2016年12月6日火曜日

デロイト トーマツ コンサルティングと日本国内での協業を開始

本日、(2016年12月6日)デロイト トーマツ コンサルティング合同会社は、株式会社スリーディー・システムズ・ジャパンと「3Dプリンターを用いた経営改革」領域における協業を開始する発表をしました。

デロイト トーマツ コンサルティング プレスリリースより抜粋
製造業・物流業における3Dプリンターの導入を短期に実現する

「3Dプリンター適合性診断プログラム」により、日系企業のエクスポネンシャル(指数関数的)

な成長を支援


デロイト トーマツ コンサルティングのプレスリリースは、こちら です。
また、「3Dプリンター適合性診断プログラム」についての詳細は、こちらをご覧ください。



2016年11月29日火曜日

Geomagic Freeform を使ったCADデザイン③



"Geomagic Freeform を使ったCADデザイン②"の続きです。 

以下の項目でまとめています。
8. サーフェースを使った加工
9.パーツ分割
10.2D スケッチから回転形状
11.シボ加工
12.色付け
13.レンダリング
14.最後に


8. サーフェースを使った加工
カーブからサーフェースを作って、自由に形状を編集します。
4本のカーブでサーフェースを作ることができます。カーブを調整することで形状を変えます。



9.パーツ分割
製品と同じように各パーツごとに分割します。分割することで各パーツごとに編集することができるようにます。
違う素材としての表現や色を付けるときなどに効率的です。



10.2D スケッチから回転形状
2Dスケッチの断面から回転形状となるダイアルスイッチを製作します。



11.シボ加工
製品の表面処理であるシボ加工を再現することができます。
製品によっては表面に模様を入れることがありますが、ソリッドやサーフェースでは再現が難しいことも Geomagic Freeform では手軽に表現することができます。



12.色付け
各パーツごとに色付けしていきます。パーツ分割してあれば、色のバリエーションを考えるときなど試行錯誤することは簡単です。



13.レンダリング
色付けやシボ加工をした状態で、最終的な製品に近い状態を確認するためレンダリングします。光の加減や影の調整をして提案資料としても使いやすい画像にします。



14.最後に
以前、従事していたクレイモデラー歴10年以上の経験から Geomagic Freeform を使い CADモデリングを使った感想をまとめました。当時から部署内にてクレイモデリングを代替えできる仕組みを常に見直されていましたが、現状維持が最良であるという結論となり、代替えできる製品はないという結果でした。その経験を踏まえての感想となります。

これまでの Geomagic Freeform の使い道としてフィギアなどの自由形状で構成された形状を得意としていましたが、今回のテーマとなっている初期段階の機械形状までも、十分にデザインが可能であるという結論に至りました。つまり、自由形状から初期段階の機械形状までを網羅できるということになります。

Geomagic Freeform はクレイモデリングと CADモデリングの中間に位置し、お互いにに共通する"手軽ではない"という課題を解決するものと思いました。

クレイモデリングで思い通りの形状を作るには、時間と経験が必要になり手軽な手法ではないのが現状です。そして、開発の上流段階では試行錯誤の回数とスピードが重要ですが、リアルタイムに製造工程の制約を把握することができないため、制約に対して割込んでしまうことがよくありました。そのため、都度、確認するという余計な時間を必要としていました。

その点、Geomagic Freeform は直観的で感覚的な操作性と、様々な方向から形状を確認できることで習得しやすく、既存の CADデータを読み込むことができるため、制約を把握しながら作業することができます。その後の変更も少なく済みます。

その上で、Geomagic Freeform は全体的で大まかな形状から、人の手では難しい入り組んだ形状・複雑な形状もカーブを使って細やかに表現することも可能です。最終形状をイメージするための、エンボス加工で表面をシボ加工したり、素材や色を変えてレンダリングすることも可能です。

そして、形状の表面部を把握するには、光の筋(ハイライト)で把握することができます。形状がどんな状態かを見て分かるので、クレイモデリングと同等の形状再現が可能であると思いました。


