NXは、自動車、航空、電機、コンシューマーだけでなく、宇宙や防衛といった分野を含む広範な産業領域で活用されている。また製品の設計開発（上流）にとどまらず、工場設備や工場レイアウトの設計といった下流部分においても存在感を示している。

　シーメンスPLMソフトウェアは、あらゆる産業界でモノづくりをリードするシーメンスの文化を受け継ぎ、顧客の声を第一とする姿勢でNXの開発にも取り組んでいる。例えば、航空機などのように製品ライフサイクルの長いものだと、設計データを長期間同じように取り扱える必要がある。一般的な3D CAD製品の場合、バージョンアップすると数世代前のバージョンで作成したCADデータが正常に開けなくなることがあるが、NXの場合、設計資産の保護の観点から、Unigraphics II（1984年登場）以降のバージョンで作成されたCADデータを開くことができる（UG バージョン10以降は履歴も含む）。ちょうどダッソー・システムズの「CATIA V2」が1984年、PTCの「Pro/ENGINEER（現：Creo）」が1988年に登場したので、そのころに設計されたCADデータ資産が今なお保全されていることを意味する。

　使い勝手の面で、ハイエンド3D CADは複雑で難しいとされてきたが、NXは細かな機能のチューニングや、設計者のレベルに合わせて表示メニュー項目を変更できるロール機能なども提供する。CADは設計者の道具であるにもかかわらず、高度なオペレーションなどを要する職人的な領域も多く残っている。こうした現実に対し、シーメンスPLMソフトウェアでは、本来の設計業務を支援する基本的なCAD機能の強化および改善にも積極的に投資を行っている。

　また、最近のCAD業界では「IoT」「ビッグデータ」「クラウド」「アディティブマニュファクチャリング／3Dプリンタ（以下、AM）」「ジェネレーティブデザイン」といった新しいテクノロジーとの融合も急速に進んでいる。当然ながら、NXにおいてもこれらに対する機能拡張や連携強化が行われているわけだが、特に注力している領域として、「新領域拡大（3Dから3Dを作る）」「密連携」「インダストリー4.0対応」の3つが挙げられるという。

　3D CADは従来の設計／モデリングツールとしての役割に加え、近年、3Dオーサリングツールとしての意味合いが強くなっている。例えば、既存の3Dモデルをベースにトポロジー最適化（位相最適化）を施して形状の最適化を行ったり、CT／MRIで抽出した骨の3Dデータを基に人工関節などのパーツのモデリングを行ったり、図面のない既製品を3Dスキャンして3D CADデータをおこしたり、3Dモデルをすぐに3Dプリンタで造形してデザインレビューに役立てたりなど、近年、設計や試作、製造のアプローチが大きく変わりつつある。こうした変化に対してNXでは、B-REP（ソリッド）の世界の中でファセット（メッシュ）を一緒に扱える「コンバージェントモデリング」を提供する他、ジェネレーティブデザインやリバースエンジニアリング、AMといった新しい“3D”に関する支援機能を備えている。

デジタルツインの実現を支援する「NX」（出典：シーメンスPLMソフトウェア）

　密連携については、買収したLMS InternationalのMBSE（Model Based Systems Engineering）ツールやMentor GraphicsのECAD（電気CAD）などとの連携。シーメンスの産業用オープンIoTオペレーションシステム「MindSphere」との連携などが挙げられ、NXは製品開発プロセスの効率化や複合領域をまたがるような設計開発業務を強力に支援する。またシーメンスPLMソフトウェアでは「デジタルツイン」の実現にも力を入れており、実製品のセンサー情報を3Dモデルにつなげる一般的なデジタルツインの実現にとどまらず、実際の工場における生産データなどとNXで設計した工場設備／レイアウトをつなげて工場の最適化を行うような、大規模なデジタルツインを実現可能にしている。

　そして、インダストリー4.0対応に関して、NXでは設計から生産、製造まで一気通貫に行える製品開発プロセス全般を支援する機能を備え、さらには工場のライン設計やメカ／電気／制御プログラムの一括設計が行える支援機能も搭載する。

