トヨタは「100年に1度の変革期」を謳うなど、自動車業界では「CASE」と呼ばれる領域で技術革新が進められています。CASE は、Connected（コネクティッド）、Autonomous/Automated（自動化）、Shared（シェアリング）、Electric（電動化）の略であり、自動車部品メーカーも電動化をはじめ、抜本的な変化への対応を余儀なくされている状況です。
CASE の推進には、モデルベース開発 (MBD) 手法を取り入れた製品開発の効率化が必須とされています。実際に、JAMA がデジタルエンジニアリング標準化に向けた活動を活発化させていることは周知の通りです。
そこで今回は、MBD 手法で定評のある 3D CAD Creo で自動車部品の設計業務を効率化する方法について紹介します。
記事の最後で Creo のお客様導入事例もご紹介しておりますので、気になる方はぜひ最後までご覧ください。
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設計業務の効率化へ！自動車部品の設計者が抱える課題とは
自動車部品業界は電動化、知能化、IoT 化や再生材への対応が求められています。従来のエンジン系や駆動系などの部品ニーズは減少傾向にあるため、新たな部品領域での開発が急務です。
さらに中国の自動車部品メーカーの存在感が、日本企業の競合として増しているという日本市場の変化も見逃せません。バッテリー式電気自動車やハイブリッド車の領域において、中国の自動車部品メーカーの台頭も著しく、従来とは異なる価格やスピード感で日本の自動車部品メーカーを圧倒しています。
競争が激化する中、日本の自動車部品メーカーが勝ち残るために 日本自動車工業会 (JAMA) が掲げた課題は開発期間短縮、コスト削減、品質向上、グローバル化の4つです。これらの課題解決には、3D 図面（3DA モデル）の標準化が必須とされています。
上記の背景を踏まえつつ、ここでは自動車部品の設計者が抱える課題について見ていきましょう。
人手不足に対応するため 3D CAD データへの移行は優先事項
新たな部品領域での開発が進められない状況では、競争力の著しい低下を招きます。競合より少ない人手でも、設計および製造プロセスの最適化を目指すためには、2D メインから 3D CAD への移行が優先事項といえるでしょう。
たとえば 3D CAD への移行によって 3D 図面（3DA モデル）、つまりモデルベース開発 (MBD) に対応できるようになります。これにより、上流工程で使用される 2D 図面を、アノテーション付き 3D モデルへ置き換えが可能です。製品の製造と検査に必要なあらゆる関連情報は、統一された 3D モデルに紐付けられ、情報の検索性が高まるほか、設計、生産、サービスなど部門を超えた情報共有とコラボレーションも容易になるでしょう。
設計変更時の関連データの修正も、設計者の工数を増やす大きな要因です。連携性の高いパラメトリック系の 3D CAD を導入すれば、変更を加えた際に関連図面・部品情報は自動で一括更新されるようになります。これにより、手戻りの発生を抑制し、設計ミスの可能性を低くできるのです。
マルチ CAD 環境に対応する 3D CAD なら、データ劣化を最小化しながら他社 CAD データを展開・変換できるため、自動車 OEM からの要請にスピーディに応えられます。さらに設計した部品を仮想空間で組み立て・検証まで行うアセンブリ機能も使えるので、部品データ検証も容易です。
開発リードタイムの削減および品質向上ニーズへの対応
今後も Tier 1 企業から選ばれていくために、Tier 2 企業は競争力を強化し、特徴のある部品を作り続ける必要があるでしょう。そこで注目されているのが、新しい部品設計の妥当性を確認し、開発リードタイムを削減しつつ、品質向上につなげる設計者 CAE です。実際に、設計者が解析を実行して品質を向上させたいという要望が多く、PTC 社のエキスパートが解析ツールの紹介に行く機会が増えています。
自動車部品メーカーには、解析の知識を持つ人が少ないのが現状です。Tier 2 企業の場合、解析専門家を簡単に雇うわけにはいきません。たとえ解析を勉強した設計者であっても、すべての解析に対応できるわけではないのです。だからこそ 3D CAD 内で設計者が手軽に解析を実行できる CAE の活用が、競争力や信頼性向上のカギになると認識されています。
完成車メーカーから、設計方法について解析必須という指示が来ている、あるいは今後指示が来るケースも考えられるでしょう。自動車部品メーカーは、OEM から提示された解析必須という基準書に従う想定も必要です。
