MODSIM モデリングとシミュレーションの統合

3DEXPERIENCE プラットフォーム上のモデリングとシミュレーション

MODSIM とは何か?

MODSIM とは、3DEXPERIENCE® プラットフォーム上の単一ユーザー・エクスペリエンスで、共通データ・モデルを使ってモデリングとシミュレーションを統合するアプローチです。従来のCAEプロセスが直線的なのに対し、MODSIMプロセスは循環的です。MODSIM ループでは、ジオメトリの修正、メッシュ生成、コネクションといったモデリング作業から、初期条件、相互作用、境界条件の設定といったシミュレーション作業まで、データのエクスポートなしにすべて実行します。各工程でデータが段階的に追加していくため初期設計に変更があった場合でも、シミュレーションを自動的に更新します。最初からやり直す必要があった従来のプロセスと比較すると、画期的な進化です。さらに、パラメトリック設計空間の自動化による設計探索も、MODSIM の中核プロセスで不可欠な部分です。what-if分析を可能にし、効率化によるコスト削減に大きな影響を与えます。

3DEXPERIENCE プラットフォームは、データ、システム、プロセス、人材を一箇所に統合します。このプラットフォームは、企業がプログラム管理、製品管理、テスト管理といった明確に定義した相互運用可能な製品開発の層を、MODSIMと連携させて運用できる唯一の信頼できる情報源です。3DEXPERIENCEプラットフォーム上のMODSIMは、以下を実現可能にする鍵となる要素です:

  • シミュレーション・プロセスの変革 - 自動化・統合した、適切にドキュメント化したプロセスへの根本的な変化
  • デジタル・エンジニアリングの変革 - エンジニアリングをより迅速に、革新的で効率的なものにし、より魅力的な製品を創出

MODSIM の主なメリット

市場投入期間の短縮

開発時間を最大 90%、数か月かかっていたものを数週間に短縮します。

下流工程での障害を低減

MODSIM は、シミュレーションを活用したシフトレフト戦略により、設計コンセプト段階で事前検証と妥当性確認をし、下流工程の不具合や手戻りのリスクを軽減します。

イノベーションの促進

設計プロセス内にシミュレーションを組込むことで、エンジニアは製品の挙動を正確に予測できます。反復作業を伴う設計空間探索を自動化することで、不確実性を減らします。

コストの削減

製品効率を最大 40% 向上し、最大 20% の軽量化を実現し、設備投資コストを最大 8% 削減します。

共通データ・モデル

CATIA や SOLIDWORKS などの一般的な CAD システムの使い慣れた設計環境で、Abaqus、PowerFLOW、CST Studio Suite などの高度なシミュレーションツールで設計プロセスを最大化します。 

MODSIM プロセスを使用すると、要件、設計意図、さらには思考プロセスを直接設計自体に埋め込んで、設計プロセスとシミュレーション・プロセスを簡単に取得して複製できます。MODSIM では CAD と CAE の関連データ・モデルが統合されているため、シミュレーション用にモデルをエクスポートしたり変換したりする必要がありません。 

また、PLM システムとシームレスに統合しているため、パートナー、サプライヤー、コンサルタントと効率的にコラボレーションでき、つながっていないレガシーシステムに比べて大幅に効率を改善します。

複数分野にまたがるコラボレーション

3DEXPERIENCE プラットフォームの MODSIM プロセスは、エンジニアリング分野間のギャップを埋め、真に統合したマルチフィジックスシミュレーションを可能にします。MODSIM で使用する SIMULIA ポートフォリオは、構造、流体、電磁界、音響、機構など、さまざまな物理挙動に対応します。こうした異なる物理的側面の相互作用を考慮したシミュレーションが可能で、真の挙動を正確に表現します。

SIMULIA はプロジェクト管理機能を搭載し、インサイトと信頼性を提供するだけでなく、設計プロセス全体で透明性とトレーサビリティを確保します。具体的には、問題の追跡、変更の管理、進行中の作業への随時アクセスなどがあります。MODSIM と 3DEXPERIENCE プラットフォームを使用すると、チームは直ぐに設計検証でき、効率的で効果的なプロジェクト管理が可能です。

シフトレフト戦略

MODSIM は、シミュレーションを活用したシフトレフト戦略により、設計コンセプト段階で事前検証と妥当性確認をし、下流工程での障害や手戻りのリスクを軽減します。 

Concept Structure Engineerで、設計者が製品開発をしながらシミュレーションを実行できます。Lattice Designer は、従来の設計形状から脱却し、上流工程でシミュレーションに使える形状を作成します。こうしたコンセプトにより、開発効率が飛躍的に向上し、試作回数を減らしながら、革新的な製品を低コストかつ納期内に開発することを可能にします。