CAD ソフトウェアで CADモデリングした場合、複雑になればなるほどに形状が破綻してしまうことがあります。とくに拡大や縮小をした場合には破綻する割合が大きくなります。
Geomagic Freeform は ボクセルデータでモデリングするので、形状が破綻することがありません。隣合う面と面も自動でつなぎ合せるので、作業に専念することができました。

CAD ソフトウェアにはない表面を"ぼかす"という機能があり、手に持って使うプロダクトなどに対しての手の込んだ表現ができました。

2016年11月22日火曜日

Geomagic Control X 日本語版リリース



9月に米国でのリリースが発表されて大きな話題となったGeomagic Control Xの日本語版がリリースされました。これに伴い、日本でのGoemagic Control Xの国内販売を開始させていただきます。

Geomagic Control Xは3Dスキャンデータを利用した品質検査ソフトウェアで、検査に必要なあらゆる機能をサポートしています。

  • 点群処理
  • メッシュ処理
  • 座標合わせ
  • 2D/3Dの比較検査
  • 2D/3Dの寸法測定
  • 2D/3DのGD&T
  • レポート作成
3D偏差と寸法、幾何公差

また検査プロジェクトの事前設定による繰り返し検査や検査のバッチ処理、プロービングデバイスとの対話式測定、複数の検査結果の比較など強力なツールを提供します。
結果を比較


Control Xは当社WEBサイトからダウンロードが可能です。入手について詳しくは販売代理店様またはgeomagic.sales.japan@3dsystems.comへお問い合わせください。

2016年11月15日火曜日

Geomagic Freeform を使ったCADデザイン②




"Geomagic Freeform を使ったCADデザイン①"の続きです。 
以下の項目でまとめています。
  1. アイデアスケッチから方向性決め
  2. アイデアスケッチを2D図面化
  3. 設計要件・製造要件の取り込み
  4. 外枠を決める
  5. 型割りの抜き勾配を設定する
  6. 角を丸める
  7. オフセット(シェル化)
  8. サーフェースを使った加工
  9. パーツ分割
  10. 2D スケッチから回転形状
  11. シボ加工
  12. 色付け
  13. レンダリング
  14. 最後に

1.アイデアスケッチから方向性決め
商品に対する見やすさ・使いやすさなどのコンセプトを考え、複数のアイデアスケッチを描きます。
白い紙にペンで描いたりデジタルペンタブを使って描いたりなど、優先すべきことを絞りながら製品特長の方向性を決めていきます。



2.アイデアスケッチを2D図面化
1つに絞り込んだアイデアスケッチから、2D平面に書き換えて2Dのスケッチ画像を Geomagic Freeform に取り込みます。取込んだ2Dスケッチを2D平面に貼り付けます。
取込んだ2Dスケッチは Geomagic Freeform の『スケッチ』でトレースします。



3.設計要件・製造要件の取り込み

電子基板や電子部品を仮定した形状をソリッドで作りました。
実際に製品化することを仮定としているため、電子基板や電子部品の機械部品が中に入っていることを想定して、デザイン形状と内部部品が干渉しないように確認します。




4.外枠を決める
スケッチからクレイのロフト機能を使って外形形状を作ります。
上から見た方向で外形を決めて、次に横から見た方向で形状をカットします。




5.型割りの抜き勾配を設定する
抜き勾配(抜角)を考慮した状態の形状を作図します。分割する線を決めて、分割ラインから上下にそれぞれ角度を付けます。今回は抜角として5°の角度としました。
※製品金型から成形した製品を取り外す際に傷つき防止のため抜き勾配が必要になります。



6.角を丸める
持ったときの感触や製品過程の制約などを満たすため角を丸めます。面と面とをつないだだけのシャープエッジ部分に、フィレット加工(角を丸める)していきます。



7.オフセット(シェル化)
製品の厚さを再現するために、オフセット(シェル化)します。
厚さを再現することで製品制約を確認しながらの製作が可能になります。
製品の厚みは2.5mmとしました。




"8. サーフェースを使った加工"以降の内容については
"Geomagic Freeform を使ったCADデザイン③"でまとめます。

2016年11月4日金曜日

Geomagic Freeform を使ったCADデザイン①



機械形状のプロダクトを Geomagic Freeform を使用して CADデザインを行ってみました

現在のプロダクトデザインにおいて、作図過程にインダストリアルクレイを使うことが多くあります。
今回は、クレイではなくデジタルクレイとなる Geomagic Freeform だけを使用して作図していきます。



