CADとは、コンピュータ支援設計（Computer Aided Design）の略称であり、設計作業をコンピュータ上で行うためのソフトウェアである。
CADの種類
CADは、機能や用途によって様々な種類に分類される。主な分類は以下の通りである。
2次元CADと3次元CAD
2次元CADは、平面図形を作成するためのCADである。建築図面や機械図面など、比較的シンプルな形状の設計に用いられる。Jw_cadやDraftSightなどが代表的な2次元CADソフトである。
3次元CADは、立体的な形状を作成するためのCADである。製品設計や建築設計など、複雑な形状の設計に用いられる。Solidworks、Fusion 360、Inventorなどが代表的な3次元CADソフトである。
汎用CADと専用CAD
汎用CADは、特定の分野に特化せず、幅広い用途に対応できるCADである。AutoCADやFusion 360などが代表的な汎用CADである。
専用CADは、特定の分野に特化した機能を備えたCADである。建築CAD、機械CAD、電気CADなど、様々な種類の専用CADが存在する。
クラウドCADとデスクトップCAD
クラウドCADは、クラウド上で動作するCADである。インターネット環境があれば、どこからでもアクセスできるため、場所を選ばずに作業できる。Fusion 360やOnshapeなどが代表的なクラウドCADである。
デスクトップCADは、パソコンにインストールして使用するCADである。オフライン環境でも使用できるため、安定した動作が求められる場合に適している。SolidworksやAutoCADなどが代表的なデスクトップCADである。
CADのメリット
CADの導入は、設計作業に多くのメリットをもたらす。主なメリットは以下の通りである。
効率化
CADを使用することで、手書きと比較して設計作業を大幅に効率化できる。図形の修正や寸法の変更は容易に行え、繰り返し使用する部品はライブラリに登録することで再利用できる。また、CADソフトによっては自動化機能も搭載されており、単純作業を削減できる。
高精度化
CADはコンピュータ上で図形を扱うため、寸法や角度などを正確に指定できる。手書きでは難しい微細な修正や複雑な形状の作成も容易であり、設計ミスや誤差を減らすことができる。
視覚化
3次元CADを使用すれば、設計対象を立体的に確認できる。様々な角度から形状を確認したり、内部構造を可視化したりすることで、設計の理解度を高めることができる。また、3Dモデルを元にレンダリング画像を作成すれば、よりリアルなイメージを共有できる。
情報共有
CADデータは電子データであるため、簡単に共有や複製が可能である。紙の図面と異なり、劣化や紛失の心配もなく、複数人での同時作業も容易になる。また、クラウドベースのCADソフトを使用すれば、場所を選ばずにデータにアクセスできる。
コスト削減
CADの導入は、長期的に見てコスト削減につながる。設計作業の効率化やミスの削減により、時間と資源を節約できる。また、3Dモデルを活用することで、試作品作成のコストを削減できる場合もある。
CADの活用事例
CADは、様々な業界で幅広く活用されている。ここでは、代表的な活用事例を紹介する。
製造業
製造業では、製品設計にCADが欠かせない。3次元CADを使用することで、製品の形状や内部構造を詳細に設計できる。また、シミュレーション機能を活用すれば、製品の強度や動作を事前に検証できるため、開発期間の短縮やコスト削減につながる。さらに、CADデータはCAM（コンピュータ支援製造）ソフトと連携させることで、NC工作機械による自動加工に利用できる。
建築・土木業
建築・土木業では、建物や構造物の設計にCADが利用される。2次元CADで平面図や断面図を作成し、3次元CADで外観や内部空間を立体的に表現する。BIM（ビルディングインフォメーションモデリング）と呼ばれる技術では、CADデータを基に建物のライフサイクル全体を管理できるため、設計・施工・維持管理の効率化に貢献する。
医療分野
医療分野でもCADの活用が進んでいる。CTやMRIなどの画像データから3次元モデルを作成し、手術のシミュレーションやインプラント設計に利用する。また、3Dプリンターと組み合わせることで、患者一人ひとりに合わせたオーダーメイドの医療機器や人工臓器の製造も可能になる。
教育分野
教育分野では、CADは設計や製図の授業で活用される。学生はCADを通じて、空間認識能力や創造性を養うことができる。また、3Dプリンターと組み合わせることで、学生が自ら設計したものを実際に形にする体験ができる。
その他
CADは、プロダクトデザイン、ジュエリーデザイン、ファッションデザインなど、クリエイティブな分野でも活用されている。3次元CADを使えば、デザインの自由度が格段に向上し、より独創的な作品を生み出すことができる。
CADの代表的なソフト
CADソフトは、様々な種類があり、それぞれ特徴や用途が異なる。ここでは、代表的なCADソフトを紹介する。
AutoCAD
Autodesk社が開発するAutoCADは、世界で最も広く利用されているCADソフトである。2次元CAD、3次元CADの両方に対応しており、建築、土木、機械など、幅広い分野で利用されている。豊富な機能と高いカスタマイズ性が特徴であり、プロフェッショナルな設計者から支持されている。
Jw_cad
Jw_cadは、日本で開発されたフリーの2次元CADソフトである。シンプルな操作性と軽快な動作が特徴で、初心者でも扱いやすい。建築図面作成に特化した機能を備えており、建築業界で広く利用されている。
Fusion 360
Fusion 360は、Autodesk社が開発するクラウドベースの3次元CAD/CAM/CAEソフトである。3次元モデリング、シミュレーション、CAM（コンピュータ支援製造）など、設計から製造までのプロセスを統合的に管理できる。学生や教育機関は無料で利用できる。
Solidworks
Solidworksは、Dassault Systèmes社が開発する3次元CADソフトである。機械設計に特化した機能を備えており、製造業で広く利用されている。高度なモデリング機能やアセンブリ機能、シミュレーション機能などを搭載しており、複雑な製品設計に対応できる。
Vectorworks
Vectorworksは、建築設計、インテリアデザイン、ランドスケープデザインなど、幅広い分野で利用されている2次元/3次元CADソフトである。直感的な操作性と美しいレンダリング機能が特徴であり、デザイナーから支持されている。
CADソフトを選ぶ際には、自分の用途やスキルレベルに合ったものを選ぶことが重要である。無料体験版などを利用して、実際に操作してみることをおすすめする。
まとめ
CADは、設計作業を効率化し、高精度化し、共有化するための強力なツールである。CADの導入により、企業は競争力を強化し、より良い製品やサービスを提供することができる。
CADの種類は多岐にわたるため、自身の用途や目的に合わせて適切なCADを選ぶことが重要である。無料体験版などを利用して、実際に操作してみることをおすすめする。