Renishaw plc.社 事例
インダストリー 自動製造



概要
Renishaw社は、産業オートメーションとプロセス制御のソリューションとサービスを提供する世界有数のエンジニアリングおよび科学技術企業です。Renishaw社では、エンジニアリングの労力を最小限に抑えながら、STL中心のファイルインポートプロセスとその制限から脱却したいと考えていました。
Renishaw社が スペイシャルの 3D ACIS Modeler に移行したことで、ワールドクラスのヒーリング、高度なモデリング、飛躍的な編集機能が実現しました。スペイシャルの高品質な SDK により、Renishaw社は将来の CAD 機能への道を開くことができました。

Our collaboration with Spatial now allows us to not only perform high-quality healing on STL files but, more importantly, to import various CAD formats directly.
会社概要
Renishaw社は、エンジニアリング技術の世界的リーダーとして、製品開発と製造における技術革新の歴史を築いてきました。今日、この革新の歴史は、3D プリントされた金属コンポーネントを直接製造するための高度な金属積層造形システムの設計、開発、製造にも及んでいます。
3Dプリントの前に、粉末層を互いに融合させて付加的に部品を形成するプリンタのレーザースキャンパスを生成する必要があります。そのため、造形準備ソフトウェアが高品質の造形物を生成するための鍵となる。Renishaw社では、自社製プリンターの造形品質を最大化し、産業界のお客様に造形パラメータの方向付け、サポート、設定を行うためのシンプルな UI を提供するために、独自の造形準備ツール QuantAM を開発しました。
QuantAM は、Renishaw社の AM プラットフォーム専用に設計されており、機械制御ソフトウェアとの緊密な統合と、製造前にすべての造形ファイルを正確かつ迅速にレビューする機能を備えています。

課題
STL中心のファイルインポートからの脱却
デジタル駆動の積層造形システムには、元のCADジオメトリを取得し、機械で読み取り可能な造形ファイルにフォーマットするためのファイル準備段階が必要です。最も一般的なCADエクスポートフォーマットは、ステレオリソグラフィー(STL)です。STLフォーマットは、サーフェスを接続された三角形の集合体として記述します。サーフェスが複雑であればあるほど、サーフェスを定義するために必要な三角形の数は多くなります。
STLインポートは業界にとって有益でしたが、このフォーマットにはいくつかの制限があります:
- たとえば、三角形の集まりとして記述された球体は、球体のパラメータ化されたモデルの精度に近づくことしかできません(そして、記述の単純さを達成することはできません)。
- エクスポート時に誤った三角形密度を選択すると、印刷品質に影響を与える可能性があります。エンドユーザーは、機器の印刷解像度がどの程度かをよく理解していなければなりません。
- STL表現は近似であるため、モデルを編集する能力が制限され、複雑になります。
- モデルの意図を翻訳する際にエラーが発生し、修正は手作業で行われ、完璧ではありません。
- 修正/修復されたモデルはオリジナルから乖離し、仕様の同期を維持するのが複雑になる。
- 製品・製造情報(PMI)のサポートがない。



解決策
ロバストでネイティブなモデリングカーネル
QuantAM 2017 の新機能として、Renishaw社のソフトウェアエンジニアリンググループは現在のプラットフォームを大幅に見直しました。
Renishaw社は スペイシャル社の技術チームの協力を得て、次の 2 つの主要コンポーネントを QuantAM に統合しました。
CGMポリヘドラを使用した3D ACIS Modelerと3D InterOpです。
ACISモデリング・カーネルへの移行
QuantAMソリューションの大きな変更点は、ACISモデリングカーネルに移行し、モデルのSTL表現のみに依存しないようにすることでした。このネイティブモデリングカーネルへの移行は、Renishaw社とその顧客双方に大きなメリットをもたらします。
ワールドクラスのヒーリング
3D ACIS Modelerは、スティッチング、ジオメトリの簡略化、ギャップのタイトニングといった難しいモデリング問題を処理する強力な関数とルーチンを提供します。3D ACIS ModelerのアドオンであるCGM Polyhedraは、QuantAMにテッセレーションデータのロバストで強力なポリゴンヒーリング機能を提供します。
高度なモデリング
CGM Polyhedraと3D ACIS Modelerを使用することで、QuantAMは精密なB-repと多面体ハイブリッドモデリング機能を利用できます。例えば、CGM Polyhedraは、STLモデルの平面、円柱、円錐、トロイド、球などのカノン面を認識し、これらの構造を正確な表現に変換し、元のモデルの意図を保持することができます。
編集機能の飛躍的な向上
インポートされたデータは真の3Dハイブリッドモデルとして存在するため、ハイブリッドモデルに対して幾何学的な修正、編集、訂正を行うことができます。この更新されたモデルは、元の設計チームにフィードバックすることができ、製造可能な部品にするための変更を確認することができます。3D ACIS Modelerが可能にするこの新しいフローは、モデルを仕様とするモデル・ベース・エンジニアリングを可能にし、製造における変更をシステム全体にフィードバックすることを可能にします。
3D InterOpの統合
3D InterOpにより、QuantAMは多くの新しいモデリングフォーマットをインポートできるようになり、Renishaw社は主要なCADプロバイダーと関連フォーマットを含む、より多くの顧客とワークフローをサポートできるようになりました。他のCADシステムのネイティブフォーマットのサポートを追加することで、QuantAMは元の設計意図をインポートし、形状データだけでなく、製品構造やアセンブリ、グラフィック表現、PMIも取り込むことができます。



結果
ビジネス面では、スペイシャルとのコラボレーションにより、Renishaw社の能力を補完し、長年にわたる生産的な協力関係のメリットを強調することができます。エンジニアリングの観点からは、Renishaw社は何百もの顧客の何千ものデータセットでテストされた堅牢なソリューションを得ることができます。Renishaw社では、スペイシャルエンジニアリングチームの 3D モデリングに関する長年の経験や、設計意図を維持しながらさまざまなベンダーの CAD データベースを変換する経験が役立っています。
その結果、チームは新しいコードを顧客に展開する際に、通常の問題に対処する必要がなくなった。さらに、ソリューションセットの成熟度と堅牢性により、サポート問題の数も大幅に減少しています。Renishaw社の顧客は、スペイシャルコミュニティが必要とするコードの修正や改良の恩恵を受けることができます。
重要な洞察
解決策
その結果、チームは新しいコードを顧客に展開する際に、通常の問題に対処する必要がなくなりました。
さらに、ソリューションセットの成熟度と堅牢性により、サポート問題の数も大幅に減少しています。
Renishaw社の顧客は、スペイシャルコミュニティが必要とするコードの修正や改良の恩恵を受けることができます。
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