CAD利用技術者試験の3D CAD版 三次元CAD利用技術者試験を受験してみた。

　三次元CAD、3D CADというのは、簡単にいうと、コンピュータの仮装3D空間上に擬似的に物体を定義する機能を持つCADのことで、3D CGとは違い、そのデータが千分の一とか一万分の一ミリといった単位で精度が保証されているソフトウエア・ツールのことなのだが、自分は普段これを使って仕事をしている。

　で、この三次元CADの機種を限定しない者としては日本でほぼ唯一、社団法人コンピュータソフトウエア協会が実施している、CAD利用技術者試験の一分野、三次元CAD利用技術者試験というものがある。…………のだが、これについて、ネット上で「受験してきました」的な記事で、詳細に書いた者がほとんど無いので、まぁ無いのなら書いてみようというわけである。*1

■ 三次元CAD利用技術者試験を受けることとなった経緯

　まずは、自分がなぜ三次元CAD利用技術者試験を受けることとなったか経緯をおはなしする。

　自分は主にPro/Enginner Wilidefire2という三次元CADソフトウエアを使って仕事をしている、主に機械設計・設計補助業務を主として仕事をしている。就職してからここまで、ソフトウエアは数種類（CATIA Verison 4等）を使ったが、ずっと三次元CADを使い続けてきた。
　で、気がついたら社内的に「三次元CADの人」みたいになってきており、三次元CADのことでなにかあると、自分のところに聞きに来る人が増えてきた。また、自分の会社では三次元CADは全面的に導入されている訳ではなく、またエンドユーザ*2が直接使う商品はほんのわずかしかないため、デザイン的にもそれほど問題にならず、というわけであまり大々的に使われているとは言い難く、非常にコンパクトさを要求される商品であったり、機構が複雑だったりする場合にのみ使われている状況である。
　が、やはり時代の流れというか、設計的な要求だけではなく、実際に商品を作成する工作現場の側がCAMに使いたいだとか、組み立ての現場から、組み立てマニュアルに使いたいだとか、そういった二次的な利用部分で使いたいという声が出てきており、そういった面でも今後確実に推進されてくるだろうということになってきている。*3

　で、そこで、最近「三次元CADの人」になりつつある自分は、どうやらそこらへんに実際に業務で使っている者としていろいろやらんといかんくなりつつある訳である。
　そういったことになる際、必ず三次元CADの定量的な技術の評価が必要になって来るであろうと言うことと、一般的に三次元CADの技術という者はどういった感じで求められており、どれぐらい出来ればある程度検定試験として認められる技術ということになるのか、というのを見ておきたかったというのがある。
　また、今自分がやっていることは、全部社内で学んだことなのだが……もっと言うとメーカ主催の講習会などには一回も言っていなかったりするのだが……それが偏っているだろうなと言う自覚があったので、そこら辺ももちろんある。

　というわけで、この試験が想定している受講者像からはだいぶずれるわけだが、まぁそういった人間か受けたということで思ってほしい。

　ちなみに受講料その他の費用は自前で出した。会社からは出してもらっていない。会社で受けろという話があったのだが、あえて出してもらわなかった。いやだって、落ちたりしたら嫌だし。気楽に行けないし。

■　実際の試験について

　試験の内容というか受験した概要は以下の通り。

受験日

2007年12月9日(日曜日)(H19年度後期試験)

受験機種

Pro/ENGINEER WIlidfire 2.0

受験種別

会場設置の設備を使用

　自分は朝、6時に自宅を出て、バス、電車とのりついで会場に向かった。電車で「快速・新快速・特別快速」ってどこが違うのか悩んだあげく一本見逃すが、結局どれに乗っても同じだったとか、（田舎者丸出しである）多少のトラブルがあるが無事到着。

　会場はとある人材派遣会社兼資格取得スクール兼専門学校みたいなところで、ちょっとした教室のようなところであった。
　会場で用意されていたのはごくありふれたDELLのワークステーション。で、その前にバーコードが印刷された受講者シールが筆記試験と実技試験と二枚用意されており、受講者への注意書きが置いてあった。

