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設計者CAE普及の理由を解説!製品開発期間の短縮に有効活用される要因とは?

はじめに

近年、設計者向けのCAEの利用が一段と増加しており、開発プロセスを一変させつつあります。その要因にはどんなものがあるのでしょうか?
本記事では、設計者CAEの活用が加速している要因を整理した後、設計者CAEがいかにして開発に対し有効なツールであり、開発期間の短縮に役立っているのかをお伝えします。ぜひ最後までお付き合いください。

設計者CAEの活用が加速している要因

設計者CAEの活用は、設計者の働き方を大きく変える原動力となっています。その背景にはいくつかの要因がありますが、その中でも

  • 解析専任者と設計者のコミュニケーションミスの防止
  • 解析専任者の工数不足の解消
  • 開発期間の短縮と開発費用の削減

といった現場の課題が大きな動機となっています。

解析専任者と設計者の間のコミュニケーションミスは、評価項目や、解析の条件に関する理解不足、情報の抜け漏れなどが挙げられます。これにより、解析結果の信頼性の低下や、大きな手戻りを生じさせることがあります。設計者自身がCAEを実施することで、解析専任者と設計者間でのやりとりを削減することが出来るため、これらのトラブルを大幅に減らすことができます。

解析専任者の工数不足は、他社との競争を勝ち抜くための技術開発に大きな影響を及ぼす可能性があります。解析専任者でなくとも実施ができる、難易度の高くない解析を設計者自身が行うことで、解析専任者の負担を軽減し、解析専任者はより重要な課題に時間を割くことができます。

図1. 設計者と解析専任者の解析担当範囲

自社製品の競争力向上のために、製品開発のスピードアップが以前にも増して求められています。設計者CAEを活用し、開発初期段階で設計の可否判断、早期の調整・修正に取り組むことにより、開発期間の短縮を実現します。
また、設計者CAEの活用は、開発費用の削減にもつながります。開発初期段階で筋の良い設計検討を実施することが出来るため、結果として、試作数や試験回数を削減することが可能となるのです。

図2. 設計者CAEの活用によるフロントローディングの例

利便性向上が設計者CAEの普及を推進

設計者CAE普及の背景には、先述した製品開発現場の課題解決に有効なツールであることと同時に、利便性向上が挙げられます。
その利便性の中でも特に重要視されているのが、解析結果取得までの早さ、操作性、自動化の3点です。

  • 解析結果取得までの早さ

    並列化技術の進歩や、高次の形状関数の利用といった、設計者CAEを開発している各社による計算アルゴリズムのアップデートや、マシンの性能向上、クラウド環境を用いた解析実行により、日進月歩で解析結果取得までの時間が短縮されています。

  • 操作性

    設計者が普段慣れ親しんでいるCAD環境で利用できる設計者CAEや、解析で困難な作業の一つであるメッシュ作成を必要としない設計者CAEの開発が近年進んでいます。

  • 自動化

    板厚やRの大きさなどの様々な寸法や材料などのパラメータを変更しながら、設計者が指定する任意の組合せでの計算を自動で実施し、その中で最適な寸法の組み合わせを提示するまでの一連のフローが、容易に実施できるようになっています。
    その結果、作業工数の削減、人為的なミスの防止を実現しながら、より素早く簡単に開発初期段階で多くの設計案を検討できるようになっています。

図3. 自動化・最適化による工数削減の例

まとめ

本記事では、近年設計者CAEのニーズが高まっている要因と、そのニーズに応えるソフトウェアの利便性の向上について解説させていただきました。
製品開発業務の品質向上及び効率化においては、設計者自身による設計案の検証が欠かせません。この度弊社では、実際の開発現場における設計者CAEについてのWebセミナーを開催いたします。どのように設計者CAEが使われているのか、なぜ設計者CAEが設計者にとって魅力的なツールであるのか、そして設計者CAEが結果としてどのように開発効率を高めるのかについて、現場の生の声をお取組み事例としてご講演いただきます。設計者CAEへの理解を深めるのに役立つ情報が満載ですので、是非セミナーにご参加いただき、自社での活用・推進にご活用ください。


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