シミュレーションの大衆化

シミュレーションを大衆化し、設計者や 3DEXPERIENCE プラットフォームに不慣れな人でも複雑なシミュレーションワークフローを利用できるようにし、設計プロセスを高速化します。 

高価値なシミュレーションワークフローを標準化してテンプレート化することで、一貫性のある高品質なシミュレーションのベストプラクティスを繰返し使用できます。結果としてCAE専任者がより高価値な仕事に注力できます。

エンジニアで MODSIM

ダッソー・システムズの3DEXPERIENCE プラットフォーム上のMODSIMは、モデリングとシミュレーションを統合する独自のエンジニアリングと設計の次世代パラダイムです。このeブックでは、架空のEV開発チームがMODSIMで得た、以下のメリットを説明します。

  • 共通モデルの構築
  • モデリングの自動化
  • 快適な設計環境
  • シミュレーション設定の自動化
  • 大衆化
  • 情報の一元管理
  • 統合プラットフォーム

シミュレーションプロセスの自動化

設計更新の自動化

MODSIM プロセスでは設計更新を自動化するため、最初からやり直す必要はありません。また、以前の設計を再利用して製品ファミリーを作成することもできます。この動画では、電動モーターのパフォーマンスからマスマーケットに至るまで、極めて大きな設計変更を、手動変更をほとんど入れずにほぼ自動で実施する様子を示しています。 まず、車両の要件を高く設定します。それがEVユニットのシステム要件に転送されます。それをさらに、EVユニットのシステムモデルパラメーターに転送後、モデルを更新しました。これで、シミュレーションとテスト結果が更新されました。このテスト結果は、車両の要件を更新するプロダクトマネージャーに戻されます。このワークフローには 、すぐに使用できる自動シミュレーションのテンプレートもあります。このテンプレートは、シミュレーションの専門知識がほとんどない設計者や、まったくの初心者でも使用できます。

デジタルエンジニアリングの変革

製品開発を加速

MODSIM ベースのプロセス実装による最も顕著な影響は、これまでの手動タスクが完全に自動化されることです。つまり、より迅速に実行できるということです。例えば、自動化プロセスを大幅に高速化して、新しい電気自動車のバッテリーパックの開発時間を短縮できます。  

合理化された MODSIM プロセスは、パラメーター化したシステムモデルと、3DEXPERIENCE プラットフォーム内の高度なアプリケーション(Layered Product Design、Material Homogenization、Concept Structure Engineering、Visual Scriptingなど)を用い、異なるプラットフォーム、地域、セルタイプをまたぐバッテリーパック設計開発を加速します。

MODSIM - どこで使われているか

CATIAでMODSIM

CATIA  を従来の 3D CAD (コンピューター支援設計)からモデリングとシミュレーションを融合する認知拡張設計へ、新たな次元に進化します。

CATIA で知識、ノウハウ、実証済みテクノロジーを活用して設計を自動化し、構想段階からパフォーマンス重視の設計アプローチをサポートします。この強力な組合せで企業がイノベーション戦略を実行し、より持続可能で市場をリードする製品を形作ることができます。  

お客様事例

SIMULIA MODSIM ソリューションを活用し、設計とエンジニアリングのプロセスを効率化している先進企業の事例をご覧ください

MODSIM Pioneers: Pascal Remusan

SIMULIA is excited to work with leaders across different industries as they leverage modeling and simulation (MODSIM) capabilities to shorten design loops and accelerate innovation. Our MODSIM Pioneers series highlights some outstanding contributors leading transformations in their industries. Below, we hear from Pascal Remusan, General Manager of Methods & Tools for Numerical Simulation of Renault Group, who we caught up with following his presentation at the 3DEXPERIENCE Modeling & Simulation Conference 2022.

Article

Helix

Electric powertrains developer Helix has broken records and won awards for its high-performance electric motors and inverters using 3DEXPERIENCE.

Customer Story

Unbrick

Building sustainable housing faster and smarter.

Customer Story

継続的にクリーンな車を追求し、開発期間を大幅に短縮するためには、CAD と CAE が密統合し、CAE による予測に対する確信を高めることが必要です。Jaguar Land Rover では、3DEXPERIENCE をエンジニアリングの中核基盤として導入することに多額の投資をしてきました。このプラットフォームは、私たちが必要とするシミュレーションに密統合と確信をもたらすと思います。

Jose Garcia-Urruchi 氏

Jaguar Land Rover 社、デジタル・デザイン・エンジニアリング責任者

さあ、始めましょう

モデリングとシミュレーションが統合した世界は変化しています。MODSIM で一歩先を行く方法を見つけましょう。

MODSIM に関する FAQ

こちらもご覧ください

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