株式会社システムクリエイト
従来手法を見直し、交換部品のモデル化と部品修理の迅速化が飛躍的に向上！
株式会社システムクリエイト（本社：大阪府東大阪市荒本新町、代表：川上正義）は、3D Systems社の3Dリバースエンジニアリングソフト「Geomagic Design X」を用いて、シュナイダー・エレクトリック社が、電気機器のメンテナンス工程を飛躍的に向上した事例を紹介します。このケーススタディでは、3D Systems社のGeomagic Design Xにより、複雑で細かな造形が必要な電気部品をどのようにして忠実に3Dモデリングし、メンテナンス工程の効率化を実現したかを、具体的な課題とその解決方法からご紹介します。
パリ近郊に本社のある、シュナイダー・エレクトリック社は、2021年には「世界で最も持続可能な100社」で見事１位に輝き、その後も上位を継続的に維持しています。同社は、部品を新品同様の状態に保つための最高のテクノロジーを常に模索しています。こうした取り組みの一環として、最近部品メンテナンス部門に3DスキャナとGeomagic Design X を導入しました。この取り組みにより、交換部品のモデル化と部品の迅速な修理の実現能力が飛躍的に向上しました。
このプロジェクトの先頭に立っているのは、切断および成形ツールの図面が最新であることを確認する責任技術者、ファビアン・ブルネット氏です。
彼の仕事では、CADモデルが常に基準になります。「 CAD モデルは全ての要素を提供します」とブルネット氏は言います。「 CAD モデルを使用すると、部品を視覚化して、体積を確認したり、反転したり、拡大したり、変更したりできます。また、製造に必要な形状を確認でき、複雑な形状を加工するために 3Dモデルだけが必要になることもあります。」
CAD に加えて 3Dスキャンが利用できる場合は、更に可能性が広がります。「CAD モデルを使用して 3Dスキャンと比較し、偏差や欠落した形状をチェックできます」とブルネット氏は付け加えます。
コンダクタをスキャンして、3D-CADデータを作成
■より高速なCADモデリング
しかし、ブルネット氏によると、従来の手法で測定を行い、CADモデルを作成することは、主にツールの制限のために困難でした。
このプロセスをより効率的にしたいという思いから、同社は 3Dスキャンを試みることにしました。同社は最近、Kreon Zephyr III スキャナーと Geomagic Design X のライセンスを取得しました。すぐに、このテクノロジーがメンテナンスの新たな境地を開くことに気付きました。
「3Dスキャンにより、部品の複雑さの為にこれまでできなかったことが可能になりました。Geomagic Design X を使用すると、モデル化困難だった部品のモデルが作成できます。トレーニングを受けた後は、以前よりも遥かに速くモデル化できるようになりました」と ブルネット氏は言います。
Geomagic Design X のもう 1 つの大きな利点は、実際の部品により忠実な 3Dモデルを作成できることです。「3Dスキャンにより測定時間が節約され、Geomagic によりメッシュに基づいて部品を再構築して形状作成ができます。メッシュを使用して 3Dモデルを再構築し、それを CAD ソフトウェアにエクスポートして部品を作成できます」とブルネット氏は説明します。
■シュナイダーエレクトリックの 3D スキャン ワークフロー
CADモデルを作成する為に、プロジェクトの要件と優先順位を徹底的に理解します。次に、2D図面または 3Dモデルをチェックして、部品またはアセンブリの機能、精密部品か否かを確認します。部品を分析して、部分的または完全に再設計する必要があるか、部品のモデルを実現する最も簡単な方法は何かを調べます。
次に、彼は 3Dスキャナで部品をスキャンして点群画像を取得します。結果として得られるポイントクラウドは、メッシュと CADモデルを作成するための基礎として役立ちます。「ポイントクラウドにはメッシュや CADモデルの様な表面がない為、形状の確認は困難です。様々なツールを使用してメッシュを完全に閉じ、3Dイメージを 3Dプリントに送ることができます」と ブルネット氏は言います。
機械のメンテナンスを担当する製造メンテナンスチームは、3Dプリントを使用して壊れた部品を修理用に再作成します。この方法により、部品をその場で製造し、より迅速に対応できます。但し、メッシュ ファイルに基づいて部品を印刷することは、常に適切な解決策であるとは限りません。「それができるのは、精密部品ではないコンポーネントだけです。それ以外の場合は、Geomagic Design X でメッシュを処理して CADモデルを作成する必要があります」と ブルネット氏は説明します。
Geomagic Design X 内のコンダクタの 3Dモデル
■「大きな革新」
3Dスキャン技術はブルネット氏にとって大きな変化をもたらし、同氏はそれを「大きな前進」であり「真の革新」だと表現しています。
現在、彼が直面するハードルは、まったく異なる性質のものです。リバースエンジニアリング用に部品に関する情報をできるだけ多く抽出するには、全ての表面が正しくスキャンされていることを確認する必要があります。これは、スキャナーがプローブ機能も備えているため対応可能です。プローブ機能により、技術者はより正確な測定を行うことができます。全てのデータが揃うと、ソフトウェアは部品のリバースエンジニアリングに必要なツールを提供します。
Design X をワークフローに導入してからわずか数か月で、その効果ははっきりと現れました。「Geomagic Design X は非常に強力で、形状に関しては何でもできることがわかりました」とブルネット氏は結論付けています。チームはまた、今後数か月、数年かけてその機能にさらに詳しく慣れていくことで、ソフトウェアの価値をさらに高める可能性も見出しています。
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システムクリエイトについて
システムクリエイトは、ものづくり企業向けのソリューションプロバイダーとして、3Dプリンターや3Dスキャナーなどの3Dツール、工作機械の販売からCAD/CAMなどのソフトウェア、技術サポート、トレーニングまで幅広く提供しています。また、加工・造形・スキャンの知識を活かして、受託加工や造形、スキャンのご相談もお受けしています。
■会社名：株式会社システムクリエイト
■代表者：代表取締役 川上 正義
■設 立：1992年6月19日
■本社所在地：大阪府東大阪市荒本新町1-20
■TEL：06-6618-8555
■FAX：06-6618-8566
■事業内容：3Dデジタルツール導入支援・販売・サポート
・ソフトウェア（CAD/CAM・IoTツール・解析）
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