建築CADの図面について｜3D CADのメリットと注意点
業務効率化に有効な手段として3D CADを導入する企業が増えています。CADとは、コンピュータを活用して図面の作成を支援するシステムです。主に建築や土木、製造などの分野で活用されています。
団塊世代の大量離脱や少子高齢化による生産年齢人口の減少、働き方改革の推進で一人当たりの就業時間が圧縮されるなど、人手不足に悩まされている企業は少なくありません。
現在、3D CADの導入あるいは外注を検討される建設施工担当者もいるでしょう。この記事では、3D CADの機能や用途、メリットなどをお伝えします。後半に導入する際の注意点も合わせて解説するので、ぜひ最後までご覧ください。
3D CADとは
3D CADは、平面図である二次元図面（2D）をコンピューター上で3次元に拡張したものを指します。CADには縦と横の2つの軸で表現する2D CAD（二次元CAD）と、2Dに奥行きまたは高さを加えた3D CAD（三次元CAD）があります。
3D CADでは、コンピューター上ではありますが、平面図を3次元空間として立体的に構築できるため、竣工後をイメージしやすいというメリットがあります。また、3D CADを導入すれば、これまで手作業で設計していた図面をデジタル化し、図面設計の作業工程を効率化できます。
3D CADを導入するメリット
この項目では3D CAD導入のメリットとして、次の3つを紹介します。
- コスト削減と業務効率化
- 編集や修正作業の簡略化
- 平面図に関する専門知識がなくてもわかりやすい
コスト削減と業務効率化
3D CADの導入によってコスト削減や業務効率化ができます。取得した点群データの活用によって、これまで手書きで行ってきた作図作業を簡略化できるためです。
3Dレーザースキャナーと3D CADを併用すれば、現地調査から現況図作成まで納期を約70%削減できます。現地調査や図面設計にかかる労力やコストが低減するだけでなく、ペーパーレスにもつながります。
編集や修正作業の簡略化
3D CADを使えば編集や修正作業が簡略化できます。図面設計に必要な製品名（部品名）や部品番号（図面番号）、メーカー、型式、設計者、作成日のほか、体積や面積などの詳細情報を入力し、間違っていた場合もスムーズな修正対応が可能になるなど、情報をデジタル管理できるからです。
手作業あるいは2D CADの場合、さまざまな情報および数値を算出して試作するのに手間や労力がかかり、ミスが発生しやすい傾向がありました。3D CADは、詳細情報を入力することによって必要なデータが自動で算出され、ミスも防止できます。
平面図に関する専門知識がなくてもわかりやすい
図面を読み解くための専門知識がない人にもわかりやすい図面を設計できます。3D CADでは、仮想空間に立体的なモデルデータを作成できます。これにより、部品の組み合わせや干渉チェックなどのシミュレーションを3次元で視覚化できます。
2D CADで設計した複数の図面を元に完成図をイメージするには、専門的な知識やスキル、経験が必要になることがあります。立体的でわかりやすい3次元図面を活用すれば、図面に関する専門知識がない人がいる打ち合わせもスムーズに進行できるでしょう。
3D CAD導入の注意点
3D CADを導入する際は以下3点に注意が必要です。
- 初期投資が必要
- ソフトウェアの互換性
- オペレーターの知識やスキル
初期投資が必要
初期投資に費用がかかります。3D CADを活用して図面設計するには、パソコンや3Dレーザースキャナー、ソフトウェア、プリンターなどの初期投資に加えて、メンテナンス費用が必要です。自社の使用頻度に応じて、部分的に使用する場合などは外注を検討するといいでしょう。
データをやりとりする得意先や協力会社とのソフトの互換性
3D CADを導入して自社で図面設計する際は、ソフトウェアの互換性を確認しましょう。得意先や協力会社と使用するソフトウェアが異なる場合、共通の拡張子に変換することによってデータの受け渡しや加工、修正が出来るようになります。事前に確認してから導入を検討しましょう。
CADオペレーターの知識やスキル
3D CADの使用には知識やスキルが必要です。平面図の作成やモデリング、レポート作成などさまざまな機能を伴うためです。慣れるまで時間がかかる場合もあります。3D CADを導入し、自社のオペレーターで図面設計する際は、マニュアルを用意し、社内研修や講習を行います。
建築で使われる主なCADソフトウェア
この項目では、実際に建築で使われている主なソフトを3つ紹介します。
- AutoCAD
- Rebro
- FreeCAD
1.AutoCAD
AutoCADは、およそ40年という歴史と多くのユーザからの信頼を得る2D・3D CADソフトウェアです。AutoCADには2つのプランがあります。
1つは、2Dの作図やドキュメント作成、3Dモデリング、ビジュアライゼーション、ワークフローの自動化機能を利用できるオプションです。もう1つは、標準のAutoCADのほか、7つの業界専用のツールセットが使えるAutoCAD Plusプランです。
AutoCAD Plusプランでは、建築や機械、電気制御などの設計に関わるさまざまな機能が使用できます。3Dモデリングやレンダリングだけでなく、仕様の整った図面一式を容易に作成可能にする図面の標準化機能や、チームで設計を行えるコラボレーション機能を利用することによって、作業効率の向上につながります。Webアプリやモバイルアプリでの編集にも対応しているため、出先での操作も可能です。
2.Rebro
Rebroは3Dモデルデータベースをベースとして、建築BIMソフトに設備モデルのデータを受け渡しする際も整合性のとれた3Dモデルを作成できるCADソフトです。
入力情報を活用し、各種BIMソフトとも連携できるほか、図面の連動機能によって1カ所の編集で関連する図面全体が変更され、手間を省きミスを軽減できます。アラウンドビューを使用すると、部分的な断面表示や360°旋回を行え、複雑な納まりも容易に検討できます。
国土交通省の建築BIM加速化事業対象であり、一定の要件を満たす建築物を整備する新築プロジェクトにおいて補助金が得られるため、BIMライセンス・BIMコーディネーター・BIMモデラーなどのコストを低減できます。
3.FreeCAD
約20年の歴史を誇るFreeCADは、2Dと3D図面のどちらも無料で作成できるオープンソース化されたソフトウェアです。世界中の開発者によって運営されており、国内では日本人の開発者によって開発・運営されています。
機械工学やプロダクトデザインをメインに使用されますが、建築やその他の専門分野などにも使用されることもあります。
無料のソフトウェアでありながら、3Dモデリングや製図、メッシュデザイン、有限要素法解析（FEM）、レイトレーシング、ロボティクス機能など、充実した標準機能を備えています。
3D CADを活用して設計業務を効率化しよう
3D CADを導入すれば、専門知識がない人でもわかりやすい図面を作成でき、その後の管理も簡略化されます。現地調査を含む工程や人件費の削減にもつながり、業務効率化に有効です。ただし、自社で3D CADをはじめとする多数の機器を揃え、人材育成して図面を作成するには資金や労力が必要な点に注意しましょう。
初期コストを抑えて作図したい場合は、3Dレーザースキャナーの活用も検討してみてはいかがでしょうか。3Dレーザースキャナーは、現地調査から図面作成までを一気通貫で行えます。作成した図面は3Dだけでなく2Dでも納品できることに加えて、点群データから3D CADと同じモデリングなども可能です。
三興バルブ継手株式会社では、「配管設備資材の販売・納品」だけでなく、改修工事現場を中心とした「3Dスキャナによる図面作成」サービスを展開しています。幅広い知識を持つ専任の担当者が対応いたしますので、お気軽にお問い合せください。
