3D CAD選び方ガイド、SOLIDWORKS・Fusion 360・Onshapeを試作・量産目線で比較
製品開発を始める際、まず直面するのが3D CADの選定です。手軽に始められる無料のCADから、プロ仕様の高機能なものまで多種多様なソフトウェアがあり、どれを選べば良いか迷う方も多いのではないでしょうか。特に、試作から量産までを見据えた場合、単に「使える」だけでなく、将来的な設計効率や製造パートナーとの連携、コストまで考慮した選定が重要になります。
今回は、主要な3D CADであるSOLIDWORKS、Fusion 360、Onshapeの三つに焦点を当て、それぞれの機能や特性、価格体系、クラウド対応、そして製造会社との連携方法について、試作から量産という実務の視点から比較し、用途に応じた選び方の基準を示します。
製品開発の第一歩、3D CAD選びに迷っていませんか
「とりあえず無料で手軽に使えるCADから始めよう」と考えるのは自然なことです。しかし、試作段階では問題なくても、製品化を進めるにつれて、選んだCADが足かせとなる状況は少なくありません。例えば、複雑な設計変更への対応が困難になったり、製造委託先とのデータ連携でトラブルが発生したりといった問題です。
3D CADは単なるモデリングツールではなく、製品の品質や開発スピード、さらにはコストに直結する重要な基盤です。特に、機構設計においては、設計の自由度、解析機能、図面作成の精度などが製品の完成度を大きく左右します。長期的な視点を持って、自身の開発フェーズや目標とする製品規模に合ったCADを選ぶことが、スムーズな製品化への鍵となります。
試作から量産まで見据えた3D CAD選定の重要性
製品開発のプロセスは、アイデア出し、試作、評価、量産準備、量産という段階を踏みます。それぞれの段階でCADに求められる機能や特性は異なります。
試作段階では、アイデアを素早く形にし、検証できる柔軟性や手軽さが重視されます。3Dプリンターとの連携や、直感的な操作性も重要です。一方で、量産段階に入ると、設計変更の履歴管理、精密な図面作成、部品表の生成、製造工程を見据えたデータ作成能力が不可欠になります。また、外部の製造委託先とのデータ連携もスムーズに行える必要があります。異なるCADを使っていると、データの変換作業に手間がかかったり、情報が欠落したりするリスクがあります。
主要3D CADの機能と特性を比較する
ここでは、現在多くの開発現場で利用されているSOLIDWORKS、Fusion 360、Onshapeの三つのCADについて、その特徴を比較します。
SOLIDWORKS：高機能と安定性、業界標準
SOLIDWORKSは、長年にわたり多くの製造業で利用されてきた実績を持つ、高機能なパラメトリックCADです。複雑な部品設計から大規模なアセンブリ、シミュレーション、図面作成まで、製品開発に必要なあらゆる機能を網羅しています。安定性が高く、豊富な学習リソースやコミュニティが存在するため、困ったときに情報が得やすい点もメリットです。
しかし、その高機能さゆえに、導入コストが高く、高性能なPCが必要となる場合があります。また、基本的にはデスクトップアプリケーションであるため、複数人でのリアルタイムな共同作業には別途データ管理システムが必要になることもあります。
Fusion 360：オールインワンとクラウドの利便性
Fusion 360は、設計、CAM（切削加工）、CAE（解析）、レンダリングなど、製品開発の一連のプロセスを統合したクラウドベースのソフトウェアです。比較的安価なサブスクリプションモデルで提供され、個人事業主や中小企業、教育機関など幅広いユーザーに支持されています。クラウド連携が強みで、どこからでもデータにアクセスし、共有できる利便性があります。
機能面ではSOLIDWORKSに劣る部分もありますが、多くの汎用的な用途には十分対応できます。学習コストも比較的低く、これから3D CADを始める方にも選択肢の一つとなります。
Onshape：完全クラウドでのコラボレーション
Onshapeは、ブラウザだけで全ての操作が完結する、完全クラウドベースの3D CADです。ソフトウェアのインストールが不要で、OSに依存せず、どこからでもインターネット環境があればアクセスできます。最大の特徴は、Googleドキュメントのように複数人で同時にリアルタイムで設計作業を進められる強力なコラボレーション機能です。バージョン管理も自動で行われるため、設計変更の履歴管理が容易です。
無料版（公開ドキュメントのみ）も提供されており、手軽に始められますが、ネットワーク環境に依存するため、オフラインでの作業はできません。また、まだ比較的新しいCADであるため、既存の製造エコシステムとの連携においては、ファイル形式の互換性などで確認が必要な場合もあります。
各CADの比較表
| 項目 | SOLIDWORKS | Fusion 360 | Onshape |
| :----------- | :------------------------ | :--------------------------- | :--------------------------- |
| 形態 | デスクトップアプリ | クラウドベースのデスクトップアプリ | 完全クラウド（ブラウザ） |