　そしてしばらくまった後に、開始10分前ほどに説明があり、問題解答用紙が配られる。その際、しつっこいほど「問題集を持ち帰った者は失格になります」と何回も説明がある。また、「シール台紙等のゴミは持ち帰れ」という指示が何回もしつこく。これって微妙だなぁと思うが、まぁこの手の検定試験などを行っているところは、「認定してやっている」というような上から目線になるのはまま当然のことであるのでまぁしょうがないことか。

　そして、問題の入った封印の袋を取り出し、試験開始となる。

　以下、午前筆記試験について雑感。

• 解答時間は90分。
• 解答は選択式のマークシート。なんだが、塗りつぶし式ではなく、四角い枠の中に丸を書き込むというもの。で、「枠に触れないように」「はみ出るとだめ」といった注意書きが。だったらもうちょっと書きやすい解答シートにすればいいのに、と思ったり。
• 問題は基本的な知識を問うもの。用語の定義や、3次元CADの歴史？　的なものが結構多いという印象だが、だいたい筆記試験は過去問題と同じような比率で出た印象。
• 判断に困る微妙な問題で、微妙な選択肢が出ることがあった。「完全なマルチタスクOSであり、高負荷の処理に耐えられるOS」といった問題の選択肢が、「UNIX」「Windows」「TORON」ってどれを選べと？　という感じでつっこみたいのを我慢して「UNIX」を選んだ。
• いろいろな例があるが、あくまでも「ガイドブック」に書かれているものについて、どれだけ理解をしているか、というのを試されるということのようだ。*4　というわけで、どれだけ知識に自信があっても、ガイドブックに一度は目を通しておいた方がよさげ。
• 自分の場合は、主な解答は30分くらいで終了。そのあとは間違えやすいマークシートを綺麗に書き直したり、見直したりして、時間前に退出しました。

　午前問題は、ある程度使ったことがあり、トレースだけではなく実際に図形を作ったり、自分で解析をし、CAMとのやりとりをするとかいうことを結構やっていれば、知識としてついてくるレベルだ……とは思うんだけど、ぶっちゃけ自分は腐っても初級システムアドミニストレータと基本情報技術を取得していたりするので、もしかしたらそんなことはないのかもしれない。
　個人的には少なくとももうちょっと実用的な部分を掘り下げて問題を作ってほしいと思うが……。たとえば「次の内、三次元データを扱えない形式はどれか」とかで「PDF」「VRML」「XVL」とかにするとか*5そういうのがほしいが、まぁそれはアレか……。

　まぁ、などと言うことを言っていてまだ合格発表は前なので、落ちてしまっていたりしたらかっこ悪いのでまぁアレだが……。

　11時30分に退出が可能になったらすぐに退出したため、結構早い。　とはいえ他に行くところもなければ、待合室みたいなところもないため、昼食は近くのファミレスに入る。なんか食堂屋みたいなものがあったが、ああいうところだと長時間居座りにくいので。というわけで、午後は実技であり、参考書などを見ても役には立たないので、気楽に電撃の新刊などを読みつつ。

　そして、午後試験・実技試験である。
　以下は、Pro/E WF2を利用して受験した人の言い分である。

　これもまずは説明がありはじまる。すでに持ち込み試験の人は持ち込んだノートパソコンを用意して待っていた。持ち込み試験の人を含めると、会場設置はPro/E WF2、CATIA V5、OneSpaceModeling　ケーラムXenn*6であった。うーむ。
　そして説明を聞いている間に、こっそりとPro/Eのマイナーバージョンを確認する。げ。M100とかって出てるんですが。始めてみましたよM100……。が、これが後々祟ることに。

　また、ここでの説明というか注意事項でしつっこいほどあるのが「XYZの座標の向き」と「ファイル名の付け方」である。
　特にPro/Eではそうなのだが、基本的に普段は座標系などというものをそれほど気にしてモデリングをしない場合が多い。というか、三次元空間の何も要素がない状態というのはすなわち、宇宙空間と同じで上も下もなく、また無であるという考え方になる。で、座標系はいくらでもあとから付け足すことが可能であったりするのである。
　これがCAMであったりするとだいぶ事情は異なるのだが、普段はそこら辺を厳密に定義されて行うことが少ないので、その点でかなり問題外多いのだろう。
　……とはいって、次の検定からは課題が体積、面積を求めるものに変わるらしいので、解析原点を設定できる三次元CADなら問題にならないかもしれない。

