ものづくりを変える！CADをわかりやすく解説

ものづくりを変える！CADをわかりやすく解説

ＣＡＤとは

– ＣＡＤとはＣＡＤとは、コンピューター支援設計（Computer Aided Design）の略称で、コンピューターを用いて製品や建築物などの設計や製図を行うシステム、またはソフトウェアのことを指します。従来は設計者が紙と鉛筆を使って設計図を手作業で描いていましたが、ＣＡＤの登場により、これらの作業をコンピューター上でデジタルで行うことが可能になりました。ＣＡＤの最大のメリットは、設計作業の効率化と精度の向上です。コンピューター上で設計を行うため、線の修正や移動、コピーなどが容易に行えるようになり、設計変更にも柔軟に対応できます。また、正確な寸法や形状を指定して作図できるため、手書きでは難しい複雑な形状の設計も容易になり、設計の精度が格段に向上します。さらに、３次元ＣＡＤを用いることで、立体的な設計やシミュレーションも可能となり、より現実に近い形で設計を検討することができます。ＣＡＤは、建築、製造、自動車、土木など、様々な分野でものづくりに欠かせないツールとして普及しています。設計部門だけでなく、製造部門や顧客との間で設計データを共有することで、情報共有の効率化、ミスや手戻りの削減にも貢献しています。

ＣＡＤのメリット

– ＣＡＤのメリット従来、設計図面は製図士が手作業で作成していました。しかし、ＣＡＤを導入することで、設計作業は大きく効率化され、様々な恩恵を受けることができます。まず、設計変更が容易に行えるという点が挙げられます。従来の手書きの図面では、設計変更が生じた場合、修正箇所の書き直しや、場合によっては図面全体の描き直しが必要となることもありました。しかし、ＣＡＤを用いることで、画面上で線の修正や移動、部品の追加や削除などが簡単に行えるため、設計変更に柔軟に対応することができます。そのため、試行錯誤を繰り返しながら、より良い設計を追求することが可能になります。また、ＣＡＤは正確な図面を作成することができます。人の手による製図では、どうしても線の歪みやズレ、文字の大きさや位置のばらつきなどが生じてしまいます。一方、ＣＡＤでは、正確な寸法や形状で図面を作成することができ、設計ミスや手戻りを減らすことができます。これは、製品の品質向上に大きく貢献するだけでなく、無駄な作業を減らすことで、コスト削減にもつながります。さらに、ＣＡＤで作成したデータは、簡単に共有することができます。従来のように、紙の図面を印刷して関係者に配布する必要がなくなり、ネットワークを通じて設計データを共有することで、関係者間での情報共有や連携がスムーズになります。これは、設計部門と製造部門、あるいは発注者と受注者間など、円滑なコミュニケーションを促進し、開発期間の短縮にもつながります。このように、ＣＡＤは設計・開発プロセス全体の効率化に大きく貢献する、非常に有用なツールと言えるでしょう。

ＣＡＤの種類

コンピューター支援設計であるＣＡＤは、設計する対象や目的によって様々な種類が存在します。大きく分けて２次元の図面を作成するＣＡＤと、３次元の図面を作成するＣＡＤの２種類があります。

２次元ＣＡＤは、平面的な図面を作成することに特化しています。建物の間取り図や製品の設計図など、比較的単純な構造のものを設計する際に用いられます。２次元ＣＡＤは、３次元ＣＡＤと比べて操作方法が簡単であるため、ＣＡＤを初めて利用する人でも比較的習得しやすいという利点があります。

一方、３次元ＣＡＤは、立体的な図面を作成することができます。建物や製品をあらゆる角度から眺めることができるため、より現実に近いイメージを掴みながら設計を進めることができます。３次元ＣＡＤで作成したデータは、３Ｄプリンターで出力することも可能です。近年では、製品の強度や動作をコンピューター上で模擬実験できる機能を搭載したＣＡＤも登場しており、設計のさらなる高度化に貢献しています。

ＣＡＤとＣＡＩＤの違い

– ＣＡＤとＣＡＩＤの違い「ＣＡＤ」という言葉を耳にしたことがある方は多いのではないでしょうか。ＣＡＤは、コンピュータを使って設計や製図を行うシステムのことで、建築物や自動車、日用品など、様々な製品の設計に広く活用されています。一方、ＣＡＤと似た言葉に「ＣＡＩＤ」という言葉があります。どちらもコンピュータを用いた設計システムであることに変わりはありませんが、ＣＡＩＤは、主に工業製品のデザインに特化して開発されたシステムです。ＣＡＤが製品の機能や構造といった設計の基礎部分を担うのに対し、ＣＡＩＤは製品の外観の美しさや使いやすさ、さらには製品が人に与える印象といった、デザイン性に重点を置いた設計を行うために用いられます。具体的には、ＣＡＩＤには、曲線や曲面を滑らかに表現する機能や、製品の質感をリアルに再現する機能など、より洗練されたデザインを生み出すための高度な機能が備わっています。そのため、ＣＡＩＤは、自動車や家電製品、スマートフォンなど、デザインが製品の競争力を左右する分野において、重要な役割を担っています。このように、ＣＡＩＤはＣＡＤの機能を継承しつつ、デザインの専門性を高めたシステムと言えるため、ＣＡＩＤはＣＡＤの一種とみなされることもあります。

ＣＡＤの未来

コンピューター支援設計、いわゆるＣＡＤは、常に技術革新の波に乗り、進化を続けてきました。近年では、人工知能（ＡＩ）やあらゆるものがインターネットにつながるＩｏＴといった最新技術と融合することで、従来は想像もつかなかったような高度な設計が可能になりつつあります。

例えば、人間の脳の働きを模倣した人工知能を活用することで、これまで設計者が時間をかけて行っていた設計作業の一部を自動化したり、膨大なデータの中から最適な設計案を導き出したりすることが可能になります。その結果、設計作業にかかる時間や労力を大幅に削減できるだけでなく、より高品質で効率的な設計を実現できるようになると期待されています。

また、ＣＡＤとＩｏＴを連携させることで、設計した製品が実際にどのように使用されているのか、その動作状況などのデータを収集・分析することが可能になります。得られたデータは、製品の性能向上や不具合の予測、さらには顧客のニーズに合わせた新たなサービス開発など、ものづくり全体に革新をもたらす可能性を秘めています。

このように、ＣＡＤは今後も単なる設計ツールにとどまらず、ものづくりの中核を担う技術として、さらなる進化を遂げていくでしょう。