BOM to CAD: 製品開発の革新

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Essig PLM は、Aras の価値あるパートナーであり、今年の Aras Community Event（ACE）のスポンサーです。彼らは BOM to CAD: 製品開発の革新 というパートナーコラボレーションの一環として、4月2日（水）15:35 に登壇します。

既に市場に投入した既存製品の製品データや成果物の大部分を再利用できたらどうでしょうか？「市場投入」までの道のりから、どれだけの日数または月数の作業を削減できるでしょうか？それによって全体的な開発プロセスからどれだけを削減でき、利益率の向上や製品の価格競争力を高めることができるでしょうか？

製品を開発し顧客に届ける際、最もコストのかかる側面にはどのようなものがあるでしょうか？進化し続けるグローバル市場において、設計から製造までのプロセスを加速させ、競争力を維持するために適応することは、今日のビジネスにとって極めて重要です。技術革新を取り入れることは、競争を勝ち抜くためだけでなく、正直なところ事業を継続するためにも不可欠です。

現在、以下のような一般的な「コスト消耗ポイント」のいずれかを経験していませんか？

• 価格見積もり、調達計画、サプライヤーとのリードタイム調整
• 製品設計（CADモデルや図面の作成、レビュー、承認を含む）
• 新しい設計の解析（FEA、CFD、検査、テスト手順、検証など）
• CAD ドキュメント、マニュアル、保守および修理手順などを含む製品文書の作成
• 製品成熟度レベルや業界標準、貿易協定への適合などの認証取得

「再利用可能な製品構造」（モジュール式製品設計、またはバリアントとオプションを備えた製品ラインとも呼ばれる）を採用することは、急速に進化する市場で成功を維持している多くの企業が採っている戦略です。

このような再利用可能な製品構造のフレームワークを導入するために活用できる強力なツールのひとつが、Essig PLM の Connectors for PLM アプリケーションです。Essig PLM の Connectors for PLM は、SolidWorks、Inventor、AutoCAD、NX、Creo など、さまざまな機械系 CAD アプリケーションと Aras Innovator を密接に統合します。このツールによって有効になる 2 つの操作が「Create BOM」と「BOM to CAD」で、これらは Variant Management アプリケーションまたは Aras Innovator の Effectivity Services を通じて構築されたような再利用可能な製品構造から新製品を作成するために連携して機能します。再利用可能な製品構造を活用することで、すでに確立された製品のすべての製品データや成果物（上述した項目すべてを含む）を再利用することが可能になります。

なぜ CAD を PLM に接続するのか？

CAD と PLM を統合することで、データの整合性と正確な製品情報へのアクセスが保証され、グローバルに広がる企業全体での情報共有とコラボレーションが強化されます。

CAD システムと PLM システム間のデータ転送を自動化することで、CAD コネクタはシステム間の手動によるデータ移行を不要にします。これは通常、時間がかかり、エラーが発生しやすい作業です。最終的には、製品開発プロセスが合理化され、企業はより効率的かつコスト効果の高い方法で作業でき、製造への移行も迅速になります。

CAD と PLM システムを統合することで得られる 2 つの追加メリットは、3D 可視化の実現と、デジタルスレッド の強化です。

Aras のコアアプリケーションには強力な 3D ビューワーツールが含まれており、3D 表示データは、製品文書、製造プロセスプラン（MPP）、仮想製品検査の画像作成などに使用できます。ただし、これらの 3D 表示ファイルは CAD 統合なしには存在できません。なぜなら、それらはネイティブ CAD ファイルから生成されるためです。

CAD 統合によってデジタルスレッドは特にトレーサビリティの向上により強化されます。これは、多くの製品成果物を CAD モデルの出発点と結び付けることを意味します。Aras にネイティブ CAD データを持つことで、企業はその CAD 設計を部品や BOM の作成および更新に利用し、さらに Aras Innovator 内のアプリケーション（要件管理、技術文書、コンプライアンス、部品エンジニアリング、シミュレーション、MPP、他システムとの統合）を活用できます。例えば、ある製品に品質不良が見つかり、その設計を変更する必要がある場合、その変更に関連するすべての成果物を簡単に特定し、必要に応じてそれらを変更内容に反映させることができます。

標準 – CAD から PLM への BOM

Essig PLM は、長年にわたり Aras の開発パートナーとして、Aras Innovator 向けの MCAD 統合ソリューションを提供してきました。Essig PLM の Connectors for PLM ソフトウェアは、CAD と PLM をつなぐパイプ役を果たし、重要な CAD 情報を管理すると同時に、Aras Innovator PLM アプリケーションへの直接アクセスを提供します。

Connectors for PLM の技術により、「設計通り」の CAD BOM（部品表）構造を Aras Innovator に作成・保存でき、設計ベースの CAD 階層から Aras BOM を管理します。また、このコネクタは CAD 階層全体をエンジニアリング BOM（EBOM）として同期させることも可能です。この CAD から PLM への設計プロセスは、これまで BOM の作成・管理の伝統的な手法でした……これまでは。

