freeformユーザー事例 | 3Dプリンター | 株式会社豊通マシナリー | 高精度な3Dプリンター、3Dスキャナーをはじめとする先進の3Dソリューションで「想像を形に、夢を現実に」。

freeformユーザー事例

freeformソフトウエアは多業種多用途で多くのお客様にご利用頂いております。
こちらでは私ども豊通マシナリーの大切なユーザー様の事例をご紹介いたします。


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株式会社タカラトミーアイビス
松岡 洋和  ※敬称略


精度とスピードアップを実現した
freeformとRexcanによる玩具作り


商品化推進本部開発グループ

プラレール、トミカ、チョロQ、、リカちゃん、トランスフォーマーなど、子供だけでなく大人にも馴染みの深い玩具を開発・販売するタカラトミー。玩具は世の中にあるすべてのもののミニチュア化とも言え、その種類は多岐に渡る。タカラトミーの現在のモノ作りを、株式会社タカラトミーアイビス商品化推進本部開発グループ係長の松岡洋和氏とグループリーダー細谷和希氏に聞いた。

3Dスキャナとモデリングソフトの導入経緯

tamaratomy_02.JPG タカラトミーの製品開発を担う株式会社タカラトミーアイビスでは、玩具作りに関して、これまでの造型師による手作りに頼るアプローチだけでなく、CADによるデジタルワークフローを推進している。数年前に導入した3D CADソフトおよび3Dプリンタをきっかけに形状制作のデジタル化を進め、さらに2010年5月より、ツインCCDカメラ式3Dスキャナ「Rexcan DS2」(韓国Solutionix社)とデジタルクレイモデリングソフト「freefrom」(米国Sensable社)、ポリゴンデータのCADデータ変換ソフト「Rapidform XOR」(韓国INUS社)を導入した。これらのリバースエンジニアリングシステムの導入によって、玩具作りはどのように革新されたのだろう。
「数年前までは社長、役員に向けたプレゼンテーションは、スケッチや画像をPowerPointにまとめて行っていました。またサンプルによる確認はNCで制作していました。ただそれですとスピード、コスト面で厳しい面がありますので、3Dプリンタを導入し、それに伴い形状制作の3D化も推進しました。弊社の製造拠点は中国ですが、そことのやりとりも3Dデータで可能になりました。
 一昔前は、スケッチを描いて図面にして、それを造形師さんに形にしていただいていたのですが、3D化によって、手軽に形にすることができるようになりました」(細谷氏)。
「当社の製品カテゴリーは非常に多岐に渡り、どれだけさまざまな玩具に最適で自由度のある形状制作が行えるか、それをどれだけ早く次の工程に進められるかが課題でした。当社の3D化は数年前から始まり、最初は3D CADを導入し、各デザイナーが習得していきました。それまでは昔ながらの製造工程で、原型ができたらその現物を中国に送り、向こうで3D化したり、あるいは原型を倣って金型にしていました。日本で完全な3Dデータ化が行えれば、全工程をよりスピーディーに進めることができます」(松岡氏)。

