1AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

AutoCAD の Mechanical ツールセットを 使用するメリット

2AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

はじめに Mechanical ツールセット（旧 AutoCAD Mechanical） は現在業種別ツールセ ットの 1 つとして AutoCAD のサブスクリプションに含まれています。これを活 用すると、機械設計の多くの作業を自動化し、設計や手戻りの作業時間を大幅 に短縮することができます。標準の AutoCAD だけでなく、Mechanical ツール セットを組み合わせて使用すると、作業効率が飛躍的に向上します。この調査レ ポートでは、その点を詳しく検証します。*

調査の概要 独立したコンサルタント会社に依頼して実施した今回の調査では、いくつかの一 般的な設計作業を行う際に、標準の AutoCAD のみを使用した場合と、AutoCAD と Mechanical ツール セットを組み合わせて使用した場合の、生産性の違 いを比較しました。その結果、Mechanical ツールセットを使用すると、一部の 作業時間が平均約 55%* 短縮することが分かりました（ただし、この数値は Mechanical ツールセットを使用するユーザーのスキル レベルによって異な ります）。

3AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

主な調査結果 Mechanical ツールセットを併用すると：

スピードアップ 2D CAD の作業では、合計所要時間が 約 55% 短縮しま した。

時間短縮 また、標準化された機能や標準仕様に沿った部品を利用でき るため、人的ミスのリスクが 大幅に低減 します。

4AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

比較調査 機械エンジニアは 2D CAD を使用し て、機械設計、工場 レイアウトの計画、 過去のデータの修正などを行います。

こうした 2D CAD の一般的な用途のうち、今回の調査では、 既存の加工用ロボット アセンブリを修正して新たな製造プ ロセスに適用するワークフローに注目しました。設計者、電 気エンジニア、プログラ マー、購買担当者、技術者がチーム として連携してロボットを構築するため、修正にはさまざま なタスクが生じます。

ここでは、このようなプロジェクトで一般的な設計タスクと、 各タスクに要する時間の全体に対する比率に焦点を当てて 比較を行いました。

AutoCAD で一般的な設計タスクの詳細（およびこのプロ ジェクトで各タスクにかかった時間）を、次のページに示し ます。

各タスクは、設計者による使用頻度でランク付けする必要 があります。Mechanical ツールセットには、主な設計タス クに特化したフィーチャーや機能が多数搭載されています。

本調査の前提条件は次の通りです。

設計者は、標準の AutoCAD のみを使用する場合と、 AutoCAD と Mechanical ツールセットを組み合わせて使 用する場合の両方で、同じ結果を作成する必要があります。 加工用ロボット アセンブリの既存コンポーネントを修正し、 このデータでロボットを更新しました。本調査では正確な結 果を得るために、純粋な CAD 作業のみを測定し、設計の変 更作業は結果に含めていません。AutoCAD のみの 場合と AutoCAD と Mechanical ツールセットを 組み合わせた場合の比較にフォーカスしました。

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5AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

CAD 設計タスク 全体における比率 所要時間

（単位：時間）

プロジェクト データの検索/挿入 6% 4.2

標準部品の検索/挿入 3% 2.1

サプライヤー部品の検索/挿入 2% 1.4

他のプロジェクトからのデータの検索 2% 1.4

データのロード 2% 1.4

データの読み込み（他の CAD 形式） 2% 1.4

コンセプトの作成 15% 10.5

コンセプトの詳細設計 10% 7.0

計算 2% 1.4

データの構造化（画層、ブロック、外部参照など） 8% 5.6

アセンブリ データの詳細設計 5% 3.5

修正 15% 10.5

寸法 9% 6.3

注釈 9% 6.3

部品表（BOM） 8% 5.6

データの書き出し 2% 1.4

100% 70.0

画層定義、部品構成、標準部品のライブラリなどのテンプレートは、AutoCAD ユ ーザーによって既に定義されているという想定で調査作業を行いました。これら の準備にかかる時間は結果に含めていません（Mechanical ツールセットではこ れらが既に用意されているため準備する必要がありません）。

それではリスト全体を評価する前に、一部のタスクの詳細を見てみましょう。

6AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

既存のロボット アセンブリに、トレイ クランプの新しいモデルを使用します。既 存のトレイ クランプは旧式のバージョンですが、新しいクランプの設計は現在の 安全基準に準じます。新しいクランプ システムは、トレイの両側に固定されます。 最後に、クランプの締結力がトレイを中心に固定するのに十分かを確認するた めに計算を行います。

