CADと基幹システムを連携する方法｜メリット・注意点・導入事例を解説

1. はじめに 

製造業では、CADシステムとERPなどの基幹システムで情報が分かれて管理されていることがあります。そのため、BOM（部品表）や品番、部品名などの重要な設計情報を手入力で登録する必要があり、設計部門から製造・購買部門へ情報を引き継ぐ際に、転記ミスや作業工数の増加につながるケースも少なくありません。

また、設計変更が発生した際には、CADデータと基幹システムの双方を更新しなければならず、部門ごとに情報を更新する手間がかかり、更新漏れが起こりやすいことも課題です。こうした課題は、CADデータ管理やERP連携ツールなどを活用し、CADとERPを連携させることで大きく改善できる可能性があります。

本記事では、CADとERPなどの基幹システムを連携するメリットや、導入時に注意したいポイント、連携の具体的な方法や実際の導入事例について解説します。特に、コスト削減や品質向上、部門間のコミュニケーション改善を目指すプロジェクトマネージャーの方に向けて、導入を検討する際に役立つ情報をお伝えします。

CADと基幹システムのデータ連携によって設計情報の受け渡しを自動化し、効率的なワークフローを構築することは、製造業のデジタルトランスフォーメーションを進める第一歩となります。

2. CADと基幹システム連携の基本概念

2.1. CADと基幹システムの役割とは？

CADシステムは、製品の形状や構造を設計するために欠かせないツールです。3Dモデルや図面の作成に加え、部品の詳細情報を定義する役割も担っています。一方、ERPなどの基幹システムは、製造や購買、在庫など、企業活動に関わるさまざまな情報を管理するシステムです。

例えば、CADでは形状データのほか、材質やサイズなどの情報を扱います。一方、ERPでは仕入先の情報や在庫数などを管理しています。これらのシステムを連携することで、設計情報と調達・生産に関する情報を相互に活用できるようになります。

CADとERPを連携させることで、設計部門と製造・購買部門の間で情報を正確に共有しやすくなります。その結果、不要なやり取りやデータの転記ミスを減らす効果が期待できます。また、プロジェクトマネージャーにとっても、全体のスケジュールを把握しやすくなり、迅速な判断に役立つでしょう。

2.2. 連携できる情報の種類

CADとERPを連携させることで、BOMの管理を効率化できます。BOMは、製品の製造に必要な部品や素材、数量などをまとめた表です。設計段階ではCADの情報をもとに作成され、ERPでは在庫管理や発注情報と結び付けて活用されます。

CADとERPの間では、主に以下のような情報を連携できます。

連携する情報	主な活用例
BOM（部品表）	部品構成や数量の共有、生産・調達業務への活用
品番・部品名	設計部門と製造・購買部門での情報共有
材質・仕様情報	部品の調達や製造時の確認
図面番号	製造現場での図面の参照や設計変更管理
部品の階層構造・属性情報	見積もりや生産計画への活用

これらの情報を連携することで、設計情報を製造・購買などの後工程で活用しやすくなり、部門間の情報共有も効率化できます。

2.3. PDM・PLMとの連携の重要性

CADデータをERPへ直接渡す方法もありますが、PDMやPLMを介した方が、情報を管理しやすくなる場合もあります。PDMは製品データ管理を意味し、設計データのバージョン管理や図面管理などに特化したシステムです。

一方、PLMは製品のライフサイクル全体を管理するシステムです。製品の開発段階から廃棄・リサイクルまでの情報を統合的に管理し、製品に関わる幅広い工程を対象としている点が特徴です。

こうしたシステムを活用することで、CADとERPの間でデータをより確実に受け渡し、設計情報の連携を自動化しやすくなります。特に、大規模な製造業や複雑な製品を扱う企業では、PDM・PLMの活用も検討するとよいでしょう。

3. CADと基幹システムの連携方法

CADと基幹システムを連携する際には、データの受け渡し方法やシステム構成に応じて、以下のような選択肢があります。

連携方法・構成	特徴	導入時の主な確認事項
CSV・XML連携	ファイルを出力・取り込みして情報を受け渡す	データ形式や更新タイミング
API連携	システム間のデータ交換を自動化できる	APIの対応状況や開発・保守
PDM・PLMを介した連携	設計情報を管理しながらERPへ受け渡す	既存システムとの互換性や導入コスト

