CAE最前線

旭化成 生産技術本部 生産技術センター CAE技術部では、専任者だけでなく、それ以外の人たちにもCAEを使ってもらうことを目的に、4つの施策で構成される「みんなでCAE」を展開している。着想の背景や活動内容、得られた成果、今後の展望などについて担当者に話を聞いた。

カシオ計算機は耐衝撃ウォッチ「G-SHOCK」の“2100シリーズ”の新モデル開発において、LCD破損を防ぐ新たなモジュール固定方法「3点支持構造」をCAEの活用によって導き出した。

カシオは電子ピアノブランド「Privia」の新モデル「PX-S7000」の開発において、デザインチームからのデザイン提案の段階で早期にCAEを活用することで、商品コンセプトに沿った新規性の高いデザインと、設計面から見た成立性の双方を満たす製品開発を実現した。

関数電卓の新機種開発において、カシオ計算機は設計者CAEによるフロントローディングを実践し、液晶パネル周りを補強する部品を、従来の金属から樹脂に置き換えることに成功した。

カシオ計算機は、現在全品目の製品開発において設計者CAEのアプローチを展開し、着実に期待する効果へとつなげている。どのようにして設計者CAEを全品目の製品開発に適用していったのか。担当者に話を聞いた。

電子楽器開発で40年以上の歴史を誇るカシオ計算機は、グリッサンド奏法の操作性を維持するために採用してきた旧来の鍵盤構造を見直すべくCAEを活用。新たなヒンジ形状を導き出し、作りやすい鍵盤構造を実現することに成功した。その取り組み内容とCAE活用の展望について担当者に話を聞いた。

野球のピッチャーの決め球、フォークボールはなぜ落ちるのか？　これまでボールの回転数が少ないことで自然落下による放物線に近い軌道を描くとされていたが、東京工業大学 学術国際情報センター 教授の青木尊之氏を代表とする研究チームがスーパーコンピュータ「TSUBAME3.0」による数値流体シミュレーションを実施し、その謎を初めて解明した。

オフィス内での新型コロナウイルス感染症対策に役立つ製品として、手のひらを使わずに腕でドアを開くことのできる「ハンズフリードアオープナー」。このハンズフリードアオープナーを自社で設計製造した電通国際情報サービスの取り組みについて紹介する。今回の後編では、CAEの活用と、位相最適化、ラティス構造最適化などについて説明する。

特許は、一部の最先端業務に携わる技術者だけが取得するものと思われがちだ。また、日常業務で忙しい中、特許にまで手が回らないという人もいるだろう。だが、特許の取得は個人にとっても、企業にとってもさまざまなメリットがある。CAE懇話会で、特許に関する活動を行うメンバーに、特許を取得する意義や特許への向き合い方などについて聞いた。

オフィス内での新型コロナウイルス感染症対策に役立つ製品として、手のひらを使わずに腕でドアを開くことのできる「ハンズフリードアオープナー」がある。このハンズフリードアオープナーを自社で設計製造した電通国際情報サービスの取り組みについて前後編で紹介する。

理化学研究所のスパコン「富岳」を用い、コロナウイルス感染症（COVID-19）に関する飛沫の飛散シミュレーションが実施されている。理化学研究所が独自開発する流体シミュレーションソフトウェア「CUBE」による飛散シミュレーションの概要、注目すべき結果などについて、理化学研究所 計算科学研究センター チームリーダー／神戸大学大学院システム情報学研究科 教授の坪倉誠氏に話を聞いた。

ダッソー・システムズは、オンラインイベント「3DEXPERIENCE CONFERENCE JAPAN 2020 ONLINE」を開催。その中でカテゴリーセッションとして、三菱自動車工業 第一車両技術開発本部 機能実験部 空力技術開発の奥津泰彦氏が登壇し「PowerFLOWとwave6を活用した自動車床下空力騒音の伝達メカニズム解明」をテーマに、床下空力騒音解析の数値計算手法と計算結果などを紹介した。

ダッソー・システムズは、オンラインイベント「3DEXPERIENCE CONFERENCE JAPAN 2020 ONLINE」（2020年7月14日〜8月7日）を開催。その中でカテゴリーセッションとしてタダノ 技術研究所 機械創造ユニットの市川浩樹氏が登壇し「新時代に向けた価値創造への挑戦〜感性評価ができるクレーンリアルタイムシミュレーター〜」をテーマに、同社が取り組んだリアルタイムシミュレーターへの取り組みを紹介した。

