Siemens NX アセンブリ・WAVE・Routing 完全ガイド

NX · Assembly & WAVE

概要

Siemens NX アセンブリ環境の中核は、ファイルを複製せず 参照のみで結ぶ Master Model 構造 である。

本ページは Assembly Constraint、Assembly Navigator、Arrangement、Flexible Component などの組立ワークフロー、トップダウン(Top-Down) 設計の中枢である WAVE Geometry Linker、そして配管・ハーネス設計用の Routing Mechanical/Electrical を実務者視点で一箇所にまとめて整理する。

パートモデリングの基本は 02-modeling-synchronous.md、ショートカット・ナビゲーターの使用法は 01-shortcuts-ui.md を参照。

Assembly の基本構造

NX アセンブリ(.prt)は 下位コンポーネントのパートファイルを参照(reference)のみ し、ファイル内部に複製を持たない。

この構造は Master Model Concept と呼ばれ、同一パートが複数の アセンブリ・ドローイング・CAM ファイルで単一原本として共有 されることを意味する。原本が修正されると、参照するすべての上位ドキュメントが同期される。

用語	意味
Top Assembly / Displayed Part	現在画面に表示されている最上位アセンブリ
Work Part	編集対象に設定されたパート(実際のフィーチャーが追加される場所)
Component Part	アセンブリ内部にロードされた下位パートインスタンス
Sub-assembly	中間階層に位置するアセンブリ(他アセンブリの構成要素)

> ヒント: Displayed Part と Work Part は異なりうる。最上位を表示した状態で下位コンポーネントを Work Part に設定し、その場でモデリングする方式(In-Context Modeling)が NX の強みである。

コンポーネント追加

エントリーパスは Menu → Assemblies → Components → Add Component(標準ショートカット Ctrl+Alt+A)。主要オプションは以下の通り。

Positioning: Absolute Origin(原点自動配置) / By Constraint(即時拘束設定) / Move(マウスドラッグ) / Select Origin(目標点指定)
Count: 同一コンポーネントを複数まとめて配置
Layer: どのレイヤーに入れるか指定(組織標準に従い Layer 1~10 の範囲を推奨)
Reference Set: MODEL / Entire Part / Empty などロードレベル選択

Assembly Constraint

NX 7.5 で旧 Mating Conditions が Assembly Constraints に置換されて以来、ほとんどの現場は下表の拘束を使用する。

Constraint	用途
Touch/Align	平面接触(touch)または軸・エッジ整列(align)
Concentric	2 つの円エッジを同心一致
Distance	面・軸間に数値距離を付与
Fix	空間上の位置を完全固定
Parallel / Perpendicular	平行 / 直角
Center	1-to-1、1-to-2、2-to-2 形式の中心整列
Angle	2 ベクトル間の角度
Fit	同半径の円筒を自動で同心整列
Bond	複数コンポーネントを一塊として束ねて一緒に移動

> ヒント: 円筒端部の Concentric 一つ で軸一致 + 同心 + 断面接触をまとめて解決できる場合が多い。Touch/Align を何度も掛けるより速く 過拘束リスクも低い。

Constraint Navigator

NX 8 以降 拘束だけを別途集約表示する Constraint Navigator(CN) パネルが追加され、Suppress(一時解除)、Convert to(拘束タイプ変換)、状態アイコン(Fully / Under / Over / Conflicting)の確認が容易になった。

機構動作を確認するため拘束を一時解除する際、個別 Constraint を Suppress すれば 復元が容易 である。

Assembly Navigator の活用

左側パネルの Assembly Navigator(AN) はアセンブリツリー全体を一目で表示する。

チェックボックス で Load / Unload トグル
コンポーネント右クリック → Replace Component: 別パートに置換(ファイル名が異なっても可)
Make Unique: 同一 .prt を共有していたインスタンスを独立パートとして分離
色アイコン: 完全ロード、部分ロード、Unload、Error 状態を区別

> 注意: Replace Component でパートを変更した後も、既存 Constraint が新パートのエッジ・面を見つけられない場合 Constraint Navigator に警告が出る。必ず CN を開いて エラーを解消した状態で保存 すること。

