機械工学におけるCAD：サプライヤーの変更

設計システムが古くなっていることを理解する方法と、新しいソリューションを選択するときに何を探すべきかについて説明します。CADとROI4CIOの比較表に基づいて、上位5つの世界の機器の概要と比較を示します。

パートI.CADが古くなっているかどうかを知る方法と、次に何をすべきか

企業が他のツールを探している理由

実装されたとき、あなたのCADシステムは進歩の最前線にありました、そして今それは鈍いツールのように機能するように見えますか？論理的な疑問が生じます-それを置き換える価値がありますか、それとも既存のソフトウェアからより多くを得ようとする方が安全ですか？変更に賛成-最新かつ最先端のソフトウェアプレイを選択する機会。しかし、コスト、ハードウェアのアップグレード、従業員のトレーニング、廃止されたデータの変換など、マイナス面も大きくなります。



最近のTech-Clarityの調査によると、大手企業は現在使用しているCADシステムを採用することで、製品開発時間を19％削減し、エンジニアリングコストを15％削減し、リードタイムを16％削減しました。これに関する調査では、商業上の理由で他のCADシステムの使用に切り替えた企業の数は、7年前に実施されたインタビューの31％から2019年には61％に増加したことが判明しました。同時に、以前のシステムのツールを移行の理由として挙げている企業の数は、48％から22％に減少しました。つまり、製品の技術的な側面だけが重要になったわけではありません。これらの質問に対する回答の変更により、ほとんどの企業にとって戦略的なCADツールがどのようになったかが決まります。この調査では、ソフトウェア変更の「ダーク」な側面（古いシステムのパフォーマンスレベルの復元に平均13週間、新しいCADシステムで平均46週間）が完全なROIを達成していることも示されました。パフォーマンスは21週間で以前のレベルに回復し、50週間で成果を上げました。



しかし、なぜ企業はCADツールを変更するのでしょうか。機能性とパフォーマンスの向上が依然として主な理由です。これに使いやすさと価格が続きます。これらの要因は、CAD市場だけでなく、他のソフトウェアの選択においても変わりません。第三に、サプライヤーを変更した理由はユーザーの好みでした。これは2つの傾向に関連しています。まず、経営陣は、エンジニアが快適な作業環境と、生産性を最適化するために使用するツールに満足する必要があることを理解しています。次に、CADベンダーがデータの処理を容易にするために行った進歩、いわゆる「マルチCAD」の作成、つまり複数のCADソリューションを同時に処理する機能について説明します。



CADツールが近年大幅に変更されたという事実にもかかわらず、新しいシステムに移行する最も一般的な理由は、依然として必要な機能の欠如です。



傾向は、CADベンダーの変更は、ビジネス上の理由によって引き起こされることが多いことを示しています。サプライヤーとの関係、ベンダーの戦略的ビジョン、およびベンダーの全体的なポートフォリオは、より大きな影響を及ぼします。これは、IT市場全体にわたる別の変化、つまりサービスの重要性を示しています。企業は、CADサプライヤーが貴重なパートナーになることを望んでいます。過去5年間で、企業は、サプライヤーとの関係が気に入らないという理由だけでCADツールを変更する可能性が82％高くなっています。



ROIに関しては、企業はCADを変更するときに学習に投資していることを認識しています。時間はかかりますが、長期的には生産性の向上につながります。

新しいCADシステムを選択するための基準

効果的な3Dモデリング



3Dモデルは、製品の各コンポーネントとそれらの間の関係を正確に表す必要があります。設計品質を損なうことなく、可能な限り少ないステップで設計できるはずです。



CADプログラムを評価するときは、まず、各パッケージが会社の製品の作成にどの程度効果的であるかを確認します。多数の部品を組み立てるのがいかに簡単で、購入した部品がライブラリからどのようにインポートされるかをテストする価値があります。その結果、新しいシステムでは、ステップ数を少なくとも20％削減する必要があります。