PDM・PLMを介した連携でも、CSV・XMLやAPIを利用する場合があります。それぞれの特徴について、以下で詳しく解説します。

3.1. ファイルベースの連携：CSV・XML活用法

一つ目は、CADシステムやPDMシステムからCSVやXMLなどのファイルをエクスポートし、ERPに取り込む方法です。Autodeskの公式ヘルプによると、Vault Professionalには、アイテムのプロパティやBOMをCSV・XMLなどの形式でエクスポートする機能があります。（参照*1）

出力したデータをERPへ取り込む際は、ERP側のインポート機能を使用し、必要に応じてデータ変換ツールや連携ツールなどを利用します。

この方法は比較的導入しやすく、既存のシステムに大きな変更を加えずに連携できる場合があります。ただし、ファイルをエクスポートするタイミングや、データ更新時の差分管理など、運用ルールを適切に決めておかないと、情報の不整合が生じる可能性があります。

導入する際は、ERP側で取り込めるデータ項目やファイル形式の制約を事前に確認することが重要です。こうした点を確認することで、BOM管理やデータ連携を円滑に進め、転記ミスの削減につなげられます。

3.2. APIを利用した直接連携

二つ目は、APIを利用してシステム間でデータを直接やり取りする方法です。CADシステムやPDMシステムが提供するAPIを使い、ERP連携ツールや独自に開発したプログラムを通じて情報を取得し、ERPへ送信する仕組みが代表的です。

例えば、Autodeskの公式サポートでは、Fusion ManageとERPを接続するための標準統合インターフェースは提供されておらず、Fusion Manage APIを利用した連携方法が案内されています。（参照*2）

この方法では、ファイルを手動で受け渡す作業を減らし、システム間のデータ連携を自動化できます。連携の仕組みによっては、定期的なデータ更新や、設計情報の承認に合わせた自動送信なども可能です。

例えば、BOMや設計変更情報をERPへ連携することで、購買部門が必要な情報を確認しやすくなり、部品の手配や生産準備を効率化できます。ただし、データが反映されるタイミングは、連携システムの設計によって異なります。

一方、APIを利用した開発や保守には専門知識が必要です。システムのバージョンアップに伴い、APIの仕様が変更される可能性もあるため、長期的な運用を見据えて費用対効果を検討することが重要です。

3.3. PDM・PLMを介した連携プロセス

三つ目は、PDMシステムやPLMシステムを介してデータを連携する方法です。例えば、PTC WindchillにCADデータを集約し、そこからSAP ERPへ必要な情報を受け渡す仕組みが連携例として挙げられます。

PDM・PLMがCADとERPの橋渡しをすることで、設計段階でのファイル管理やリビジョン管理を効率化しながら、ERP側でも整合性の取れた情報を使って製造指示や在庫管理を行えます。これにより、製造業の業務効率化を支えるデジタルワークフローを構築できます。

この方法は初期導入コストが高くなる傾向があるものの、大規模な組織や設計から製造までの工程が複雑な場合に有効です。中長期的には、部門間の情報共有や設計変更管理にかかる負担を減らせるメリットも期待できます。

4. 連携による主なメリット

4.1. データの二重入力削減

CADで定義した品番やBOM情報をERPへ手入力する作業を大幅に減らせることが、主なメリットです。システム連携によって転記作業を削減できれば、プロジェクト全体の作業工数が減り、コスト削減も期待できます。

また、部品表の改訂や図面番号の更新が発生するたびに、同じ情報を入力し直す手間も減らせます。データ連携の仕組みを整えることで、設計から製造までの業務の流れを簡素化できます。