Pattern Component

繰返し配置は Menu → Assemblies → Component → Pattern Component を使う。

Linear Array / Circular Array: 線形・円形パターン
Reference Pattern: 既存フィーチャーパターンに沿ってコンポーネントを自動複製

ボルト穴が Hole Pattern Feature で作成されている場合、ボルトコンポーネントに Reference Pattern を適用すれば穴変更時にボルトも自動で追従する。数量が 100 個を超える 締結部品で特に効果が大きい。

Flexible Component

同一のコンポーネントファイル がアセンブリごとに 異なる位置・拘束 を持てるようにする機能。代表例が スプリング・ホース・ベローズ である。

ある組立では自由長、別の組立では圧縮長で表現する必要がある時 Assembly Navigator → コンポーネント右クリック → Make Flexible を設定する。

> ヒント: Flexible Component を乱用するとどのバージョンが「正常状態」か混乱する。スプリング・ホース・ハーネスのように物理的に変形する部品にのみ限定的に使用 する。

Arrangement(配置)

一つのアセンブリが 複数のポジションシナリオを保存 する機能。ドアの閉/開、アクチュエーターの縮/伸の 2 状態を 同一 .prt に保管 し、ドローイングで選択して利用できる。

Menu → Assemblies → Arrangements → Edit Arrangements
各 Arrangement ごとに 拘束値・位置・Explode 状態 を個別保存
ドローイングでビュー生成時 特定の Arrangement を指定して参照

Explode View

組立図・取扱説明書用の分解図は Menu → Assemblies → Exploded Views → New Explosion で生成する。

Auto Explode はアルゴリズムが距離を自動計算し、Manual Explode は個別コンポーネントをドラッグする。

Explosion Path をオンにすると組立順に沿う経路線が自動描画され、製作マニュアルの視覚資料 として使える。

Component Group

大規模アセンブリで 関連部品を束ねて一括 Show/Hide、Load/Unload する機能。例えば車両モデルで 「フロントサスペンション」「パワートレイン」「インテリア」 のようなグループを作っておけば、設計レビュー時に必要な系統のみを軽量に呼び出せる。

生成パス: Assemblies → Component Groups → New。

Interpart Copy と WAVE Geometry Linker

WAVE とは

WAVE は What-if Alternative Value Engineering の略で、NX が標榜する トップダウン設計方法論のエンジン である。

アセンブリコンテキストで パート A のジオメトリをパート B にリンクコピー(linked copy) し、原本が変わればコピーが自動更新される。単なる Interpart Copy と異なり 関連性(associativity) が維持される点が中核。

WAVE Geometry Linker の使い方

エントリー: Menu → Insert → Associative Copy → WAVE Geometry Linker または Assemblies タブ → Interpart Links → WAVE Geometry Linker。

コピー可能なオブジェクトタイプ:

Point、Line、Curve、Sketch
Face、Body、Mirror Body、Region of Face
Datum(Plane/Axis/CSYS)

主要オプション:

オプション	動作
Associative	原本変更時に自動更新(デフォルトチェック)
Fix at Current Timestamp	コピー時点の形状を凍結、以後原本が変わっても反応しない
Hide Original	原本オブジェクトを画面上で非表示
Inherit Display Properties	色・レイヤーを原本から継承
Make Position Independent	親コンポーネントが動いても子形状は元の位置を維持

> 注意: Associative をチェックすると便利だが、大規模アセンブリで WAVE リンクが数千本積もると Update が数分かかる 場合がある。既に設計が確定した区間は Fix at Current Timestamp で凍結 して性能を確保する。

トップダウン(Top-Down)設計ワークフロー

主要面・軸・ポイントのみ定義した Master(Skeleton)パート を作成。
Master を新規アセンブリに配置。
New Component でアセンブリ内部に 空のパートを生成。
新規コンポーネントを Work Part に切替。
WAVE Geometry Linker で Master の面・軸・スケッチを取得。
取り込んだ参照ジオメトリを基準に当該コンポーネントを詳細モデリング。
Master 修正時 すべての下位コンポーネントが自動更新。

