CAD

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CAD （キャド、Computer Aided Design.（コンピュータ エイテッド デザイン））は、コンピュータ援用設計とも呼ばれ、コンピュータを用いて設計をすること。あるいはコンピュータによる設計支援ツールのこと（CADシステム）。

CADを「コンピュータを用いた製図システム」と解する場合は Computer Assisted Drafting, Computer Assisted Drawing を指し、同義として扱われることが多い。

目次 1 概要 2 CADの種類 2.1 機械用CAD(メカCAD) 2.2 建築用CAD 2.2.1 建築設備用CAD 2.3 電気系CAD 3 ファイルフォーマット 4 日本国内の代表的な市販CADソフト 5 日本国内で代表的な無料CADソフト 6 日本国内で代表的なシェアウェアCADソフト 7 関連項目 8 外部リンク

[編集] 概要

機械系CADは登場時には主に機械製図作業を支援するために用いられた。製図用紙に図面を描く代わりにタブレットのような入力デバイスとディスプレイを使い、対話式に図面情報をコンピュータに取り込むことによって、以下のように設計の効率化や正確さの向上ができた。

1. 繰り返し図形をコピーで作れるので効率的に作図可能。また、類似図面の作成が容易
2. コンピュータが持つデータから寸法を記入するため、単純な寸法ミスを無くせる
3. 設計途中での寸法や面積の測定により、手計算の手間を省ける
4. 設計したデータはプロッターに出力するので、細部まで正確な描画が可能

その後、コンピュータ上のデータを下流の生産工程で有効活用するためにCAM、CATなど、逆に上流で強度や振動などを解析するためにCAEなどの技術が開発提供され、これらを EDPS/MISといった情報処理システムと統合して CIMS（Computer-integrated manufacturing system）という概念に発展した。

一方、電気系ではプリント基板のパターンを効率良く設計するためのシステムが、半導体産業では集積回路のフォトマスクを設計するためのシステムが開発された。また、電気回路の動作シミュレーションのためのシステムなどを加えて電気系CADの分野が生まれ、後に EDAという言葉が使われるようになった。

市販のCADは一般的に毎年バージョンアップが存在し、その度に高額なライセンス料が発生するため、中小企業にとっては痛手でもある。仮にバージョンアップをしなかった場合、数年後のバージョンでは現在の保存形式がサポートされないなど、かなり強引な手を使う企業も少なからず存在する。また、官公庁や元請けにお墨付きのCADも存在し、下請けは中々他のCADに変更できないなどの問題もある。

[編集] CADの種類

各分野用に各種のCADが用意されている。

• 機械用CAD(メカCAD)
• 建築用CAD
• 建築設備用CAD
• 土木用CAD
• 電気用CAD
• 回路用CAD
• 基板用CAD
• 半導体回路分野

半導体回路設計の分野では、単なる形状設計に留まらなくなりElectronic Design Automationと呼ばれることが多い。

• 半導体デバイス分野

半導体デバイス分野ではTCADと呼ばれているが、TCADはCADではなく、他の分野のCAEと呼ばれている範囲を示している。

• その他、熱解析用、電磁波解析用等の専用のCADがある。
• 服飾デザイン、配管、橋梁などの分野にも専用のCADがある。

[編集] 機械用CAD(メカCAD)

内部的にデータが２次元(x,y)で表現されているものを2次元CAD(2D CAD)と呼び、表示上では、立体を正面図・側面図・平面図等の平面図形として表示・操作する。内部的にデータを３次元(x,y,z)で表現するものを3次元CAD(3D CAD)と呼び、モニターなどの表示デバイスで陰影などを付け、3次元的に表示・操作する。内部的には２次元で表現されているが、表示上３次元CADに似た表示をするものを2.5Dと呼ぶ場合がある。

グラフィックソフトのデータは大別して線分要素で表示するベクトルデータ（ベクターデータ）とビットマップで表示するラスターデータがあるが、作図ソフトとしてのCADではベクトルデータによるものが多い。

ベクトルデータは2次元CADでは始点から終点を示す(x1, y1) (x2, y2)、3次元CADでは(x1, y1, z1) (x2, y2, z2)のような座標値で線分要素を表現する。 　３次元CADは、作図できる形状により、ハイエンド、ミッドレンジ　などに種類分けされ ハイエンドCADでは、Dassault Systems社のCATIA、PTC社のPro/ENGINEER、UGS社のNX、 ミッドレンジCADでは、SolidWorks社のSolidWorks、Autodesk社のInventorがシェアの大部分を確保している。

