機外配線の効率化は電気CADと機械CADデータ連携がカギ

現代のものづくりは、電気設計と機械設計が緊密に連携することが求められる状況にあります。電気設計CADソフトウェアと機械設計CADソフトウェアは、設計業務の中心的な役割を果たしていますが、両者の間にはまだ連携の壁が存在します。

特に、盤外配線／機外配線と呼ばれるハーネス設計において、これらの連携が効果的に行われていないことが課題となっており、改善の余地があります。

電気と機械が連携していない現状

ものづくりにおいて、モーターの駆動やスイッチのオン・オフの制御など、あらゆる場面で機械設計と電気設計が並行して行われます。電気設計CADソフトウェアと機械設計CADソフトウェアは、設計業務でどちらも中心的な役割を担っています。複雑化する製品開発に対応するためには、電気設計と機械設計が効果的に連携することが不可欠です。しかし、現状では電気設計と機械設計が一緒に行われているケースはまだ少ないのではないでしょうか。

代表的なのが盤外配線／機外配線と呼ばれるハーネス設計です。盤外配線／機外配線設計は機械設計、電気設計が終わった後に、測長、設計となり、ハーネス手配時間は短いという状況がよくあります。電気的な要素であるハーネスの取り回しが、機械設計分野であるフレームの形状に影響を及ぼす可能性もあります。現状では、試作機が完成しないと取りかかれない作業であるためタイトスケジュールになりがちです。

CADの違いが機外配線効率化の壁

機外配線のハーネス設計を効率化しようとしても、電気設計と機械設計を連携にはいくつかの壁があります。

その一つがツールの違いです。

電気設計と機械設計では使うCADが違います。
電気設計者は回路図や電気図面を扱う電気CADを使うのに対し、機械設計者が扱うのは3Dの形状データや機械図面で機械CADを使います。現在の製品設備の設計・製造を機械設計や電気設計だけで独立して行うことは難しく、お互いがより詳細に現状把握することが求められているので、この壁を越えたい。

そこで必要なのが電気設計CADと機械設計CADの互換性です。例えば電気設計者と機械設計者が使用するCADに互換性があれば、お互いの図面や3Dデータを重ね合わせることができ、より効率的な設計が可能になります。

機械CADと電気CADの連携のメリット

電気設計CADと機械設計CADがそれぞれ違う今、この2つの連携には改善の余地があります。電気CADと機械CADの設計間の連携を前向きに評価するための理由を紹介します。

１．設計・製品品質の向上

電気CADと機械CADのチームが共通のデータを確認できると、電気部品と機械部品の機能的な互換性を確保することができます。電気的な側面と機械的な側面の間の調整が容易になり、コストのかかるミスや製品の不具合低減につながります。

EPLAN Harness proD 2023バージョンでは、ブラウザベースで詳細なケーブルルートを確認することができます。もちろん3DでFrom-Toを確認できます。

２．リワーク時間の短縮

機械設計と電気設計の協力体制が強化されることで、設計のやり直しが最小限抑えられます。

1. 機械CADからメカ設計のデータをエクスポート
2. 電気CADを用いて電気設計の要素を追加して、データをエクスポート
3. しかしその間にも機械設計で設計変更が発生
4. その場合、再びデータを機械CADにインポートし、電気設計データを見ながら設計

機械設計と電気設計のデータを共通してやり取りできるので、変更が見落とされてぎりぎりになって発見・修正されるのではなく、変更がその時点で特定・修正しやすくなります。これにより、製品の修正、手戻り対応にかかる時間やコストを削減し、製造レベルでのミスのリスクを低減することができます。

３．生産性の向上

連携で忘れてはいけない電気設計の3D化

機械設計で3Dデータを扱うことは増加しております。機械設計の3Dデータを活かすためにも電気設計の3D対応は重要になります。

設備のハーネス設計の事例ではないのですが、直径約40㎝の機器内配線で電気設計と機械設計を3Dで連携させた事例があります。

ユーザー事例公開！余剰部材や手戻りの発生という「無駄」を防ぐハーネス設計でエレメカ連携の可能性

この事例で、得られたメリットとして下記のことがあげられていました。

• 適度な長さの設計が可能になり、余剰部材が減る
• スペースを有効活用できる。コンパクト化にもつながる
• 現場での測長などアナログ作業が不要、試作品の作成回数も最小限に減らせる
• これらのことから、「コストの削減」や「開発期間の短縮」が期待できる

ただそれだけではなく「全従業員が配線を確認でき、詳細なFrom-Toを記載したドキュメントが作成できます。それを見ればどの作業者でも同じ配線作業が可能です。データは機械設計者とも共有し、コミュニケーションが向上します。」といわれています。

電気CADおよび機械CAD設計間の効果的な連携は、チームメンバーにプロジェクトの可視性、変更、進捗状況の更新を提供するスムーズなデータ共有を可能にします。EPLANのような電気設計の専門ソリューションは、機械設計チームとの効率的でコスト効果の高い共同プロジェクトの調整を支援します。

電気設計と機械設計の連携が良いツールは競争力

電気設計CADと機械設計CADの連携によるメリットを紹介しました。設計・製品品質の向上、リワーク時間の短縮、生産性の向上が期待できます。また、機械設計の3Dデータを活かすために、電気設計の3D対応が重要であることを述べました。両者の連携を強化することで、製品開発プロセスの効率化や品質向上が実現できることが分かります。電気設計と機械設計の相互の情報共有、連携が良いツールの選択が競争力向上のポイントと言えます。

参考：3Dハーネス設計用ソフトウェア EPLAN Harness proD 新バージョン紹介

EPLANは効率化と標準化を実現する統合ソリューションです

公開日：2018年2月16日
最終更新日：2024年9月3日

参考：ITによる効率化のカギとなる電気CAD改革――「EPLAN」 ｜EDN Japan