Geomagic Freeform は、3D CADソフトウェアで使用されているソリッドやサーフェースだけではなく、ボクセルを中心に使用する3Dモデリングソフトウェアです。
Geomagic Freeform では、ソリッド・サーフェース・ボクセルを適切な用途に沿って使用することが可能です。ボクセルを使用するメリットとしては、データを破綻させることなく、使用者の意図を自由に反映し直観的で感覚的な表現を可能とします。



先ずは、これまでの クレイモデリングと Geomagic Freeform について、以前まで従事していたクレイモデラー歴10年以上の経験から、メリット・デメリットについてまとめてみました。
当時はクレイモデリングに代替えできるものを各方面から探していましたが、代替えできるものはないというのが結論でした。






クレイを使うことのメリットとして以下のことがあります。
・複雑な形状の表現が可能
・高い精度の再現性
・現物のサイズで確認できる
・トライ&エラーの容易さ

クレイを使うことのデメリットとして以下のことがあります。
・作業機材・環境の確保が必要
・一定の温度管理
・汚れることを想定した環境と準備
・大幅な変更に対して時間が必要
・熟練した技術の必要性

短い時間での開発と多くの試行錯誤が必要な現在に
クレイモデリングのデメリットを解決し、代替えできるものがいままでありませんでした。



クレイモデリングのデメリットを解決する Geomagic Freeform

Geomagic Freeformがクレイモデリングのデメリットを解決する理由として以下のことがあげられます。

・省スペースで場所を選ばない作業環境
PCを使うようなオフィス環境で作業することができます。
・直観的で感覚的な操作スタイル
ペン型インターフェースにより、直観的・感覚的な操作が可能であるため習得が容易です。
・環境による変形がない
デジタルデータのため環境による変形がありません。
・大幅変更に柔軟な対応
大幅なデザイン変更に対しては、数値入力などPC操作で変更が可能のため、変更幅に影響されません。
・CADデータの取り込み
CADデータを重ねて確認することができるので、設計要件が分かった状態で作業することができます。

以上のことを踏まえ、プロダクトデザインの上流段階にあたるデザインを"こねくりまわす"段階を実際に順を追って再現しました。
実際のプロダクト作図と同じように、設計要件・製造要件を加味した上で作業します。



Geomagic Freeform を使ったプロダクトデザインの作業手順

Geomagic Freeform を使った CADデザインの作業手順を大まかに上げるとこのようなステップになります。

1.アイデアスケッチから方向性決め
2.アイデアスケッチを2D図面化
3.設計要件・製造要件の取り込み
4.外枠を決める
5.型割りの抜き勾配を設定する
6.角を丸める
7.オフセット(シェル化)
8. サーフェースを使った加工
9.パーツ分割
10.2D スケッチから回転形状
11.シボ加工
12.色付け
13.レンダリング
14.最後に

次回はこの各項目について詳しく"Geomagic Freeform を使ったCADデザイン②"でご紹介します。

2016年8月22日月曜日

3Dスキャンデータを使った検査ツールのプレリリースセミナー

New Control まもなくリリース!

3Dスキャンデータを活用した品質検査ソフトウェア Geomagic Controlの新バージョンがこの秋リリース予定です。
リリースに先立ってユーザー、また新規ご検討の皆様に新しいソフトウェアのご紹介をさせていただきます。装いも新たに、使い勝手や利便性が格段にアップした新しいControlをぜひご自身の目でご確認ください。
セミナーは参加費無料、事前登録制です。詳細はイベント・セミナーページをご参照ください。


2016年7月14日木曜日

3Dスキャナーを使ったものづくり その②CADモデリング

前回は、アイデアスケッチからインダストリアルクレイを使って立体造形のクレイモデルを制作し、3Dスキャナを使ってスキャニングするところまでをご紹介しました。
今回は、3Dスキャナでスキャニングしたポリゴンデータから Geomagic Design X を使ってCADモデリングし、3Dプリンターでプリントするところまでについてご紹介します。