特に、設計情報が頻繁に変更される製品開発では、こうした効果が大きく、システム連携を導入する必要性も高まるでしょう。

4.2. 入力ミスと情報不整合の防止

手作業でデータを入力する場合、ヒューマンエラーが発生する可能性があります。例えば、部品名や数量を一桁間違えただけでも、後工程に大きな影響を与えることがあります。

一方、CADとERPを連携させれば、CADで管理している情報を自動的に受け渡せるため、転記ミスを大幅に減らせます。PDMシステムなどを活用することで、設計情報を確認し、適切なデータをERPへ送る仕組みも構築できます。

その結果、部門間の認識の違いや手戻りが減り、プロジェクト全体の品質向上にもつながるでしょう。

4.3. 設計変更の迅速な対応

CADで設計変更が発生した際、変更後のBOMや部品情報をERPへ連携することで、製造・購買部門が最新の設計情報を確認しやすくなります。変更内容を適切に共有できれば、部品の手配や生産計画の見直しも迅速に進められます。

ただし、既存の在庫情報や発注状況を変更する際は、業務上の確認や承認が必要になる場合があります。そのため、設計変更情報をどの段階でERPに反映するか、あらかじめルールを決めておくことが重要です。

このように、設計から購買・製造へ円滑に情報を共有できる仕組みは、設計変更に伴うリスクの軽減にも役立ちます。例えば、変更内容を関係部門へ速やかに共有することで、古い設計情報に基づく部品の手配や製造を防ぎやすくなります。

その結果、設計変更への対応にかかる時間や手戻りを減らし、製品開発の効率化や品質向上につながることが期待できます。

4.4. 部門間コミュニケーションの改善

設計・購買・製造の各担当者が共通のデータベースや情報を活用できることも、大きなメリットです。それぞれの担当者が必要なCADデータやBOM情報を迅速に確認できるため、問い合わせや情報を探す時間の削減につながります。

また、CADからERPへのデータ連携が円滑になることで、社内で統一された情報や数値をもとに話し合えるようになります。これにより部門間の連携が強化され、プロジェクトに取り組む意欲の向上も期待できます。

さらに、新しいアイデアや改善策が生まれやすい環境づくりにも役立ち、企業全体の競争力向上につながる可能性があります。

5. 実際の導入事例

5.1. Autodesk Inventor・VaultとERPの連携事例

Autodeskの公式サイトでは、製造設備メーカーのB&P EngineeringによるCADとERPの連携事例が紹介されています。同社では、Autodesk Inventor、Vault Professional、連携アドオンのArkance Business Connectを組み合わせ、設計情報とERPを連携する仕組みを導入しました。

この仕組みにより、ERPに登録された材料情報を設計時に参照し、設計で作成したBOMをERPへ受け渡せるようになりました。設計部門と製造部門のデータ連携を進めることで、手作業による情報の受け渡しを減らしています。

Autodeskの公式事例によると、製造準備に必要なデータ作成時間が大幅に短縮され、ERPへ転送するBOMデータのエラーがゼロになったと報告されています。（参照*3）

CADとPDM、ERPの連携によって、製造業務の効率化を実現した事例です。

5.2. PTC Creo・WindchillとSAP ERPの連携事例

PTCの公式サイトでは、Rolls-Royce Power SystemsにおけるCADと基幹システムの連携事例が紹介されています。同社では、PTCの3D CAD「Creo」とPLMシステム「Windchill」を活用し、WindchillとSAP ERPを連携させています。これにより、製品開発から製造・調達までの情報共有を効率化しています。

特に、グローバルなサプライチェーンにおける部品発注の効率化に取り組んでいる点が特徴です。また、Windchillで製品情報を一元管理することで、設計変更管理の効率化や手戻りの削減、製品情報の追跡性向上にもつなげています。（参照*4）

CADとPLM、ERPを連携させることで、設計部門と製造・調達部門が必要な製品情報を共有し、業務の効率化を進めている事例です。

6. 導入時の注意点

6.1. データ項目と形式の統一

CADシステムとERPシステムで扱うデータ項目が一致していないと、連携時に問題が生じる可能性があります。例えば、CADで使用する品番とERPで管理する品番の形式が異なる場合、データの受け渡しがスムーズに進まないことがあります。

