DFMPro

１．製品概要

今日、企業は設計変更指示（ECO：Engineering Change Order）に何百万ドルもの費用を投じています。 1回のECOに、最大30,000ドルの費用がかかることもあります。 DFMProは、使い勝手の良い、CAD統合型 DFM (Design for Manufacturing）ソフトウェアです。下流の製造工程でおこりうる潜在的な問題を特定し、時間もコストもかかる設計の反復を削減し、解決方法を提示します。
DFMPro は、世界をリードする CAD/CAM 技術革新企業であるHCLテクノロジーズ（ Geometric）社 によって開発され、製造業における国際的に受け入れられているさまざまなマニュアルやベストプラクティスを「設計ルール」として整理しています。形成された「設計ルール」は、設計者が製品設計段階で設計の製造可能性をリアルタイムでチェックするのに役立ち、設計者とプロセスエンジニアがプロセスレビューを迅速に実施し、設計品質を向上させるのに役立ちます。設計コストを削減し、製品開発をスピードアップします。
DFMProは、製造性設計（DFM）向けの高度なツールで、Creo、Solidworks、UGNXなどのCADシステムの一環として、シームレスに統合され、使いやすいです。DFMProは、モデルのフィーチャを自動的に認識し、モデリングプロセスやモデルツリーの有無に関係なく動作します。

DFMProの機能には以下が含まれます：

• 一般的な製造プロセスにおける射出成形、板金加工、機械加工部品の製造性チェック。
• 製品組立時のコンポーネント干渉、コンポーネント間のクリアランス、位置決め穴の一致、ファスナーのクリアランスのチェック。
• 「設計ルール」の視覚的管理。ユーザーはルールライブラリマネージャーを通じて各ルールを簡単に設定、変更、権限管理が可能。
• VB、C++言語によるカスタマイズ。DFMProはユーザーに知識獲得のフレームワークを提供し、企業のナレージデータベースやエンジニアの設計ベストプラクティスをカスタマイズし、知識共有を実現。

DFMPro応用領域：機械，電機、航空宇宙、重工、車両など、すべての領域の製品開発に使える….

２．製品特徴

製造可能性は、プロセスに応じて製品の知識整理と計画、製品設計、製造と組立に分けられます。DFMProは主に製品設計段階で使用される製造性チェックツールソフトウェアです。
ユーザーは製品の加工製造の属性に基づいて、DFMProのルールライブラリマネージャーで製品に関連するルールを設定します。これにより、DFMProは設計者、プロセスエンジニア、製造エンジニアが製品の生産と組立前に設計の製造性チェックを完了するのを支援します。これにより、設計の品質が向上し、設計サイクルが短縮され、生産と組立の効率が向上します。

• CADにアドイン、シームレス連携を実現，使いやすい
• 設計の早期に製品の製造可能性を確認できます。
• 使用CAD以外のフォーマットモデルも対応可能です。
• 検出した製造可能性の問題に対して、原因と解決案を提案します。
• 製造ルールマネージメントをすることにより、パラメータ及びルールの境界を管理できます。
• 自動的に検査結果の報告書を生成し、ブラウザで確認することができます。
• 独自のルールをカスタマイズで定義できます。
• ルールのナレージデータベースを構築し、全社範囲のシェアができます。
• PLMシステムと連携し、標準化の一致性を審査できます。
• 企業は、自社の知的財産を保護するようにルールナレージデータベースをマネージメントすることができます。

３．製品主要機能

１）機械加工モジュール

DFMProは、一般的な機械加工製品設計の製造性チェックをサポートし、経済的かつ迅速に機械加工製品の設計と製造を支援しながら、製品設計の品質を確保します。DFMProが提供する知識ルールライブラリは、フライス加工、旋盤加工、穴あけなどの一般的な機械加工製品設計をサポートし、小径深穴、平底盲穴、工具経路に不利な特徴などの設計制約問題を効果的に回避することができます。

２）シートメタルモジュール

DFMProは、金属板金製品の設計チェックとガイダンスを提供し、設計の欠陥を早期に識別することで後続の手直しを減らし、設計コストを削減します。DFMProは、穴と穴の最小距離、切り込み、スロット、穴の間の有効距離、同一方向の複数の曲げ、最小曲げ半径、最小サイズのスロットなど、一般的な板金設計基準をサポートします。

３）射出成形モジュール

DFMProは、射出成形製品の設計チェックとガイダンスを提供します。ユーザーはDFMProを使用して、金型の分割、壁厚、ドラフト角度、リブの配置など、射出成形金型および製品の特徴設計をチェックできます。製造が難しい、製造コストが高い、製造プロセスが劣る特徴を検出し、ハイライト表示して提案を提供します。