| 価格体系 | 買い切り・サブスクリプション | サブスクリプション | サブスクリプション・無料版あり |
| 主な機能 | 高機能なパラメトリックモデリング、アセンブリ、図面、解析 | 設計、CAM、CAE、レンダリング統合 | パラメトリックモデリング、アセンブリ、図面、強力なバージョン管理とコラボレーション |
| クラウド連携 | データ管理システムと連携で可能 | データはクラウド管理、どこからでもアクセス | 全てのデータと機能がクラウド上、リアルタイム共同作業 |
| 学習コスト | 中〜高 | 中 | 低〜中 |
| 製造連携 | 業界標準、多くの企業が対応 | 汎用的なデータ形式に対応、CAM連携 | 汎用的なデータ形式に対応、リアルタイム共有 |
| 向いている用途 | 大規模・複雑な製品開発、既存データ資産活用、高精度な図面作成 | 個人・中小企業、試作から小ロット生産、設計から製造まで一貫、学習用 | リモートチームでの共同開発、バージョン管理重視、Macユーザー、手軽に始めたい |
試作段階で重視すべきCADのポイント
試作段階では、アイデアを迅速に検証し、問題点を発見・改善することが重要です。この段階では、複雑な機能よりも、直感的な操作性や、修正のしやすさ、そして3Dプリンターとの連携がスムーズに行えるかどうかがポイントになります。
多くのCADは3Dプリンターで利用されるSTL形式への出力に対応しています。しかし、設計変更が頻繁に発生する試作段階では、履歴ベースで設計変更が行えるパラメトリックモデリング機能が特に役立ちます。寸法や形状を後から簡単に変更できるため、試行錯誤の時間を短縮できます。
当社では、10台〜100台程度の小ロットの試作段階では、既製品の筐体や部品を最大限に活用し、足りない部分だけを設計・製造することでコストを抑える提案をしています。この段階では、3Dプリントによる機能試作が非常に有効です。ただし、3Dプリントは積層の筋が見えるため、人に見せる製品サンプルとしては、CNC削り出しなど別の工法を使うこともあります。CNC削り出しは、1個の加工に10〜13時間かかることがあり、量産には向きません。このように、用途に応じて最適な工法とそれに合わせたCADデータの準備が求められます。
量産段階で求められるCADの機能と連携
製品が試作段階を終え、量産へ移行する際には、CADに求められる要件は大きく変わります。量産では、設計の精度、信頼性、そして製造工程との連携が最重要になります。
量産においては、部品の公差設定、製造性を考慮した設計（DFM: Design For Manufacturability）、そして金型設計のための詳細なデータ作成が不可欠です。日本で金型を1型起こすと、およそ100万円かかるのが目安です。この高額な投資を無駄にしないためにも、CADデータは非常に重要です。正確な図面と、金型メーカーが利用できる形式でのデータ提供が求められます。
また、数多くの部品で構成される製品の場合、部品の管理やアセンブリの整合性を保つための機能も重要です。設計変更があった際の履歴管理や、関連部品への影響を自動で反映させる機能などは、量産における手戻りを防ぎ、コスト削減に貢献します。当社では、1,000台以上の製品で金型やオリジナル基板への投資が回収できる可能性が出てきます。このような規模の製品開発では、将来的な設計変更やメンテナンスを見据えたCADデータ管理体制が不可欠です。
製品化に向けたCADデータと製造パートナーの連携
製品を量産する上で、設計データと製造パートナーとのスムーズな連携は欠かせません。異なるCADを使っている企業間でデータをやり取りする場合、STEPやIGESといった汎用ファイル形式がよく利用されます。これらの形式は、異なるCAD間でのデータ互換性を保つために広く使われています。
しかし、汎用形式での変換には、データの情報の一部が失われたり、形状が正確に再現されなかったりするリスクも伴います。そのため、可能であれば、製造を委託するパートナー企業がどのCADを使用しているかを確認し、それに合わせてCADを選定したり、データの受け渡し方法を事前に協議したりすることが望ましいです。特に、金型設計や精密加工を依頼する際には、ネイティブデータ（CAD本来のデータ形式）での受け渡しが最も確実です。
サイコス・ジャパンが考える最適なCAD選定と製品化支援
サイコス・ジャパン株式会社は、京都を拠点に1990年から35年間、製品開発に携わってきました。機構設計、電子基板設計、組み込みソフト、クラウド、そして量産まで、製品づくりの全工程を一社で取りまとめる体制を持っています。この経験から、設計段階でのCAD選定が、その後の製品化プロセス全体に大きな影響を与えることを実感しています。
当社では、他社や個人、フリーランスの方が作った試作品を持ち込まれ、製品化の支援をするケースも多くあります。お客様の作りたい台数、予算、製品の要求品質に合わせて、最適なCADや設計・製造方法を提案しています。どのようなCADデータであっても、製品化に最適な形で活用できるよう、専門の技術者がサポートします。
3D CADの選定に迷っている方、試作はできたものの製品化の壁に直面している方は、まずはお気軽にご相談ください。初回のご相談は無料です。写真と経緯のメモだけでも構いませんので、製品化への第一歩を一緒に踏み出しましょう。