■テクニカルレポーター：マシュー・マクミリオン（Matthew McMillion）

■概要：

数十種類のCADソフトウェアが市場に出回っている中、正しい選択をするのは難しいことです。この記事では、CADソフトウェアがどのようなものか、そしてなぜあなたの設計やエンジニアリングのニーズに合ったソリューションを選ぶことで、ワークフローの質に大きな違いが生まれるのかを、数分で理解できるように、最も役立つ内容を1つの読みやすい記事に凝縮しています。

CADソフトとは？

数十年前、CAD（コンピュータ支援設計）ソフトが登場するまで、エンジニアや建築家などプロのデザイナーは、製品や製造の設計を紙に鉛筆で描いていました。その図面には、機械などの各部の寸法が多角的に正確に描かれていました。

しかし、長年の経験と膨大な時間をかけても、3次元の物体を2次元の紙の上に正確に表現するのは至難の業です。ましてや、2次元の設計図を見ながら、頭の中で3次元に変換するのは、容易なことではありません。

紙からデジタルへの飛躍

一部のエンジニアは、今でも2次元の図面に固執していますが、ほとんどのエンジニアはCADソフトウェアを完全に導入し、過去を振り返ることはありません。その理由のひとつは、CADの使いやすさにあります。最新のCADソリューションでは、ほんの数分で完璧な精度の3D CADモデルを作成でき、拡大・縮小、回転、あらゆる構造的側面からの検討が可能です。

単純な幾何学的形状から複雑なオブジェクトまで、CADは作業中のデザインを視覚的に理解することができます。これは、2Dの紙の図面や設計図では不可能なことです。

旧部品の新CADモデルなど

また、CADモデルや設計図が存在しないレガシーパーツについてはどうでしょうか。このような部品をリバースエンジニアリングすることで、特に「スキャンCADソリューション」では、どのようなオブジェクトやアセンブリでも、計量精度のCADモデルを作成することができます。そこから、社内の積層造形や機械加工業者に送ることができるようになります。

また、リバースエンジニアリングの対象である部品が破損していたり、不完全であったりする場合、その欠落している部分や欠陥のある部分をCAD上で再構築すればよいのです。このような用途では、既存の部分をミラーリングするだけなのか、ゼロから全体を作り直すのかによって、さまざまなCADツールセットが存在します。

このように、CADは様々な場面で活用されています。この後も、さまざまな可能性をご紹介していきます。

最適なCADソフトの選び方

特に、時間に追われる現代では、特定のニーズに合ったCADソリューションを決定することは、困難な作業に思えるかもしれません。しかし、そのようなことはありません。もちろん、あなたの会社がすでに特定のパッケージを使用している場合は、それを使用することになります。どのCADソフトを導入するか、ある程度自由が利くのであれば、選択肢を狭めて最適なものを選ぶのに役立ついくつかの考慮点があります。

習得の難易度は？また、使いやすさはどうでしょうか？

もしあなたが学生で、新しいCADシステムを学ぶために何週間も何ヶ月も割くことができるのなら、それは一つのことです。しかし、もしあなたが忙しいエンジニアで、1日1回1時間しか時間がなく、2～3週間で習熟する必要があるのなら、それはまた別の話です。それぞれのCADソリューションには、クラスやワークショップが必要なのか、どれくらいの期間必要なのか、あるいは自分のペースで独学できるのか、といった習得過程や ニーズがあるのです。

ソフトウェアの使いやすさは相対的なもので、あなたにとっては簡単でも、一般のユーザーにとっては難しいかもしれませんし、その逆もまた然りです。いくら高性能で機能が充実しているCADソフトでも、使い勝手が悪ければ意味がありません。そのためには、実際にソフトを手に取り、試してみるしかありません。あるいは、デモの際に直接試してみることです。

