活用することで、大規模な部品の管理が可能になり、製品設計の複雑さにも対応できます。

SOLIDWORKSと他CADソフトウェアの比較

製造業におけるCADツールの選定では、操作性や機能性が非常に重要な要素となります。
以下の表は、SOLIDWORKSと主要な他CADソフトウェアの違いを比較できるようにまとめたものです。

ソフトウェア	操作性	機能性	コストパフォーマンス	連携性	ユーザーサポート
SOLIDWORKS	★★★★★	★★★★☆	★★★★☆	★★★★☆	★★★★☆
Autodesk Inventor	★★★★☆	★★★☆☆	★★★★☆	★★★☆☆	★★★★☆
CATIA	★★★☆☆	★★★★★	★★☆☆☆	★★★★☆	★★★☆☆
Siemens NX	★★★★☆	★★★★★	★★★☆☆	★★★★★	★★★★☆

※注１

操作性: SOLIDWORKSは、非常に直感的なユーザーインターフェースを持ち、設計者が短期間で習熟できる点が強みです。一方、CATIAは高度な機能を持つ反面、操作に習熟が必要であり、Autodesk Inventorは中間的な位置付けとなっています。
機能性: 製品開発の現場では、求められる機能はプロジェクトによって異なります。SOLIDWORKSは多くの中小企業にとって十分な機能を提供しますが、航空宇宙や自動車業界など、より複雑な設計が求められる場合は、CATIAやSiemens NXが優れた選択肢となるでしょう。
コストパフォーマンスや連携性、ユーザーサポートも考慮しながら、自社のニーズに最も適したツールを選定することが重要です。

SOLIDWORKSの導入事例

デジタル連携で実現する生産性向上：長野オートメーションの成功事例

長野オートメーションは、SOLIDWORKSと3DEXPERIENCEの先進的なツールを活用し、生産ラインのカスタマイズと最適化に成功した注目の事例です。従来、個別の装置や工程ごとに分断されがちだった製造現場では、迅速な設計変更や各工程間の円滑な情報共有が大きな課題となっていました。しかし、同社はSOLIDWORKSによる3Dモデリングと、3DEXPERIENCEプラットフォームによるクラウドベースのデータ連携を組み合わせることで、設計から製造までの一貫したデジタル連携を実現しました。

この取り組みにより、カスタマイズされた生産ラインの設計プロセスは大幅に短縮され、エラーの発生が抑制されるとともに、変更要求にも柔軟に対応できる体制が整えられました。結果として、生産性の向上やコスト削減、さらには市場投入までのリードタイムの短縮といった効果が現れ、同社は競争力を一層強化しています。

詳しくは、SOLIDWORKS公式サイトの導入事例「長野オートメーション – Customized Production Lines with SOLIDWORKS and 3DEXPERIENCE」をご覧ください。
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デジタル連携で実現する革新：AXL Droneが開発スピードアップと製造コスト半減を達成

AXL Droneは、SOLIDWORKSの先進的な3D CAD機能を活用することで、製品開発プロセスの大幅な高速化と製造コストの50％削減という成果を上げた成功事例です。従来、ドローンの設計・試作には多くの時間とコストがかかっていた中、AXL DroneはSOLIDWORKSを導入することで、設計の迅速な反復やシミュレーションを実現し、開発サイクルを大幅に短縮しました。

さらに、SOLIDWORKSによる高精度な3Dモデリングとパラメトリック設計の活用により、試作段階での不具合が早期に発見・修正され、製造プロセス全体の効率が飛躍的に向上しました。これにより、従来の製造コストが大幅に削減され、AXL Droneは市場投入までのリードタイムを短縮しながら、競争力のある製品開発を実現しています。

詳しい事例内容については、SOLIDWORKS公式サイトの「AXL Drone – Speeds Development and Cuts Manufacturing Costs 50%」をご覧ください。
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まとめ

本記事では、製造業における3D CAD導入の効果と、その中でもSOLIDWORKSがどのように全体最適化やコスト削減に貢献しているかについて解説してきました。SOLIDWORKSは、直感的な操作性と豊富な機能により、設計工程の迅速化やミスの削減、さらには製造現場とのシームレスな連携を実現することで、製品開発全体の効率向上に大きく寄与します。また、導入事例として紹介した長野オートメーションやAXL Droneのケースでは、デジタル連携を活用することで、生産ラインのカスタマイズや設計サイクルの短縮、さらには製造コストの大幅な削減が実現され、企業全体の競争力向上に直結していることが分かります。
これらの事例から、SOLIDWORKSを含む3D CADシステムは、現代の厳しい市場環境下で製造業が求める全体最適化とコスト削減を実現するための有力なツールであることが改めて確認できるでしょう。
今後も、デジタルトランスフォーメーションの進展に伴い、SOLIDWORKSのようなツールがさらなる進化を遂げ、製造業全体の効率化と革新に貢献することが期待されています。