Siemens NX Drafting・PMI・MBD 完全ガイド

NX · Drafting & PMI

概要

Siemens NX のドキュメント化パイプラインは 2D Drafting と 3D PMI(Product Manufacturing Information)の 2 軸で設計されている。

Drafting は ISO・ANSI・JIS・DIN・GB・ESKD 規格に準拠した従来型図面を、PMI は ASME Y14.41 ベースの Model-Based Definition(MBD) を実現する。

本ページは Base/Projected/Section/Detail ビュー生成 と寸法・GD&T 作業から、PMI を Model View に配置 して下流工程(CMM・CAM)で 自動消費 する MBD ワークフローまでを扱う。

ドローイング環境への移行ショートカット Ctrl+Shift+D とアプリケーション切替は 01-shortcuts-ui.md を参照。

Drafting 環境への移行とシート設定

Drafting アプリケーションは Application → Drafting または Ctrl+Shift+D で開く。

NX の図面は別の .drw ファイルではなく 同一の .prt 内に Drawing Sheet として含める か、部品を参照する専用ドローイングパート({partname}_dwg.prt)として分離する。組織標準に従って選択する。

シート規格と Drafting Standard

New Drawing Sheet ダイアログで選択するオプションは以下の通り。

項目	値
用紙規格	A0~A4、B、C、D、E、ANSI、ISO、JIS
Drafting Standard	ISO、ANSI、JIS、DIN、GB、ESKD
Template	社内タイトルブロック・ロゴを含むカスタムテンプレート
Scale	1:1、1:2、1:5 などの基本縮尺

Drafting Standard により 矢印形状、デフォルト公差、寸法配置ルール、単位表記方式 が変わる。

日本の製造現場は JIS または ISO を主に使用し、米国系 OEM は ANSI、ロシア・CIS 地域は ESKD を使う。

> ヒント: 社内タイトルブロックを毎回描かず、UGII_DRAFTING_TEMPLATE_DIR に登録した テンプレートパートに予め入れておけば New Drawing 時に自動適用される。

Drawing View(ビュー)体系

Base View と Projected View

Base View: 図面に最初に配置する 基準ビュー。Model View(Front、Top、Right、Iso など)を選択する。
Projected View: Base View からドラッグで 直交投影 を生成する。左右上下 4 方向と Iso ビューを自由に抽出できる。

Section View と Detail View

断面図・部分拡大図 は現場で最も頻繁に使われる補助ビューである。

ビュータイプ	説明
Simple Section	直線断面
Stepped Section	複数回折れ曲がる階段型断面
Revolved Section	回転型断面(円形部品)
Aligned Section	異なる角度の断面を一平面に展開
Half Section	半分のみ切断
Broken-out Section	局部のみを切開
Detail View	円形・矩形・Custom 境界による部分拡大
Broken View	長尺部品の中間を省略表示
Auxiliary View	傾斜面法線方向のビュー
Overlay View	2 状態を重ねて比較(組立前後、展開/折畳)

NX 11 以降 Section Line 自体を スケッチで定義 でき、非定型断面図も スケッチ修正のみで更新 される。

> 注意: Detail View の スケールを上位ビューのスケールと別に設定することを忘れないこと。NX は自動推論するが、寸法表記エラー を避けるため Detail View Preferences で Scale を明示的に指定する。

Dimension(図面寸法)

Rapid Dimension: オブジェクトをクリックすると タイプを自動判別 する(線形/角度/半径)。
Linear、Angular、Radial、Diameter、Ordinate(原点基準)、Chain、Baseline など従来型タイプをすべて対応。
Auto Dimension: ビューに含まれるスケッチ寸法を 自動で取り込み配置。半自動寸法作業に有用。
Dimension Style: 矢印形状、補助線ギャップ、テキスト位置など詳細書式を管理。

GD&T / Feature Control Frame

GD&T は ASME Y14.5(米国)と ISO 1101(国際)の両体系に対応。

Feature Control Frame(FCF) に入る公差タイプは次の通り。

範疇	項目
形状公差	Flatness、Straightness、Circularity、Cylindricity
姿勢公差	Perpendicularity、Parallelism、Angularity
位置公差	Position、Concentricity、Symmetry
輪郭公差	Profile of Line、Profile of Surface
振れ公差	Circular Runout、Total Runout

Modifier は MMC(Ⓜ)、LMC(Ⓛ)、RFS、Free State(Ⓕ)、Projected(Ⓟ)、Tangent Plane(Ⓣ) などに対応し、Datum Feature Symbol と Datum Target をあわせて作成できる。

Symbols & Notes

Surface Finish: ISO 1302 / ASME Y14.36 記号
Weld Symbol: ISO 2553 / AWS A2.4
Note / Label / Balloon: 自由注記とバルーン
Parts List(BOM Table): アセンブリドローイング専用。コンポーネントの Item ID・数量・材質が自動集計 され、ビューのバルーンが同一番号でリンクされる。
Hole Callout: フィーチャーから穴パラメータを読み取り ⌀6.5 THRU, ⌴⌀11 ▽5.5 のような 標準テキストを自動生成。

