プロダクト・ライフサイクル・マネージメント(PLM)

松下寿電子工業株式会社様

CATIA V5を共通ツールとしたデザイン―設計統一開発環境を実現

「CATIA V5の簡単な操作性とCAE機能、ナレッジウェアなどにより、デザイン部門と設計部門の連携が実現しただけでなく、他部門、他プロセスに幅広く展開できる可能性が見えています。」（松下寿電子工業株式会社ビジュアルプロダクツビジネスユニット技術統括グループ外装設計チームチームリーダー相谷宣之氏）

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ハイライト

【課題／問題点】

2D主体の従来の設計手法では、変更が生じるたび、すべての内部構成物の再設計が繰り返され、多くの設計工数と時間を要していた。

【ソリューション】

デザイン―外装設計プロセスにおいて、CATIA V5で作成されたデザインデータ（ソリッド）を活用し、金型製作用のコア側形状ならびにキャビティ形状の設計を効率化した。また、デザイン部分と内部構成部分を分離して設計し、サーフェスデータを置き換えることにより、デザイン変更についても迅速かつ柔軟に対応可能となった。

【利益／恩恵】

社内CADをCATIA V5に統一し、大きな工数削減とコスト削減を実現することにより、企業競争力強化に貢献することができる。さらに、CATIA V5および3Dデータの活用によって得られるメリットを設計・製造工程全体に浸透させられる可能性が広がった。

設計とデザインの連携と製品開発へのCATIA V5適用

  松下寿電子工業株式会社（以下、松下寿電子工業と略記）は、ハードディスクドライブ、DVDマルチドライブなどの情報機器、DVD一体型ビデオデッキ、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの映像機器、血糖値センサ、家具調コタツ、風呂用ストーブなどの健康・暖房機器、HDD用流体軸受モーター、スイッチング電源などのデバイス機器、そしてレーザー3次元認識実装基板外観検査装置、注射薬セット自動化システムなどのシステム機器を主要品目とする電子機器メーカーです。

  松下寿電子工業開発部門所属の先行開発デザイングループは、これらの品目全般のデザインを担当しています。また、ビジュアルプロダクツビジネスユニット技術統括グループ外装設計チームでは、映像機器分野の外装設計を担当しています。　デザイングループと外装設計チームとの設計プロセスにおける連携では、カムコーダー（小型ビデオカメラ）製品をCATIA V5で作成、そのデザインデータ（ソリッド）を活用し、金型製作用のコア側形状とキャビティ形状の設計を大幅に効率化しました。また、デザイン部分と内部構成部分を分離してモデリングしており、デザイン形状が変更された場合でも、設計部門ではサーフェスデータを置き換えることで、デザイン変更に簡単かつ高速に対応可能となっています。

  ビジュアルプロダクツビジネスユニットの外装設計チームでは、現在、CATIA V5を一部に適用したケースを含めると、ビデオカメラやDVD内蔵テレビなど、ほぼすべての製品にCATIA V5が適用されています。その中でも、ビデオ関連機器への適用が最も進んでいます。
  また、ストレージプロダクツ、ハードディスク、デバイスプロダクツ、ヘルスケア・メディカル、システム機器のそれぞれのビジネスユニットにおいても製品設計にCATIA V5適用を開始しており、さまざまな製品への適用拡大を続けています。

  一方、デザイングループではすべてのデザイン業務がCATIA V5で行われています。当グループでは、外装設計プロセス業務に近い部分の作業も行うというユニークな側面を担っています。

「業務内容としては、形状の定義まできっちり行って設計に渡すことが習慣になっています。ですから、デザイナーは3次元CADを理解して、使いこなせるという訳です。」（松下寿電子工業株式会社開発部門先行開発デザイングループ制作チームチームリーダー参事黒川光也氏）。

背景としては、松下寿電子工業が四国にあるという立地条件も影響しています。2次元図面によるデザインが主流だった頃、大阪にある企業との協業において、細部まで詳細に表記した図面が必要不可欠でした。四国－大阪間の距離は、デザイナーに新たなスキルを習得する機会をもたらしたのです。

デザイナーに最適なCATIA V5

  松下寿電子工業のデザイングループでは、CATIA V5をフルに活用しています。「現在、スケッチャーで2次元形状を定義して、それをもとに3次元モデルを作成し、あとで寸法を変更して3次元形状をつくり込むという手法でデザインを行っています。」（黒川氏）。

  当初、このようなパラメトリック機能はデザインには向かないものと考えられていました。しかし、CATIA V5上での利用を進める中で、デザイン業務に大変有効な機能であることが認識されてきました。