部品単価を下げるためにコスト削減が急務
競争力の高い中国の自動車部品メーカーに対抗するためにも、日本の自動車部品メーカーは部品単価を下げる戦略を取らざるをえない状況に追い込まれています。
部品単価を下げるには、ムダをうむ工程の見直しによるコスト削減が有効です。コスト削減には、解析の実行や設計効率化、個々に作成した部品データの効率的な管理が必要になります。製造工程に入る前の段階で、解析によって設計上の不具合を発見することで、手戻りや製造コストの削減が可能です。CAD データ管理は、PLM ソフトを 3D CAD に連携させる方法を検討すると良いでしょう。これにより、設計者が膨大なデータから必要なファイルを検索する時間を大幅に短縮できます。
3D CAD Creo で、圧倒的に自動車部品設計業務を効率化する方法
ここでは、ハイエンド 3D CAD Creo を導入し、圧倒的に自動車部品設計業務を効率化する方法を5つ紹介します。
設計者に必要な解析のすべてを手軽かつスピーディに実行可能
3D CAD Creo は、設計者が必要に応じて手軽に解析を実行できるよう開発されています。データ変換を意識せず、CAD で作成した 3D 形状をそのまま同一 UI 内で解析に使える点は、とくに優れた Creo の特徴といえるでしょう。Creo 搭載のシミュレーション機能は「Simulation-Driven Design」としてリスト化されており、とくに「Creo Simulation Live (CSL)」「ジェネレーティブデザイン」「Behavioral Modeling (BMX）」は、設計初期段階で有効です。
3D CAD Creo を活用すれば、熱の計算、数式を使った理論解、技術的な式を 3D データを活用して実行できるようになります。設計者に必要な構造解析や固有値解析を手軽かつスピーディに実行できる機能が CSL です。構造解析はわかるけれども、流体解析はよくわからないという解析者も多くいます。そこで手軽に流体解析を実行したい設計者は、「Creo Simulation Live Advanced」ライセンスの購入を検討してみてください。Creo Parametric の操作画面内で使用できる Creo Flow Analysis と呼ばれるモジュールもあります。
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あわせて読みたい【技術ブログ】
OEM ごとの仕様に対応！テンプレート機能による CAD 図面管理
OEM とのデータ共有にあたって、2D メインで設計している限り、図面や指示書の仕様が異なるため、お客様ごとの管理に多くの工数がかかります。3D 図面（3DA モデル）への標準化が実現すれば、より多くの情報をモデルに紐付けて管理できるようになるほか、お客様ごとにテンプレートの利用・管理も可能になるため繰り返し作業が不要になるのです。
3D CAD Creo なら、テンプレートを使って図面やモデルを自動生成できるようになります。テンプレートを活用すれば、雛形をアップデートしていくような運用が可能です。その結果、ムダな作業が減り、設計者は本来の設計業務に集中できるようになります。
CAD データと PLM 連携で検索時間を大幅に短縮
複数人で設計を進めるチーム設計を行う場合に、設計データを管理する有効な方法は PLM との連携です。これにより、誰がファイルを開き、いつ編集したかという履歴やバージョン管理が容易になります。
メールでファイルを添付した場合、誰でも最新のものを確実に見れるようになるため、古いファイルを間違って参照するというミスが激減するのです。多数のファイルの中で重要な CAD データが埋もれてしまい、どれが最新か不明といった問題も発生しません。
サプライヤーからの部品でどれくらい CO2 が削減されているかを完成車メーカーが計算する「スコープ3」など、サステナビリティへの対応も確実に遵守できます。
【製品情報】Creo とシームレスに連携する PLM ソフトウェア「Windchill」
設計部門と製造部門、さらにはサプライヤーまでを繋ぎ、製品データを一元管理するPLMソフトウェア「Windchill」。BOM管理から設計変更管理、品質管理まで、製品開発のハブとなるWindchillの包括的な機能とメリットを製品ページで詳しくご紹介します。
Windchill PLM ソフトウェア
デジタルスレッドの中核をなす Windchill の機能とメリットをご紹介します。
詳細はこちら【技術ブログ】PLM の導入効果をさらに深掘りする