Flat Pattern Drawing

板金パートでは Insert → View → Flat Pattern View で 展開ビュー を自動生成する。

Bend Line と Bend Note(UP/DOWN、R、角度)が図面に自動付与され、別途の Bend Table も挿入可能で、実務では ブランクサイズ確認・レーザー加工入力用 として必須。

> ヒント: Flat Pattern が更新されない時は View → Update Views を手動で実行する。ベンド半径を変更したのにブランクサイズがそのままなら、十中八九ビューアップデートが遅延している。

ドローイング自動化とテンプレート

Drawing Template(.prt): タイトルブロック、標準ビュー配置、社内ロゴを予め含むテンプレート。New Drawing 時にこのテンプレートから出発する。
Part Family Drawings: Part Family 1 つに 1 つのドローイングのみ 作っておけば、サイズ別の同一図面が 自動再生成 される。
Drafting Preferences / Object Preferences: 組織標準を .nxd ファイルとして管理して配布。
Retained Annotations: ビューを削除して再作成しても 以前の寸法が新ビューに自動再接続 される。

ドローイング実務 Tip

レイヤー分離: 寸法・注記・中心線・ハッチをそれぞれ別レイヤーに分け、レビュー時にレイヤートグルで 表示情報を単純化 する。
複雑な断面は Section Line をスケッチで定義 し、後の修正を容易にする。
3D PMI がある場合 Inherit PMI オプションでドローイングビューに自動継承し、MBD→2D 遷移 を滑らかにする。
Teamcenter 環境では ドローイング編集前に必ず Check Out を行う。リビジョンの混乱 を防ぐ基本規律。
部品番号・タイトルブロックは Expression で埋め Part Family と同期。

Drawing View のプロパティと表現制御

各 Drawing View は 独立したプロパティ を持つ。右クリック → Settings で以下の項目を調整する。

項目	内容
Scale	ビュー縮尺(上位ビューと独立)
Reference Set	どの Reference Set で表示するか
Hidden Lines	隠線表示可否・線スタイル
Smooth Edges	接線エッジ表示可否
Threads	ねじ表記方式(Simplified/Symbolic/Detailed)
Centerlines	自動中心線生成
Section Line Appearance	断面線太さ・矢印サイズ

現場で最も見落とされがちなのが Thread 表記方式 である。社内標準が Simplified か Symbolic か を Template にプリセットしておかなければ、ビューごとに表記が変わる。

View Dependent Edit

特定のビューでのみ エッジを隠す/ハイライトしたい時に使用。モデルに手を加えず ビュー次元でのみ編集が適用されるため、他ビューには影響しない。

組立図で後方部品のエッジを視覚的に隠す場合 に有用。

Drawing Revision Control

図面 Revision を管理する 3 軸:

Revision Block: タイトルブロック横の Revision 表(ECO 番号・日付・作成者)。
Revision Clouds: 変更領域を雲形で強調。
Balloons / Delta Symbols: Δ1、Δ2 記号 で変更箇所を表示。

Teamcenter 環境では Item Revision が上がるとドローイング Revision も自動で増加 し、Structure Manager でどの Revision がどのアセンブリに紐付くか追跡できる。

PMI 概要

PMI(Product Manufacturing Information) は 製造・検査・組立に必要な寸法・公差・注記情報 を 3D モデルに直接埋め込む 機能である。

究極の目標は 2D 図面なしで 3D のみで製品定義を完結する MBD(Model-Based Definition) であり、ASME Y14.41 / ISO 16792 がその標準。

PMI の構成要素

寸法(Dimension): Linear、Angular、Radial、Diameter
Feature Control Frame(幾何公差)
Datum Feature、Datum Target
Surface Finish
Weld Symbol
Note / Callout
Material Specification
Custom Symbol

Model View と PMI 配置

PMI を空間に無造作に置くと互いに重なって読みにくくなる。NX は Model View という概念で PMI をグループ化 する。

Menu → View → Operation → New Model View でビュー生成
ビュー名、視点(Orientation)、Visible Object 集合 を指定
ビューごとに 表示する PMI セット を別設定

自動車・航空現場でよく使われる命名規則は MV-INSPECTION(検査用)、MV-ASSY-TOP(組立上位)、MV-MACHINING-OP10(加工工程別)のように 工程ベース で命名する方式である。

PMI 生成

Menu → Insert → Annotation → Dimension で Mode を 3D(PMI) にして寸法を打つと 該当 Model View に保存 される。

Annotation Plane は寸法が配置される平面で、通常 Model Plane が自動選択 されるが必要に応じて手動指定する。

Semantic PMI

単なる視覚的表示を超え、GD&T の Datum–Tolerance 関係がマシンリーダブル(machine-readable) として保存された PMI を Semantic PMI と呼ぶ。Semantic PMI は 下流プロセスで自動的に消費 される。

CMM 検査プログラム自動生成(Siemens Quality Planner、Mitutoyo MCOSMOS+ など)
CAM が 公差情報を読んで加工戦略・工具選定を調整
3D XML、JT、STEP AP242 で Export 時に PMI がともに伝送され、サプライチェーンで共有