[編集] 建築用CAD

建築分野では、建物や構造物などの建築物の立体を平面図・立面図・断面図、あるいは透視図等の図面として表現し、それにより建築物を製作＝施工していくことになる。技術者の専門領域に応じて、意匠、構造、設備などの図面群が存在し、それらの図面を作成するソフトウェアを建築CADと呼ぶ。図面は設計行為の成果物であるが、建築CADのレベルも製図をするだけのものから、より専門的な検討、解析、シミュレーションなどを含んだ高度なレベルまで存在することになる。

DRA-CADやJw_cad、VectorWorks、AutoCADなどは、日本の建築分野でよく利用されているCADである。これらは、図面を作成する機能や3次元モデルを作成するモデリング機能などが搭載されている。 また、近年3次元オブジェクトCADという呼び方が定着し、Bentley社のBentley Architecture、Autodesk社のRevit、同じくAutoCAD Architectural Desktop（通称ADT）、GRAPHISOFT社のArchiCADなどがその代表的なCADである。

[編集] 建築設備用CAD

一般的に、建築用CADとは意匠設計図を作成するためのCADを指すが、建築設備という専門分野に特化した専用CADも多々存在する。基本機能としては部材記号や配管・配線を表示する線種が標準登録されており、配置・ルートの変更などを容易に行なうことができるなど、さまざまな機能を有している。 国内で圧倒的シェアを誇るCADWe'll CAPE、後継バージョンのCADWe'll tf@s、同社の発売する3D CAD CADwe'll U/kitがある。 近年は、AutoCADベースのCAD（アドイン）として、BrainGearも注目を浴びている。

[編集] 電気系CAD

電気系CADは基本的に2次元CADである。大きく回路図用とレイアウト用に分かれる。レイアウト用はさらにプリント基板用とフォトマスク用に分かれる。回路図用は電気、電子回路、論理回路などの接続情報を表現するものであり、寸法は重視しないためCADの範疇に入るかどうかは微妙であるが寸法重視のレイアウト用と一体の場合も多い。レイアウト用は基板や複数種の配線などを表現するためのレイヤー（層）を扱え、かつ小さなブロックを組み合わせより大きなブロックにしていくような階層を持たせた設計が可能となっている。

ケイデンス・デザイン・システムズやメンター・グラフィックスなど米国企業が大きなシェアを持つが図研(プリント基板)やジーダット（旧・セイコーインスツルメンツ）（フォトマスク）などの国産品もある。

[編集] ファイルフォーマット

• DCC
• DGN
• DXF
• DWF
• DWG (AutoCAD / AutoCAD LTシリーズ用ファイルフォーマット)
• E2
• E3
• IGES
• JAMA
• JWC
• JWW
• MPP
• MPS
• MPW
• MPX
• MPZ
• MODEL
• PLA (ArchiCAD用アーカイブファイルフォーマット)
• PLN (ArchiCAD用標準ファイルフォーマット)
• SIMA
• STEP
• STL
• SXF(SFC,P21)
• CFIO
• UFIO
• GERBER
• GDSII
• OASIS
• BMI (MICRO CADAM 用中間ファイル)

[編集] 日本国内の代表的な市販CADソフト

• Alias（現 Autodesk）
  • StudioTools
• Autodesk
  • AutoCAD
  • AutoCAD LT
• Bentley
  • MicroStation
• キャムタス
  • Speedy
• CoCreate
  • OneSpace Designer
  • ME10
• Dassault Systems
  • CATIA
• DESIGN CREATION INC.
  • CADPAC
• Graphisoft
  • ArchiCAD
• Informatix
  • MicroGDS
• エーアンドエー株式会社（開発元:米国Nemetschek North America）
  • VectorWorks
• OSK
  • EXPERT-CAD
• PTC
  • Pro/ENGINEER
• Think3
  • ThinkDesign
• トヨタケーラム
  • ケーラム　ゼン
• SolidWorks
  • SolidWorks
• UGS
  • NX
  • SolidEdge
• 日本ユニシス
  • CADCEUS
• 構造システム／建築ピボット
  • DRA-CAD
• masterCam
• シビルソフト開発
  • Civil Rapid
• 株式会社ダイテックソフトウェア
  • CADWe'll
  • ARCDRAW
• 富士通株式会社
  • SolidMX
• 株式会社ZERO
  • ZERO CADシリーズ
• 福井コンピュータ株式会社
  • ARCHITREND Z

[編集] 日本国内で代表的な無料CADソフト

• DJ!! Standard
• HO_CAD
• Jw_cad
• SagCAD
• QCad
• AlibreDesign Xpress

[編集] 日本国内で代表的なシェアウェアCADソフト

• BeDraw
• M7
• AxxCad

[編集] 関連項目

• CAM
• CAE

[編集] 外部リンク

• CAD-data.com http://www.cad-data.com/