企業内での情報交換



ほとんどのメーカーは、もはや1つの国だけでビジネスを行っておらず、部品、ツール、サブシステム、製造装置、および設計のサプライヤーの国際的なコミュニティに依存しています。したがって、多くの形式と標準をサポートする一般的なCADシステムを選択することをお勧めします。最小国際標準サポート— STEP、IGES、VDA、およびIDF。この選択は、あるシステムから別のシステムへのファイルの無限の変換を取り除くのに役立ちます。これは、時間がかかるだけでなく、エラーにつながります。



破損したインポートされた形状を修正するためのツールを確認してください。データ交換とファイル交換からの期待を制限しないでください。最新のシステムでは、従業員と顧客がプロジェクトでリアルタイムに共同作業を行うことができます。この通信により、数千時間および数週間の作業時間が節約されます。



構想から製造までのプロジェクト



に取り組みます。設計時間だけでなく、テスト、機械加工、原価計算、検証も削減する幅広いアプリケーションを備えたCADプログラムに焦点を当てます。



物理的なテストは費用がかかり、時間がかかります。また、CADの現在の開発では、運動学、ダイナミクス、応力、たわみ、振動、温度など、多くの物理的特性の影響をソフトウェア内でテストできます。専用の配線設計モジュールは、機器の正しい接続を保証するのに役立ちます。コスト見積もりが含まれているシステムでは、見積もりへの準拠を監視できます。



データ管理



CADと製品データ管理システム（PDM）の統合は、メリットを約束し、頭痛の種を減らします。 PDMがなければ、設計者はお互いの作業を書き直し、以前に開発した部品を再発明することができます。一緒に、これらの間違いは毎年数百時間と欠陥のある部品に数千ドルを浪費します。さらに、PDMシステムは、ファイルの保存と編成だけではありません。また、再利用する既存の部品を見つけたり、コスト見積もり用の材料請求書を作成したり、製造リソース計画システムに情報を提供したりするのにも役立ちます。



クリアなユーザーインターフェース



学習曲線が短いシステム、つまり明確なユーザーインターフェイスを探してください。設計と製造の手順が最初から最後まで論理的に流れるようにしてください。コンピューターベースのチュートリアルとオンラインコミュニティを備えた製品を探して、質問して回答を得てください。



サプライヤー



との生産的なビジネス関係サプライヤーを切り替える最も一般的な理由の1つは、ソリューションの技術的側面ではないことはすでに指摘されています。一部の航空会社が追加の受託手荷物料金、フライトの変更、有料の水と毛布で顧客を悩ませているように、一部のCADベンダーは、ほとんどの顧客が必要とするソフトウェアとサービスに隠れた料金を請求します。

CAD：将来を見据えて

ソフトウェアの選択と間違えられないようにするためには、その現状を研究するだけでなく、コンピュータモデリングの全領域の開発がどこに向かっているのかを理解する必要があります。シミュレーションプログラムが今後数年間で何を改善するか見てみましょう。



自動化と人工知能。近年の最大のトレンドの1つは自動化です。この傾向は、人工知能の発達によるものです。近い将来、CADプログラムはあなたの行動を予測するか、以前の設計エラーを修正することが期待されています。一部のベンダーはすでにAIをソフトウェアに組み込んでおり、今後数年間でさらに普及するでしょう



。クラウドソフトウェア。これまで、CADソリューションは重量があり、1台のコンピューターでのみ実行されていました。 「クラウド」の使用が増えるにつれ、多くのアプリケーションとプログラムがクラウドインフラストラクチャ上で実行されます。このようなCADプログラムは、世界中のどこからでも利用でき、インストールする必要はありません。ほとんどの製品は、そのように移行されるようです。



仮想現実。視覚化とレンダリングは常に改善されています。 CADツールには、最適なデザインプレビューを実現するための優れた3Dツールが必要です。仮想現実のおかげで、一部の3Dモデルは、ヘルメットのおかげで物理的な空間で表示できます。確かに、これまでのところ、機械工学よりも建築分野の方が有望に見えます。



