最適化支援ツール活用事例集 【開発工数短縮・費用削減】

クリティカルなシステム・ソフトウェアの統合開発環境「SCADE」を活用した事例集を進呈中！

SCADEは、Esterel Technologies社によって開発された、セーフティクリティカルなシステムのシステム設計から組込みソフトウェア開発、組込みディスプレイ開発、アプリケーションライフサイクル管理に至る一貫したプロセス構築を可能にする製品群です。

【活用事例集 掲載内容】
■京三製作所 様
ソフトウェア品質の向上に、SCADE を適用開始

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自動車統合シミュレーションツール「GT-SUITE」を活用した事例集を進呈中！

コンポーネントレベルから自動車全体の統合シミュレーションまでトータルにカバーします。

【活用事例集 掲載内容】
■本田技術研究所 様
二輪車の開発・設計に「GT-SUITE」をご活用

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汎用の最適化支援ツール「modeFRONTIER」を活用した事例集を進呈中！

【活用事例集 掲載内容】
■株式会社ミツバ様
　 磁場解析の効率化に最適化支援ツールを活用
■三菱化学株式会社様
　 化学開発における技術課題に最適化支援ツールを活用
■株式会社本田技術研究所様
　 二輪車の開発・設計に最適化支援ツールをご活用
■株式会社デンソー様
　 エンジン用ECUの熱問題解決

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『modeFRONTIER』は、イタリアの最適化技術の専門企業ESTECO s.r.lに
より開発された汎用の設計者支援ツールです。

多目的最適化に対応し、2001年の販売開始以来、各大学との連携を中心に、
当社の手法・アルゴリズム・結果処理機能を搭載しつづけています。

単なる最適解のアウトプットだけでなく、設計者自身が、その解がなぜ最適
なのかという考察を支援するために、新たにCAP機能を搭載し、
意思決定支援ツールとして、さらなる進化をとげています。

【特長】
■先端の最適化手法、実験計画法、応答曲面近似手法を搭載
■多目的ロバスト設計最適化・多目的許容差設計最適化に対応
■統計分析、多変量解析、CAPなどの多彩なポスト処理機能を搭載
■日本語環境(Windows)・英語環境に対応したインターフェース
■様々な　ツールにダイレクトにアクセス可能な専用ノードを標準搭載
（CATIA V5、ANSYS Workbench、MATLAB、LabVIEWなど）

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『GT-SUITE』は、米国Gamma Technologies社で開発された、自動車性能
シミュレーションツールです。

コンピュータ上で車を設計し、任意の走行条件における燃費、騒音等の
エンジン評価、冷却系システム評価などをおこなうことができます。

激しい技術競争にある自動車産業の皆様に、新しい設計、開発期間の短縮、
コスト削減のための真の設計ツールをご提供致します。

【特長】
■複雑なシステムを構成するパーツを、必要に応じて詳細にモデル化した上で、
　パーツ間の相互作用を再現できる
■機能間でバージョンが揃う
■部署間で共通のツールとして使用し、“共通言語”とすることができる
■データの共有がスムーズになり、間違いも起こさない
■過度解析を行う上で非常に重要な、エンジニア間での仮想エンジン/車両モデルを共有できる
■他のソフトウェアを使用する場合と比較してコスト削減につながる

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FloTHERMは、直感的なモデル作成機能を備えた電子機器《専用》の熱設計支援ツールです。
電子機器特有の形状テンプレートが多数登録されており、これらのテンプレートを、
マウスを用いて組み合わせることで、簡単に熱流体解析モデルを作成することができます。

また、多くの部品メーカー様が自社製品のFloTHERMモデルを提供しているのも魅力です。

しかも、無料体験セミナーを実施。
横浜、名古屋、神戸、さらにはオンラインからもセミナーを受講でき、
初心者の方でもお気軽にお使いいただけるよう、サポートしております。

