協調エンジニアリング：Team Ribbot と実現する高精度の力

投稿日 2026/08/4 火曜日

At a Glance

BattleBots Pro League 向けに製作された戦闘ロボット「Team Ribbot」のストーリーを通じて、変換時のほんの小さなミスであっても、コストのかかる再設計や納期遅延につながり得ることがよく分かります。ECAD と MCAD 間の直接同期に MCAD CoDesigner を活用することで、チームはデータの整合性を維持し、設計インテリジェンスを保持し、変換エラーを排除できます。その結果、1 ミリメートルの違いも無駄にしない設計を実現できます。

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高性能ハードウェアでは、わずか1ミリの差で部品が収まるか、不適合になるかが決まります。ところが、設計を電気系ツールと機械系ツールの間で受け渡す従来の方法では、その1ミリを信頼することが困難です。STEP、DXF、IDFのような中立的な交換ファイルは、あるアプリケーションの言語で作られた設計をいったん汎用形式に変換し、さらに受け取り側でもう一度変換し直す必要があります。変換のたびにジオメトリは単純化され、座標は丸められます。最初の小さな変換誤差が、最後には適合不良へとつながります。

STEPやIDFのような中立ファイルは、設計からインテリジェンスを取り去り、手作業で修正しなければならない分断されたジオメトリだけを残します。
危険なのは大きなエラーではなく、小さなエラーです。ほんのわずかなミリ単位のずれは見過ごされ、その上に積み上げられるすべてを狂わせます。
MCAD CoDesignerは中間ファイルを使わず、双方向にネイティブ転送を行うため、誤差を生む変換ステップ自体が存在しません。
ネイティブ転送では、形状だけでなく設計のインテリジェンスも保持されます。部品番号やデジグネータは、電気設計と機械設計の間で関連付けられたまま維持されます。

Ribbotの事例：ミリ単位が重要なとき

Ribbot は、BattleBots Pro League向けに製作された250ポンド級のコンバットロボットです。そのカスタムモーターコントローラーには、ミリ単位の精度が求められます。この基板には両面に重要部品が実装され、電気接続用の機械的フィーチャーがあり、さらに実際の予圧がかかった状態でFETにヒートシンクを押し当てるための取り付け穴も備えています。

これほど高密度になると、変換エラーは単なる丸め誤差では済みません。ファイル変換中にピン位置がミリ未満でもずれれば、基板は加工済みアルミニウム筐体に収まらなくなります。厳しいスケジュールと限られた予算の中でリーグ上位を争うチームにとって、たった一度の不適切なデータ転送が、筐体をゼロから再設計しなければならない事態を招きかねません。最も安全な方法は、プロセスからサードパーティ製ファイルを完全に排除することでした。

中立ファイルの欠点

従来のワークフローの弱点は、その中立交換ファイル自体にあります。STEPやIDF形式はモデルからインテリジェンスを取り除き、構造化された設計を、つながりのない形状の集合へと変えてしまいます。

脅威となるのは大きなエラーではありません。原点の誤りや軸の反転は明らかなので、すぐに誰かが気付きます。本当に危険なのは、顕微鏡的な小さなミスです。インポート時の1ミリの丸め誤差は目視ではわかりません。そのまま見逃され、エンジニアはすでに誤っている土台の上に設計を積み上げ続けてしまいます。エラーが表面化したときには、早期に発見していれば済んだはずのコストを、はるかに上回る修正費用が発生します。

旧ワークフロー：エクスポート／インポートのルーレット

以前は、電気設計エンジニアがIDFファイルをエクスポートし、圧縮して機械設計エンジニアにメールで送り、受け取った側はデータが無事に渡っていることを願いながらインポートしていました。

データ転送のたびに手作業での修復が必要でした。中立形式では拘束条件が失われ、曲線も歪むため、エンジニアは作業を始める前にスプラインを再構築し、取り付け穴を再調整し、アセンブリの拘束をやり直さなければなりませんでした。彼らがしていたのは設計ではありません。データのつぎはぎと、フォーマットの限界への対処でした。ひとつ欠陥を見逃すだけで、組み立て時に何も合わず、筐体全体の再設計へと連鎖する可能性がありました。

新ワークフロー：ネイティブで直接同期

Ribbotは、MCAD CoDesignerの直接同期を使用することで、プロセスからフォーマット由来の誤差を排除しました。外部ファイルを生成する代わりに、CoDesignerは設計をAltium Designerと機械CADツールの間でネイティブに移動させます。基板設計のデータ構造を、機械アセンブリのネイティブ形式へ直接マッピングします。変換ステップがないため、変換誤差もありません。

電気設計チームが高密度コネクタを配置すると、機械設計チームには変更のない正確な幾何表現がそのまま渡されます。この直接リンクにより、チームはデータを損なうことなく、厳しい取り付け位置条件や高い部品密度に対応できます。Timの言葉を借りれば、チームはもはや、機械設計に誤りを持ち込んだり、電気設計に不適切な入力を与えたりしかねない、散在するエクスポート済みソリッドファイルに悩まされることがなくなったのです。

双方が信頼できる、単一の高忠実度モデル

その結果、電気と機械の両領域が頼れる単一の信頼できる情報源が実現しました。Nickは、ECADとMCADの両方で高忠実度モデルが得られることで、機械設計と電気設計が実際の配置で確実に整合するという自信を、どちらのエンジニアにも与えると説明しています。その自信があったからこそ、チームは機械加工の金属部品にコストをかける前に、3Dプリントのような迅速な手法で筐体内への基板の収まりを確認できました。ロボットを初めて組み上げたとき、すべてが適切に収まりました。想定外はありませんでした。

「コンポーネントを3Dで確認し、それがシャーシ内でどのように配置されるかを正確に把握できる能力は、まさにゲームチェンジャーです。壁やサポートビームに何かが干渉するのではないかと心配する必要はありません。なぜなら、高忠実度モデルですでに確認できているからです。」— Cam Collins、主任機械設計エンジニア

ネイティブ同期が役立つ理由

MCAD CoDesignerは、中間ファイルを使うことなく、Altium Designerと、SOLIDWORKS、PTC Creo、Autodesk Inventorを含む主要なMCADツールを橋渡しします。これにより、次の2つが実現します。

ジオメトリがそのまま保持されます。複雑な基板外形、曲線の切り欠き、スプラインや円弧の数学的記述は、STEPやDXFエクスポートでよくあるように直線セグメントへ近似されることなく、正確に転送されます。
インテリジェンスも保持されます。転送されるのは形状だけではありません。部品デジグネータや部品番号は電気設計環境と機械設計環境の間で関連付けられたまま維持されるため、ある部品への変更は、その対応先にもリンクを失うことなく反映されます。

利用可能なあらゆる立方ミリメートルを使う筐体内に非矩形基板を設計するチームにとって、この精度こそが、部品がそのままぴたりと収まるか、それとも作り直しになるかの違いを生みます。