www.siemens.com/plm fact sheet
概要
Siemens PLM Software
NX™ Tooling and Fixture Designは、ツール・メーカーの金型、ダイ、治具の設計／製造プロセスを自動化および改善させる階層 化されたソリューション群を提供します。NXを利用することにより、ツール・メーカーは、設計から製造までのサイクル時間を短縮し、製 品の初期品質を向上させ、製造コストを最小限に抑えることができます。さらに、NXを利用する究極のメリットとして、完全統合された 部品製造環境の中で、ツール設計者と製品／部品設計者、製造エンジニア、NCプログラマがシームレスに連携して作業を進められるよ うになります。
NX for Tooling and Fixture Design
射出成形金型、ダイ、治具の設計・製造プロセスを変革する
利点 設計リードタイムを短縮し、製造と マシニングに要する時間を最小化 し、設計変更に要する時間と労力を 削減することにより、設計から製造 までのターンアラウンドを短縮 ツール・メーカーが製造コストを 理解し、人為的ミスと設計ミスの 両方をなくし、従来からの問題で ある部門間のコミュニケーション 不足を解消できるよう支援するこ とにより、ツール・コストを削減 部品の複雑化が進む中で、ツー ル・メーカーが高い初期品質を実 現できるよう支援することによ り、ツール設計の質を向上 ツールパスのより迅速な作成を可 能にすることにより、NCプログ ラミングに要する時間を短縮 ツ ー ル 設 計 者 が 高 速 マ シ ニ ン グ・プロセスの導入を通して、 電極の製造数を削減し、金型製 造全体の所要時間を短縮できる よう支援することにより、マシ ニング加工に要する時間を削減 ツール・メーカーが、より情報量が 多く、より正確な見積りをより迅速 に顧客に提供できるよう支援するこ とにより、見積りの精度を向上 ツール設計プロセス全体を改善す ることにより、新製品の市場投入 期間を短縮 設計部門と製造部門による検証の迅 速化、サプライチェーンの緊密な統 合、グローバル・プロセスのローカ ルな実施を通して、部品製造プロセ ス全体のチームワークを向上 NXは、あらゆる規模のツール・メーカーが自社の業務に適したレベルのツール／治具設計能力をシー ムレスに構築できるよう支援する階層化されたソリューション群を提供します。最初に、金型、順送金 型、プレス金型、治具の設計要件に対応するツール設計ソリューションを導入し、CAMの統合機能や エンジニアリング・プロセスの管理機能などを追加することによってソリューションを拡張することも できます。これらの機能は、段階的に拡張することも、一度に統合して導入することもできます。 究極のメリットとして、NXを利用することにより、ツールの設計から 製造までのプロセスに携わるすべての部門がシームレスに連携して作 業できるようになります。 NXは、高度な設計、シミュレーション、製造ソリューションを提供す る包括的なNXテクノロジを基盤とする次のようなツール／治具設計 ソリューションを提供します。 • 治具設計ソリューション：極めて複雑な治具でも、迅速な設 計、構成、シミュレーションが可能 • ツール設計ソリューション：金型、順送金型、プレス 金型設計プロセスの自動化と管理 • ツール設計およびCAM統合ソリューション：ツール設 計者が、製造エンジニアやNCプログラマと同じ環境 で作業できるようにすることで、ツール設計がマシ ニングや製造に引き渡されるときに生じる非効率性を解 消 • ツール設計、CAM統合、エンジニアリング・プロセスの管 理ソリューション：ツール設計者が、製品／部品設計者 や製造エンジニア、NCプログラマを含む包括的な部品製 造環境に参加できるようにする NXは、自動化機能と組み込みプロセス の専門知識を通して金型設計を加速させ ます。特長 包括的な金型設計 • すぐに利用できる標準部品／金型 ベース・ライブラリ、簡単に定 義および再利用できる設計基準 スプレッドシート、標準部品登 録ウィザードを含む金型ベース 設計機能 •シャットオフやパーティング・ ライン、コア／キャビティ分割を 迅速に設計するツールやパーティ ング・サーフェスの自動設計ツー ルを含むコア／キャビティ設計機 能 • 製品設計検証のための成形部品 の検証ツールと干渉クリアラン ス・チェック・ツール 順送金型設計 • ワンステップ展開と成形性解析、 ストレート・ブレーク部品のダイ レクトな展開を含む単純／複雑な 部品の準備 • ネストやスクラップ、ストリッ プ・レイアウトの設計ツールを 含むプロセス設計機能 • 標準部品、インサート･グルー