高精度を実現するコマンドツーリングシステム

木工用ハンドツールと同様に、CNC カッティングツールの効果と精度は、その背面のホルダーに左右されます。

ミネソタ州に拠点を置くCommand Tooling Systemsは、フライス盤用の精度ツールホルダーを専門としており、グレーターミネアポリスに本社を置く航空宇宙および医療機器企業の要件に特に重点を置いています。

Command Tooling Systemsのエンジニアリングおよびテクノロジー担当ディレクターであるチャック・バーグ氏は、「メーカーが特定の材料に必要なカッターの種類に重点を置いているため、当社の製品が見過ごされがちです」と述べています。「しかし、ツールホルダーの精度、伸長、剛性もソリューションの非常に重要な部分です。ご想像のとおり、カッターを機械でどのように保持するかを決める際には、さまざまな特性が重要になります。」

ドイツに本社を置き、世界中に施設を持つグローバルEWSグループの子会社である同社は、カスタムツーリングソリューションを短納期で提供することで定評があります。収益の約半分は、米国中西部のメーカーからのものです。

「機械加工業界では、通常、誰もがセットアップ時間を短縮しようとしています」とBerg氏は言います。「機械のセットアップ時間が1分増えるごとに、金属の切削は行われません。パーツを製造していなければ、収益は得られません。セットアップの手間を省くためにできることはすべて重要です。」

顧客のセットアップ時間を短縮するために、コマンド Toolingはベンチトップ型のGeminiツールフィクスチャー（ツールホルダー用のツールホルダーのようなもの）を開発しました。これにより、機械オペレーターはカッターを迅速かつ安全に交換できます。

「最近はスピードがすべてです」とバーグは言います。「私たちはこれまで、競合他社が提供していたものと同様の基本的な製品を、ホルダーを固定するためにロックダウンネジを使用して製造していました。使用にはもう少し時間がかかり、少しうるさくなることもありました。」

「使いやすさを向上させるために製品を再設計し、ホルダーを通常のデザインよりも使いやすく配置しました。ジェミニは本質的にシンプルな製品ですが、現在市場に出ているものとはかなり異なります」と彼は付け加えます。

クラウドネイティブ CAD と PDM (製品データ管理）の ROI

Command Tooling SystemsがファイルベースのSOLIDWORKSを主要な製品開発ソフトウェアとして使用していた2008年から2021年にかけて、Bergは、毎年の終わりには自分と上位 2 人のエンジニア（デフォルトでは会社のCAD管理者を兼任）にとって不愉快な驚きに襲われたと言います。

「一般的に、毎年のソフトウェアアップグレードは、最初は中途半端なものになるでしょう。しかし、私たちの問題は通常、ハードウェアの互換性に起因していました」と彼は言います。「予想外の小さな落とし穴が常にありました。3、4年前のワークステーションがいくつかあります。彼らは異なるタイプの記憶を持っています。それぞれグラフィックカードとディスプレイが異なります。通常、互換性の問題が発生すると、1 台か 2 台のコンピュータが失われます。」

「エンジニアリング部門を管理するITスペシャリストがいるような大企業にとっては、それで問題ありません。しかし、コマンドは小さなCompanyで、このようなことを追跡するためのITリソースがないだけです。」

クラウドネイティブなOnshapeを代替設計プラットフォームとして検討することを決めた時、Bergは、インストール、アップグレード、ハードウェアの互換性がもはや問題にならないだけでなく、SOLIDWORKSの年間保守費用を削減すれば、年間のCADコストを 25% 節約できることに気付きました。

Onshapeを実行するには高性能ワークステーションを必要とせず、どのコンピュータ、タブレット、または電話のWebブラウザでも動作するため、Command Toolingはハードウェアの交換コストも大幅に節約できます。

しかし、Berg氏は、クラウドへの移行の最大のメリットは、Onshapeの組み込み製品データ管理（PDM）システムを使用することでチームの生産性が向上したことに気付いたと言います。これにより、従来のエンジニア1人分のワークフローと比較して、複数のユーザーによる同時コラボレーションが可能になります。