FloTHERMの詳細は、「カタログをダウンロード」から、
さらに詳しくご覧になりたい方は、「ホームページへ」をご利用ください。 （詳細を見る）

Simcenter Flotherm PCBは、回路・基板設計者が基板上の部品配置検討のために使用することを目的とした、“簡易版”FloTHERMです。
簡単な操作で、基板の構造や部品のレイアウトを変更した影響を、短時間で検討することができます。初期のフロアプランに熱設計の考えを取り込むことで、回路・基板設計の品質向上に貢献します。 （詳細を見る）

Simcenter Flotherm PACKは、半導体パッケージの熱解析モデルを数分のうちに作成し提供する、ユニークなWeb上のオブジェクト作成ツールです。

Simcenter Flotherm PACKを使った半導体パッケージ作成の流れは、
1.Simcenter Flotherm PACK のウェブサイトへウェブブラウザを用いてログインする
2.作成したい半導体パッケージのタイプをテンプレートから選択する
3.半導体パッケージのスペックを決めるデータ（各部のサイズ、材質、ボールまたはピンの数、発熱量など）を入力・編集する
と、非常に簡単です。これらユーザーが入力したパラメータをもとに、半導体パッケージモデルデータが自動作成されますので、あとはダウンロードして FlothermやFlotherm PCBに読み込み、解析を実行するだけです。しかも、各パッケージのテンプレートには、あらかじめJEDEC標準値が入力されていますので、「半導体パッケージの内部構造が分からない」という方も、値が分かる箇所を変更するだけで、高精度な解析を可能にする半導体パッケージモデルを作成することができます。 （詳細を見る）

●熱解析の委託先がSimcenter FlothermやSimcenter Flotherm PCBを使って
いるということはありませんか？
Simcenter Flotherm Viewerを使えば、Simcenter FlothermやSimcenter Flotherm PCBのライセンスがなくても解析結果を確認でき、また、自由に視点を変えて立体的に確認することもできます。

●熱解析の結果をスクリーンショットだけでなくあらゆる角度で
見てもらいたい、ということはありませんか？
Simcenter Flotherm Viewerを、解析結果の3次元ビューアとしてぜひお客様にご紹介下さい。 （詳細を見る）

Thermocalcは、電子機器設計フローのごく初期段階に利用いただき、具体設計前に機器や実装部品の温度予測、熱的に危険な部品の発見、さらに熱対策方法の検討を行うための熱設計プロセスナビゲータです。熱流体解析による検証より前にご利用いただくことで、その後の熱設計を効率的に進めることができます。
Thermocalcは、形状をモデリング化して大規模な数値解析を行うのではなく、伝熱基礎式をベースとした専用熱計算式による熱計算をおこないます。筐体や部品の外形寸法、形状、消費電力などのマニュアル入力はもちろん、設計対象ごとにチューニングされた37種類の熱計算シート、ファンや材料物性など約280種にも及ぶ豊富なライブラリを備えておりますので、導入後すぐに熱設計に活用していただけます。
また、電子部品データベースの取り込み、回路図CADからの部品表のインポート、さらに電子機器専用熱設計支援ツールFloTHERMおよび、回路・基板設計者向け熱設計支援ツールFloTHERM PCBへのデータ出力が可能であるなど、本格的な熱流体解析ツールとの親和性も非常に高いツールです。 （詳細を見る）

当社では、CAEツールの提供のみにとどまらず、技術サポート／教育、技術
コンサルティングやシステム開発を通して、お客様が抱えている課題や悩みを
総合的に解決していくトータルなソリューションをご提供しています。

『技術サポート／教育』では、ツールの使用方法といった基本的な問題の
解決はもちろん、解析トラブルの対処、新規技術の立ち上げ、さらにはCAE
スキルアップのための教育プログラムまで、あらゆる場面でお客様を的確に
サポートしています。