Relations Browser

Menu → Tools → Relations Browser は インターパート接続関係をグラフで可視化 するツールである。

Part A が Part B を参照しているのに Part B が逆に Part A を参照すると 循環参照(Circular Reference) となり Update 不可 になる。

Relations Browser でこうしたサイクルを検出し、ノードをダブルクリックして問題パートに移動 できる。

Product Interface(PI)

Product Interface は Master パートで 「このオブジェクトのみ外部が参照できる」 と公式に公開宣言する契約である。

PI に登録されたオブジェクトのみ子パートが WAVE でコピー でき、Master 内部実装を変更しても PI の対象オブジェクトが維持されていれば子は更新不要。オブジェクト指向プログラミングの public インターフェイス と同じ役割。

WAVE ベストプラクティス

WAVE リンクは トップダウンでのみ 作成する。既に完成した部品同士をボトムアップで連結すると cross-linking が発生してローディング増大・循環参照のリスクが高まる。
WAVE ソースは Skeleton/Master パートに集中 させ、一般設計パートはなるべく 消費者(consumer)の役割のみ を担わせる。
チームの命名規則と Item ID 体系 を明確にする。WAVE ツリーが複雑化すると類似名が絡まりやすい。
Clone 作業時は General WAVE Relinker(Menu → Assemblies → WAVE → General WAVE Relinker)を 必ず実行 する。実行しないと複製パートが原本 .prt を参照し、意図せぬ修正が原本に伝播 する。
WAVE PMI Linker(NX 2206+)を使えば PMI(寸法・公差・注記)も部品間でリンクでき MBD パイプライン が完成する。

Interpart Expression

WAVE Geometry Linker が ジオメトリ をリンクするのに対し、Interpart Expression は 数値パラメータ をパート間で連結する。

例えば Master パートに L_Frame = 1500 という Expression を置くと、下位カバーパートで L_Cover = "master_frame"::L_Frame - 20 のように参照できる。パート名と :: 記号 でパスを指定する。

Menu → Tools → Expression → Interpart → Create/Delete Interpart Expression
参照方向は明確に一方向。A が B の Expression を参照するなら B は A を参照しないように。
命名 prefix IP_ で「これはインターパート参照」を明示するのが慣行。

> ヒント: 大規模プロジェクトでは別途 「Control Part」 を作り、すべての主要寸法をそこに集約し、各パートは Control Part の値を参照するようにする。こうすれば一つのファイルを開くだけで プロジェクト全体の核心パラメータを制御 できる。

Routing Mechanical / Electrical

概要

Routing は 配管・配線・ダクトなど経路ベース設計を自動化 するモジュール。2 系統に分かれる。

Routing Mechanical: パイプ、チューブ、ダクト、コンジット、鋼材(Steelwork)
Routing Electrical: ワイヤー、ハーネス、ケーブル、コネクタ、ケーブルトレイ

Routing Mechanical ワークフロー

Specification 設定 — ANSI B16、DIN、JIS など配管規格ライブラリを選択。
Stock 定義 — パイプ径・材質・スケジュールを指定。
Path 生成 — Insert → Routing → Path。ポイントと既存エッジを基準に 中心線 を引く。
Qualify Part — 通常 .prt を「ルーティング部品」として登録し 接続点情報 を付与。
Place Part — Tee、Elbow、Valve、Reducer、Flange を経路交点にスナップ。
Stock 割当 — 区間別のパイプ規格を経路に付与。
BOM / Cut List 生成 — 部品リストと 切断長さが自動算出。

Routing Electrical ワークフロー

Netlist インポート — Capital Harness、Mentor Xpedition など ECAD から JSON/XML/CSV で受領。
Connector 配置 — Qualified Connector を座標位置に配置。
Auto-route / Manual route — 経路を自動生成するか Path Curve で直接スケッチ。
Bundle — 複数ワイヤーを束ねて バンドル外径を自動計算。
Min Bend Radius Check — 製造曲率限界 に違反する区間を警告。
Harness Drawing — Flattening Harness で 2D ハーネス図面を生成。