プ、ダイ・ベースのライブラリ を含むダイ構造設計機能 プレス金型設計 • 設計サイクルの早い段階で、成形 性に関する問題を特定する機能 • ダイ・フェース、ダイ・ラインアッ プ、ダイの詳細構造の設計を含 むプロセス設計機能 • 全プレス・ラインの詳細な分析と 最適化 ツール設計およびフィーチャ・ベ ース加工におけるCAMの自動化 を含むCAM統合機能 設計、検証、ドキュメント作成、 EMDプロセス全体の製造フェーズ を迅速化するツールを含む電極設計 機能 Teamcenterのナレッジ管理、要件 管理、リビジョン管理、変更管理、 ビジュアライゼーション機能を含む エンジニアリング・プロセス管理 コミュニティ･コラボレーション、 プログラム／プロジェクト管理、 高度なBOM／BOP管理のための Teamcenterの拡張機能 ツール／治具設計における今日の課題 ツール・メーカーは、その規模を問わず、複雑化を極める国際競争の中で、「より優れた製品を、より 速く、より安く」提供する必要性に迫られています。ツールの設計と製造に要するプロセスを凝縮して サイクル時間を短縮することが期待されているツール・メーカーにとって、設計リードタイムを最小化 し、製造、加工、設計に要する時間を短縮することは不可欠です。 また、同様に重要なこととして、ツール・メーカーには、人為的ミスと設計ミスの両方をなくし、作業 のやり直しや非効率的なプロセスを排除することにより、ツール・コストを削減することが求められて います。同時に、ツール・メーカーは、部品のさらなる複雑化に対応しながらも、初回製品から高品質 の製品を提供することの重要性を認識しています。 これらのニーズに加えて、ツール・メーカーは、広範囲にわたって分散したサプライチェーンに参加し なければなりません。このサプライチェーンにおいては、チームワークと緊密なコミュニケーション、 設計意図の一貫性の維持、さまざまな技術の統合が極めて重要になります。 NXが提供する最先端のツール／治具設計ソリューション NXの射出成形、順送金型、プレス金型、治具設計機能は、NXの包括的なモデリング、アセンブリ・モ デリング、ドラフティング技術を基盤としています。NXのテクノロジを利用することにより、ミスや 修正を最小限に抑えながら、効果的なツール設計をスピーディに完成させることができます。NXは、 これまでのツール設計システムを根本から変革します。 NXは、金型／ダイ設計のためのパワフル な自動化機能を提供します。NXを利用す れば、部品の設計からツールの完成まで の全作業に要する期間を従来のCADアプ リケーションに比べ大幅に短縮すること ができます。 NXは、次のような独自のテクノロジやメ ソッドを提供することにより、作業の無 駄をなくしながら、スピードと効率を高 めます。 ナレッジ駆動の設計：NXは、企業が、経 験や業界のベスト・プラクティスを通し て得た部品、ツール、プロセスに関する ナレッジを活用できるよう支援すること により、設計を自動化および簡素化しま す。 設計者は、NXを利用することによ り、ウィザード、社内規格、テンプレート、利用頻度の高い設計フィーチャ、エンジニアリング・ルー ル、公式、妥当性チェックなどの形で、ナレッジを取得することができます。このナレッジ駆動の設計 により、企業は、設計コストの削減や設計サイクルの短縮、設計品質の向上などを実現することができ ます。 また、シーメンスのTeamcenterⓇ ソフトウェアを活用すれば、設計プロセス全体の管理が可能になり ます。Teamcenter ソフトウェアを利用することにより、製品、部品、ツール、プロセスに関するシ ングル・ソースのナレッジを構築し、設計環境の中にシームレスに統合することができます。これによ り、設計チェーンの調整や設計プロセスの標準化が可能になるだけでなく、設計サイクル全体にわたる 意思決定プロセスをスピードアップさせることができます。 NXを使用すれば、干渉を回避し、正しいクリアランスを得た 設計を検証することができます。