社内に常時サポートエンジニアを配置し、電話・Eメールによりお問い合わせをお
受けいたします。

【特長】
■お客様のニーズに総合的に応えるサポート体制
■経験・ノウハウ・スキルの豊富なエンジニアによる技術サポート
■お客様の解析技術のスムーズな立ち上げをフォローする独自のプロセス
■CAEスキルの向上をサポートする「IDAJ数値解析アカデミー」

※詳しくはPDFをダウンロード頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
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『受託解析／コンサルティング』を柱の一つとして事業展開している当社
では、熱流体解析を中心に培った豊富な解析実績をベースに、国内最高
レベルの受託解析サービスをご提供しています。

サービスプランは一般的な受託解析にとどまらず、複雑な物理現象を
モデル化する数値モデル開発、お客様の業務改善をCAEの立場からサポート
するコンサルティングと多彩。

流体分野に加え、構造や音の問題などの複数の物理現象の連成解析や、
解析自動実行システムのようなCAEに関するシステム開発、さらに近年
ますます盛んに行われるようになった最適化問題への対応などにも適用。
優れた技術力と独自サービスで、あらゆる側面からバックアップしていきます。

【特長】
■豊富な実績と圧倒的なハードウェア環境
■経験豊かな解析担当者が総合的にサポート
■ニーズに合わせて選択できる多彩なサービスプラン
■あらゆる分野に対応した幅広いソフトウェア・ツール群
■外部パートナーとの緊密な連携

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電子機器専用熱設計支援ツール「FloTHERMR」を活用した事例集を進呈中！

【活用事例集 掲載内容】
■デンソー 様
　エンジン用ECU の熱問題解決に「FloTHERM・FloTHERM PCB」、 「modeFRONTIER」をご活用
■レノボ・ジャパン 様
　開発の初期の段階から徹底的にFloTHERM によるシミュレーションをご活用

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弊社では、長年の最適化計算サポートの経験をいかし、主に研究開発、設計、製造など商品作りの現場におけるデータマイニングサービスをご提供します。
以下のような用途でお役に立ちます。

●実験データや解析データから性能やコストに効く設計パラメータを特定したい
●設計変数間の交互作用を明らかにしたい
●設計の原理原則の抽出を試みたい

さらには、次のようなことも実施できます。
●取得した実験データや解析データから実験式（近似式）を求めたい （詳細を見る）

アイシン精機株式会社様へのエンジンシステムのご提案に当社製品を
活用された事例についてご紹介します。

同社では、VVTの適合値や他社製品の適合値も含めてご提案されています。
しかもそれが、定常燃費点だけでなく、リアルドライビング、つまり過渡の状況
でも議論しなければならないため、シミュレーション技術の向上が重要です。

GT-SUITEやCONVERGE、modeFRONTIERといったツールは、
目標達成のための切り札として期待されています。

【特長】
■エンジンシステム全体の提案に不可欠なシミュレーション技術
■フロントローディングを加速させるための最適化技術

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三菱電機様が多種多様な熱流体システム技術構築に当社の製品を
ご活用いただいた事例をご紹介いたします。

同社は今後の技術構築のために最適化ツールの活用が必須であると考え、
modeFRONTIERとFloTHERMを導入し、早速、業務で必要になった
自然空冷ヒートシンクの形状最適化にトライされました。

最適化の計算条件は、入力変数に内側フィンの枚数、ベースの厚み、
フィンの高さ、フィンの厚みを設定し、幅、長さ、全体の高さは固定値として、
最適化計算を実施、最適形状を抽出を実現。
さらに、基板上の部品配置の最適化計算にも活用されています。

【特長】
■汎用的な技術を構築し製品開発に貢献
■大規模計算、ユーザー数の増加、多拠点化などに対応できるCFDツール
■計算時間の短縮が見込める

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トヨタ自動車様がWEC、SUPER GT、SUPER FORMULA向けエンジン・
車両開発に当社の製品をご活用いただいた事例をご紹介いたします。

