取扱製品
3DCS

3DCS
3D公差解析

3DCSは、DCSが開発した3次元公差解析ソフトウエアで、多くの業界で導入実績があります。バラツキがなぜ発生するのかの見える化、品質問題の原因を解くことが可能になり量産後の手戻りが削減できます。

こんな方におすすめ

  • 適正な公差を確認したい
  • バラツキを考慮して問題の原因を確認したい
  • 開発期間短縮・コスト削減を実現したい
  • 製造品質を向上したい

概要

日本の製造業は優秀な技術者に支えられながら世界をリードしてきましたが、開発期間の短縮やコスト削減、グローバル化などに伴い、製造業を取り巻く環境は急速に変化しています。そのため、従来の設計・生産技術・品質保証手法ではグローバル競争の中で立ち遅れかねません。
欧米では早くより幾何公差を採用した公差解析が導入され、経験の浅い技術者でも安定した品質かつ低コストで生産する体制構築に取り組んでいます。他社よりも早く、高品質かつ低コストでモノを製造するための有効なソリューションが3DCSによる公差解析です。
3D公差解析ソフトウェア3DCSは、米国のDCSが開発した3次元公差解析ソフトウエアで、自動車業界、航空機業界、電機業界で数多くの実績があります。 製品と製造プロセス要件の定義・解析・変更を繰り返しシミュレーションすることができ、設計部・生産技術部・品質管理部の方が公差の世界を共有することができます。設計の初期段階・基本設計がまだ流動的な段階で、公差解析をおこなうことをお勧めします。

3DCS Mechanical

公差解析活用のメリット

『勘と経験と度胸』による"公差の限界"…設計現場での要求が急速に高まっています!

公差解析に関しては、多くの企業において教育がきちんとされているとは言えません。若い設計者は、以前の同種部品の公差をそのまま利用することが多く、まったく新しい製品(部品)の場合は『KDD(勘と経験と度胸)』で設定しているというのが実態です。そういったことが、「Fコスト(失敗コスト)の増加」「次期開発商品の遅れ(設計者の手離れの悪さ)」等の悪循環に繋がっています。

また、昨今の国際競争で求められるのは、設計者側の製品品質や仕様を満たすための要求と、製造側の組み立てやすさに対する要求の両方を満たす公差を設定することです。厳しすぎる公差を設定すると、加工工程・設備にコストがかかってしまい、公差を大きく設定したり適当に設定してしまうことによって、組付け時に組付かない、あるいは組付いたとしても製品に不具合が生じる危険性があり、結果としてコスト増につながりかねません。
3DCSを導入することで、公差(設計)が適正でない場合に起こってしまう問題に対しても適切な対応ができ、下記が可能になります。

  • 開発時間短縮 + やり直しの費用削減 + 過剰品質の防止ができます
  • 製品設計と製造プロセスを最適化し、高品質な製品ができます

特長

3DCS Variation Analyst (3DCS)の特長

  • 設計目標に対し、どの部品のどの公差が最も影響を与えているかを示す寄与度を表示
  • 組立順序をアニメーション表示で確認
  • 最終組立における製品のバラツキをアニメーション表示
  • 製造プロセスの違いを考慮して様々な統計分布タイプを選択可能
  • モンテカルロシミュレーション、寄与率、感度解析(製品形状を変更するか否かの判断を支援する分析)の3タイプの分析による出力
  • 製造プロセスの違いを考慮して様々な統計分布タイプを選択可能
  • 部品と組立における重要な寸法について評価を行い、設計のロバスト性を向上
  • 製造プロセスの違いを考慮して様々な統計分布タイプを選択可能
  • 3次元測定データを取り込み、解析分析を行うことが可能

3DCS Mechanical Variation Analyst (3DCS Mechanical)の特長

3DCS Mechanicalでは、従来の3DCSの移動(Move)ルーチンがジョイントや拘束の定義に新たに置き換えられ、機構的な動きの中での公差解析を実現し、より使い易くお客さまをサポートします。