必要な機能やツールはいくつありますか？そのソフトウェアは、あなたとともに成長できますか？

CAD ソリューションを選択する際には、最初の 2 週間はもちろん、すでにプロフェッショナルなユーザーでない限り、時間をかけてスキルセットを拡張できるような十分な機能を備えていることが理想的です。初心者やホビーユーザーにとっては、基本を把握し、将来のCAD業務のための強固な基盤を築くことに重点を置いているため、これは問題ではないかもしれません。

しかし、すでにCADに習熟し、より複雑で困難な設計を行う必要がある場合、または近い将来にそうする予定がある場合は、選択したCADソリューションがあなたに追いつくことができるかどうかを確認する必要があります。利用可能なすべての機能とツールセット、オプションのプラグイン、その他のサードパーティとの統合の可能性を確認してください。

価格だけを重視するのか、それともROIも重視するのか？

高品質なCADシステムの初期コストに過度に気を取られていると、「高価な」パッケージが実は長期的には最も低コストであることに気づかないことがあります。しかし、無料や格安のソリューションで複雑な仕事をこなすことに苦労してきたユーザーには、説得力はありません。月並みな表現ですが、「時は金なり」です。

プロのエンジニアやデザイナーにとって、何度も何度も同じ作業を繰り返し、微妙に異なる選択肢を試しながら、どれも十分に機能しないことは、非常にフラストレーションがたまることです。特に、インターフェースが直感的でなく、使用可能なツールが仕事を成し遂げるには不十分な場合です。一方、適切なCADパッケージは初期費用が高くつくかもしれませんが、他のシステムがまだ空回りしている間に、間違いなく元が取れるはずです。

CADシステムのレビューをネットで検索する方法

購入する前にこの質問に適切に答えるには、そのソフトウェアを代表する再販業者と特定のニーズについて話し合うだけでなく、オンラインで独自の調査を行うことを強くお勧めします。興味のあるパッケージの名前と「レビュー」という単語で検索すれば、レビューを読み始めることができます。「リバースエンジニアリング」「部品検査」など、他の言葉を入れて絞り込むことも可能です。

最初は、同じシステムを販売している企業やコンサルタントのレビューに遭遇することでしょう。しかし、商業的な利害関係がないフォーラムや他のサイトでのレビューも参考にしてください。

参考になるのは、ポジティブとネガティブの2つのコラムに分けた文書を作成することです。そして、レビューやその一部をコピーして、該当する欄に貼り付けるだけです。そうすれば、複数のシステムから選択する際に、簡単かつ迅速に参照できるようになるだけでなく、他の人に情報を提示する必要がある場合にも、自分のリサーチがいかに優れているかを示すことができます。

サポートとアクティブなユーザーベース

CADを使用する上で、遅かれ早かれ技術的なサポートが必要になることは間違いありません。それは開発元から直接でしょうか？それとも、そのソフトを販売している現地パートナー経由ですか？前者の場合、あなたが柔軟で緊急の回答を必要としない限り、彼らがあなたのタイムゾーンをカバーするサポート時間を提供しているかどうかを確認してください。また、サポートに関するユーザーレビューを参照することで、信頼性の高い視点を得ることができます。

また、長年の実績があるから良いというわけではありませんが、十分なユーザーベースを構築しているCADパッケージを選ぶことは悪い選択ではありません。同様に、アップグレードの頻度や、それが単なるメンテナンスなのか、新しい、よく評価された機能なのかも考慮する必要があります。

これらは、ソフトの使い勝手だけでなく、今後の発展性にも直接反映されるため、調査の際には注意してください。

最適なCADソフトウェアトップ「9」

世界の3D CADソフトウェア市場は、年間約90億ドルと推定されており、その勢いは衰えることを知りません。業界特化型のパッケージを探しているのか、それとも幅広いアプリケーションをカバーするものを探しているのかにかかわらず、今までになく多くの可能性を手にすることができます。

しかし、その中から自分自身で選ぶのは大変な作業です。そこで私たちは、現在市販されている最も人気のあるCADソフトを9つに絞り込みました。無料、有料、そしてスキャンCADのパッケージが含まれています。