　というわけで、以下箇条書き。

• 解答時間は120分。
• 解答はUSBメモリに指定の名前をつけて入れる。そこら辺は事細かに指示があるが……名前をつける例はかえってわかりにくいと思う。せめて「受験番号○○○○番の場合の例」とか書けよと。
• 問題のほとんどは、ブーリアン演算*7を行うことが前提になっていて、その点では不安ではある。最終形状さえできていればよいのだったらいいのだが、その課程まで審査されると……。
• Pro/Eはフィーチャーベース・パラメトリック設計の権化のようなCADなのでブーリアン演算など行えないし、フィーチャーを回転コピーするのも手間である。というわけで第一問の「文章を見てモデルを作成せよ」という問題はかなり厳しい。和、差、積といっているうちは、それをPro/Eの対応するコマンドに落とし込んでやればよいのだが*8、致命的なのは特に、今まで作った図形を均等に回転コピーしろというのは、Pro/Eでは普通にパーツ操作をしていたのではできない！という致命的な問題が。というわけでさっさと後回しにして他を先に行う。
• 他の部品は、図面解釈さえちゃんとできれば正常に出来る。はずだが、結構意地悪な図面を出してくるのでちゃんと図面の通則は頭に入れておくようにすることは当然。
• 時間的には結構ぎりぎりなので、過去問題を実践形式で一回は通して時間をみてみるということはやっておいた方がよい。時間配分が命かもしれない。

　総論としては、まずは時間配分と、図面の見方であろう。それさえ出来ていれば、それほど高度テクニックが必要なものは……まぁCADの特性で難しいものをのぞけば……出てくることはないと思われる。

• 断面の押し出し
• 断面の回転
• R付け面取り付け

　等と、それらのカット（CADによってはブーリアン演算）が出来れば、難しくはないだろう。と思うが、見たときにこの部分はどういう風に作成すれば効率がよく出来るかと言うことがわからなければ難しいので、練習等をする際は、とりあえずいろいろな形を作ってみればよいと思う。

　と、いいつつ、じゃあそうやっていつも使っているのではなく取る場合どういう風に練習したらよいかと言うことだが……。うーむ。多分これは今後考えなければ行けないので、ちょっと考えてみると……

　まず間違いなく言えることは、ガイドブックの過去問題集に載っている程度のものでは全く数が足らず練習にならないだろうということだ。また、この場合時間が非常に重要になるので、これはある程度できるようになってから、時間的に間に合うかどうか、どれぐらいのペースでやれば間に合うかどうかということを測定するために使う方がよいので、自信が無ければ手をつけてはいけない。

　で、どうするかというと、練習素材はそこら辺に転がっている切削加工品の図面で練習があれば、それで練習するのがいいだろう。どうやって作ったらよいか、CADのマニュアル等も参考にし、いろいろな人にきいてやればよい。ここら辺は実施するCADによるだろう。
　だが、そういった練習用の素材が無い場合は、とりあえず製図の教本に出ている形を片っ端から作ってみる等をしても良いが、これだと問題の中で出てくる一番複雑な実際に近いような形は出てこないと思われる。となるとどういうものがいいかというと、図面集・図例集のようなものを使ってみるのがいいだろう。
　たとえばamazonなんかで「図例集」とか「設計 実際」とかで検索するとたまにでてくる(ぉ みたいなので、そういうものが存在すると言うことは確かなので探してみてほしい。
　ここら辺は、たとえば実務で三次元CADを扱う際にも役立つはずだ。ただ、三次元で設計を、とすると、手法が又異なるのでそこは別問題になってくるわけだけれど、どちらにせよそれはワープロを使うのにまず文書を考えろといった話のなので、操作方法をとりあえず覚える事は無駄ではないはずである。