ヤマハ発動機は、オンラインイベント「3DEXPERIENCE CONFERENCE JAPAN 2020 ONLINE」において、「モーターサイクルのほこり入りCFD解析について」と題し、CFDソリューション「PowerFLOW」をモーターサイクル（オートバイ）開発に適用した取り組みについて紹介した。

構造計画研究所は「SBDソリューションカンファレンス2019」（会期：2019年5月10日）を開催した。本稿では、理化学研究所 情報システム部 研究開発部門 コーディネータの姫野龍太郎氏の特別講演「CFDの実務適用の勘所」について取り上げる。

知財戦略は企業が市場を獲得を狙ううえで非常に重要だが、その意義が十分に理解されているとは言い難い。また技術者による特許への向き合い方もさまざまで、数百もの特許を出願する人がいる一方で、ノルマとしての関わりにとどまる人も多いのが現状といえる。

オムロンは1980年代からCAEの活用環境を整備してきた。さらに今、取り組もうとしているのが、ビッグデータおよびAI（人工知能）とCAEの融合だ。将来は実測とCAEを一致させることによる最適な設定などが自動で可能になるとする。さらに、この取り組みによって職人の技術を可視化して、後世に残していくことができるのではないかと考えているという。同社でCAE業務を推進するオムロン グローバルものづくり革新本部 生産技術革新センタ 要素技術部の岡田浩氏に話を聞いた。

どのような経緯でCAE懇話会が生まれ、どういった取り組みを行ってきたのか。立ち上げ時から幹事を務め、同会の歴史を知る副理事長でアルゴグラフィックス 営業本部 HPC推進部長の辰岡正樹氏に、最近のCAEの動向や参加者の傾向なども含めて聞いた。

エムエスシーソフトウェアが開催した年次ユーザーイベント「MSC Software 2018 Users Conference」において、筑波大学 システム情報系 教授で筑波大学 人工知能科学センター センター長、理化学研究所 計算化学研究機構客員研究員を務める櫻井鉄也氏が、デジタルとAI（人工知能）をキーワードに「AI技術を用いたデータとシミュレーションの統合活用」と題して講演した。

乗用車用内燃機関の熱効率50％という目標の達成に向け、政府プロジェクト内において、エンジン燃焼解析ソフトウェア「HINOCA」の開発が進められている。現在は燃焼解析のボトルネックとされている、メッシュ作成時間の大幅短縮に成功している。

東工大は「みんなのスパコン」と銘打ち、スパコン「TSUBAME」の学外利用を積極的に推進してきた。企業の使いやすさを模索してきた東工大の取り組みや、スパコンが注目されている背景などについて紹介する。

IHIでは多目的トレードオフ設計手法などを活用して、設計工程において後戻りが起きない仕組みを構築している。このベースとなるのは、「設計変更のたびに最適解を求めるのではなく、既に求めた解から最適解を選ぶ」という考え方だ。この手法は後戻りをなくす他にも、さまざまな面でメリットをもたらした。

実験とコンピュータシミュレーションによる解析コンサルティングを提供するエステックが、振動・騒音分野を中心とするCAE事例を紹介した。

CAEの世界でクラウド化が加速しているが、その利用にはまだ高いハードルがある。そんな中、各種スパコンを目的に応じて選択でき、チューニング作業が必要なく、スパコンの存在を意識せずに解析の業務に集中できるクラウドサービスが注目を集めている。

三菱航空機の小型旅客機「MRJ（Mitsubishi Regional Jet）」の機体設計には、多目的最適化手法や、最適化の結果を可視化するデータマイニング手法が採用されている。MRJの事例を中心に、航空機設計におけるコンピュータ・シミュレーションの活用手法を探る。

日本の「現場合わせ自慢」、スペースX、クラウド、そして「解析専任者は出世できない」件……などなど、CAE業界を巡る話題と、日本製造業が抱える課題について、CAEベンダーのトップが語り合った。

解析初心者も熟練者も、大学教授もメーカーの技術者も……。さまざまな立場の人たちが、設計現場のCAEについて議論するイベントが催された。

CAEベンダー MSCのドミニク・ガレロ氏が来日。中小企業への拡販を目的とした代理店戦略についてコメントした。日本へのYELL付き！