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Renishaw社　事例

Renishaw plc.社は、エンジニアリングと科学技術の世界的リーディングカンパニーとして、幅広い産業分野に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しています。

インダストリー　自動製造

製品

概要

Renishaw社は、世界的なエンジニアリングおよび科学技術企業であり、産業オートメーションおよびプロセス制御のソリューションとサービスを提供しています。

Renishaw社は、STL中心のファイルインポートプロセスとその限界を克服しつつ、エンジニアリング作業を最小限に抑えたいと考えていました。

Renishaw社はスペイシャルの3D ACIS Modelerを選択し、世界最高水準のヒーリング、高度なモデリング、および編集機能を備え、飛躍的に機能向上を実現しました。

スペイシャルの高品質なSDKによって、Renishaw社は将来のCAD機能への道を切り開きました。

会社概要

Renishaw社は、製品開発と製造において革新の歴史を持つ、エンジニアリング技術の世界的リーダーです。現在、その革新の歴史は、3Dプリントされた金属部品を直接製造するための高度な金属積層製造システムの設計、開発、および生産にまで及んでいます。

3Dプリントの前には、粉末層を融合させて部品を形成するためのプリンターのレーザースキャンパスを生成する必要があります。造形準備ソフトウェアは、高品質な部品造形を生成するための重要な役割を果たします。

Renishaw社は、自社のプリンターの造形品質を最大化し、工業顧客に対して部品の向きを合わせ、サポートし、造形パラメーターを設定するためのシンプルな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社のアディティブマニュファクチャリング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提供します。

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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形式に変換するための、ファイル準備段階が必要です。

最も一般的なCAD出力形式は、ステレオリソグラフィー（STL）です。STL形式は、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限界があります：

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ない（そして、記述の単純さを達成することはできない）。
出力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る。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する必要がある。
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、複雑になる。
モデルの意図を変換する際にエラーが発生し、修正は手作業で行われ、完璧ではない。
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

堅牢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社のソフトウェア技術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 Polyhedra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、モデルをSTL表現だけに依存しないことです。このネイティブモデリングカーネルへの移行は、Renishaw社とそのユーザー双方に大きなメリットをもたらします。

世界トップ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堅牢で強力なポリゴンヒーリング機能を提供しました。

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、球などの規則的な面を認識し、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であるため、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。
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可能で、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によ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実現し、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形式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形式を含む、より多くのユーザー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形式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

様々な側面からビジネスをサポート

Renishaw社にとって、スペイシャルとの協働のメリットは、ビジネスの側面では能力の補完と長期間にわたる生産的な協力関係です。

エンジニアリング側面のメリットは、既に数百のユーザーの数千のデータセットで実証済の堅牢なソリューションを導入できることです。

また、Renishaw社にとって、スペイシャル技術チームの 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、Renishaw社は新しいコードをユーザーに展開する際に、ごく一般的な問題に対処する必要がなくななりました。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社のユーザーにとって必要なコードの修正や改良は、スペイシャルコミュニティで更新されたものを活用することが可能です。