　さらにピンポイント、Pro/Eを使っている人向けに練習するのはどうするかというと、上記に加えた練習に加えて、以下に断面形状を簡単に書いて積み重ねていくか、ということに重点を置いて練習することがまず一つ言えるだろう。Pro/Eは完全なパラメトリック・フィーチャーベース三次元CADで、普通のフィーチャーベース三次元CADでも同じなのだが、一つのフィーチャーは出来るだけ単純な形状をまとめて扱う事がシンプルで素早くでき、設計しやすいモデルを作ることのコツなのだが、これが以外と出来ていない場合が多い。とりあえず図面を見たら、それをどのように分解して小さい最小限のフィーチャーにしていくかということを練習することだ。
　よくありがちなのが、図面に書いてある正面図や断面図をまともに断面に書いてしまうのがあるが、これだと断面に非常に時間がとられてしまい、結局は時間がかかってしまうという結果になる。また、この試験についての勉強という点ではあまり関係ないが、変更しやすいモデルを作るという点でも重要だ。実務で使っていく上では変更しやすいモデルを作るということは、効率（≒つまらない作業をどれだけ簡単にすませるか）ということに直結するので、そういう癖をつけておくといいだろう。
　ただ、それももっと言うと、どれだけ素早くやるかという事にもかかってくるはずで、そこから先は受験テクニックの話になってしまうのだが、たとえば普段は変更しにくいモデルを作らないという視点で絶対にやらないような方法（角Rを直接断面に書いてしまうとか）ということも、素早くやるためには仕方がない面があるので、そのあたりは臨機応変にできるように、これもともかくいくつか作ってみて感覚をつかむということになってしまうのだが……。

　それからさらに、アセンブリから部品を作ると言うことが出来ると言うことを覚えておいた方がよい。Pro/Eではその名もずばりのブーリアン演算はここからでないと（たしか）できない。が、実はそれ以外の方法があるので、いろいろといじってみるのが良いだろう。
　たとえば、和は「押し出し・回転」で、差は「カット」で、積は「領域外カット」（外側矢印の反転アイコンがいくつかあるので、それをさわってみたりして試してみてほしい）である程度可能だ。
　ただ、今あるモデルをコピーして回転せよ、みたいなことはPro/Eでは単純には不可能だ。そうした場合はアセンブリをつかったり、地道にやったり、データ共有のマージを使うなどの方法が考えられるが、まぁそれは自分もその方法が正しいのかがちょっと判断がつかないので何とも言えない。

　実技のまとめとしては、全体的に問題がCATIAを想定して作られているような気が若干する。特に一番最初のブーリアン演算を多用するような文章は、Pro/Eではそのままではできないので、ちょっと頭を使わなければならないが、これだとおそらく問題の趣旨とは又違ったことになってしまうのではないだろうか？　出題者にはその点もうちょっと考慮願いたいと思った。せっかく多種多様なCADに対応した試験なのに……。

　その後、電車、バスと乗り継いで帰路につく。

■　感想その他

　総括としては、試験そのものは、実務に役立つか？　といえばいろいろな答えが返ってきそうな点では、他の検定や試験等と同じレベルだと思うが、知識面で一定レベルであるということを示すには役立つだろう。
　また、午後の実技に関しては公式ガイドブック等ではフォローすることが難しいという点、またソフトウエアが個人では手に入れにくいという点からしても、一定以上いじってみないと合格することは難しいということがあるので、それなりに指標にはなるかなと思ったり。

　また、技術レベルが職務に従事してから半年程度を想定、となっているのは、ある意味では無難だと思う。ただ、半年程度というのも、一応一通りの操作訓練をうけて半年ぐらいの人ならちょうどレベルが拮抗するかなという事ではないかと思っているので……つまり独学でやたったりとか、業務によってはさわる程度だったりとかすると（ビューアー代わりに使ったりとかな）半年とは言っても合格レベルまで行くことは難しいかもしれない。

