CAD/CAM/CIM・FMSまとめ——生産自動化とシステム統合を図解で整理 | 中小企業診断士1次試験運営管理

「CADとCAMって何が違うの？」「CIMってどういう意味？」と過去問を解きながら混乱した記憶があります。コンピュータを使った生産の自動化・統合の仕組みは、製造業の競争力を語るうえで欠かせません。CAD/CAM/CIM・FMSの関係を図解で整理してみました。

この記事でわかること

CAD・CAM・CIMの定義と相互の関係
FMS（フレキシブル生産システム）の構成と特徴
GTとセルラー生産方式
NC工作機械・マシニングセンタとは
スマートファクトリー・IoTとの関連

CAD・CAM・CIMの関係——設計から製造まで

用語	正式名称	内容・機能
CAD	Computer Aided Design	コンピュータ支援設計。2D/3D図面の作成・修正・シミュレーションを行う
CAM	Computer Aided Manufacturing	コンピュータ支援製造。CADデータをもとにNC工作機械の加工プログラムを自動生成する
CAE	Computer Aided Engineering	コンピュータ支援エンジニアリング。強度・熱・流体解析などのシミュレーションで試作を省く
CIM	Computer Integrated Manufacturing	コンピュータ統合生産。CAD/CAM・生産管理・在庫管理・販売管理などを統合的に管理するシステム

FMS——多品種少量生産に対応する柔軟な自動化

FMS（フレキシブル生産システム）とは

多品種・変量生産に対応できる柔軟性（フレキシビリティ）を備えた自動化生産システム。

主な構成要素：
① NC工作機械・マシニングセンタ：数値制御で多様な加工が可能な工作機械
② 自動搬送システム（AGV等）：製品・材料を自動で搬送する無人搬送車
③ 自動倉庫（AS/RS）：コンピュータ制御の自動格納・取り出し設備
④ セントラルコンピュータ：全体の制御・スケジューリングを統合管理

メリット：段取り替えが少ない・24時間無人稼働・多品種対応
デメリット：初期投資が大きい・高稼働率が必要

GT（グループテクノロジー）とセルラー生産

概念	内容
GT（グループテクノロジー）	形状・加工工程が類似した部品をグループ化し、同じ機械グループで効率的に加工する考え方
セルラー生産方式	GTに基づき、特定の部品グループを担当する機械セル（グループ）を構成し、ライン生産と個別生産の長所を組み合わせた方式
マシニングセンタ	フライス・ドリル・旋削など複数の加工を1台で行えるNC工作機械。工具自動交換装置（ATC）を備える
DNC	Direct Numerical Control。複数のNC工作機械を1台のコンピュータで一元管理・制御する方式