４）アセンブリモジュール

DFMProは、組立設計に対して自動化された組立情報チェック機能を提供し、設計者を煩雑で時間のかかる手動チェック作業から解放し、組立設計の効率と品質を大幅に向上させます。DFMProの組立チェック機能には、位置決め穴の一致チェック、コンポーネント間の隙間チェック、コンポーネント干渉チェック、ファスナーの隙間チェックなどが含まれます。

① 位置決め穴の検査

設計段階での位置決め穴の設計が不合理または不一致であると、後続の設計手直しや製品の廃棄などの問題が発生する可能性があります。このチェックを通じて、組立設計の欠陥を早期に発見することができます。

② アセンブリクリアランス検査

機電製品の設計において、隙間寸法の設計は電子、機械構造、放熱性などの多くの専門的な制約を受けます。DFMProは、ルールベースの知識に基づいたインテリジェントなチェックを提供し、設計者の反復作業を解放し、製品設計の効率と品質を大幅に向上させます。

③ 干渉検査

組立設計の過程では、部品間に干渉がないことを確認する必要があり、これにより製品の正常な組立が保証されます。DFMProは、組立設計プロセスにおけるさまざまな干渉問題のインテリジェントなチェック機能を提供し、ワンクリックで組立部品間の干渉をチェックできます。

④ 締結部品の隙間検査

ファスナーは製品組立の重要な接続部品であり、ファスナーの適切な径方向および軸方向の隙間設計は、製品の組立性と機能を保証するための重要な設計パラメータです。DFMProは、ファスナーの隙間寸法のチェックを提供し、ユーザーがファスナーの径方向および軸方向の隙間チェックを迅速かつ正確に実現するのを支援します。

５） ルールライブラリの配置

① 基本ルールライブラリ

DFMProは、国際的に通用するナレージデータベースやベストプラクティスを整理することで、DFMProの基本ルールライブラリを形成しました。この基本ルールライブラリは、一般的な製造プロセスにおける機械加工、板金加工、射出成形の設計ルールを網羅しているだけでなく、製品組立のコンポーネント干渉、コンポーネント間の隙間、位置決め穴の一致、ファスナーの隙間チェック、部品の線変位公差および角変位公差チェックも提供します。ユーザーは、基本ルールライブラリ内のルールに対してパラメータ、グレード、材料の設定を行うことで、大部分の機械製品の製造性チェックを完了することができます。

② ルールライブラリの使用

DFMProは、基本ルールライブラリおよびユーザーがカスタマイズ開発したルールライブラリを管理するためのルールライブラリ管理ツール「Rule Manager」を提供します。 Rule Managerツールの主な機能には、物理単位の設定、ルール内容の編集・修正、ルールライブラリの自己学習、データベースの拡張とカスタマイズが含まれます。

a)単位系の配置

DFMProは、SI国際単位系を全面的にサポートしているほか、他の単位系もサポートしており、ユーザーが単位を統一して設定できるようにしています。これにより、単位の不一致によるエラーを防ぐことができます。

b）ルールの編集

DFMProエディターでは、ユーザーが自分のニーズに応じて各ルールを選択し、パラメータ、グレード、材料、工具の設定や選択を行うことができます。これにより、異なるルールが異なる製品の製造性チェックに適応するようになります。

c）ルールライブラリの自己学習

ユーザーは、各ルールの選択と設定（パラメータ、グレード、材料、工具など）をルールインスタンスファイルとして保存できます。これにより、部門間の知識共有や将来類似製品への適用が可能となり、ルールライブラリの自己学習を実現することができます。

d）データベースの拡張と登録

DFMProには基本データベースが付属しており、国際的に通用する工具と材料のデータが含まれていて、ユーザーが選択できます。特殊なユーザーや特殊な製品に対して、DFMProのルールマネージャーにはデータベース登録機能があり、ユーザーは自分の工具や材料データを簡単にDFMProに追加することができます。

６） カスタマイズ

DFMProは、ユーザーに知識取得のフレームワークを提供し、ユーザーは自社の知識やエンジニアの製品設計ベストプラクティスをカスタマイズして、企業独自の知識ベースを形成することができます。実践を通じて、企業の知識ベースは継続的に更新・蓄積され、自己学習能力を実現します。

７）検査報告書の自動生成

DFMProは、リスト形式のExcelレポート、3D可視化モデル（eDrawings 3Dモデル軽量ブラウザ）、テキストと画像を組み合わせた形式のウェブページ（XML）の3つの形式でチェック結果レポートを出力できます。また、DFMProは企業のニーズに応じてチェックレポートの形式と外観をカスタマイズすることができます。
注：3D可視化モデルのチェック結果出力にはeDrawingsソフトウェアのライセンスが必要です。

