3D CADを導入するメリットとは?2D CADとの違いもあわせて解説

3DCADは建築業界のみならず、機械設計など幅広い分野で導入が加速しています。そこで今回は3DCADを導入することで得られるメリットについて、従来主流だった2DCADと比較しながら紹介します。効率的な3DCADの運用、導入には欠かせない知識なのでぜひチェックしてください。

3DCADと2DCADの違い

3DCADと2DCADは、図面の形状を表現する方法が根本的に異なります。2DCADは紙や画面などの平らな場所(2次元)に表しますが、3DCADはXYZ軸の3軸を基準とし、立体的な形状を作成します。

3DCADは、2次元の図面を作成して3次元の形状を作成することが一般的ですが 、昨今耳にすることが多くなった、「BIM」では最初から3次元モデルを組み合わせ、必要に応じて3次元モデルから2次元図面を切り出すという考え方になっています。またよく勘違いされるのは「BIM」=3次元設計と思われている方が多い点です。「BIM」はただ三次元モデルを作成するだけではなく、そのモデルに属性情報を付加し、それらを利活用した様々なシミュレーションを行うことで、プロジェクト全体の工期を短縮したり、コスト削減をする手法となります。このようなBIMモデルを作成することが可能なフル3次元CADの導入が盛んになっています。

製図における重要な「視点」と「作図・モデルの作成」における3DCADと2DCADの違いを比較してみましょう。

■視点と作図・モデル作成の違い

CAD 特徴
視点 2DCAD 正面図、平面図、側面図による「三角法」で3視点からの形状を表現する。
3DCAD 立体そのものを組み合わせて作成する。視点は任意の角度から確認可能。
作図・モデルの作成 2DCAD 正面図、平面図、側面図は縦横の2軸でそれぞれの角度の形を作図する。
3DCAD 枠組みだけ表現する「サーフェスモデルベース」、体積を持った「ソリッドモデルベース」のいずれかで作成する。

3DCADを導入するメリット

3DCADを活用することで得られる代表的なメリットの1つが「完成形の確認が容易に行える」という点です。2DCADによる設計では前述した正面図、平面図、側面図から完成形を想像しなければなりませんでした。これには熟練の技術と経験が必要であり、設計者、現場、施主の認識に齟齬が生まれやすく、修正などが発生しやすい一因とされています。

対して3DCADは、設備設計における各部位の形状を一目で認識できるうえ、干渉チェック、ズレ、複数のオブジェクトの位置関係が立体的に把握可能。設計ミスの大幅な削減につながるほか、設計終盤での手戻り防止にもつながります。 さらに設計段階から完成形に近い状態で、各ステークホルダーが意思疎通できるため、打ち合わせ時間の短縮につながります。顧客や営業など、設計部門外の関係者の知識や経験の差で生まれる齟齬の軽減も期待できます。

これらのメリットに加えて、BIMモデルでは各部の資材や仕上げに必要なデータを「属性」としてまとめられるので、設計図面や指示書類などを自動的に出力できます。修正や変更を行う際も2次元図面ではなく、BIMモデルを変更することになります。2次元図面の場合、平面、立面複数の図面を整合性を確認しながら編集する必要がありますが、BIMモデルを編集すれば、そこから必要な平面を切り出すだけで、整合性が担保された図面を容易に切り出すことが可能です。

3DCAD導入の際の注意点

3DCADのメリットはとても大きいですが、導入する際に気を付けるべき点も存在します。まず、平面図から3Dモデルを作成する従来の3DCADの方法は、平面図などの作成に加えて、モデリングという手順が加わるのでオペレーターの負担が大きくなる可能性が高いことが挙げられます。この課題は、最初から3Dの形状をつくるBIMモデルを活用することで大部分は解決されるものの、それでも2DCADと比べると初期の設定項目は多くなりがちです。ただ、その分、ミス防止や修正、外部とのやりとりの円滑化など全行程に関わる手間などは削減可能です。

また、3DCADは2DCADと比べて求められるパソコンのスペックやライセンス料が高めであることも注意が必要です。ただ、こちらも効率化や生産性向上、品質の強化によって受注案件が増加したり、人件費の削減につなげられるとトータルのコストダウンを見込めます。

このように3DCADには注意点はあるものの、自社の課題や環境に合わせて適切に導入すれば大きな効果が期待できるのです。

3DCADは今後、業界スタンダードになる

2DCADと3DCADの違いとメリット、導入時の注意点について解説しました。建築業界においては、まだ2DCADを利用している事業所が大半を占めますが海外を中心に3DCADの普及が進んでおり、業界のスタンダードになる可能性は少なくありません。数年後を見据えて3DCADに関する情報収集や人材育成など、いざという時に対応しやすい体制を整えることも必要になるのではないでしょうか。