こうした問題を防ぐには、まず部品情報や部品名、BOMの階層構造など、連携するデータ項目を明確にし、それぞれの形式を統一しておく必要があります。そのため、事前にシステム間の仕様をすり合わせることが重要です。

標準化する項目が多いほど導入時の負担は増えますが、一度ルールを整えておけば、その後の運用を効率化しやすくなるでしょう。

6.2. システム間の互換性確認

CADとERPをAPIで連携する場合は、既存システムのバージョンやAPIの仕様が対応しているかを確認する必要があります。システムの構成によっては、拡張ツールやミドルウェアが必要になる場合もあります。

また、ファイル連携の場合も、CSVやXMLの形式がシステムごとに異なる可能性があります。例えば、文字コードやデータ項目の並び順が異なると、ファイルの読み込み時にエラーが発生することがあります。

そのため、導入前にテストデータを使った検証を行い、開発ベンダーとも十分に連携しながら、運用開始後のトラブルを未然に防ぐことが大切です。

6.3. データ更新のタイミングと運用ルール

設計情報が確定する前にERPへデータが送られると、誤発注につながる可能性があります。そのため、承認段階に応じたデータ連携の可否や、BOMの最終版が確定してから情報を渡す手順など、実際の業務に合ったルールを設定する必要があります。

複数の設計者が同時にプロジェクトを進めている場合は、連携エラーが発生した際の責任分担や対応手順も明確にしておくことが重要です。チーム全体で、それぞれの作業状況を把握できるような運用体制が求められます。

データを更新するタイミングを誤ると、コストの増加や納期の遅延につながる可能性があるため、事前に十分なシミュレーションを行いましょう。

6.4. 保守・運用の継続的な管理

システムを連携させた後も、バージョンアップや仕様変更への対応が必要になります。特にAPI連携では、CADやERPの更新に合わせて、設定やプログラムを修正しなければならない場合があります。

また、運用中にデータの誤りが見つかった場合は、どの部門が修正を担当するのか、修正結果をどのように共有するのかを決めておくことも大切です。こうした対応を怠ると、導入前よりも作業の負担が増える恐れがあります。

継続的な保守体制を整え、トラブルが発生した際の対応手順を明確にしておくことが、システム連携の効果を最大限に引き出すポイントです。

導入前には、以下の項目を確認しておきましょう。

• CADとERPで連携するデータ項目や形式は統一されているか
  
• 既存システムのバージョンやAPI仕様は対応しているか
  
• データを連携するタイミングや承認ルールは決まっているか
  
• 連携エラーへの対応手順や保守体制は整っているか
  

7. まとめ

本記事では、CADとERPなどの基幹システムを連携する方法やメリット、導入時の注意点、実際の導入事例について解説しました。連携方法には、ファイル連携やAPI連携、PDM・PLMを介した連携などがあり、それぞれ導入コストや得られるメリットが異なります。

導入する際は、データ項目や形式の統一、システム間の互換性といった技術面に加え、運用ルールや承認フローの整備も重要です。これらを適切に検討することで、設計変更管理やBOM管理の課題を改善し、部門間の情報共有を円滑に進められます。

製造業のデジタルトランスフォーメーションが進むなか、CADとERPの連携は、業務効率化を図るうえで重要な取り組みの一つです。自社の課題や運用体制に合わせて、適切な連携方法を検討してみてください。

＜参考文献＞
（*1）Vault ヘルプ | アイテムをエクスポートする | Autodesk
https://help.autodesk.com/view/VAULT/2027/JPN/?guid=GUID-5BE692C2-9CC9-453D-8FFF-E921EAFEF79E

（*2）Fusion Manage は ERP と直接統合されていますか?
https://www.autodesk.com/jp/support/technical/article/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/JPN/Does-Fusion-Manage-integrate-with-ERPs-directly.html

（*3）Integration of CAD/PDM with ERP | Autodesk Support
https://www.autodesk.com/jp/support/partners/success-stories/integration-of-cad-pdm-with-erp/8424

（*4）Powering Precision: How Rolls-Royce Power Systems Modernized Its Engineering Processes | PTC
https://www.ptc.com/en/case-studies/rolls-royce-power-systems