４．成功事例

モトローラ社（Motorola Inc.）は、アメリカ合衆国イリノイ州ショームバーグに本社を置く、世界のフォーチュン100企業の一つであり、グローバルなチップ製造および電子通信のリーディングカンパニーです。同社の製品は、携帯電話、無線応答機（アポロ11号に使用）、無線ルーター、バーコードスキャナー、リモート端末ユニット、チップ、コンピューター、そして有名なイリジウム計画を含みます。これらの製品は、機械加工、板金加工、射出成形などの製造方法だけでなく、製品の生産組立にも関わっています。

モトローラ製品の製造性の課題

近年、電子通信の爆発的な発展により、製品の設計と生産にますます大きな課題がもたらされています。製品の更新サイクルが速く、性能要求が高く、外観の美しさなどの要因もモトローラにとって大きな挑戦となっています。
モトローラ社の内部評価によると、製造問題の20%は設計が原因です。設計の修正は製品コストを増加させるだけでなく、製品の市場投入時間も浪費します。一方で、消費者は製品の外観や性能（防水、防塵、防震など）に対して非常に高い要求を持っており、これも製品の設計と製造を難しくしています。例えば、最大厚さ制限、最小厚さ制限、力学性能要求、壁厚、リブの厚さ、最大ボス高さなどの設計要求があります。
DFMProを導入する前、モトローラ社は伝統的なDFM実践方法を採用し、制度を通じて製品の製造性を保証していました。企業は関連分野の専門家を雇って設計者を訓練し、設計者の個人的な要因が製品の設計品質に直接影響を与えていました。設計を手動でチェックするために「チェックリスト」を使用する必要があり、人件費が高く、チェック速度が遅く、見落としが発生しやすいという問題がありました。

DFMProの導入による利益

DFMProの導入は、モトローラ社に非常に大きな利益をもたらしました。最も直接的な効果として、設計修正に費やされる時間を20%節約し、モトローラ社の製品市場投入に貴重な時間をもたらしました。DFMProのルールはマニュアルと実践経験の凝縮であり、DFMProの導入により設計者が統一された規範に基づいて設計を行うことを支援し、設計品質と製品性能を向上させました。また、DFMProは実用的なツールとして、モトローラの製造エンジニアが迅速にプロセスレビューを行うのを支援します。

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現在、DFMProを使用して、設計工程で弊社製品の3D設計データを確認しています。 従来の設計者による確認プロセスは、非常に時間がかかるものでした。これに比べて、DFMPro によるチェックでは、再設計または修正の対象となるパーツを非常に高速に信頼性の高い検索で 探すことができ、また、自社製品を適切にチェックするためにチェック基準をカスタマイズもで きます。 その結果、厚さのチェックに要する時間を75％削減し、図面のリリース前の設計改善 を効率的かつ効果的に行うことができるようになりました。

Kaoru Mizoroki／ミゾロキ・カオル 　株式会社 東芝、グループマネージャー

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「射出成形部品は通常、複雑で手動での検査が難しいです。以前の手動によるドラフト角、壁厚、アンダーカットの検査方法と比較して、DFMProはこれらの領域を迅速かつ正確に特定します。これは、設計段階で製造可能性の問題を特定するという直接的な目的を果たし、設計の反復回数を減らすのに役立ちます。使いやすいツールであり、設計の品質を確保しながら部品検査時間を約60％短縮するのに大いに役立ちました。」

Randy Scherger/　Senior Tool Designer　Rockwell Automation

５．動作環境

DFMProは、3DCADシステムのアドインバージョンを提供しています。
対応するCADシステムとバージョンは以下の通りです。詳細について、お問い合わせください。

▼CAD Integration

• PTC CREO Parametric
• Siemens NX
• Dassault CATIA V5
• Dassault SolidWorks
• Parasolid、IGES、 STEP、XT-Brepを含むJTデータ等履歴のないソリッドモデルでもチェックを実行可能

▼PLM Integration

• Teamcenter
• Windchill

６．開発者情報

HCLテクノロジーズ（HCLTech）は、インドに本社を置く大手グローバルIT企業です。1976年に設立され、現在はデジタル、エンジニアリングR&Dサービス、HCLソフトウェアの3つのビジネスラインでサービスと製品を提供し、60か国以上に展開しており、225,900人以上の従業員を擁しています。

Geometric社は、エンジニアリングおよび製造業向けのソフトウェアソリューションを提供する企業です。特に、3次元CADソフトウェアや2次元CADソフトウェアの開発に注力しており、機械設計や機構設計の分野で高い評価を得ています

主な事業内容

• CADソフトウェア: 高機能な3次元および2次元CADソフトウェアを提供し、設計プロセスの効率化を支援。
• エンジニアリングサービス: 最新技術とノウハウを活用し、機械設計や機構設計の高品質なサービスを提供。
• コンサルティング: 製造業向けの技術コンサルティングを行い、製品開発の最適化を支援。