Routing 実務 Tip

配管は常に Spec ドリブン 原則を守る。Spec なしの自由モデリングは BOM・cut list がすべて崩れる。
Path は 1D 中心線、3D パイプは Stock が包む構造 なので 修正時は Path のみ直せばパイプ全体が追従 する。
電気ハーネスは Flexible Cable 機能を活用すれば屈曲に応じて長さがリアルタイム計算され 治具設計への橋渡し が自然になる。
配管干渉検討は Analysis → Clearance → Clearance Analysis を 定期的に実行 する。

> 注意: Routing モジュールは 別ライセンス である。社内で席数が限られる場合、Netlist 整合性検証 のような先行作業はライセンスなしでも可能な Excel/Capital 段階で済ませてから NX に入る。

Clearance Analysis と Interference Check

大規模アセンブリで コンポーネント間の干渉と最小隙間を自動検出 する機能。Analysis → Assembly → Clearance → Clearance Analysis。

タイプ	内容
Hard Interference	2 ボディが物理的に重なる(設計エラー)
Soft Interference	設定した最小隙間未満
Touching Contact	接触状態(組立・溶接検討用)

Clearance Set を保存しておけば設計変更後も同一条件で再実行し 回帰テスト ができる。

大規模アセンブリは Component Group 単位 で分割実行しなければ実行時間が現実的な水準に落ちない。

Deformable Component・Advanced Positioning

スプリング・ホース以外に、形状が組立条件により変形 する必要がある場合 Deformable Part 機能を使う。

パート内部に 変形ルール(基準点、自由度、変形法則)を定義しておけば、アセンブリコンテキストで 拘束条件に合わせて自動変形 される。ベルト・ワイヤー・柔軟ブラケット で特に有用。

Advanced Positioning は通常のドラッグ移動に比べ 精密な配置機能 である。代表例として Align Edge は 2 エッジを直接整列し Touch/Align 拘束を省略でき、Pack/Unpack は Pattern Component を一時的に一塊として扱えるようにする。

Assembly Sequencing(組立順序シミュレーション)

Assembly Sequencing は 組立工程をアニメーションで検証 する機能。Menu → Tools → Sequence → Create Sequence。

Install/Remove Step: 部品が入退する順序を 時間軸で定義
Motion Envelope: 組立中に部品が占有する空間範囲を自動計算 → 周辺部品との 干渉検証
Exploded Path: 分解経路の可視化
成果物は MP4・AVI で書き出し製作マニュアル・教育資料に使用

自動車艤装ライン、航空機エンジン組立 のように組立順序が製品完成度に直結する分野で 設計段階の検証手段 として定着している。

実務チェックリスト

コンポーネント名と Item ID 規則がチーム標準に適合しているか確認
Constraint Navigator で Under/Over/Conflicting 状態が残っていないか点検
アセンブリの Reference Set を MODEL に統一(Entire Part 使用禁止)
WAVE リンクは Master→Child 一方向のみ存在するよう Relations Browser で確認
Product Interface に外部公開オブジェクトのみ登録されているか確認
Arrangement は機能別に名前を付け「閉/開」「縮/伸」のように意図が分かるように記述
Routing: Spec ライブラリパスがチーム共用パス(UGII_ROUTING_DIR)に設定されているか確認
Clone Assembly 後 General WAVE Relinker を必ず実行
大規模アセンブリのレビュー前に Open by Proximity でビューイング範囲を限定しロード時間短縮

Clone Assembly

プロジェクト B がプロジェクト A の類似アセンブリから 派生する時 に使う機能。File → Utilities → Clone Assembly でアセンブリ全体を 新しい命名規則で複製 すれば下位パート・WAVE リンク・ドローイングまで パスが自動再接続 される。

Default Method: Clone、Reuse、Import、Export などパート別に指定
Naming Rule: prefix/suffix 追加、文字置換、Teamcenter 連携時に新規 Item ID 自動生成
Replacement Assistant: 切れたリンクを一括手動で再接続

> 注意: Windows Explorer でフォルダごとコピーする方式は厳禁。Clone Assembly 以外の経路で複製すると WAVE リンクが原本を参照し続け 意図せぬ修正が原本に伝播する。