> ヒント: PMI が 視覚的(graphic-only)にのみ 作成されると CMM 自動プログラムが読み取れない。Tolerance Type を明示し Datum 参照を必ず指定 してこそ Semantic レベルとなる。

MBD ワークフロー

3D モデルを完成 させる。
PMI ですべての寸法・公差・注記を 3D に直接配置 する。
用途別の Model View を複数作成(検査用、組立用、加工用)。
Teamcenter または JT で下流システムに伝達(図面なし)。
CMM が PMI を読んで検査プログラムを自動生成。
CAM が PMI 公差を基に加工戦略を自動選定。

MBD の中核的利点は Single Source of Truth: 図面解釈エラーが無く、国際協業で言語・表記差による混乱 が減り、検査と加工が自動化される。

航空 FAA/EASA 規定 で ASME Y14.41 が正式に認められて以来、航空部品は事実上 MBD が標準 である。

PMI 実務 Tip

組織別 PMI 標準(ASME Y14.41 または ISO 16792)の遵守可否を文書化する。
Model View の名前は 工程ベース で付ける(MV-FINAL-INSPECTION、MV-ASSY-STEP1)。
PMI の色は デフォルト青を維持 し、特殊公差のみ赤 で表示するのが現場慣行。
一つのビューに PMI を詰め込みすぎる とモデルが混雑する。ビュー別にフィルタリングする。
Display Instances: パターンフィーチャー一つのみに PMI を付け、残りは 「反復インスタンス表示」 オプションで自動伝播。
PMI の位置はドローイングレビューのように慎重に。3D での可読性はカメラ角度に大きく依存 する。

> 注意: PMI はモデル修正時に自動更新されるが、Face が削除されて参照が切れると壊れた状態で残る。定期的に Check for Broken PMI ユーティリティを実行して 整合性を点検 する。

PMI と Drafting の並行運用

多くの組織は 2D 図面を一度に完全には捨てられない。現実的な移行経路:

Phase 1: 2D 図面主導、PMI は参考情報としてのみ追加
Phase 2: PMI が Single Source of Truth、2D は PMI Inherit で自動生成
Phase 3: 2D 図面廃止、MBD のみ流通

Phase 2 で Drafting の Inherit PMI オプションを活用すれば、3D に配置した PMI が該当ビューに自動表示 される。寸法を 2 度入力しなくて済む のが大きな利点である。

Drafting・PMI 共通 Tip

矢印・テキストサイズは Drafting Standard に従属 するので、社内標準で上書きするには .nxd Preferences ファイルで管理する。
組立ドローイングの Parts List は Include/Exclude フィルタ を入念に設定する。標準部品(ボルト)はグループ集計、特殊部品は個別項目 に分けるのが一般的。
Title Block の Item ID・Revision・Date フィールド を Attribute 参照 で連結し手入力を無くす。
検図用の色規則: 変更部位は赤、参考注記は緑、寸法は青 が代表的慣行。

現場移行事例

国内完成車 OEM の一部は Powertrain 部門で既に Phase 3(2D 廃止)に到達 しており、ボディ/シャシー部門は Phase 2 に留まっている。

協力会社に対しては JT + PMI パッケージを基本として伝達 し、必要時に PDF 図面を補助添付する方式が広がっている。

航空分野 は FAA/EASA の MBD 認定以降、Phase 3 移行速度が最も速い。Boeing 787、Airbus A350 以降 PMI 中心データパッケージ がサプライチェーンで事実上標準化された。

実務チェックリスト

Drafting Standard がチーム標準(ISO/JIS/ANSI など)に設定されているか確認
タイトルブロックの Expression が Item ID・Revision と連動して自動更新されるか検証
Section Line をスケッチベースで作成し修正可能性を確保
Detail View Scale が上位ビューと異なる場合は明示的に指定
GD&T は Datum Feature Symbol → Datum Reference → FCF の順で一貫して配置
Parts List のバルーン番号と BOM テーブル番号が一致するか確認
Flat Pattern View は設計変更後に View Update を実行してブランクサイズを確認
PMI Model View 名が工程ベースで標準化されていること
Semantic PMI として作成され CMM・CAM で自動消費可能か検証
JT/STEP AP242 Export 時に PMI が正常伝達されるかサンプルテスト

PDF / 2D DWG Export

MBD がどれほど進展しても 外部サプライチェーンとやり取りする段階 では依然として 2D PDF・DWG が要求される。NX は次の Export 経路を提供する。

PDF: File → Export → PDF。シート別生成、3D PDF(U3D 内蔵) でモデル自体を書き出すことも可能
DWG/DXF: Drafting ビューを AutoCAD 互換レイヤー に変換。Drawing Standard に応じて線種・寸法表記がマッピングされる
3D PDF with PMI: PMI を保持したまま 3D PDF を生成、外部ビューアが CAD 無しでも PMI を回転・確認可能

> ヒント: 協力会社伝達用 PDF は Adobe 標準フォント(Helvetica、Times) に変換しなければ他 PC で レイアウトが崩れる。NX 内部フォントをそのまま埋め込むと ファイルサイズが不必要に肥大化 する。