- 自動車業界の課題と PLM 導入による解決策について詳しく見る
自動車業界特有の課題に PLM がどう応え、開発プロセスを加速させるのかを深掘りします。 - 製造業 DX の成功事例に学ぶ：3D モデルと PLM でつながるデジタルスレッド
VOLVO などの先進事例から、PLM を活用した全社的な業務改革と DX 成功のヒントを得られます。
日本自動車工業会 (JAMA) が推進する 3D 図面の標準化への対応
JAMA による標準化活動によって、自動車部品メーカーは今後、OEM から 3D 図面を求められる可能性があります。そこで 今からモデルベース開発 (MBD) へ移行し、3DA モデルへの対応を準備しておくほうが良いでしょう。
3D CAD への移行により、2D 図面の管理という負担の大きいプロセスの大幅な合理化が可能です。PTC 社の顧客調査によると、MBD アプローチの導入により、次のような効果が報告されています。
- ドキュメント作成：最大 40％ スピードアップ
- 初品検査時間：60％ 短縮
- 製品のエラーや不適合：90％ 減少
【無料 eBook】ベテラン設計者のノウハウを継承：Creo モデルベース定義 (MBD) 機能の進化
JAMA が推進する 3D 図面の標準化、そしてモデルベース開発 (MBD) への移行は、もはや避けては通れない課題です。Creo が提供する MBD 機能が、どのようにして設計意図を正確に伝達し、幾何公差 (GD & T) の適用を支援し、ベテランのノウハウを次世代に継承可能なデジタル資産へと変えるのか。その具体的な手法を eBook で詳しく解説します。
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関連動画：MBD 移行後も安心！3D モデルから効率的に部品表 (BOM) を作成する方法は、こちらからご覧いただけます。
Creo Unite Technology の活用で CAD データ変換のコスト削減
3D CAD Creo には、マルチ CAD 環境に対応する Creo Unite Technology が実装されています。中間ファイルを使用する際に発生しがちな、データ変換作業やファイル管理の複雑化の解決策として中小製造業で重宝されている機能です。これにより、まるでネイティブデータで作業しているかのように、シームレスな作業が可能になります。
CAD データを変換するだけで、他社の CAD の場合は追加費用が必要になることが多い一方で、Creo なら標準パッケージ（追加費用なし）で中間ファイルのほとんどを読み込める点が強みです。
| Format | Import | Open | Update | Save As |
|---|---|---|---|---|
| CATIA V4 | ✓ | ✓ | ★ | ★ |
| CATIA V5 | ✓ | ✓ | ★ | ★ |
| Siemens NX / Unigraphics NX | ✓ | ✓ | ★ | ★ |
| SolidWorks | ✓ | ✓ | ★ | ★ |
| Autodesk Inventor | ✓ | ✓ | ★ | |
| JT | ● | ● | ||
| CADDS 5 | ✓ | ✓ | ✓ | |
| Creo Elements/Direct | ✓ | ✓ | ✓ | |
| STEP | ✓ | ✓ | ||
| Rhinoceros | ✓ | |||
| SolidEdge | ✓ | |||
| AutoCAD DXF | ✓ | ✓ | ||
| AutoCAD Drawing | ✓ | ✓ |
インポートについて、SolidWorks、CATIA、NX、Inventor、Solid Edge、Creo Elements/Direct Modeling の 6つに Creo は対応しています。変換については、SolidWorks と Inventor は標準パッケージで対応しており追加費用は不要です。CATIA と NX からの変換は、有償あるいは上位のパッケージでの対応となります。なおマルチ CAD 対応の一連の操作は、PLM ソフト Windchill でも運用が可能です。
【技術ブログ】他社 CAD のデータ変換・互換時の設計し直しを Creo で解決！dwg ファイルも簡単に開ける機能とは？
SolidWorks, CATIA, NX など取引先から受け取る多様な CAD データに、データ変換の手間やコスト、変換ミスで悩んでいませんか？Creo 独自の「Unite Technology」が、いかにしてマルチ CAD 環境でのシームレスな設計を実現し、コストを削減するかを具体的に解説します。