狭い専門分野またはカスタマイズオプション。ブリッジ設計専用のBentleySystemsの製品など、すでに多くのセクター固有のプログラムがすでに利用可能です。このようにして、ユーザーは特定のプロジェクトで作業するために必要なツールと機能を利用できます。モジュラーシステムとSaaSサービスも勢いを増します。



プログラムを選択する際に注意する必要のある基準を考慮したので、ソフトウェアに直接行きましょう。以下は、機械工学分野におけるCAD市場の5つのリーダー、その長所と短所の概要です。比較表に基づいて主な特性を比較します。

パートII。製品比較

BentleySystemsによるMicroStation

MicroStationの業界をリードするエンジニアリング、モデリング、視覚化、および製図機能により、すべての業界のインフラストラクチャの専門家は、あらゆるサイズまたは複雑さのプロジェクトを完了することができます。





Bentley MicroStationは、エンジニア、デザイナー、建築家向けに特別に設計されたビジュアルモデリングソフトウェアです。プログラムには、描画、モデリング、オブジェクト管理、視覚化のためのツールが装備されています。この製品は、建物、道路、橋、鉄道、給水ネットワーク、鉱業企業、通信ネットワークなど、あらゆるタイプのインフラストラクチャとユーティリティに使用されます。



MicroStationは、インフラストラクチャの専門家が高品質のデジタルプロジェクトを作成するために使用します。学際的なBIM（Building Information Modeling）モデルをサポートし、インフラストラクチャのアーキテクチャ、設計、構築、および運用で使用される複雑なモデルの作成を支援します。ソリューションには任意の幾何学的形状を作成できます。 Bentley MicroStationの3Dパラメトリック製図機能は包括的です。すべての形状は、ソリッド、サーフェス、メッシュ、機能およびトポロジカルモデリングツールを使用して作成できます。



MicroStationを使用すると、プロジェクト参加者はタスクで共同作業を行うことができます。同僚が働いている業界に関係なく、彼らはいつでも図面、モデル、デザインに精通することができます。これは、さまざまなファイル形式をMicroStationと統合する強力なリンクシステムによって実現されます。そのため、このソリューションでは、2Dおよび3Dジオメトリと埋め込み情報を含むDWGファイルを直接編集できます。ユーザーは、複数の参照ファイルを同時に操作できます。さらに、MicroStationは、ユーザーがコンポーネントレベルでも、設計変更を簡単に追跡およびロールバックできる「元に戻す」機能を提供します。



ソフトウェアソリューションは、描画および設計標準への準拠を促進します。この製品には、不適合アイテムを検出する検証ツールが組み込まれています。ここでは、コンプライアンスレポートを生成して、モデルと結果の品質を向上させることができます。そしてもちろん、MicroStationは知的財産権を保護しながらデジタル署名をサポートします。



MicroStationの価格は、サブスクリプションに含まれるさまざまなBIM製品によって異なります。 Bentley Systemsは、ユーザーに価格設定の柔軟性を提供する「トラストライセンス」スキームを使用しています。この製品は、提供されたツールの価格と数量の比率、アプリケーション領域の広い範囲、地域での公式サプライヤーの存在、多くの図書館のサポート、およびプロジェクトでのチームワークの可能性で、リストの1位を獲得しました。



利点：パフォーマンス、使いやすさ、価格-品質-サービスの量と柔軟な支払いライセンス、13のサポートされている言語（ロシア語を含む）、トレーニングウェビナー、強力なコミュニティ。

短所： Windowsでのみ機能し、トレーニング資料は英語で書かれています。

に適し：あらゆる規模の企業、都市計画、インフラストラクチャの作成と管理を担当するプロジェクトチーム。



作業プロセスのタイプ







設計領域：一般、建築、機械工学、電気;

主な機能：コスト見積もり、部品/アセンブリモデリング、分析、アニメーションとレンダリング、ドキュメント。

業界：インフラストラクチャ、都市計画、構造、エネルギー、電子機器、製造;

追加機能：固体および表面の分析、電気システム、配管システム、強度計算、業界標準への準拠の検証、組み込みライブラリ。

推奨OS： Windows 7、8、10。

AutoDeskによるInventorProfessional

Autodesk Inventor . C Inventor 2D- 3D- , , , .