ベストなフリーCADソフト

FreeCAD

CADを始めたばかりのユーザーにとって、このオープンソースのパラメトリックモデリングソフトウェアは、注意点があるとはいえ、人気のある選択肢です。もしあなたが高校生や大学生のデザイン学生の間で尋ねるとしたら、FreeCADはよく耳にする名前だろう。単純な幾何学的デザインに適していますが、すぐに能力の限界に達してしまいます。また、精密な設計や寸法記入には推奨されないため、多くの産業用途では使用できません。

その上、多くのユーザーによると、メニューが最も直感的でないため、ワークフローが予想以上に遅いと感じるかもしれません。

Tinkercad

CADと3Dモデリングの世界に飛び込むなら、Tinkercadは格好のスタート地点です。ウェブベースなので、どこでも使えますし、”無料 “なので、地域や予算に関係なく、誰でも手に入れることができます。

Tinkercadのパラメトリックツールセットとフリーフォームツールセットを使えば、3Dモデリングとプリントの基本が簡単に身につきます。基本をマスターしたら、次は有料パッケージにアップグレードしてみましょう。

SketchUp

SketchUpは、元々Googleによって作成され、住宅設計のアイデアを簡単にスケッチする方法を探している住宅所有者を対象としていましたが、その後、世界中で使用される汎用3Dモデリングおよびレンダリングパッケージになりました。学生や初級デザイナーにお勧めのSketchUpは、建築はもちろん、エンジニアリング、機械加工、インテリアデザインにも柔軟に対応します。

インターフェースには多少慣れが必要ですが、学習曲線は緩やかで、単純から中程度のジオメトリを作成するためのパワーを与えてくれるソフトウェアです。しかし、自由形状や有機的な形状を扱うのであれば、他を探した方がよいでしょう。

ベストな有料CADソフト

SOLIDWORKS

CADモデルを構築するために座るとき、最後に頭を悩ませるのは使いにくいインターフェースと不完全なツールセットでしょう。SOLIDWORKSはこの2つの面で期待を上回るものであり、それはほんの始まりに過ぎません。SOLIDWORKSが、大学やあらゆる規模の企業で、毎年最も人気のあるパラメトリックCADパッケージの1つである理由はたくさんあります。

新しいユーザーには、設計能力に制限を設けることなく、簡単に習得することができます。SOLIDWORKSの堅牢なツールセットと幅広いプラグインの存在を知るのに、そう時間はかからないでしょう。

Fusion 360

オートデスクが独自に開発したクラウドベースのCADソリューションで、初心者に最適です。手頃な月額または年間サブスクリプションで利用できる Fusion 360 は、フル機能を備えた CAD/CAM/CAE ソリューションで、特に中小企業やコンサルタントの間で人気があります。

ユーザーからの報告では、その機能とツールセットは有機的な形状よりも幾何学的な部品に向いており、より高度なプロジェクトで決め手となる複雑なパラメトリック・モデリングツールがいくつか欠けているとのことです。

CATIA

CATIAは、特に小規模の企業や個人にとってはかなり高価なパッケージですが、自動車、航空宇宙、その他の産業において、信頼できるパラメトリックCADシステムとして確固たる地位を確立しています。

初心者の方や他のCADシステムに慣れている方にとって、CATIAの学習曲線や膨大な授業時間は大変なものですが、ベテラン・ユーザーはCATIAを絶賛しています。ダッソー・システムズでは、複雑な部品やアセンブリなど、ユーザー向けのさまざまなチュートリアルを用意し、移行を容易にするためのサポートを行っています。

「スキャンCADソリューション/ソフトウェア」とは？

CADモデルをゼロから構築する必要がある場合、特に単純な幾何学的オブジェクト以上のものを実現しようとしている場合、その作業は圧倒的に困難に思えるかもしれません。最終的に十分なデザインに落ち着くまで、何度も試行錯誤を繰り返すことになるかもしれません。また、既存の部品にぴったりと合うような部品のCADモデルを作成する必要がある場合は、さらにミスが許されなくなります。