  • DCS Tolerance:アセンブリロケータと測定要素のバリエーションを公差に適用
  • FTA GD&Tの抽出および更新: パート、プロダクト等のCADデータに埋め込まれたFTAデータの抽出が可能
  • 3DCS Measurements:距離の定義、ポイントとフィーチャー、フィーチャーと角度の測定が可能
  • 分析手法: モンテカルロ、HLM、3DCS Advanced Analyzer/Optimizer & ワーストケースを利用
  • 公差の最適化: 3DCS AAOによる公差の最適化が可能
  • 自動レポート: モデルの入出力レポートが可能
  • キネマティックシミュレーション: アセンブリの機構シミュレーション解析が可能
  • キネマ機能を実現するアドオン3DCS Mechanical Modeler:
    • ジョイントと動的定義を行うライブラリを使用することで、ユーザーが直接組立工程をモデル化例)Three-Barリンケージを3つの回転ジョイントの動きでモデル化
    • CATIA V5で作成されたDMU KINジョイントを自動的に3DCSへインポート可能
    • マルチステージアセンブリをサポート
    • 複数の運動定義の範囲のステップで解析が可能

製品構成

3DCSには、基本構成パッケージとして以下のソフトウェアが用意されています。

3DCS Variation Analyst (3DCS)

3DCS Variation Analyst は、解析担当者向けに用意されたソリューションです。フィーチャーベースでの解析+任意の基準点を使用するポイントベースでの解析により、詳細な解析が可能です。


3DCS Mechanical Variation Analyst (3DCS Mechanical)

3DCS Mechanical Variation Analyst は、機構解析者向けに用意されたソリューションです。 フィーチャーベースでのアセンブリ製品の機構的な組付けを考慮した公差解析が容易に実行できます。

アドオン製品構成

3DCSの基本構成パッケージに、目的に応じた3種類のオプションがアドオン可能です。

3DCS FEA Compliant Modeler 3DCS Advanced Analyzer/Optimizer 3DCS Mechanical Modeler
3DCS Variation Analyst
3DCS Mechanical Variation Analyst
※構成に含まれています

3DCS FEA 弾性変形モデリング 3DCS FEA Compliant Modeler

3DCS FEA 弾性変形モデリングは、公差解析ソフトウェア3DCSにアドオン可能なFEA弾性変形モデリングツールです。弾性体部品を考慮しながら公差を最適化することで、より現実的で安定性のある品質を実現します。3DCS FEA 弾性変形モデリング機能を活用することで、これまで解析が難しかった変形による影響を設計初期段階から効果的に検証することができ、コスト削減に貢献します。

3DCSオプション FEA 弾性変形モデリングの特長 - 弾性変形を考慮した3D公差解析 -

3DCS FEA 弾性変形モデリングは、変形が可能な部品やアセンブリーを簡単に、かつ短時間にモデリングする機能を備えているため、例えばシートメタル、プラスチック、合成素材、ガラスのような変形する部品を含むアセンブリー内でのバラツキを、より正確にシミュレートすることが可能です。また、スプリングバック、重力または製造時における製作や組み付けの操作(クランプ・アンクランプ、溶接、締結、荷重適用など)の結果生じる部品をシミュレートします

  • 仮想のアセンブリープロセスの中で変形をシミュレート
  • フォトリアリスティックレンダリングを使った変形
  • モンテカルロと関数ベースの解析をサポート
  • クランプ、溶接、荷重、スプリングバックのモデル化
  • 既存のFEM/FEAモデルに影響し、変形パーツに正確に反映
  • 覚えやすく直感的なグラフィカルユーザーインターフェース
  • モンテカルロシミュレーション、感度解析(寄与率)、GeoFactor解析(製品形状を変更するか否かの判断を支援する分析)、の3タイプにより出力