AutodeskがFusion360プラットフォームの開発と宣伝に過去数年にわたって費やしてきた時間と労力にもかかわらず、Inventorはさらに成熟した複雑な製品です。その定期的な更新には、バグ修正だけでなく、重要な新機能の導入も含まれています。



Inventorは、Autodeskの主力3Dモデリングツールとして、製品開発プロセスのすべての段階に対応する多くのツールを提供しています。強力なモデリング機能に基づいて構築されたInventorには、モデリング、レンダリング、CAM、および製品データ管理のための組み込みツールセットと高度なツールセットの両方があります。



Inventorは、フリースタイル、パラメトリック、ストレートの3つの従来の3Dモデリング方法をサポートしています。フリースタイル（「フリーフォーム」）は、粘土などのオブジェクトを有機的に成形するために使用されます。パラメトリックモデリングは、モデルのさまざまなプロパティを計算し、パーツに必要な定量的定義とパーツの構成可能性の両方を提供します。直接モデリングにより、設計者はモデルの他の部分を変更することを心配せずに、モデルの面と頂点を直接変更できます。



このソリューションには、他のCADシステムや図面からのデータを業界標準のDWG形式に変換する機能が含まれています。コラボレーションを促進するために、このソリューションは「共有ビュー」機能を提供します。つまり、モデルのライトバージョンをAutodeskのクラウドベースのモデルビューアにアップロードします。その後、顧客、サプライヤー、パートナーと共有することができます。彼らは見るだけでなく、測定、マークアップ、セクションへの分割、コメントもできます。



Autodesk Inventorには、3Dモデルまたは2D図面のすべてを自動化し、MS Excelやその他のデータベース、およびMS Wordを読み書きする、簡略化されたVisualBasicコードに基づくフル機能の設計自動化ツールが組み込まれています。



Inventorを使用すると、環境への影響、コスト、およびパフォーマンスに基づいて材料の選択を最適化し、情報に基づいた設計上の決定を行うことができます。



利点： 3次元モデルをモデル化するためのさまざまな方法、十分なアセンブリの可能性-他のCADシステムからのファイルの接続、キネマティクスシミュレーター。

短所： Windowsの場合のみ、ソフトウェアを操作する過程でPCに大きな負荷がかかり、学習が難しく、詳細が多数あるため、プログラムが「遅くなる」「クラッシュする」ことがよくあります。

に適しています：あらゆる種類のマシンの設計と開発。



作業プロセスのタイプ







設計領域：一般、建築、機械工学、電気;

主な機能：コスト見積もり、部品/アセンブリモデリング、分析、アニメーションとレンダリング、ドキュメント。

産業：構造、消費財、製造、医学;

追加機能：本体と表面の分析、電気システム、配管システム、シート材料、標準部品のジェネレーター、強度計算、組み込みライブラリ。

推奨OS： Windows 7、8、10。

DassaultSystèmesによるSolidWorks

SolidWorksは、強力な設計ツール（業界をリードする部品、アセンブリ、および図面）を、組み込みのモデリング、レンダリング、アニメーション、製品データ管理、およびコスト見積もりと統合します。







SolidWorksは、3Dモデルの作成、シミュレーション、公開、および管理を可能にするCADソフトウェアです。



SolidWorksには、指定された条件下で製品のパフォーマンスを仮想的にシミュレートおよびテストするための豊富な機能があります。分析特性は、製品開発の早い段階でアセンブリの問題を特定して解決するのに役立ちます。たとえば、モーション分析、パーツの線形静的分析、パーツのアンサンブルがあります。工場でのテストツールの1つは、安全ウィザードです。これは、構造上の欠陥がないかジョブを調べるのに役立ちます。