手順

1. 既存データをロードする

2. 既存データを修正する

3. 画層、ブロック、下書き線などのツールや標準フィーチャーを使用して新しい クランプを作成する

4. サブアセンブリを開く

設計タスク 1

新しいロボット トレイ クランプの設計

7AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

• 標準の AutoCAD のみを使用する場合でも、画層とプロパティを使用した作業 は難しくはないものの、手動で多くの作業を行う必要があります。組織で定義さ れる一連のルールに準拠するために、エンティティをチェックして正しい画層に 移動させることに、多大な時間と労力がかかる場合もあります。

• Mechanical ツールセットのインテリジェントな画層管理システムを使用すれ ば、図面を作成するときに、各項目が正しい画層、色、線種に自動で配置されま す。また、組織の要件に合わせて簡単にカスタマイズできます。

カスタマイズ可能な画層の種類は、以下のとおりです。

• 文字、ハッチング

• 中心線、下書き線

• 陰線

• 記号、注記

• 表題枠

Mechanical ツールセットの図面比較機能と外部参照比較機能を使用すると、異な る改訂版の図面を比較できるため、このプロセスが効率的になります。

新しいロボット トレイ クランプの設計 AutoCAD Mechanical ツールセット

既存データの準備 08:25 06:45

新しいコンセプトの作成 12:35 05:25

構造データの作成 03:30 01:20

タスク完了までの合計時間 24:30 13:30

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 45%

（数字は「分：秒」を示します）

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8AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

ここまでで、クランプの主な仕様ができました。では次に、すべての位置で正しく 動作するか、また輪郭線がどこにも干渉しないかを確認する必要があります。

手順：

• 拘束で位置を制御する

• ジオメトリを最適化する

• トレイ両側のジオメトリを修正する

設計タスク 2

新しいトレイ クランプの 詳細設計と最適化

新しいトレイ クランプの詳細設計と最適化 AutoCAD Mechanical ツールセット

位置の制御 04:10 04:10

参照データの作成 03:00 00:30

クランプの最適化 15:20 08:20

アセンブリの完成 11:00 05:10

タスク完了までの合計時間 33:30 18:10

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 46%

（数字は「分：秒」を示します）

9AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

Mechanical ツールセットを使用する メリット

Mechanical ツールセットには、標準の AutoCAD のコマ ンドと併せて使用できるコマンドが多数搭載されています。 これにより時間を節約できるだけでなく、新たな便利コマ ンドにも簡単にアクセスできるようになります。

Mechanical ツールセットでは次の追 加オプションを使用できます。

• 30 以上の長方形、円弧、円の作成用オプション

• ほぼ自動化された中心線の作成と更新

• 部分断面図や切断線などに使用する特殊線分

• 図面ビューを位置合わせするためのフルセットの下書 き線

• 製造に特化したハッチング パターンとサイズ

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10AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

すべての重要な問題を理解するには、前景/背景の状況が正し く反映されていなければなりません。

手順：

• 明確な前景/背景を作成する

• クランプを修正する

• 背景データを更新する

設計タスク 3

詳細情報が含まれる アセンブリの準備

詳細情報が含まれるアセンブリの準備 AutoCAD Mechanical ツールセット

背景の輪郭線の変更 06:20 00:50

クランプの穴の修正 03:00 01:10

背景の輪郭線の更新 05:00 00:00

タスク完了までの合計時間 14:20 2:00

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 86%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

標準の AutoCAD では、図面ビューで部分的または完全に非表示になっているパーツ とフィーチャーを正確に表現する（陰線処理）ために、多くの手作業とジオメトリ操作 を行わなければなりません。1 つのプレートがもう 1 つのプレートのビューを部分的 に遮っているというような最も単純な状況でも、図面ビューでいくつかの線分を切った り、トリミングしたり、非表示にしたりする必要があります。この設計プロセスには相当 な手間と労力がかかり、機械設計に取り組める時間も少なくなってしまいます。

Mechanical ツールセットを使用すると、前景/背景の選択を簡単に定義できるため、 生産性が向上します。前景/背景の選択を定義すると、自動的にジオメトリが書き換え られ、設計内で他のパーツによって遮られているパーツの隠線や破線が表示されま す。隠線は自動的に更新されるため、設計変更のたびにジオメトリを手作業で修正す る必要がなくなります。