ゲームチェンジャー – PLM の BOM から CAD へ

今日の製品は、多様な選択肢、部品、バリエーションによって、ますます複雑になっています。こうした複雑な新製品の開発を実現するには、技術の進歩が不可欠です。製品開発企業として、Essig PLM は常に、より高品質な製品をより早く市場に投入するための革新的な技術ソリューションの提供に挑戦し続けています。

Aras Innovator および CAD システムに関する豊富な知識を活かし、Essig PLM は Connectors for PLM フレームワークを活用して「BOM to CAD」ソリューションを開発し、製品開発企業の進化するニーズに対応しています。「BOM to CAD」機能は、Aras Innovator の力を活用して製品開発を合理化し、Essig PLM の Connectors for PLM を通じて、効率的な BOM（部品表）および CAD 設計の作成を可能にします。Essig PLM の「BOM to CAD」により、従来の CAD から PLM への設計プロセスが、PLM から CAD への設計プロセスへと本質的に逆転します。

以下は、「BOM to CAD」が実際にどのように動作するかを示す短いデモ動画です。Aras で作成された BOM から始まり、その BOM を使って SolidWorks で新しい CAD アセンブリを生成しています。

「BOM to CAD」が製品開発ライフサイクル全体にもたらす可能性のある利点は次のとおりです：

• コンセプトおよび開発プロジェクト段階での大幅な時間とコストの削減
• システムエンジニアと CAD 設計者のより緊密かつタイムリーなコラボレーション
• 再利用可能な製品構造およびテンプレート部品を活用することによる品質と一貫性の向上
• 受注設計（ETO）、受注構成（CTO）、受注組立（ATO）による開発および製造を可能に
• 生産性、効率性、監査性の向上
• 製品開発におけるシステムエンジニアリングの早期関与を促進
• 新製品の CAD モデル作成プロセスを迅速化し、モデルベース定義（MBD）を支援

実例 – 再利用可能な製品構造のサポート

Aras PLM は、再利用可能な製品構造のライフサイクル反復を継続的に維持・改善できるようにします。以下のユースケースは、「BOM to CAD」が製品開発プロセスをどのように加速するかを示しています。

システムエンジニアリングが製品開発を主導

CAD ツールを使わずに、システムエンジニアが Aras Innovator で最初に BOM を変更・作成できるようにします。これにより、Aras に蓄積された長年のルールと企業の知的財産を活用することができ、従来の CAD から PLM への設計プロセスが、PLM から CAD へのプロセスへと逆転します。

バリアント固有 BOM のインスタンス化

BOM の解決 および恒久的なインスタンス化 は、構成済み製品の管理ニーズに対応するために、Aras の Variant Management または Effectivity Services によって実現可能となり、最終的には CAD ツールに直接渡される成果物としての設計が完成します。

マルチ CAD サポート

さまざまなシステムやソースからの CAD データを管理し、Aras Innovator 内での BOM 作成を支援します。Essig PLM の Connectors for PLM アプリケーションを使用することで、たとえば SolidWorks と Autodesk Inventor のコンポーネントの両方を含む CAD モデルを「BOM to CAD」アクションで生成できます。

Effectivity ルール！

Effectivity とは、プロセスや製品設計の有効性と成功を意味します。Effectivity Rules（有効条件ルール）によって、BOM 内の特定のコンポーネントがどの条件下で有効かを定義する Effectivity Variables（有効変数）を使用します。150% BOM は、製品のすべてのバリアントコンポーネントを 1 つの BOM に統合して包括的な構造を提供します。この 150% BOM は、使用要件に基づいて Effectivity Variables を選択することで、有効な 100% BOM に解決できます。この 100% BOM は、Essig PLM の「Create BOM」機能を使用して恒久的にインスタンス化できます。

たとえば、異なる航空機構成を持つ製造業者を考えてみてください。各新規顧客には固有の要求があるため、最終的に数百通りの BOM 構成が必要になる可能性があります。この簡略図の航空機例をご覧ください：

メーカーは通常、すべての BOM 構成を事前に構築・維持することは望みません。最終的に買い手が現れることを期待するのではなく、「ジャストインタイム」で BOM を作成できる、迅速・柔軟・動的な方法論のほうがはるかに効率的です。

Aras における Effectivity Scope は、メーカーによって定義された一連の Effectivity Variables で構成され、顧客によって選択可能です。Effectivity Services は、Effectivity Rules に従って、特定の BOM に必要なコンポーネントを正確に選択します。これにより、顧客の要求に基づいた正確に解決された BOM が得られます。Essig PLM は、この解決済み BOM を Aras Innovator 内で「Create BOM」アクションを使って一意にインスタンス化できます。Essig PLM の BOM to CAD 機能は、登録済みの CAD サブコンポーネントをすべてアクティブな CAD セッションに追加し、新しいトップレベルの CAD アセンブリファイルを作成し、新規または未登録の BOM 部品に対して不足している CAD ファイルを生成します。そして、参照アセンブリからの変換マトリックスデータ、または顧客定義の「dock」と「anchor」座標系に基づいて、CAD サブコンポーネントを正しい位置に配置します。