Creo のマルチ CAD 対応を詳しく見る
関連動画：データ変換の手間とコストを削減！他社 CAD データを直接編集する「Unite Technology」の操作方法は、こちらからご覧いただけます。
自動車部品メーカーが Creo 導入で期待できる設計業務効率化とは
Creo はミッドレンジ並の価格で購入できるハイエンド 3D CAD です。ここでは Creo 導入で、自動車部品メーカーが期待できる設計業務効率化について紹介します。
設計業務の効率化 70% 以上アップ
3D CAD Creo 導入によって 2D メインによる図面中心から転換し、3D モデル中心へと移行すれば、設計業務の効率化 70% 以上アップも見込めます。 連携性の高い Creo なら、設計変更時の修正漏れはゼロです。変更時には、関連図面・部品情報を自動で一括更新できるようになります。
さらにテンプレートを活用すれば、3D データをもとに 3D モデルや図面を自動生成できるほか、部品の干渉・耐久性などの検証データも自動生成できるようになるのです。70％ もの設計時間短縮を実現するには、Creo に PLM を 連携し、CAD データの適切な管理を本格化させることも重要になります。
PTC 社のエキスパートは、製造業 DXの専門家です。CAD・図面・帳票管理の効率化、部品表・作業手順書・原価の自動生成を実現する PLM 連携を最短でサポートしますので、お気軽にお問い合わせください。
お問い合わせ
お客様ごとの課題に合わせて、エキスパートが最適なソリューションをご提案します。
詳細はこちらパーツ数が数百万単位となる大規模/複雑な製品開発にも対応
大規模アセンブリの作業中に動作が重たくなるような 3D CAD では、設計業務の効率が下がってしまいます。大規模アセンブリの扱いが得意な 3D CAD といえば、Creo です。Creo は、小規模からパーツ数が数百万単位となる大規模/複雑な製品開発にも対応できます。部品数が多くなると動作が遅くなったり動かなくなったりする CAD が多い中、Creo ならパフォーマンスが落ちることはありません。
3D CAD Creo は大手完成車メーカーにも採用されているため、データ共有もスムーズです。
【CAD 選びに迷う方へ】Creo と SOLIDWORKS の機能比較：大規模アセンブリで差がつく理由とは Creo は、ミッドレンジ CAD の価格帯でありながら、大規模で複雑なアセンブリのパフォーマンスに定評があります。現在 SOLIDWORKS をお使いで、パフォーマンスに課題を感じていませんか？大規模アセンブリの処理能力、複雑なサーフェスモデリング、解析機能など、両者の強み・弱みを機能ごとに徹底比較し、なぜ Creo がプロフェッショナルな設計環境に選ばれるのかを解説します。
規格遵守の要請に確実に対応
JAPIA は日本自動車部品工業会（部工会）の略であり、中小企業支援や自動車産業の「サプライチェーン全体の競争力強化」などの活動に取り組む一般社団法人です。2025年度の目標として DX 対応を掲げており、中小企業を含めた自動車業界全体として、技術系情報や納入系情報の標準化にも取り組んでいます。
この JAPIA から、高評価を受けている CAD が Creo です。他社の場合、ミッドレンジ/ハイエンド CAD であっても、JAPIA の基準に達していない 3D CAD が多く見受けられます。一方、Creo は幾何公差支援ツールも実装しており、JIS などの規格チェックも自動で実施できるため、グローバル規格と合致する設計も徹底できるのです。
【技術ブログ】MBD と幾何公差の最適化を Creo が実現！JIS など規格準拠チェックも簡単に
グローバルな競争で勝ち抜くために不可欠な「幾何公差」。JIS 規格にも準拠し、設計意図を正確に伝えるための GD&T を、Creo ではどのように効率的に付与できるのか？専門家がアドバイスするツール「GD&T Advisor」の機能とメリットを詳しく解説します。
Creo の幾何公差機能を詳しく見る
Creo の技術的強みと自動車部品メーカーでの活用事例
3D CAD Creo の技術的強みは、端的にいえば分断されがちな工程を統合し、部品開発に必要な共通のバックボーンを提供できる点にあります。モデルベース定義 (MBD) のリーディング ソフトウェアである Creo を活用すれば、サイロ化されたツールや複数のファイルフォーマットが混在する開発環境からの脱却が可能です。PLM ソフト Windchill とのシームレスな連携も可能であるため、重要な CAD データ管理も容易になります。