レース用エンジン開発は、開発期間が著しく短いため、わずかな試作回数で
様々な仕様を決めなくてはならず、設計完了時点で高いレベルでの初期性能も
求められます。

CAEやシミュレーションは、実機が無い段階で車両性能および
コンポーネント性能を高めるための必須の技術として、今では設計プロセスに
「GT-SUITE」「modeFRONTIER」「CONVERGE」を組み込まれています。

【CONVERGEの特長】
■解適合格子（AMR）機能による計算精度向上と速度向上の両立
■完全自動メッシュによるプリ工数の大幅削減
■SAGEやECFMなどの高度なエンジン燃焼モデルの標準搭載

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エンジン専用熱流体解析プログラム『CONVERGE』では、エンジン筒内の
流動、燃料噴霧、燃焼のシミュレーションだけでなく、固体内部の
熱伝導解析を筒内の流体部分の熱計算と連成して計算することができます。

こちらはピストンの固体（金属）部分の熱伝導の解析と、エンジン筒内の
流動・燃料噴霧、燃焼解析を同時に連成して計算をした事例です。

従来のピストン熱伝導解析では筒内側の境界条件を均一に与えて
評価するケースがほとんどでしたが、本事例のように筒内の燃焼状態を
同時に解くことによってより現実に近い温度境界条件をダイナミックに
与えることが可能となり、より高い精度の熱伝導解析が期待できます。

【特長】
■筒内の燃焼状態を同時に計算
■現実に近い温度境界条件をダイナミックに与えることが可能

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2ストロークエンジンの噴霧、および燃焼予測をおこなった計算事例です。

2ストロークエンジンのため、クランクケース内部も含めてモデル化をする
必要があり、アニメーションに示すとおり、ピストンと
コネクティングロッドの移動を含めた計算をおこなっています。

『CONVERGE』ではピストンやバルブの移動だけでなく、このような
コネクティングロッドのように複雑な動きを伴う移動境界の設定も簡単に
おこなうことができます。

【特長】
■ピストンやバルブの移動
■コネクティングロッドのように複雑な動きを伴う移動境界の設定が簡単に可能

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定容器における噴霧、および燃焼計算をおこなった事例です。

『CONVERGE』の解適合格子（AMR： Adaptive Mesh Refinement）機能により、
噴霧近傍（速度勾配）および燃焼領域（温度勾配）だけに効率よく
細かいメッシュを配置して、高い解析精度を実現しています。

【特長】
■効率よく細かいメッシュを配置
■高い解析精度を実現

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『CONVERGE』に搭載されているメッシュ制御機能は、定常計算にも
非常に有効です。

本事例は、ディーゼルエンジンのスワール比を定常計算により予測したもので、
解析初期（流れ場がまだ安定していない時期）には粗いメッシュで
計算することにより、効率よく全体のフローパターンを予測しています。

その後、グリッドスケーリング、
および解適合格子（AMR： Adaptive Mesh Refinement）によって徐々に
解析負荷を高めつつ、解析精度をあげるプロセスで計算が進行しています。

【特長】
■解析初期には粗いメッシュで計算し、効率よく全体のフローパターンを予測
■グリッドスケーリング・解適合格子によって徐々に解析負荷を高めつつ、
　解析精度をあげる

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『CONVERGE』は、米国Convergent Scienceによって開発された
革新的な熱流体解析プログラムです。

強力な自動メッシュ生成機能により、本事例のようなピストンやバルブの
移動を伴うエンジンシミュレーションを簡単に実施することができます。

【特長】
■強力な自動メッシュ生成機能
■ピストンやバルブの移動を伴うエンジンシミュレーションを簡単に実施

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『CONVERGE』は、メッシュを計算実行中にソルバーが完全に自動で生成するため、
ユーザーはエンジンの表面形状さえ用意すればメッシュ作成プロセスから
完全に解放されます。

