分2次解说设计过程和3D-CAD系统。
① 生产自动化的变迁
制造业的生产方式一直不断变化并发展至今，从而追求能够以最佳方式实现每个时代需求的手段。
② “设计”在有效利用IT的全面生产系统中的定位
在上次的专栏中，“设计”的定义如下所示。
是指为了具体实现所需功能而进行讨论，最终为了制造工业产品和建筑物、信息系统等而制作规格（设计文件）和设计图、设计书等的工作。
当今时代互联网不断普及，为了让该表现顺应时代需求，将发生如下所示的变化。
将顾客需求提取出来作为设计信息，并用于产品企划和开发，有效利用IT制作设计信息，从而可以给制造、销售和服务提供信息
也就是说，从20世纪到21世纪，设计的定位发生了这样的变化。
21世纪，新的全面生产系统的前提是高度利用IT技术，在顾客价值最优先的产品开发过程中属于子系统，担负着提取主要市场需求和顾客需求的“发送设计信息”的作用（图1）。在整个产品开发过程中，若要通过IT技术来有效利用表现顾客需求的设计信息，可以说3D-设计信息是最合适的。 3D-设计信息的应用事例详细请参考下一章节。
③ 3D-CAD系统的具体应用事例
图2 3D-CAD模型与周边的夹具类2)
图3 用3D-CAD的动作验证检查干扰情况2)
图4 检查报告的事例2)
有效利用3D-CAD系统，可以在早期阶段让以产品开发为代表的所有活动可视化。
这样的话所有相关人员都可以进行检查，将返工控制到最小。
以下介绍3D-CAD系统的代表性应用事例。
１）生产装置的设计领域
① 夹具和设备的设计工作简单
・利用3D-CAD制作的工件的外形和姿势信息，设计周边配置的各种装置的空间（图2)
・利用3D-CAD的工件外形，制作夹紧装置的形状和夹紧装置位置的配置方案
・可以用3D实体模型确认夹具的动作，一边确认干扰情况一边进行夹具设计（图3）
・3D-CAD上对周边配置的夹具类的动作进行验证确认后，即可进行夹具的详细设计
・通过确认与邻接机器人的动作，即可轻易确认机器人的姿势和干扰状态
② 宏观确认整体布局和大规模设计
・使用3D-CAD系统的walk through功能，即可从视觉上确认布局设计方案。
２）产品设计/采购领域
・方便使用3D模型信息制作零件报价和报价单
・方便使用3D模型编辑各种报告书
３）检查领域
・以产品设计的信息为对象，方便制作尺寸和几何交叉方面的产品质量检查报告（图4）
④ 3D-CAD进化带来的新的创新趋势
图5 骨切除的最佳工具路径例3）
3D-CAD系统不仅用于制造领域，还被广泛应用于医疗和原子/分子世界等所有领域，且快速发展。
例如，3D打印机出现以后，就可以实现终极多品种单品生产，
在与分子/原子水平的CAE联动的3D-CAD设计开发事例中，有的事例根据发动机燃烧状态的模拟数据，通过采用燃烧室形状和燃烧条件等综合研发方法，满足柴油发动机的废气限制，同时改善了油耗。
3D-CAD系统也在医疗领域普及，通过模拟的方式研究缩短实际的手术时间以及实现高精度化。其中，一种模拟是在虚拟空间上表现MRI等获得的患者的骨骼结构和手术部位的数字数据，医生从该虚拟的放大空间内部查看手术部位，并通过触摸的方式进行确认。另一种是确保骨切除的最佳加工的工具路径模拟3。
因此，随着CAD的出现和3D-CAD系统的发展，可以实现更多创新性功能，如①提高时间效率，②提高工程水平，③超世界的解决技术实用化，④模拟所有工程领域的实际技术（事先经验）。
参考文献
1） 案例阐明 有效利用IT的生产、藤原隆宏、朴英元、日本经济新闻出版社
2） SOLIDWORKS与机器人的密切关系、SolidWorks･Japan㈱