freeformが生きる玩具作りの現場

tamaratomy_03.JPG タカラトミーでは、CADに加え、新たに3Dスキャナとfreefrom、Rapidform XORを導入した。これらはどのように活用されているのだろうか。
「導入して約1年ですが、freefromを軸にしたワークフローはともかく早いです。今ある原型をスキャンした点群データをfreefromで加工するというのは視覚的にも分かりやすい。freefromでは複製、拡大・縮小、あるいは肉抜き、メカを入れるためのスペースなどの編集加工も自在です。3Dモデルに関しては、デザイナーがゼロからCADでモデリングする場合と、スケッチを見て原型師さんが手で起こした模型を3Dスキャナでスキャンする場合など、さまざまです。
 どちらもfreefromに取り込み、編集後にSTLデータを出力し、3Dプリンタで造形したモノを検証するという流れが取れるので便利です。スピードと精度は確実に上がりました」(松岡氏)。
 freefromによって形状をフィックスさせたデータはボクセル(ポリゴン)データだが、それを製造工程に流すには、設計用データにする必要がある。
「そのためにRapidform XORを導入しました。ようはfreefromのポリゴンデータの上に面を貼る作業をこのソフトで行っています。Rapidform XORによってさらなる作業の効率化が期待できそうです。Rapidform XORは自由曲面をけっこううまく作ってくれるんですね。例えばリカちゃんの頭部など、どう張ればいいのか悩むような曲面も、的確に処理してくれます(笑)。それと履歴が残るのも大きなメリットですね」(松岡氏)。
 ポリゴンデータで形状をフィックスさせ、社内的な承認を得て、その後Rapidform XORでCADデータに変換し、製造拠点である中国に送る。これであれば製造の現場から修正依頼が来ても、大幅な手直しをすることなく処理が可能だ。
「玩具には内部にメカニズムが入るものもあります。CAD化によって、そういった機構とのマッチングまで確認することができるのは助かります。もう1つのメリットとしては、CADデータから外装、細かいパーツに至るまで体積や重量が分かりますので、コスト計算が早い段階でできる点です。樹脂代も上がってきていますから、この段階で製造数などの見極めができるのは大きなメリットです」(細谷氏)。

玩具作りのワークフロー

tamaratomy_04.JPG デザイナー6名、エンジニア10名を抱える同社開発グループでは、複数のCADツールを駆使しているという。
「人によって使うツールはいろいろですが、デザイナーはこれまでIllustratorやPhotoshopを使い慣れているので、その流れではサーフェスモデラーが感覚的に使いやすい。そういったツールでモデリングしてそのままSTLを出力しそれをfreefromやSTLファイルの編集ソフトで整えて、3Dプリンタからモデルを造形し、形状を検証する。その後精度を出すためやメカニズムの取り込みに3D CADを用いています。その後IGES、STEPフォーマットで中国に送ります」(松岡氏)。
「2011年からは中国にこちらと同じシステムを設置して、相互で検証できる環境をスタートしています。最終設計に関しては、マシニングセンタとの相性などから中国では設計系のCADを利用しています」(細谷氏)。

作り手の思いが生きる玩具作り

tamaratomy_05.JPG freefromやRexcan DS2、Rapidform XORの導入によって従来のワークフローと具体的にどのように変わったのだろうか。
「例えば赤ちゃん向けの玩具など、原型が規制基準にわずかに満たない面があった場合など、これまでは原型を1から作り直していましたが、freefromがあれば、基準値を満たす形状変更が簡単に行えます。そういった微妙な修正にはとても便利なツールだと思います。もちろん、デザイン面の修正も簡単ですので、原型を作り直す手間や時間、コストを考えれば非常に生産性の面で効果を発揮していると思います」(細谷氏)。
「ただ、絶対に手で作る仕事がなくならないと認識した面も事実です(笑)。人の手でワックスや粘土を盛って作る造形にはやはり変えがたい魅力があり、3Dでは追いかけられない面もあります。玩具作りは、原型師やエンジニアなど分業化が進んでいましたが、このシステムがあれば、デザイナー1人でも作れるかもしれません。データが残りますから、次の製品開発にも反映できます。会社としても内製化の方向を打ち出していますから、それにも適合したシステムだと思います。その分個人の仕事量は益々増えていくのですが(笑)」(松岡氏)。

 新しいデジタルツールの導入によって、玩具作りは確実に変わった。それも玩具に込められた作り手の温もりはむしろ高めつつ進化しており、タカラトミーでは、デジタルとアナログの理想的な共存が実現されているようだ。


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玩具作りの楽しさや難しさとともに、アナログからデジタルまで、玩具作りの道具についてさまざまな視点から語っていただいた。

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株式会社タカラトミーアイビス

〒125-8503 東京都葛飾区青戸4-19-16

玩具等の開発・技術・生産のトータルサポート、品質管理を行うタカラトミ―のグループ会社

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