実際に、独 Continental 社は2010年、「自動車業界の企業にとって PLM ソリューションは極めて重要」と述べたとおり、CAD と PLM の連携によって、開発リードタイムの大幅な短縮を成功させました。ここでは、自動車部品メーカーにおける Creo 活用事例を紹介します。
自動車用駆動系部品のサプライヤー GKN DRIVELINE 社
GKN DRIVELINE 社は、マルチ CAD 環境でグローバルコラボレーションを可能にするために、Creo と PLM を連携させました。これにより、すべての CAD データ、設計部品表 (EBOM)、および製品関連データは PLM に統合され、一元管理できるようになったのです。2D および 3D CAD データの再利用や、グローバルなモデリング標準作成も実現することで、製品開発プロセス全体で製品を最適化する効率を向上させました。
自動車機器・電動工具 グローバルサプライヤー Bosch 社
Bosch 社では 3Dマスター (MBD) の導入によって、コードレススクリュードライバーのプラスチックハウジング開発において、ファーストスケッチから完成品までの工程をシンプル化しました。
Creo GD&T Advisor Extension を活用し、ASME や ISO などの規格も容易に遵守できるようになりました。テクニカルレビューも迅速化し、CMM（三次元測定機）プログラミングタイムおよびインスペクションタイムも60〜70％ 削減に成功しています。
Bosch 社の Creo モデルベース定義 (MBD) の活用事例を詳しく見る
自動車関連部品のグローバル・サプライヤー ZF 社
42 カ国に 270 以上の製造拠点を展開する ZF 社は、かつてサイロ化された環境で業務を行っていました。部署、サプライヤー、顧客の間で最新の製品情報を共有できておらず、意思決定の信頼性を低下させていたのです。そこで 設計者が Creo を使っていた ZF 社では、信頼できる単一で正しい情報源を確立するために PLM も導入しました。Creo との連携により、製品とプロセスのデータを PLM から入手できるよう変革したほか、ビジネスモデル、ビジネスプロセス、製品、サービスを抜本的に再設計し、コラボレーションを加速させ、開発リードタイムの短縮や革新的な製品開発につなげています。
ZF 社の PLM 導入事例を詳しく見る
3D CAD Creo なら 3D 図面対応や設計業務の効率化が可能に
今回は自動車部品メーカー向けに、2D から 3D CAD に移行することで期待できる設計業務の効率化について紹介しました。設計業務の効率化は、設計者が本来の設計業務により多くのリソースを割り振ることで設計品質向上、開発リードタイムの短縮やコスト削減を目指す取り組みです。
この機会に、3D CAD Creo で自動車部品の設計業務を効率化させませんか？無料体験版もご用意していますので、まずはお気軽にご相談くださいませ。
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Creo が提供する設計効率化のソリューションについて、以下の記事でさらに詳しく解説しています。
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本記事で解説した MBD やシミュレーション機能のほかにも、Creo には設計者の業務を加速させる多くの機能が搭載されています。AI を活用した「ジェネレーティブデザイン」から、データ編集を効率化する「ダイレクトモデリング」、複雑な設計をシンプルにする「マルチボディデザイン」まで。貴社の設計プロセスを効率化する Creo の17のメリットと機能を、この一冊の eBook に凝縮しました。
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【設計者必見】クラウドにも対応。3D CAD「Creo」で設計を効率化する使い方と機能を徹底解説
本記事では自動車部品設計に焦点を当てましたが、Creo には設計業務全体を効率化する多彩な機能が搭載されています。直感的な操作性から、板金設計、配線設計、クラウドでの共同作業まで、Creo のポテンシャルを最大限に引き出す使い方を網羅的に解説します。
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