そこで登場するのが、「スキャンCADソリューション/ソフトウェア」です。3Dスキャナを使用して部品やコンポーネントの表面形状をキャプチャし、そのスキャンデータをCADモデルを作成するための非常に精密なテンプレートとして使用することができます。従来のノギスやマイクロメーターによる寸法計測では、曲線や有機的な形状、自由形状の計測に苦労していました。

驚異的な精度、高速データ取り込み

最新のハンドヘルド3Dスキャナは、ミリメートル以下の精度で毎秒200万点のデータを取得します。スキャナを対象物にかざすだけで、表面や形状のすべてが高解像度のカラー3Dで滑らかに表示されるのをスクリーンで見ることができます。「スキャンCADソリューション/ソフトウェア」は、既存のパーツの正確なCAD表現を構築し、パーツ自体に存在する損傷や欠落した形状をデジタル修復する力を提供します。

その結果、非常に精度の高いCADモデルが完成し、従来のCADを使用した場合と比較して、わずかな時間で完成させることができます。

また、前述したように、スキャンCADは実物の部品などを検査する際にもよく使われます。3DスキャンしたデータをCADモデルと比較することで、製品にばらつきがないか、どこが許容範囲外なのか、すぐに確認することができます。

最適な「スキャンCADソリューション/ソフトウェア」

Geomagic Design X

Geomagic Design Xは、優れたフル機能のパラメトリックCADシステムであると同時に、3Dスキャンから高精度なCADモデルへコンポーネントやアセンブリをリバースエンジニアリングするための使いやすく高速なソリューションでもあります。初心者からプロユーザーまで幅広く対応するDesign Xの直感的なインターフェースと柔軟なツールセットは、どんな複雑なCADデザインでも、シームレスで信頼性の高いデザインで市場投入までの時間を短縮するためのパワーを提供します。

レガシーパーツや壊れたパーツのCADデータを再作成または再構築する必要がありますか？問題ありません。Design Xでは、既存のパーツと完全に互換性のあるミクロン精度の新しいパーツを簡単に作成することができます。このソフトウェアは、主要な3Dスキャンソリューションをすべてサポートしており、Geomagic Control Xと統合することでスキャンベースのフルカバレッジ検査が可能になります。

Geomagic for SOLIDWORKS

SOLIDWORKSの既存ユーザーで、スキャンデータをSOLIDWORKS環境に直接インポートするためのブリッジをお探しなら、もう迷うことはないでしょう。強力なソフトウェアプラグインであるGeomagic for SOLIDWORKSのフィーチャー抽出ウィザードを使えば、パーツ、コンポーネント、その他のオブジェクトの3Dスキャンを、正確なスケッチ、編集可能なサーフェス、ソリッドCADモデルに簡単に変換することが可能です。

また、このソフトウェアでは、3Dスキャンとオリジナル・オブジェクトのCADファイルとの包括的な比較も簡単に行うことができます。

Artec Studio

Artec Studioは、あらゆるスキルレベルのユーザー向けの世界有数のスキャンソフトウェアパッケージであるだけでなく、リバースエンジニアリングや品質管理に不可欠な機能として、ユーザーフレンドリーで信頼性の高いツールセットを提供しています。対象物をスキャンした後、スキャンデータを正確にクリックするCADプリミティブ形状にフィットさせ、ワールド座標系を使ってすべてを正確に位置決めすることができます。

そこから必要であれば、さらにCADを発展させるために素早くエクスポートすることができます。また、スキャンしたデータをCADのモデルと比較することで、不一致点を洗い出すことができます。

まとめ

このように、エントリーレベルからプロフェッショナルレベルまで、今日、膨大な数の選択肢がありますが、差し迫ったニーズ、予算要件、将来のプロジェクト計画などを考慮すれば、その選択ははるかに管理しやすくなります。

どのソフトウェアを選ぶかに関わらず、3DスキャンはCADデザインワークフローのスピードと品質に大きな違いをもたらすことは確かです。

何もない画面からスタートするのではなく、ソリッドCADモデルに生命を吹き込むための厳密で正確な3Dモデルを手に入れることができるのです。