プロセス・イノベーション：NXのツール設計ソリューションは、プロセスの専門知識があらかじめ組み 込まれた革新的なソリューションです。従来のCADアプリケーションとは違い、NXのソリューション には、金型設計のための機能を備えた定義済みの効率的なプロセスが採用されているため、経験の少な い設計者でもより効率的に作業を進めることができます。さらに、ツール設計に要する時間を短縮し、 ミスを減らし、ツール設計の再現性を向上させることができます。 NXには、部品、ツール、製造プロセスが正しく定義されているかを確認し、コストのかかる物理的な やり直し作業をなくすための設計検証機能も搭載されています。NXの特別な機能を利用することによ り、設計／製造プロセス全体を通して生じがちな問題やミスを特定することができます。 NXでは具体的に以下のソリューションを通して、ツール／治具の設計プロセスをダイレクトにサポー トします。 • ティア1ソリューション：ツール設計 • ティア2ソリューション：ツール設計、CAMの統合 • ティア3ソリューション：ツール設計、CAMの統合、エンジニアリング・プロセス管理 ティア1ソリューション ツール設計のためのティア1ソリューションは、金型、順送金型、プレス金型、治具設計プロセスの自 動化および最適化を可能にします。 金型設計：NXは、部品の製造可能性を分析し、抜き 勾配やアンダーカット、鋭角コーナー（部品の成形を 困難または不可能にする要素）についての情報を自動 的に収集し、ツール設計の干渉をチェックする設計検 証機能を提供します。また、ユーザが、パーティン グ・サーフェスの設計を自動化し、シャットオフ、パ ーティング・ライン、コア／キャビティ分割を迅速に 設計できるよう支援することにより、コア／キャビテ ィ設計を最適化します。さらに、すぐに利用できる標 準部品や金型ベース・ライブラリのほか、簡単に定義 および再利用できる設計基準スプレッドシート、標準 部品登録ウィザードを提供することにより、金型ベー ス設計を効率化します。 順送金型設計：NXは、面倒な作業を自動化し、極めて 複雑なプロセスを効率化することにより、順送金型設 計に必要なすべての段階を通してユーザをガイドしま す。部品の準備をスピーディに行うため、NXでは、 成形性を検証し、複雑なフリーフォーム部品の 展開形状とブランク形状を作成するワンステッ プ・プロセスが提供されています。また、フィ ーチャの認識機能やプリベンドおよびオーバー ベンドの定義プロセスを通して、ストレート・ ブレーク部品の準備を効率化するほか、ユーザ が標準部品、インサート・グループ、ダイ・ベ ース・ライブラリを利用できるようにすること で、ダイの構造設計を向上させます。また、ネ ストの設計、スクラップの最小化、レイアウ ト・ストリップのための特別なプロセス設計機 能も提供されています。 NXを使用すれば、抜き勾配や肉厚の分析に よって成形部品の製造可能性を検証すること ができます。 NXを使用すれば、設計ナレッジを取得し 再利用して、順送金型設計を迅速化する ことができます。
プレス金型設計：NXは、成形性解析やダイの設計計画、ダ イ・フェースの設計、詳細なダイ構造設計、ダイの検証のた めの機能を含むプレス金型設計のためのシングル・ソリュー ションを提供します。NXを使用することにより、組み込ま れたベスト・プラクティスを利用したダイの設計が可能にな ります。NXでは、プレス・ラインのステーションごとに詳 細なプロセス・モデルを作成することができます。また、部 品の成形、フランジ、トリムを行う領域や穴の位置を決定し て、部品をダイの正しいポジションに配置します。 製図段階では、バインダやアデンダム（側壁部）の設計に必要 なジオメトリを簡単に追加することができます。NXでは、 オーバークラウンやオーバーベンド、壁の変形などのサーフ ェス変形機能を利用して、スプリングバックを補償します。 さらに、ダイの詳細な構造を自動的に作成することができ ます。 治具の設計：NXを使用すれば、製品のモデルチェンジに合 わせて迅速かつ正確に更新される完全な連想性を備えた治具 を設計することができます。また、NX Assembliesの機能を利用することにより、設計コンテキストの中 でコンポーネントを配置したり、組み合わせたりすることができます。設計者は、NXのナレッジ・ラ イブラリを活用することにより、使用頻度の多いコンポーネントを保存したり、これらのコンポーネン トに簡単にアクセスしたりすることができます。NXのキネマティック・シミュレーション・ツールを 利用すれば、メカニズム・モーションの表示とチェックが可能になります。また、開いたポジションと 閉じたポジションなど、条件の異なる複数の治具の配置を視覚的に表示することにより、パフォーマン スを検証することができます。 ティア2ソリューション ティア1ツール設計ソリューションにNX CAMの統合機能を追加すれば、統一された環境の中でツール 設計者は製造エンジニアやNCプログラマとシームレスに連携して作業できるようになります。 CAMの統合：NXを使用すれば、ツール設計者は、 ツール設計を部品製造プロセスのCAMの段階にス ムーズに移行させることができます。NXではデー タ変換が不要なため、ツール設計、マシニング、製 造の各部門が、プロセス全体を通してより迅速かつ 効率的に情報を共有できます。