西部電機が初のオール 3D 設計で開発した革新的な新製品

「MEX15 は、0.03 ミリという超極細ワイヤを使える超微細加工用ハイエンド マシンです。熱変位を極限まで抑えた新機械構造にマルチタッチ対応新型 CNC や自動供給装置を搭載し、加工精度も操作性も大幅に向上させました。開発にあたっては、業界標準以上の製品能力を実現することを目標に設計を進め、大幅な精度向上とコストダウンに成功しました」そして、高性能とコストダウンの両立という難問の解決に大きな力を発揮したのが、Inventor Professional による 3D 設計だった、と伊東氏は言葉を続けます。

「ワイヤ放電加工機は、簡単にいえばテーブル上にモノを載せて縦横に動かし微細加工する加工機です。動かすのがワーク側かワイヤ側かで異なりますが、ある程度スタンダードな形があり、各メーカーだいたい同じような構成の機械となります。今回はそれとは別のオンリーワンの駆動形式を採用し、ベースの形状や機械構造も従来とまったく異なっています」当然、応力の分布等も従来品とは違っており、これまでの経験則など通用しません。「そこで精度に影響が出ないよう設計の合間にこまめに解析を繰り返し、以前に比べてどうか比較しながら進めていったんです。設計と解析がシームレスに、スムーズに行える Inventor の威力を痛感しました」

そして、実は伊東氏自身にとっても、それは初めて一からフルに 3D を駆使して行う新製品開発でした。「Inventor でやって本当に良かったと思いますよ。もしこれを 2D でやっていたら、おそらく倍以上の手間と時間がかかっていたでしょうから」

「設計は人員が少なく、私もすぐ開発テーマを持たされました。とりあえず Inventor でモデリングし、ある程度設計が進むと DR（Design Review）を行っていました」DR とは、与えられた仕様に対し「こういうものを作ります」と設計者が社内向けに紹介するプレゼンテーションのことです。従来はこれも 2D 図面を使用していましたが、2D 図面で機械のイメージを伝えるのは難しく、時間がかかることも多くありました。「そこで 3D モデルをくるくる回しながら見せたら非常に好評で。設計は 3D にシフトしよう、という声が高まったのです」

こうして伊東氏の 3D プレゼンをきっかけに同社の設計 3D 化の流れは急速に本格化していきました。すぐに Inventor のライセンスが追加され、徐々に他の機械設計担当者もこれを試し始め、そこから普及が加速しました。「とにかく一度でも Inventor を使えば、設計者は誰でも 3D 設計の効率の高さを実感しますから」と伊東氏は言います。特に 2D 設計に付きまとう「手戻り」を激減させ、結果として短時間でより質の高い設計を実現したのです。このことが多くの設計者を Inventor ユーザーに変えていきました。

「稼働部が多いワイヤ放電加工機は 2D CAD での複雑な干渉チェックは難しく、設計段階で見切れないことも少なくありません。組んでみたら当たっていたこともしばしばで、手直しが多発していました。3D はその手戻りを無くしたのです」Inventor でアセンブリを組むことは実際に機械を組むのと同じだ、と伊東氏は言います。だから 2D では不可能な「ボルトが入る/入らない」「工具で付けやすい/付けにくい」まで判定できるのです。「加えて解析ができるようになったのも重要でした。オンリーワンの駆動形式を実現できたのも、精度を落とさず軽量化できたのも、手軽に解析できたからこそです」