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Cimatron導入事例│製造業向けCAD/CAM/CAEシステムのセイロジャパン

株式会社日東製作所様【プラスチック金型メーカー】

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株式会社日東製作所様【プラスチック金型メーカー】

金型設計(モールドデザイン)導入で設計・製作効率アップ

株式会社日東製作所(茨城県日立市)は、CimatronEの3D金型設計モジュール「モールドデザイン」を導入し、金型の効率的な設計、製作に有効活用している。


日東製作所の所属する日東グループは、昭和26年にプラスチック成形部品製造をスタートし、現在では、国内に5社、米国、台湾にも関連会社を持っている。
日東製作所日立工場では、モールド金型、プラスチック射出成形、さらには、タービンノズルなどの5軸機械加工を行っている。 金型について、従来は一般家電、ビデオデッキ、ビデオカメラなども多く手掛けたが、現在では、自動車各社、電動工具、農機具、電柱の配電関係の製品を主とした金型を製作している。業界の中でも、AV家電の金型製作について、早い時期から3次元CADに取り組んできた。


工場内観

ΦSTATION導入とその効果

左:金型課 秋山裕司氏
右:金型課主任 小林里志氏

従来自動プロでプログラムを作っていた日東製作所がCimatronEの前身、ΦSTATION (メーカー名称:CimatronIT)を導入したのは、1995年のことであった。
ある大手家電メーカーからビデオカメラの金型製作を求められ、3次元CADデータを利用して金型を作れなければ発注できないということがきっかけであった。
機種選定にあたっては、数社のシステムのデモを見たが、当時はUNIXワークステーション全盛の時代であり、WindowsNTで動くのは、ΦSTATIONだけであった。
PCで使えるというコスト的なメリットのほか、機能的にも申し分なく、迷わずΦSTATIONを導入した。
操作はわかり易く、講習には、初級コースを参加しただけで使えるようになった。 当初は、外観形状の意匠面のみ使用していたが、1998年ころから地元の大手家電メーカーから全形状の3Dデータを受け取るようになり、本来サーフェスベースのΦSTATIONで一部ソリッド機能を使って3D設計を行っていた。

CimatronEへの移行

ΦSTATIONからCimatronEへの移行は、CimatronEバージョン5の時に実施した。CimatronEバージョン3の頃からデモを見ていたが、機能、安定性の整ってきたバージョン5でΦSTATIONから移行した。
ΦSTATIONでもソリッド機能を使っていたため、ハイブリッドシステムであるCimatronEへの移行は、特に講習を受けることもなく、スムーズに行うことができた。
「CimatronEの機能については、操作性も非常によく、開発力は評価しています。」(金型課主任 小林里志氏)電極設計のためのクイック・エレクトロードモジュールも有効に活用している。
ΦSTATIONの通常機能と比べれば、CimatronEのクイック・エレクトロードで2〜3倍の効率アップがなされている。このモジュールを活用することが、ΦSTATIONからCimatronEへの完全移行の大きな理由の一つであった。


製品例

モールドデザイン(プラスチック金型設計モジュール)の導入

CimatronEによるプラスチック金型設計

「CimatronEが出た時点から金型設計は、フル3Dでやることを考えていました。」(小林主任)と、3D金型設計には当初から関心をもっており、モールドデザインモジュール導入前からCimatronEのアセンブリ機能を使って型設計を行っていた。
モールドデザインについては、「初期バージョンが出たころからインターモールドなどに行っては、見せてもらっていました」(小林主任)と注目してきたが、08年初めにデモシステムを試用し、機能を確認して導入した。
導入の一番の理由は、次世代(新人)への教育、技術や構造の伝達のやり易さを考えたことだった。
「金型図面の作成は、製図法にのっとっていないことも多く、適度にあいまいにして分かりやすくする、というテクニックが必要。」「最初から平面図を理解出来る社員は少ないので、3次元CADを使うことで、金型構造を伝えやすい。」(小林主任)という。
モールドデザイン導入においても、通常の講習は受けず、貸し出しの前後に半日ずつの操作説明を受け、テキストも見ないでだいたい使えるようになった。</ br> 最初の2型くらい少してこずったが、そのあとは、スムーズに作業を進められるようになった。「何日もの講習を受けないと手が出せないというCADのつくりでは、受け入れられにくい。」と、小林主任。

モールドデザイン導入の成果

CimatronE モールドデザインの導入により、さまざまな効果が得られている。</ br> まず、金型設計の作業負担がかなり軽減し、余裕をもち、より緻密な設計が行えるようになった。2Dでは、立体的な構造を頭に浮かべながら作業していたが、3Dなら、視覚的に立体を確認できるので綿密にパーツを配置して設計できるようになった。
また、2Dでは、干渉チェックがわかりにくく、どうしても余裕をみるため金型サイズが大きくなってしまっていたが、3Dでは正確な干渉チェックを行えることで、以前に比べ、金型サイズはコンパクトになり、コストダウンにもつながっている。
モールドベースメーカーへの作業依頼についても、3次元CADデータを送付することで、確認が容易となり、見積もりから発注まで迅速に進められるようになった。


金型部品

「以前は、平面図化後のベース発注で遅くなる傾向があったが、3D化によりネックだったベースが最初に決まり、平面図化せずに発注できることで全体納期の短縮につながっています。」(金型課 秋山裕司氏)BOMが自動的に作成されることもあり、見積もりから回答までも、早くできるようになった。
CimatronEモールドデザインの機能性については、「CimatronEでは、カスタマイズが容易で自分のやり易い方法をとれることがいいと思います。オリジナルパーツを作り易く、またセイロさんでも作ってもらえるので、助かっています。欲を言えば、まだ作りこみ不足の感もありますが、その分伸び代も多いので、各々の設計者や会社独自の手法を盛り込みながらセイロと協力し進化させられるCADだと思います。」(小林主任)
「仕事が立て込んでいる時期でも、カリカリしないですんだのは、モールドデザインのお陰です。効率的かつ確実に作業できる事と、設計時の不安や負担が軽減されている事で、気持のゆとりが大きくなりました。」(秋山氏)
製図については、慣れのこともあり、他社2次元CADを使用しているが、CimatronEの製図の使用度合いが増えてきている。製図機能についての要望もあるが、将来は、CimatronEの中だけで図面作成も行いたいと考えている。

図面レス化を目指して

「将来は、できれば図面レスにしたいと考えています。」と小林主任は語る。
「3次元CADで設計された製品またその金型は、平面図では形状は理解しづらく3Dのビューワで確認せざるをえない。図面は3次元CAD画面のハードコピーと作業指示書のようなものに形が変わっていくのかなと思います。CimatronEには、CADデータはもちろん、電極の配置や形状、NCデータの手続き及びパスの経路まで見れるビューワがあるので、いずれこれも採用して行きたいと思っています。」
背景として、3D形状を図面化して現場で使用することの非効率性と図面の読み違いによる、加工ミスを避け、また図面を正確に読めるようにする教育期間を短縮して、より早く新人を即戦力として使いたいということがある。
「図面レスは、設備の整った大手金型メーカーなどで、携帯の金型のようにサイズがある程度一定しているものならやり易いようです。当社のように、大きさも構造も不均等だと規格化しにくい面はありますが、取り組みたい課題です。」(小林主任)
更なる効率化に向けて、日東製作所のチャレンジは続いて行くようである。

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