2D 設計では初めて、非表示の同一パーツをそれぞれに異なる ジオメトリの外観で表 示しながらも、設計を変更したい場合や、パーツ一覧のパーツの数を正確に把握した い場合に、Mechanical ツールセットでこれらのパーツが同一であることを認識でき るようになりました。つまり、2D 設計を更新する時間と労力を大幅に低減できます。

11AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

12AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

既存のロボット セルではプラスチック トレイのクランプ時に問題が生じました。 空圧シリンダーによる荷重を正しく設定するには、クランプの表面にどの荷重が 作用しているかを把握する必要があります。

手順：

• クランプの締結力を計算する

• クランプを修正する

設計タスク 4

構造における荷重の計算

13AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

構造における荷重の計算 AutoCAD Mechanical ツールセット

トレイに作用する荷重の計算 10:00 02:00

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 80%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

Mechanical ツールセットには数多くの計算機能が搭載されています。静的荷重 を受ける 2D ジオメトリの解析もでき、個々の力と伸張荷重のかかる平面や断面 の、応力と変形を計算できます。

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14AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

合計 4 つのクランプでトレイを固定します。両側でシャフトがクランプに接続し ます。これによって必要な力を低減し、低コストでシステムを同期することができ ます。

手順：

• 両側のクランプに接続するシャフトを作成する

• シャフトの位置を固定して力を伝達するための標準部品を追加する

設計タスク 5

クランプをシャフトに 接続

クランプをシャフトに接続 AutoCAD Mechanical ツールセット

シャフトの作成 08:10 03:30

軸受と平行キーの挿入 06:20 00:40

選択した滑り軸受に合わせてシャフトを修正 03:30 01:10

タスク完了までの合計時間 18:00 05:20

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 70%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

標準の AutoCAD にあるブロック パレットとブロック ライブラリの機能を使用して、 標準部品を配置することはできます。ただし Mechanical ツールセットを使用すれ ば、標準部品の配置が効率化するだけではありません。パーツが自動的にすべての プロジェクト情報に関連付けられるため、シャフト、ギア、ばねなど、あらゆる機械部 品の作成が効率化できます。1 つのコンポーネントが変更されれば、関連するすべて のコンポーネントが自動的に更新されます。

15AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

16AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

コンポーネントの他のビューを完成させます。ブロックや外部 参照の新しいコンポーネントを取得するための準備を行う必 要があります。

手順：

• クランプの側面図を作成する

• クランプの外部参照を作成する

• シャフトの外部参照を作成する

• アセンブリを完成させる

設計タスク 6

アセンブリの完成

17AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

アセンブリの完成 AutoCAD Mechanical ツールセット

クランプの側面図の作成 04:20 03:40

外部参照の作成 03:00 03:00

平面図の完成 02:30 02:30

タスク完了までの合計時間 09:50 09:10

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 7%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用する メリット：

• 標準の AutoCAD にある、ブロックと外部参照を構造化する高 度な機能

• 標準の AutoCAD と Mechanical ツールセットの両方で使用 できるブロック パレットでは、ブロック ライブラリ機能を使用し て標準ブロックをクラウドに保存し、設計チーム全体で共有

• 外部参照比較機能を使用して、外部参照の作成や、設計の改 訂版の比較を効率的に実行

• Mechanical ツールセットでは、作図機能などの追加機能

18AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

クランプの右側と左側を同期させる必要が あります。これは、ベルトやチェーンを使うシ ステムで簡単に同期できます。

手順：

• プーリーとベルトを追加する

• 調整プーリーを追加する

• 標準化された種類と長さのベルトを注文 できるように、正しい位置を計算する

設計タスク 7

プーリーと ベルトの追加

プーリーとベルトの追加 AutoCAD Mechanical ツールセット

プーリーの追加 05:40 02:10

ベルトの追加 08:00 02:50

調整プーリーの追加 05:40 02:40

調整プーリーの位置調整 10:20 01:30

タスク完了までの合計時間 29:40 09:10

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 69%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

紙面のカタログから機械構造を構築し、手動で計算 している場合は、包括的なツールを使用することで 大幅な時間の節約につながります。アプリケーショ ン環境に組み込まれているこれらのツールは、小さ な変更を繰り返し行いながら設計を改善していく場

合に便利です。仕様に基づき部品が作成されるだ けでなく、設計の分析に必要なあらゆるレポートや 計算値も出力できます。Mechanical ツールセット にはシャフト、ばね、ベルト、チェーン、およびカムを 生成する機能が含まれています。

19AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

新しく作成したコンポーネントをねじ接続で 固定する必要があります。

手順：

• ねじを挿入する

• コンポーネントに穴を追加する

設計タスク 8

クランプの治具をねじで 取り付け

20AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

クランプの治具をねじで取り付け AutoCAD Mechanical ツールセット

正しいねじサイズの検索 05:10 01:50

パーツに穴を追加 02:30 00:00

部分断面図とハッチングでビューを完成させる 05:00 02:10

非表示モードで 2 つ目のねじ接続を挿入 10:20 01:10

タスク完了までの合計時間 23:00 05:10

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 78%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用する メリット：

Mechanical ツールセットには、ねじ、ナット、ワッシャー、ピ ン、リベット、ブッシュなど、70 万個以上の事前作成された 標準部品が搭載されています。さらに、アンダーカット、キー 溝、ねじ先など、10 万点の事前作成された標準フィーチャ ーが搭載されています。標準フィー チャーを設計に組み込 むと、図面上の挿入領域が自動的にクリーンアップされる ため、手動で編集する必要がありません。Mechanical ツー ルセットでは、貫通穴、未貫通穴、深座ぐり孔、皿穴、長穴な ど、8,000 点以上の既定の穴を使用できます。

21AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

組立図を作成します。

手順：

• 図面枠を挿入する

• バルーンを挿入する

• 部品表（BOM）を挿入する

設計タスク 9

組立図の準備

組立図の準備 AutoCAD Mechanical ツールセット

図面枠の挿入 01:00 01:00

バルーンの挿入 08:40 02:10

部品表（BOM）の挿入 05:20 01:40

タスク完了までの合計時間 15:00 04:50

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 68%

（数字は「分：秒」を示します）

22AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

• ブロック ライブラリ機能に含まれるブロック パレットに図面枠を集約。

• 自動化および関連付けされたパーツ一覧と部品表（BOM）を、製造用に特別に 作成できます。これらは設計変更があると自動的に更新されます。図面ごとに複 数のパーツ一覧を使用でき、アセンブリの展開/折りたたみ、標準部品の自動認 識も可能です。

• さらに組織の仕様に合わせてフィーチャーをカスタマイズできるほか、設計が変 更されると、更新内容が図面全体に反映されます。そのためスケジュール通りに 作業を進め、部品点数、ID、発注などの誤りによって製造プロセスが停滞するこ とがなくなり、コスト削減につながります。BOM データは、製造資源計画（MRP） システムや企業資源計画（ERP）システム、Autodesk® Vault Professional など のデータ管理システムに書き出したり、関連付けしたりできます。

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23AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

パーツの製作図を作成します。

手順：

• クランプとシャフトの詳細図面を作成する

• 詳細を追加する

• 寸法を追加する

• 記号と部品表（BOM）を追加する

• 変更に基づいて図面を更新する

設計タスク 10

クランプとシャフトの 製作図の準備

クランプとシャフトの製作図の準備 AutoCAD Mechanical ツールセット

不足しているパーツのビュー/詳細の作成 11:10 04:00

寸法の追加 07:10 04:30

注釈の追加 05:00 03:20

図面尺度の変更 03:10 00:30

詳細と部品表（BOM）の追加 02:00 01:10

非表示モードでねじ接続を挿入 10:10 01:10

タスク完了までの合計時間 38:40 14:40

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 62%

（数字は「分：秒」を示します）

24AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

強力でスマートな寸法ツール Mechanical ツールセットの効率的なツールでは、シンプルで便利なダイアログ ボッ クスを使用して、製造に関連する変数のみを制御・拡張し、寸法を作成することができ ます。自動寸法記入機能を使用すると、最小限の工数で注記することができ、縦軸、平 行、対称の項目が適切な間隔を取りながらその場でグループ化されます。このスマー トな寸法記入ツールは、寸法が重なり合っていれば、適切な間隔に自動的に調整して くれます。さらに、寸法公差や許容差も統合して設計に含めることができます。寸法の 入力でも、設計対象が特定のサイズに収まるように作成することができます。

再利用可能な詳細図作成ツール Mechanical ツールセットには、機械製図プロセスのあらゆる場面で使用して作業 時間を短縮できる専用ツールがあります。これらの作図ツールの多くには、フィーチ ャーを簡単に再編集できる機能があり、元のフィーチャーを削除してから再作成す る必要はありません。たとえば面取りやフィレットをダブル クリックするだけで、元 のダイアログ パラメーターから面取りまたはフィレットのサイズを簡単に変更でき ます。