　こうした注力領域に関連するNXの新機能やその他の機能拡充は、実際にシーメンスの製造部門に使ってもらい、その結果のフィードバックを受けながら、現場要求に即した機能強化が進められている。製造部門がすぐ隣にあり、双方でシナジー効果が生み出せるのもシーメンスならではの強みといえるだろう

NX、この機能に注目！

　NXの機能の中で、特筆すべきものの1つに「ハイブリッドモデリング」がある。ソリッドモデリング、サーフェスモデリングだけではなく、ダイレクト編集（シンクロナスモデリング）、履歴のあり／なし、サブディビジョンモデリング、リバースエンジニアリング、ファセットモデリングなどを垣根なく、全てNX環境の中で使うことができる。真の意味での設計統合環境を実現している点はNX最大の強みであり、例えば押し出しを行う場合、形状や条件から自動的にサーフェスを作成するのか、ソリッドを作成するのかを判断してくれる。そのため、ユーザーはそれを意識することなく押し出しという共通のコマンドのみで直感的に設計を行える。

「ハイブリッドモデリング」環境を提供する「NX」（出典：シーメンスPLMソフトウェア）

　さらに、前述したコンバージェントモデリングも注目機能の1つ。従来の3D CADは、ソリッド（B-REP）はソリッドの環境で、ファセットはファセットの環境でそれぞれ設計／モデリングを行うのが当たり前であるが、NXはソリッドとファセットを同じ環境で扱えるコンバージェントモデリング機能を提供する。例えば、ファセットに対してソリッドを結合したり、ソリッドをファセットでカットしたりといったことが行える。これまではファセットをベースにソリッドモデルを作成して、ソリッド同士でブーリアン演算を行うといった手間が発生していたが、コンバージェントモデリングによりこうした負担が軽減される。

「NX」では「コンバージェントモデリング」が行える（出典：シーメンスPLMソフトウェア）

　ジェネレーティブデザイン機能については、3Dシミュレーションプラットフォーム「Simcenter 3D」にて提供。「NX Nastran」を利用したトポロジー最適化機能を実現しており、導き出された最適化形状（ファセット）は、NXのコンバージェントモデリングにより、ソリッド／ファセット意識することなくダイレクトに編集できる。そして、ジェネレーティブデザインで最適化された形状を基に、NXではサポート材の自動生成やスライスデータの作成も行うことができ、AMによる製造を支援する。またNXではこれ以外にも、積層造形と切削加工を融合したハイブリッド加工（アディティブ＆サブトラクティブ）にも対応。これは工作機械メーカーのDMG森精機と協力して実現したものだという。

コンバージェントモデリングが「ジェネレーティブデザイン」による設計／製造を加速（出典：シーメンスPLMソフトウェア）

　NXは製品の設計開発にとどまらず、工場の設備／レイアウトの設計まで行える。「Line Designer」機能を活用することで、3Dスキャナーで取り込んだ点群データを使用して、生産ラインのレイアウト設計が行える。これにより、実際の工場とNX上で再現された仮想的な工場を比較しながら、最適な設備配置が実現できるという。さらに、「Automation Designer」機能により、CADによる機械設計と工場内の機器を制御するためのPLCプログラミング環境を融合。機器の制御まで踏み込んだ複合的な設計環境を提供する。

　なお最新のNX 12では、Mentor Graphicsの「Capital」および「Xpedition」との密連携が強化され、電気／機械／制御が融合した複合領域設計環境としての完成度が増しているという。また、コンバージェントモデリングやジェネレーティブデザイン機能に関しても強化されており、“3Dで3Dを作る”という設計アプローチを支援する機能も磨きがかかっているとのことだ。

　ご覧の通り、NXの適用領域は非常に広範で、一般的な3D CADの概念を大きく超えている。そのため、単なる製品設計を行う環境としてではなく、より創造性の高い仕事を追求し、複合領域での効率的な設計開発を望んでいるような場合に、NXがその要求を満たしてくれるのではないだろうか。

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