要約すると、Essig PLM の BOM to CAD 機能により、Aras の新たにインスタンス化された BOM 階層に基づいて、情報を直接 CAD アプリケーションへと渡すことができ、新しい CAD モデルが即座に生成され、表示やさらなる設計変更が可能になります。

PLM から CAD へのアプローチは、現在広く使用されている CAD から PLM へのモデルとは大きく異なります。今では、PLM をすぐに活用して既存の知的財産を使い、BOM をインスタンス化し、PLM BOM から CAD へと出力することが可能となり、設計プロセス自体を一変させます。

バリアント管理 – 詳細の分解

バリアント管理とは、製品ファミリーや製品ライン内における製品バリエーションの管理を扱う特定の手法です。バリアント管理は、多様な顧客ニーズや市場の要求に応えるために、さまざまなオプションを備えた類似製品を製造している企業にとって非常に重要です。

多くの企業では、複数の製品ラインにわたって多くのオプションを提供することが一般的です。Aras のバリアント管理アプリケーションを使用すると、バリアント、機能、オプションを包括的な分解構造に構成できます。この分解構造には、各要素に適用されるルールに基づいて解決を行うことが可能です。これは前述の Effectivity Services に似ていますが、単一の 150% BOM に限定されず、より広範な用途に適用されます。各分解要素に異なるルールを割り当てることができるため、利用可能なバリアント、機能、オプションはユーザーの入力要件に基づいて厳密に制御できます。分解構造が解決されると、完全に解決された BOM が生成されます。

Essig PLM の「Create BOM」アクションは、Effectivity またはバリアント管理ルールを適用した後に解決された 100% BOM をインスタンス化するために使用されます。

バリアントと分解構造は密接に関連しており、ユーザーが 100% BOM を含む特定の製品バリアント定義に分解構造を解決することを支援します。この 100% BOM は、Essig PLM の Connectors for PLM を使用して、CAD 設計（つまり、BOM 駆動型 CAD）を構築するために使用できます。Aras のバリアント管理と Essig PLM の BOM to CAD を活用することは、PLM から CAD へのソリューションで設計プロセスを変革するもう一つの方法です。

重要なポイント – 根本的な転換

Essig PLM の BOM to CAD 機能は、製品開発ライフサイクルのあらゆるフェーズにおいて、時間の大幅な節約、効果的なコラボレーション、効率性・品質・一貫性の向上をもたらします。Essig PLM の BOM to CAD は単なるツールの機能ではなく、新たな運用戦略でもあります。

• 製品開発初期段階で再利用可能な製品構造の構築により多くの時間を投資する
• 製品ライフサイクルの後工程で効率を向上させる
• 再利用による ROI – 派生構成ごとの時間の節約
• 派生製品ファミリーを効果的に管理する

考え方はこうです – ある製品をどれだけ早く別の製品に変換できるかがカギです。一度構築した製品情報をすべて、あるいは大部分を再利用できるようにすることで、2 回目以降の構築は大幅に速くなります。たとえば 5 番目のバリアントに到達する頃には、新製品を市場に投入するまでの時間とコストが劇的に減少することが期待されます。各反復は、再利用可能な豊富な製品データと成果物の強固な基盤の上に構築されるため、貴重な時間とコストを節約し、より効率的で収益性の高いビジネスの運営が可能になります。

BOM to CAD が製品開発プロセスをどのように変革できるかについての詳細は、Aras ACE カンファレンス 2024 で発表された Variant Management BOM to CAD を紹介する このウェビナー をご覧ください：

 

著者について

このブログは、Essig PLM のシニアソリューションコンサルタントである Jackie Rudolph 氏と Bill Gilchrist 氏による共同執筆です。Bill は MCAD/PLM 分野で 25 年以上の経験を有し、University of Maine で BSME、NJIT で MSME を取得しています。彼はキャリア初期から機械設計に惹かれ、最高品質の MCAD ツールに情熱を持つようになりました。最初の勤務先を経て、付加価値再販業者（VAR）との関わりから、さまざまな企業や技術と関わる広い世界に触れることになり、この転機がさまざまなユースケース要件や顧客対応の経験をもたらしました。その後、Bill は米国および海外の多くの企業と仕事を共にし、最終的に Aras Innovator 向けの直接 CAD コネクタ（現在の Essig PLM CAD Connector）の開発に携わりました。2011 年の最初のデモ以来、彼はその開発・テスト・導入に貢献してきました。彼の専門分野は設計工学、PLM、そしてエンタープライズソフトウェアソリューションです。

Essig PLM について

Essig PLM は、30 年以上にわたり、業界知識と導入ノウハウを活かして、CAD と PLM を直接統合するソリューションを提供してきました。Aras の開発パートナーおよび付加価値再販業者（VAR）として、Essig PLM は Aras Innovator PLM ソリューションスイート向けの統合 CAD コネクタ製品を開発し、ビジネスパフォーマンスを強化する CAD/PLM 導入サービスを提供しています。