たとえば搭載されるツールには、次が含まれます。

• 詳細ビュー：リンクされたビューをさまざまな縮尺で簡単に作成

• 穴座標寸法：製造現場に合わせてチャートを自動更新

• 拡大領域：コピーを複製せずに図面尺度を変更

• タイトル ブロックと履歴ブロック：イギリス法とメートル法の単位が使用可能

25AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

国際製図規格 標準に基づいた一貫性のある設計図書を作成できるため、生産性が 飛躍的に向上します。Mechanical ツールセットは、作図環境として ANSI、BSI、CSN、DIN、GB、ISO、JIS、および GOST をサポートしています。標準に準 拠した環境で、プロジェクト チームは共通の形式を使用して一貫した製造結果を得 ることができます。

Mechanical ツールセットには他にも、面の指示記号、幾何学的次元と公差、データ ム ID とデータム ターゲット、注記、テーパー記号と勾配記号、溶接記号などを標準 に準拠した形で作成できる機能が含まれています。

26AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

製造工程からの詳細情報やフィードバックにより、変更 が必要になることがあります。

手順：

• シャフトを変更する

• 止め輪を追加する

• 止め輪の寸法に合わせてパーツの図面を更新する

設計タスク 11

パーツ（部品）とアセンブリ（組立 図）の 図面内のシャフトの修正

パーツ（部品）とアセンブリ（組立図）の図面内のシ ャフトの修正

AutoCAD Mechanical ツールセット

パーツに欠けているビュー/詳細の作成 05:20 01:00

寸法の追加 03:10 02:10

注釈の追加 02:40 01:40

タスク完了までの合計時間 11:10 04:50

Mechanical ツールセットによる時間短縮率 45%

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用するメリット：

Mechanical ツールセットのコマンドは、パワーオブジェクトを認識し、これに含まれ る情報を使用してインテリジェントに反応します。パワーコマンドは、オブジェクトの 情報を使用して、オブジェクトの編集やコピーなどのユーザー操作を加速させるコ マンドです。

パワーコマンドを使用すると、プルダウン メニュー、ツールバー、タブレットの場所な どにアクセスする必要もなく、オブジェクト自体を「コマンド メニュー」として使用で きます。パワーコマンドを始動し、オブジェクトをクリックしてください。

27AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

28AutoCAD の Mechanical ツールセットを使用するメリット

まとめ 本書では、11 の一般的な設計課題について分析しました。ここで取り上げたタス クは、プロジェクト全体の一部にすぎません。

プロジェクト全体で必要な CAD の作業時間は、次の通りになります。

プロジェクトのタスク AutoCAD Mechanical ツールセット

プロジェクト データの検索/挿入 4.2 3.9

標準部品の検索/挿入 2.1 0.5

サプライヤー部品の検索/挿入 1.4 1.3

他のプロジェクトからのデータの検索 1.4 1.5

データのロード 1.4 1.4

データの読み込み（他の CAD 形式） 1.4 1.2

コンセプトの作成 10.5 5.2

コンセプトの詳細設計 7.0 2.2

計算 1.4 0.3

データの構造化（画層、ブロック、外部参照など） 5.6 2.2

アセンブリ データの詳細確認 3.5 1.3

修正 10.5 4.3

寸法 6.3 1.3

注釈 6.3 1.8

部品表（BOM） 5.6 2.1

データの書き出し 1.4 1.3

70.0 31.8

（数字は「分：秒」を示します）

Mechanical ツールセットを使用することで、2D CAD の作業時間を平均 55% 短縮できます。*

今回の調査で示されるように、Mechanical ツールセットを使用すると、機械設計者や製 図者は、標準の AutoCAD だけでは不可能な高い生産性を実現できます。

Mechanical ツールセットは機械設計に特化して開発された ツールセットです。そのた め、検証結果が示すような生産性の大幅向上などのメリットを、すぐに実感できるはず です。

*一般的な性能テストと同様、これらの検証結果はコンピューター、OS、フィルター、あるいはソース データによって異なることをご承知おきください。テストの客観性、公平性を維持するためのあらゆる 努力を行っていますが、テスト結果には誤差が生じる場合があります。製品情報と仕様は通知なく変 更される場合があります。オートデスクはこの情報を「現状のまま」提供し、明示または黙示を問わず、 どのような種類の保証もいたしません。

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