SolidWorksは、約100,000個の部品を含む大きなプレハブ構造を作成できます。これらの複雑なアセンブリは、使いやすい設計作成および管理ツールを使用して簡単に管理できます。



ユーザーは、専用のSolidWorksツールを使用して、シートメタルパーツのさまざまなデザインを作成できます。溶接ツールは、溶接構造、フレーム、および基礎の設計と製造を簡素化します。



このソリューションは、プラスチックおよび成形構造の設計に役立ちます。金型設計機能、電気ケーブルの保持と導管の設計、包括的な配管とパイプの設計、および配線、配管とチューブの図の文書化があります。



このソフトウェアを使いやすくする際立った機能の1つは、ツールパレットをカスタマイズする機能です。ワークフローをより効率的にするために、最も頻繁に使用するツールを目的の場所に配置できます。



SolidWorksはDWG、DXF、STEP、STLと互換性があり、AutoCADやSketchUp Proのファイル、および3D印刷プロジェクトを操作できます。このCADシステムでは、PDFやさまざまなビットマップファイルを操作することもできます。eDrawingsがサポートされています。



利点：世界で最も人気のあるCADプログラムの1つ、カスタマイズの柔軟性、わかりやすいプログラムで十分です。

短所：多くの場合、「クラッシュ」します。プロジェクト内の通信ツールは開発されておらず、作業中に多くのリソースを消費します。

対象：中規模および大規模企業での産業用設計およびシミュレーション。価格が高いため、中小企業には利益がありません。



作業プロセスのタイプ







設計領域：一般、機械工学、電気;

主な機能：コスト見積もり、部品/アセンブリモデリング、分析、アニメーションとレンダリング、ドキュメント。

業界：構造物、消費財、エネルギー、電子機器、製造、医学、自動車;

追加機能：本体と表面の分析、電気システム、配管システム、シート材料、標準部品の発電機、強度計算。

推奨OS： Windows 7、8、10。

Compass-3D by ASCON

機械工学、製図、ケーブルシステム設計、およびエンジニアリングプロジェクトのドキュメント作成に焦点を当てた包括的なコンピュータ支援設計システム。





KOMPAS-3Dは、強力で包括的な3Dメカニカルデザインアプリケーションであり、3Dパラメトリックソリッドモデリングの基盤を提供します。ソリッド、サーフェス、パラメトリック、シート、およびオブジェクトのモデリングをサポートします。



KOMPAS-3Dには、無制限の数のレイヤー、スマートディメンション、標準パーツと中心線のサポート、および標準図面を作成するためのツールの完全なセットが含まれています。製品は、追加のモジュールで拡張できます。



このソリューションは、ボトムアップモデリング、ボトムアップモデリング（既製のコンポーネントを使用）、トップダウンモデリング、トップダウンモデリング（特定のプロジェクトのコンテキストでコンポーネントを設計）、スケッチベースのモデリング（運動図など）、またはメソッドの組み合わせなど、いくつかの設計手法をサポートします。モデリング。



インターフェースは使いやすく、トレーニング用に既製のモデルと作業プロセスのヒントを備えた組み込みライブラリ「ABCKOMPAS-3D」があります。ユーザーは2Dと3Dで同時に作業できます。 CIS地域の利点は、ロシア語のオンラインヘルプとユーザーサポートグループの広範なシステムです。また、ボーナスは、ESKDおよびSPDSのルールに従ったドキュメントの実行です。このプログラムを使用すると、ESKDの設計標準（テキストの配置や寸法線間の許容距離など）に準拠しているかどうかをドキュメントで確認したり、モデルの製造可能性を確認したりできます。開発されたモデルとドキュメントの品質を向上させる約200種類のチェックがあります。



KOMPAS-3Dは、DWG、DXF、IGES、SAT、STEP、Parasolid、さらにはSolidWorks eDrawings形式など、多数の標準CADファイル形式をインポートするため、アプリケーションは混合設計環境で適切に機能します。