「私たちにとって、これは本当に大きなことです。図面を作成したり、アセンブリを更新したりする担当者がいて、同時に 3 人または 4 人が同じパーツで修正を行い、修正内容をすぐに適用できます」と彼は言います。「PDMシステムが正しく動作する場合の強みは？まあ、それは人々がそれを共同で使う方法ですよね？Onshapeは、これらすべてを非常に直感的で使いやすいものにするために素晴らしい仕事をしたと思います。」

Bergは、Onshapeのデータ管理とコラボレーションが心配なく行えること、そしてすべてのOnshapeユーザーが常に自動的に同じソフトウェアバージョンを使用できるようになったことで、カスタム製造プロジェクトに取り組む際のチームの効率が 50% 向上したとBerg氏は推定しています。

Beyond CAD: Onshapeのクラウドネイティブシミュレーションとレンダリング

Bergによると、Command Tooling Systemsは、中核となるCADツールやコラボレーションツールだけでなく、特にクラウドネイティブなシミュレーションとレンダリングの提供により、Onshapeエコシステム全体を活用しています。

Onshape シミュレーションを使用することで、製品デザイナーは、設計プロセスの早い段階で、モデルのパフォーマンスの最も良い面と最も悪い面をより迅速に特定できるようになりました。組み込みの常時稼働FEAツールにより、モデルの変更に応じて更新される線形静解析結果が得られます。バーグ氏は最近、このシミュレーションツールが、切削面から切りくずを吹き飛ばすCNCファンの耐久性を測定するのに役立つことに気づいたと言います。

「私たちはプラスチックパーツを高回転数で回転させているので、荷重に関するさまざまな懸念があることは想像できます」と彼は言います。「プラスチック金型はとても高価です。この場合、3万ドルまたは4万ドルの新品の金型を購入することになります。CAD環境内で応力解析を行うことは非常に貴重であり、本物を作る前に安心感を与えることができます。また、荷重をかけるときにアセンブリのすぐ内側にいることも気に入っています。接着剤や包帯タイプのアプリケーションではありません。すべてのツールがすぐそこにあります。」

「Onshape で生産性が大幅に向上したもう 1 つは、レンダリング領域にあります」と Berg 氏は付け加えます。「SOLIDWORKSで使用していたレンダリングツールは、高性能のコンピューター上であっても、高品質の画像を作成するには数時間かかりました。Onshapeでは、20メガピクセル、30メガピクセル、40メガピクセルのレンダリングを行っていますが、2分以内で完了します！」

クラウドネイティブサービスであるOnshape Render Studioは、高価で入手困難なハイエンドGPUを必要としません。現在OnshapeをサポートしているデバイスのデスクトップWebブラウザならどれでも動作します (例:クロームブック、マックブック、Windows ラップトップなど)。

また、短期間で習得できます。バーグ氏によると、Command Toolingのグラフィックデザイナーの1人は、CADのバックグラウンドがないにもかかわらず、Onshapeを使って新しい製品カタログの画像を作成しているという。これまで、同社は同じ仕事をするために製造エンジニアのリソースを投入する必要がありました。

Onshapeの素早い学習曲線に賛同する大学インターン

Onshapeの素早い習得は、Command Tooling Systemsが毎年夏に新しい大学インターンシッププログラムをすぐに開始するのにも役立ちます。

「インターン生とのプログラムはとても共生的です」とバーグは言います。「これは学生にとって大きなメリットであり、私たちにとっても大きなメリットです。なぜなら、私たちは彼らと一緒に大きなことを成し遂げることができるからです。彼らは生産図面を作成しています。彼らは量産モデルを生産しています。私たちは学生に「忙しい仕事」を与えるだけではありません。」

バーグは、自分のペースで進める仮想コースと、 Onshapeの技術専門家が主導するライブの「 ブートキャンプ 」トレーニングの両方を提供するオンラインのOnshapeラーニングセンターを高く評価しています 。

「私はこれまでのキャリアですべてのCADパッケージを太陽の下で使用してきましたが、Onshapeチームのトレーニング教材には多大な称賛を払わなければなりません」と彼は言います。「エンジニアと学生全員がブートキャンプを終え、準備が整いました。もっと高度なことをしたいなら、個別の小さなトレーニングモジュールもたくさんあります。」

「オンシェイプラーニングセンターで私が本当に気に入っているのは、インタラクティブな性質です」とバーグは付け加えます。「誰もどこかに行く必要はありません。私たちの施設ですぐに学べます。とても、とても印象的です。」