CAD/CAM/CAEの違い

ものづくりの現場において、CADシステムやCAMシステム、CAEシステムは重要な役割を担います。しかし、名称の似ているCAD/CAM/CAEの違いについてきちんと把握できておらず、今さら人にも聞けずに困っている人がいるかも知れません。

CAD/CAM/CAEはそれぞれ使用する目的も行える内容も異なっており、きちんと違いを理解した上で導入を検討することが必要です。

そのため、3DCADシステムの導入の前に、まずは各システムの特徴や導入のメリット・デメリット、使用目的などに関して適切に理解しておきましょう。

CADは「Computer Aided Design」の略称であり、設計図や部品の形状・デザインなどをコンピュータ上で行うためのシステムです。

CADの中には二次元の平面図を作成するための2DCADと、立体的にモデリングを行える3DCADがあり、さらに分野・業種に特化した専用CADや広く一般的に活用できる汎用CADに分類されています。

CADシステムは様々な製品の設計や開発に活用されている他、意匠デザインの制作や新企画のプレゼンテーション、新商品のプロモーション活動など、アイデア次第で色々な用途を見いだせることが特徴です。

CADシステムを導入するメリットは、どのようなCADを導入するかで異なります。例えば2DCADを導入すれば、これまで手書きだった製図や作図をコンピュータで速やかに行えるようになるでしょう。

3DCADを導入することで、立体的なモデリングを行って、図面を読めない人でも製品の形状やサイズ感、動作機構について把握しやすくなります。

また、3DCADシステムによっては2DCADで作成した図面から自動的にモデルを構築してくれたり、3Dモデルを自動的に図面へ展開してくれたりと、スタッフの作業工程を大幅に短縮できる可能性を秘めています。

その他、互換性のあるデータを共有することで、企業間やチーム間で設計図やモデルのやりとりが簡便になることもメリットです。

3DCADシステムなどの導入については、相応のコストが発生する点は無視できません。また、性能や用途によって価格差も大きく、安価な3DCADを導入した結果、自社のニーズへ十分にマッチしないといったリスクもあります。

加えて、3DCADの操作には専門的な知識と経験が必要となっており、CADエンジニアとして働ける人材がいなければ宝の持ち腐れになることも。そのため、CADを導入する際は自社の環境や目的などを事前に明確化しておかなければなりません。

CAMとは「Computer Aided Manufacturing」の略称であり、製品の製造・加工プログラムを作成するために用いられるシステムです。

CAMを使って作成したプログラムを工作機へ取り込むことで、自動的に製品加工を進めることが可能になります。

また、CAMにも平面的なものを製作するための2DCAMと、立体的なものを製作するための3DCAMがあり、それぞれの特徴を把握した上で製品を導入することが必要です。

CAMを効果的に活用することで、作業のオートメーション化が促進され、効率的に作業を進められます。また、夜間の製造も可能になるなど、従業員の業務負担を軽減しつつ短納期の実現を目指せることもメリットです。

規定のプログラムによる製造工程を進められるため、ヒューマンエラーによる機器の誤操作や不良品発生といったリスクを抑えられることもポイントです。

CADとCAMを連携させることで、設計図やモデルのデータをそのまま加工ラインへ反映させるといった活用もできます。

そもそもCAM操作を行えるエンジニアがいなければ、適切にシステムのメリットを発揮させることができません。また、CAMに対応した設備機器がなければ工程プログラムを機器にインプットできず、作業を自動的に進められないこともデメリットです。

そのため、一からCAMシステムを導入して作業環境を構築したい場合、適切な製品選択の手間がかかるだけでなく、設備投資のコスト・手間についても考える必要があります。

CAEは「Computer Aided Engineering」の略称であり、目的とする製品や部品の性能や機構についてコンピュータ上でシミュレーションを行うためのシステムです。

CAEがあれば試作品を製造する必要がなくなり、コストの削減や納期の短縮も目指すことが可能となります。

CAEを最初に利用することで、企画・設計した部品や製品が正常に作動するのか具体的に検証することが可能です。

また、CAEのシミュレーションによって不具合が発見された場合でも、速やかに修正して再計算できるようになり、短納期・低コスト・作業負担軽減といった様々なメリットを追求することができます。

CAEで問題がないと判明した上でCADの作業を完了させることで、効率的なCAD運用を叶えられることもメリットです。

CAEはあくまでもシミュレーションシステムであり、実際に部品を製造しようと思えばCADやCAMといったシステムが必要となります。

また、適切な条件を設定できなければ、正しいシミュレーション結果を得られないため、CAEエンジニアがいなければメリットを追求することもできません。

製図やモデリングに使うCAD、加工プログラムの作成に使うCAM、そして試作データのシミュレーションを行うCAEと、それぞれのシステムは明確に用途や価値が分類されています。

そのため、各システムのメリットを追求しようと思えば、あらかじめ製品の特徴や性能を比較検討することが必須です。また、3DCADを導入する場合でも、対象製品と他のシステムとの互換性を事前に把握しておくことで、3DCAD導入のメリットを一層に拡大していくことが可能です。