このソリューションには、電気/暖房、家具、製造、機械/配管、自動車など、多数のシンボルライブラリ、プラグイン、およびアドオンが付属しています。上記のインポート形式のサポートのおかげで、いくつかのサードパーティライブラリも含めることができます。



ソリューションはオブジェクトモデリングに限定されません。KOMPAS-3Dには、PLM環境に統合するためのツールが含まれています。確かに、最も近い統合は、ASCONの独自のエンジニアリングデータ管理システム（LOTSMAN：PLM）との統合です。



利点： 習得が容易で、インターフェースとロシア語の追加情報、多くのフォーマットのサポート、幅広いツール。

短所：サードパーティのプログラムから3Dモデルをインポートするときに問題が発生する可能性があり、2Dよりも3Dで設計するのが難しく、視覚化が不十分です。

対象：初心者、インフラストラクチャおよび産業設計、青写真。



作業プロセスのタイプ







設計領域：一般;

主な機能：部品/アセンブリのモデリング、ドキュメント;

業界：構造、消費財、製造;

追加機能：本体と表面の分析、電気システム、配管システム、シート材料、標準部品の発電機、強度計算、追加料金のモジュール。

推奨OS： Windows 7、8、10。

PTCによるCreo

この3DCADソリューションは、初期コンセプトから設計、モデリング、分析まで、製品開発サイクル全体にわたって革新的なツールを設計者に提供します。





PTC Creoは、高度な生産性ツールを備えた堅牢でスケーラブルなツールボックスを設計の専門家に提供します。たとえば、Creo Solution Packのシリーズ4から、最適化された拡張現実機能であるCreo AR DesignShareがあります。これにより、世界中の関係者とオンラインで共同作業することがはるかに簡単になります。



Creo Uniteテクノロジーを使用すると、PTC Creoの外部で作成されたデータを開いてインポートおよび保存し、Autodesk Inventor、CATIA、Siemens NX、Solid Edge、SolidWorksなどのシステムのアセンブリを操作できます。



この製品は、概念設計、産業設計、ルーティング可能なシステム設計、3D設計、シミュレーションをサポートします。



Creo Simulateは、プロトタイピングの前に設計エラーを認識して修正するのに役立つ機能です。ほとんどのCADプログラムと同様に、Creoもレイヤーマネージャーを使用して、構造全体を操作せずにさまざまなセクションを選択、配置、および編集できます。



3Dレンダリング機能は非常にリアルに見え、PTCナレッジベースとユーザー作成のチュートリアルには多くの有用な情報があります。新しいバージョンには、組み込みのアドオンモジュールであるCreo Generative Topology Optimizationが含まれています。これは、材料や製造プロセスなどの制約や要件に基づいて、最適化された製品設計を自動的に生成します。



Creoは、2D画像から3Dモデルを抽出したり、3Dモデルから2D画像を作成したりできます。このソリューションは、DWG、DXF、STEP、STL、PDF、およびグラフィックファイルに加えて、プロジェクトを3D印刷する機能で動作します。 PTCは、スマートフォンまたはタブレットでデザインを表示および表示できるアプリケーションであるCreo ViewMobileも提供しています。



利点：強力なレンダリングツール、多くの機能、最先端のテクノロジー。

短所：学習曲線が長く、コストが高く、主に英語を話すコミュニティ。

対象：上級ユーザー、産業用設計およびモデリング、航空宇宙ソリューション。



作業プロセスのタイプ







設計領域：一般、機械工学、電気;

主な機能：パーツ/アセンブリのモデリング、分析、アニメーションとレンダリング、ドキュメント。

業界：消費財、電子機器、製造、医療、自動車、航空機製造;

追加機能：本体と表面の分析、シート材料、標準部品のジェネレーター。

推奨OS： Windows



7、8、10 。作成者：Natalka Chekh、ROI4CIO用