このため、『CONVERGE』は、原理的に形状最適化問題に対する親和性が
非常に高く、表面形状をモーフィングすることによるピストン形状最適化の
計算を、比較的簡単におこなうことができます。

【特長】
■メッシュを計算実行中にソルバーが完全に自動で生成
■メッシュ作成プロセスから完全に解放

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4気筒エンジンのマルチサイクル、マルチシリンダー解析をおこなった事例です。

『CONVERGE』は、効率の良い並列計算が可能であるため、このような多気筒、
多サイクル計算を現実的な計算時間でおこなうことができます。

また、自動車総合シミュレーションプラットフォームGT-SUITEと連成解析を
おこなうことができ、1次元計算と3次元計算の特徴を併せ持つ、より実現象に
近い計算が可能です。

【特長】
■効率の良い並列計算が可能
■GT-SUITEと連成解析をおこなうことが可能

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『CONVERGE』では、解適合格子(AMR： Adaptive Mesh Refinement)
をはじめとする多くのメッシュ制御機能を使用することにより、
最小限の計算負荷で高い解析精度を実現することが可能です。

こちらは、ディーゼルエンジンのセクターモデルにおける噴霧燃焼計算の事例で、
噴射期間中は噴霧近傍のメッシュが局所細分割機能によって自動的に
細分割されています。

また、温度勾配・速度勾配に対応するAMRによって、計算精度を高める上で
必要な部分のメッシュを自動的に細分割し、計算精度向上を図った結果を
示しています。

【特長】
■最小限の計算負荷で高い解析精度を実現することが可能
■メッシュが局所細分割機能によって自動的に細分割される

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直噴エンジンの流動、噴霧、および燃焼を『CONVERGE』により計算した結果です。

燃料噴射と蒸発にともなう混合気形成、点火プラグによる点火、
および火炎伝播の計算をおこなっています。

燃焼モデルはSAGE詳細反応モデルにより、素反応レベルの燃焼プロセスを
考慮してます。

さらに解適合格子（AMR： Adaptive Mesh Refinement）によって火炎帯部分の
メッシュに高い解像度のメッシュを自動的に配置することによって、
火炎伝播計算の解析精度を向上させています。

【特長】
■素反応レベルの燃焼プロセスを考慮
■火炎伝播計算の解析精度を向上

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タンブルを強化する目的で、吸気ポート内部に設置されたバルブが
ある場合と無い場合の流れ場を、『CONVERGE』によって計算して比較しています。

この事例では、速度勾配に応じて
解適合格子（AMR： Adaptive Mesh Refinement）をかけているため、
バルブを通過する領域など、速度勾配の大きな部分のメッシュが自動的に
細分割されており、より高い精度での計算が期待できます。

この事例の動画をご覧いただけます。

【特長】
■吸気ポート内部に設置されたバルブがある場合と無い場合の流れ場を計算して比較
■速度勾配の大きな部分のメッシュが自動的に細分割されている

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『CONVERGE』では、解適合格子（AMR： Adaptive Mesh Refinement）機能により、
解析変数の勾配に応じて適切なメッシュをソルバーが自動的に制御します。

本事例は、翼周りの超音速流れ場解析を『CONVERGE』を用いて計算した例で、
AMRによって衝撃波が非常に高い解像度で予測できていることを示しています。

【特長】
■解析変数の勾配に応じて適切なメッシュをソルバーが自動的に制御
■AMRによって衝撃波が非常に高い解像度で予測可能

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『CONVERGE』では、解析メッシュを計算実行中にソルバーが自動的に
生成します。

そのため2軸スクリューコンプレッサのような複雑な回転運動を
伴う移動境界問題に対して、非常に高い作業効率で計算をおこなうことが
可能です。

【特長】
■解析メッシュを計算実行中にソルバーが自動的に生成
■非常に高い作業効率で計算をおこなうことが可能

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