3DCS 高速解析/自動最適化 3DCS Advanced Analyzer/Optimizer

3DCS 高速解析/自動最適化は、公差解析ソフトウェア3DCSおよび3DCS Mechanicalにアドオン可能な、設計サイクルの初期段階で寸法公差の問題識別を可能にする、3次元公差解析の高速解析/自動最適化ツールです。品質管理マネジメントの中で、すばやくバラツキの結果を得ることができるので、コストを考慮しながら最適公差を見つけ出すことが可能です。 3DCS高速解析/自動最適化機能を活用することで、試作段階での組付けおよび品質問題を事前に回避することが可能となり、公差配分のプロセスを改善し、コスト削減に貢献します。

3DCSオプション高速解析/自動最適化の特長 - 高速解析と自動最適化を行う公差解析 -

3DCS Advanced Analyzer/Optimizer(AAO)は、実際の製品製造前に設計の非効率性を識別するソリューションです。即時に寸法公差のバラツキを分析し、バラツキに関わる重要な公差や組立プロセスを識別します。

3DCS Advanced Analyzer ―高速解析
  • リアルタイムアナリシス
  • 結果表示マトリクスの中で公差を変更し、素早く結果を更新
  • センシティビティ・インデックスで全体のバラツキを表示
  • 影響度をカラーマップで表示
  • グラフィックチャートで寄与度を視覚化
3DCS Optimizer ―自動最適化
  • 小コストで高品質を達成するために公差を最適化、寸法目標値を維持しながら最大の公差を算出
  • 与えられた一定の予算内で品質の最適化、“目標コスト”を達成するため最少費用で最適公差を算出

3DCS 機構解析 3DCS Mechanical Modeler

3DCS 機構解析機能は、アセンブリー製品の運動(機構)を考慮した3D公差解析を実行可能にするモジュールです。機構ジョイントのライブラリを提供しているので、簡単に機構の動きを定義できます。実際に動きの範囲内での公差解析が実行可能になり、稼働部品の組み付け前に、製品のバラツキを機構の動きの中で検証可能なので、試作コストの削減や高品質な製品設計および開発を実現可能にします。

3DCSオプション 機構解析の特長 - 機構(アセンブリー製品の運動)を考慮した公差解析 -

3DCS 機構解析は、キネマ機能を実現するアドオン製品です。基本構成3DCS Mechanical Variation Analystの構成には標準で含まれます。

  • ジョイントと動的定義を行うライブラリを使用することで、ユーザーが直接組立工程をモデル化
    例)Three-Barリンケージを3つの回転ジョイントの動きでモデル化
  • CATIA V5で作成されたDMU KINジョイントを自動的に3DCSへインポート可能
  • マルチステージアセンブリーをサポート
  • 複数の運動定義の範囲のステップで解析が可能
サポートされているジョイント
Revolute Prismatic Cylindrical Spherical Planar Coincidence Fixed Together
Planar Coincidence Contact Offset Angle Fixed

稼働環境

3DCSには、CATIA V5版と、3DEXPERIENCE版、NX版、CREO版、Windows環境で動作するMulti-CAD(スタンドアロン)版が あります。それぞれのソフトウェアは以下の特徴を備えています。

CATIA V5版
  • CATIA V5 FT&Aで入力された情報がそのまま活用できます
  • CATIA V5画面の使い慣れたGUI環境下で、違和感なく3DCSの操作ができます

CATIA 3DEXPERIENCE版
  • CATIA 3DEXPERIENCEで入力された情報がそのまま活用できます
  • CATIA 3DEXPERIENCE画面の使い慣れたGUI環境下で、違和感なく3DCSの操作ができます

NX版
  • SiemensのNXプラットフォームに完全対応
  • NX内から3DCSを直接起動できるだけでなく、多くのNX特有のモデリング機能の恩恵を3DCSでも受けることができます

CREO版
  • PTCのCREOプラットフォームに完全対応
  • CREO内から3DCSを直接起動できるだけでなく、多くのCREO特有のモデリング機能の恩恵を3DCSでも受けることができます

Multi-CAD(スタンドアロン)版
  • 優れた互換性により複数CADで解析を行う環境でも使用でき、またCAD環境をお持ちでなくても使用可能です
  • Windowsベースのインターフェースなので、簡単な手順でデータを読み込むことが可能です

より詳しい製品情報を見る

DCS オフィシャルサイト