　あともっと言えば、ぶっちゃけ自分の場合は前日と当日の朝のバスの中でぺらぺらと公式ガイドブックをめくった程度で、ほとんどこれ専門の勉強はしていない。だけど、それなりに手応えはあったので、まぁ常識的な範囲で問題ができているのだなという印象はあった。

　とか書いておいても、合格していなかったらアレなのだが……。ちなみに合格発表は来年の二月とかなのだそうな。

　いろいろかなり勉強になった。

　まとめとしては

• 対応CADから見ての通り、機械三次元CADを想定している。建築三次元CADは対象外。
• レベル的にはほどほど。各CADが共通的に（ある程度は）できる基本の部分を対象としているかんじ。
• 筆記は用語等を問うもが中心だが、ノンヒストリー型のCAD（OSD/M等）を使っている人にはなじみのない、履歴の改変やフィーチャーの抑制等についての話も出てくるので、注意が必要。
• 実務の方はガイドブックにはほとんど話しが出ていないので、やっぱりいくつもモデリングしてみることが重要。
• 時間的には午前は余裕だが、午後はぎりぎりかもしれない。午後試験で終了前に退出した人は一人もいなかった。
• 他にCADの機種を選ばないまともな三次元CADに関する試験はないようだ。

　ちなみに、次年度からはまた変わるらしい。主なところは、公式サイト を見ていただきたいが、

• 今までの筆記が二級として独立化。二級合格をしていないと、準一級、一級の受験資格は得られない。（併願可）
• 準一級、一級は実技のみとなり、モデルそのものを評価するのではなく、完成した課題の体積・表面積・重心等をマークシートで答えるというような形式になる。
• 今までの合格者は一級合格として引き続き認定。
• レベル的には今までのものが一級であり、準一級等はまだ実際の業務に従事していない人向けとかになるそうな。

　個人的には、三次元CADを直接操作しなくても、部下やオペレータに指示を出す立場にいる人は、二級を受けていただくといいかもと思ったり。

【追記】合格してました。詳細は後日。

*1:というわけでいつもの自分の日記とはちょっと毛色が違う話題であるわけですが

*2:最終的に商品を使う人。たとえば車を持っている人は、エンジンのエンドユーザであるといえるが、エンジンを直接買っているわけではないのでこういう言い方をする）が直接使う商品があまりないので、意匠((商品の外観・デザインのこと。いや、だったらデザインって言えばいいじゃないかという話もあるが、若干ニュアンスが違うのである。CADで意匠というと、自由曲線（数値的には直径いくつ、といった数値で簡単には表せず、点群や関数といった形でしか表せない曲線のこと）をあつかうことを表すことがあるためこういう言い回しをする。ちなみにデザイナーの多くは自分で最終的な曲線を描かないので、ああいったイメージ画を最終的に美しい曲線としてデータ化するのは、三次元CADを使っている人間であったりする。デザインで美しい曲線が、とか言う場合は個人的にはイメージ画しか書かないデザイナよりも、意匠曲線を作成した技術者のほうがポイントだったりする場合もあったりなかったり。閑話休題。

*3:と、言うとかなり新しい状況のようだが、結構以前からそういうふうにはなっている。当然である。と自分は思うのだが

*4:ここら辺はどんな試験でも一緒で、たとえ問題が間違っていても、その問題を作り解答を決める権利は主催者側にあるというのは、原則

*5:ちなみに正解はVRML。PDFはAcrobat 3Dを使えば三次元データも内部にもつことができたりする

*6:わたしゃ、ケーラムゼンは始めてみましたよ展示会以外で。使っている人を……（ぉ

*7:A部品とB部品が重なる部分を、カット（差）、くっつける（和）、重なっているところ以外を除去する（積）などの操作のこと。コンピュータ用語のブーリアン演算と考え方は一緒だけれど……。近頃のフィーチャーベースCADだとあまり意識しないようにできているのでPro/E一本でくるとわからないかもしれない。自分はCATIA V4を使っていたりするのでわかるが

*8:さらにまともにやろうとすると、アセンブリをつくって、アセンブリ上で「差を取る」などとしてパーツを作成するとかすることになるが、一般的な操作でないことはたしか