●3Dプリントするまでのワークフローについて
1.スキャンデータ(ポリゴン)の読込み
2.パッチネットワーク
3.領域を分割
4.自由曲面の抽出
5.ソリッド形状に変換
6.フィレット
7.ブーリアン
8.ポリゴン化
9.3Dプリント

●使用したソフトウェア
Geomagic Design X
Design X は3Dスキャンデータを元にCADモデルを作成することのできる、世界でただ1つの3Dリバースエンジニアリングソフトウェアです。編集可能なソリッドモデルはさまざまな目的に使用することができます。

●使用した3Dプリンター

・ProJet® MJP 3600 Series
正確で高精細な高い能力を誇るモデルがプリントできます。素材は VisiJet M3 Crystal を使用しました。

1.スキャンデータ(ポリゴンデータ)の読込み
既存製品とデザインしたクレイモデルのスキャンデータをDesign X 内に読み込み
個別にデータを作成する準備をします。
既存製品のスキャンデータ
デザインしたクレイモデルのスキャンデータ

2.パッチネットワーク
読み込んだ既存製品側のポリゴンデータから
Desigin X のサーフェシングタブのパッチネットワークコマンドを使って自由曲面を作成します。
ここで作成されたサーフェースデータは、既存製品に合わせ込むための合わせ面として後で使用します。
パッチネットワークコマンドは形状から輪郭曲線を抽出し、パッチネットワークをメッシュ上に自動的に作成する機能です。サーフェースデータを作成するのに必要になります。
パッチネットワークコマンドが適用されている状態
サーフェースデータに変換された状態

3.領域を分割
デザインしたクレイモデルのスキャンデータを
領域タブの自動分割コマンドを使って領域分割します。
自動分割コマンドは曲率や形状に基づいて幾何形状領域に自動的に分類し、異なる色で表示する機能です。
自動分割コマンドで領域分割したデータ

幾何形状領域に合わせて分割されます

4.自由曲面の抽出
自動分割された幾何形状領域にメッシュフィットコマンドを使いサーフェースボディを抽出します。
メッシュフィットコマンドは領域にフィットするサーフェースを作成する機能です。
サーフェースボディを抽出

5.ソリッド形状に変換
構成する必要な幾何形状領域を抽出したら
サーフェーストリムしてソリッド形状(閉じた状態)にします。
サーフェースのトリムコマンドを使用します。
構成する必要な幾何形状領域を抽出

6.フィレット
 ソリッド形状からエッジの部分にフィレット加工します。
フィレットコマンドを使用して角を丸めます。
フィレット加工した状態

7.ブーリアン
空洞になる側を引いて合成します。
トリムコマンドなどを使用して合成していきます。
合成された状態
裏面(パッチネットワークで作成したサーフェースデータを使用)

8.ポリゴン化
メッシュに変換コマンドを使いサーフェースデータをポリゴンに変換します。
ポリゴンデータに変換することによって、3Dプリンターで出力することができます。
ポリゴン化された状態


9.プリント
ポリゴン化したデータを3Dプリンターで出力し完成となります。
光造形でプリントした完成品


最後に
アイデアスケッチ→クレイモデリング→3D CAD化→3D プリント→試作
アイデアスケッチから試作までのフローにおいて、以前は、形状を測定するためレイアウトマシンが必要だったり、CADデータに変換した後は現物化するのにNC加工機を使ったりと膨大な設備・時間と労力を必要としました。
そして、大規模な設備と投資を投入しても再現性は低いのが現状でした。

しかし今回の3Dスキャナー・リバースソフトウェア・3Dプリンタを活用することで、データを持ち合わせない既製品を3Dスキャナーを活用することでデータ化することができ、リバースソフトウェアでは高い再現性を実現しつつ設計変更が必要なとなったときにソフトウェア内で完結させるとができました。
3Dプリンタでは短い時間で高品質な試作品をアウトプットすることができました。これにより、少ない設備と労力で素早く高品質で再現性の高い試作品が実現できました。

昨今の事情として消費者ニーズの変化が加速する中、開発スピードも加速していく必要があります。

これからは開発時間を減らすことなく開発スピードを加速して再現性の高い試作品をアウトプットすることができます。