  「製品をCATIA V5でデザインする場合、最初に面や形状のつくりと構造を検討して決定しておきます。付随する寸法、比率、位置関係などはあとからいくらでも変更可能なので、実体を画面上で見ながら寸法を詰めたり、デザインの最終的なつくりこみが非常に簡単に行えます。この機能はデザイナーにフレンドリーで、まさにCATIA V5はデザイン業務に最適なツールです。」（黒川氏）

デザイン業務におけるCATIA V5の効果

  デザイングループでは、部門内完結で成果を確認する目的で1999年にNC加工機を導入しました。CATIA V5導入後の2003年、このNC加工機とCATIA V5を活用し、カムコーダーのデザインで大きな成果をあげました。

  コスト面では、類似のカムコーダー機種を1993年と2003年で比較した場合、3次元データでモックアップを発注したこともあり、その製作費を1993年当時の約3/4に抑えることができました。1993年モデルのデザインでは、ハイエンドからローエンドまで複数の製品があり、多数のモックアップを外注で製作したことによるモデル費用、ならびに、当時は2次元CADを一部使用し、最終図面は手書きであったことによる工数の双方にかなりの負担が発生しました。

  期間短縮の面では、開発（受注）から出荷までの期間を従来手法の約半分に短縮したケースがあります。

  顧客との最初の打ち合わせの際に、デザイン部内のNC機で作成したモックアップとデザイン案を持参し、その場で提示された細かい要望を持ち帰ります。次回からは、前回出た要望を反映した数種類のモックアップを持参し、さらに、デザインを絞り込みます。内部検討も同時に進めながら、塗装（外注）を行い、最終承認と同時に金型を手配し、受注から出荷までを約5ヵ月間で達成しました。人件費、塗装費、NC加工費などをすべて加味しても、NC加工を外注した場合に比べ、大幅なコストダウンと時間短縮を実現し、成功裡な結果を導きました。

  これにより、CATIA V5とNC加工機の組み合わせで、非常にフットワークの軽い動きができることが実証されました。「モックアップを外注すると、完成まで1週間程度かかってしまいます。2次元主体の従来型の手法だとしたら、出荷まで倍の1年はかかる仕事でした。デザイングループの実働期間は2ヵ程度で済んでしまいました。」（黒川氏）。

  部門内でモックアップを作成し、現物で確認できる点は大きなメリットとなっています。顧客へのアピール効果は大変高く、現物を提示して手で触れて検討することにより、問題点を早期に洗い出して解決するフロントローディングを実現しています。

今部門の壁を超えてCATIA V5で連携

現在、デザイン、設計、金型の各部門間の垣根がなくなりつつあります。「たとえ越境であっても、他部門の業務の一部もカバーすることで、全体の効率アップに貢献できるのであれば、企業にとって良いことであると考えています」（松下寿電子工業株式会社ビジュアルプロダクツビジネスユニット技術統括グループ外装設計チーム技師加藤芳朗氏）。

  「組織の壁を越えて連携することで、全社的に競争力がつき、それが健全な企業経営に結びつけば、と思います。効果を生み出すものであれば、固定化した枠組みは取り払えるのではないかと感じています。」（黒川氏）

  ベースとなる担当分野を全部撤廃するということではなく、業務の混み具合や性質、時間的な都合によって臨機応変に相互にサポートしていくということがその基本姿勢にあります。
  「そのためにも、CATIA V5は良いツールだと思います。デザイン―設計間はうまく連携しており、CATIA V5を適用する製品の種類も増えました。また、金型メーカーともうまく連携しています。今後は、社内の生産技術などの製造関連部門、そして電気設計部門（基板設計）との連携を進めていきたいと考えています。」（松下寿電子工業株式会社ビジュアルプロダクツビジネスユニット技術統括グループ外装設計チームチームリーダー相谷宣之氏）

  現状では、設計者によって3次元設計スキルに個人差があるため、CATIA V5のナレッジウェアを利用して3次元モデルにノウハウを埋め込み、スキルの平均化を図れるよう、ノウハウ抽出のルールづくりや部品ライブラリの整備を進めていきます。
  解析に関しては、現在CATIA V5 GPS（部品解析ツール）およびGAS（アセンブリ解析ツール）が導入され、3次元データを利用して設計者が手軽に解析を行える環境が整っています。「解析とナレッジを早期に社内で一般化し、さらなる競争力強化を図っていきたいと考えています。」（相谷氏）

企業概要
商号：松下寿電子工業株式会社
設立：1948年11月
（1969年11月21日新会社として発足）
取締役社長：千葉富泰
資本金：79億733万円
従業員：約3,800名
本社所在地：愛媛県温泉郡川内町南方2131番地1
（以上、2003年10月現在）

URL http://panasonic.co.jp/mke/

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