また、NXでは、ツ ール設計とCAMプロセスの間の連想性が維持され るため、ミスを最小限に抑えながら、より簡単に設 計変更を実施することができます。これらと同様に 重要な機能として、NXでは、設計部門と製造部門 が同一のマスター・ジオメトリを使用するため、コ ンカレントな設計／製造が可能になります。 電極の設計：NXを使用すれば、統合されたツール設 計および拡張されたCAM環境の中に、EDM（放電加 工）を必要とするツール・プロジェクトのための電極 モデリング／設計プロセスを統合することができま す。NXの電極設計機能には、業界のベスト・プラク ティスや自動化されたプロセスが数多く取り込まれています。これらの強力な機能により、EDMプロ セスの設計、検証、ドキュメント作成、製造の各フェーズが自動化されたスピーディかつ段階的なアプ ローチを使用して、極めて複雑かつ困難な電極の設計にも対応できるようになります。 NXの治具設計機能を利用して、さ まざまなポジションや配置におけ る治具のパフォーマンスを検証す ることができます。 画像提供：J.S.McNamara Inc. NXのプレス金型設計ソリューションを 利用すれば、組み込まれたベスト・プラク ティスを活用することができます。 自社のソリューションにNX CAMを統合する ことにより、高速マシニングをサポートし、下流 の製造プロセスにおける定義を自動化すること ができます。
ティア3ソリューション ティア2ソリューションにエンジニアリング・プロセ ス管理機能を追加して拡張することにより、ツール 設計者は、包括的な部品製造環境の中で作業できる ようになります。これにより、製品／部品設計者と 製造エンジニア、NCプログラマが製品／部品定義を 共有し、製品ライフサイクルの全プロセスを通して 一貫性を保つことができます。 エンジニアリング・プロセス管理：NXは、Teamcenter のエンジニアリング・プロセス管理機能を活用す ることにより、部品製造プロセスに携わるすべての 関係者が作業の一貫性を維持し、作業を同期化でき るようにします。エンジニアリング・プロセス管理 機能を利用することにより、製品、部品、ツール設 計、製造エンジニアリング、およびCAMデータをすべてシングル・ソースのナレッジとして一元管理 することができます。そのため、マスター・モデルのジオメトリに基づいて、下流のプロセスを進める ことができます。 また、コンカレント設計プロセスを構築することにより、ツール設計者、NCプログラマ、製造エンジ ニアが製品／部品設計の完成前でも作業を進められるようになります。さらに、これらの情報をベース として、リビジョン管理、中間バージョン管理機能を構築することができます。標準ベースのプロセス を活用して、設計変更を要求、レビュー、承認、実行することができます。また、JTビジュアライゼー ション機能を利用すれば、部品製造プロセスに携わる複数の関係者が同じ3Dデータを共有できるよう になります。 Teamcenterのその他の機能によるソリュー ションの拡張：どのティアのソリューションも、 Teamcenterの3つの主要機能を使って拡張す ることができます。 • Teamcenterのコミュニティ・コラボレー ション機能を使用すると、複数の専門分野に わたるチームが、製品、プロセス、ツール設 計、マシニング、製造に関する豊富なデータ を共有および追跡できるようになります。ツ ール設計者は、コンセプト検討、プログラ ム・レビュー、設計レビュー、設計変更レビ ューを容易にするコラボレーティブなコミュ ニティの中で、サプライヤや提携パートナ ー、信頼できる顧客と連携して作業すること ができます。 • Teamcenterの製造プロセス管理機能を使用 すると、製品、部品、ツールの開発に利用する環境と同じ環境の中で、製造データ、製造プロセス、リ ソース、工場のナレッジなどを管理することができます。また、Teamcenterの高度なBOM／BOP 管理機能を使用すれば、重要な部品表（BOM）情報と工程表（BOP）とを関連付けることができます。 包括的な部品製造環境にこの連想性とTeamcenterの構成管理機能を取り込むことにより、製造・組 立てに関わるすべての活動を物理的に分解することができます。このアプローチにより、すべての部 門が、適切な作業コンテキストの中で、適切な製品構成を使用できるようになります。 プロセス・ベースのアドオン・アプリケーションで あるNX Electrode Designを使用すれば、連想性 を持った電極設計が可能です。 NXのワンステップ成形性解析機能を使用すれば、板金 の製造可能性を検証することができます。
