MODSIM 統合されたモデリングとシミュレーション
3DEXPERIENCE プラットフォームで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、接続設定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されます。各工程でデータが段階的に強化されていくため初期設計に変更があった場合でも、シミュレーションが自動的に更新されます。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、画期的な進化だと言えます。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。仮定条件で検討することが可能なため、効率が大きく向上します。
3DEXPERIENCE プラットフォームは、データ、システム、プロセス、人を 1 か所に統合する基盤です。このプラットフォームは、唯一の信頼できる情報源となり、MODSIM と連携して動作するプログラム管理、製品管理、テスト管理など、明確で相互運用性の高い製品開発レイヤーになります。3DEXPERIENCE プラットフォームでの MODSIM は、以下を可能にします。
- シミュレーション・プロセスの変革 - 自動化されて統合されている、適切に文書化され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、革新的で効率的にすることで、製品の魅力を向上。
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。
遅い段階での障害を低減
MODSIM では、シミュレーションを活用したシフトレフト戦略により、設計コンセプトの段階で事前の検証と妥当性確認が行われ、遅い段階での障害や手戻りのリスクが軽減します。
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み込むことで、エンジニアは製品の動作を正確に予測できます。イテレーションを複数回行う設計探索空間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
製品効率が最大 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内で、Abaqus、PowerFLOW、CST Studio Suite などの高度なシミュレーション・ツールを使用して、設計プロセスを最大化できます。
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 や CAE の後ろにあるデータ・モデルが統合されるため、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されるため、パートナー、サプライヤー、コンサルタントと効率的に連携でき、接続されていないレガシー・システムに比べて大幅に効率を改善できます。
複数分野にまたがるコラボレーション
3DEXPERIENCE プラットフォームで利用できる 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、真に統合され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 で使用される SIMULIA ポートフォリオは、構造、流体、電磁気、音響、多体系など、さまざまな物理的挙動に対応します。このようなさまざまな物理的状況の相互作用を考慮したシミュレーションが可能になり、真の挙動を正確に表現できます。
SIMULIA はプロジェクト管理機能が搭載されており、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できます。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挙げられます。MODSIM と 3DEXPERIENCE プラットフォームを使用すると、チームは設計をすぐに検証できるため、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 では、シミュレーションを活用したシフトレフト戦略により、設計コンセプトの段階で事前の検証と妥当性確認が行われ、遅い段階での障害や手戻りのリスクが軽減します。
コンセプト・ストラクチャー・エンジニアリングにより、設計者が製品の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、従来の形状から脱却し、あらかじめシミュレーションに適した形状を作成します。このような考え方により、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が可能になります。
シミュレーションの民主化
シミュレーションを民主化し、設計者や 3DEXPERIENCE プラットフォームに詳しくない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て、設計プロセスを高速化します。
価値の高いシミュレーション・ワークフローは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ベスト・プラクティスのシミュレーションを繰り返し使用することができます。結果的に、シミュレーションの専門家は、より価値の高い仕事に注力できます。
- エンジニア向け MODSIM
- チーム向け MODSIM
- 企業向け MODSIM
エンジニア向け 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、架空の電気駆動開発チームが MODSIM を使用して得た、以下のようなメリットについて説明します。
- 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・セットアップの自動化
- 民主化
- 情報の一元管理
- プラットフォームの統合
チーム向け MODSIM
エンジニアリング・チームのリーダーは、分野横断的なチームを管理しており、部門間のサイロを排除したり、リアルタイムの更新を入手したり、情報に基づいた意思決定に必要なデータを可視化したりすることに苦労しています。しばしば矛盾する要件に対応しながら、革新的な製品を納期までに提供しなければなりません。MODSIM のアプローチは、専門家、非専門家、マネージャーを分野横断的なチームとして結集し、設計プロセス全体を俯瞰するすることでその真価を発揮します。MODSIM の全メリットをすぐにご確認ください。
企業向け MODSIM
3DEXPERIENCE プラットフォームでどのように製品開発を強化できるかをご覧ください。MODSIM を使用して設計プロセスの初期にシミュレーションを統合することで、プロトタイプ作成コストとリスクを削減できます。これにより、再設計の回数が減り、認証を取得でき、市場参入の時間が短縮します。
シミュレーション・プロセスの自動化
- 設計更新の自動化
- パラメトリック設計スペースの探索
- 統合シミュレーション・プロセス・フロー
設計更新の自動化
MODSIM プロセスでは設計の更新が自動化されるため、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が、干渉がほとんどない状態でほぼ自動的に行われ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。それが電動ユニットのシステム要件に転送されます。それをさらに、eドライブ・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、シミュレーションが更新され、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製品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。
パラメトリック設計スペースの探索
製品が複雑化する中、シミュレーションによって製品を検証する時間が短縮すると、最高の革新的な技術的ソリューションを見つける時間が増えます。MODSIMは、パラメトリックな設計スペースの探索を可能にする、他に類を見ないソリューションです。設計変数を指定して設計スペースを定義するだけで、最適化された設計を取得できます。このシステムでは、設計スペース内のすべてのポイントが自律的に構築され、最適な設計を特定するためのシミュレーションを実行します。この例では、MODSIM プロセスにある自動化されたパラメトリック設計スペースにより、数回クリックするだけで自転車の剛性を最適化できる方法を示しています。
統合シミュレーション・プロセス・フロー
MODSIM は、モデリングとシミュレーションの最も効率的に進められるアプローチです。単なる CAD と CAEの連携を超えた、真の統合環境を提供します。より連携して民主化されたプロセスを提供し、部品表に連携した CAE を実現できます。この統合には、CAE の前処理と後処理も含まれます。これは、シミュレーションの実行に必要なすべてのデータとすべての結果データが 1 か所にあるため、より多くのデータを保存できます。掲載の動画では、車両の完全な PowerFLOW のシミュレーションが民主化され、Engineering BOM に接続される様子を示しています。
デジタル・エンジニアリングの変革
- 製品開発を加速
- 革新的なコンセプト開発
- 体系的で民主化されたシミュレーションによる効率性
製品開発を加速
MODSIM ベースのプロセスを実装する場合の最も明らかな影響は、以前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、パラメーター化されたシステム・モデルと、3DEXPERIENCE プラットフォーム内の高度なアプリ(階層化された製品設計、マテリアル均質化、コンセプト・ストラクチャ―・エンジニアリング、ビジュアル・スクリプティングなど)を使用して、さまざまなプラットフォーム、領域、セルタイプでのバッテリー・パック設計の開発を加速します。
革新的なコンセプト開発
MODSIM プロセスでは、熟考を重ねた、創造性の高い設計が可能になります。設計者は、CATIA と SIMULIA のアプリを使用して、3DEXPERIENCE プラットフォームの構想段階で設計を作成して検証できます。Imagine and Shape や Natural Sketch などの CATIA ツールを使用すると、エンジニアは簡単にスケッチができるほか、追加の作業なしに CAE 対応モデルを作成できます。設計者は、高度で直感的なシミュレーション・アプリと組み合わせることで、早期の構想段階で設計を検証し、実現可能性を調べることができます。設計者は、高度な流体シミュレーションを実行して、空気力学の影響を簡単に調べることができます。また、モジュール・ライブラリーを使用して構造モデルを構築し、構造シミュレーションを実行して、曲げ、剛性、衝突インパクトなどを設計でチェックすることもできます。
MODSIMにより、設計者は設計の実現性に確信を持ちつつ、安心して革新的なアイデアを形にすることができます。
体系的で民主化されたシミュレーションによる効率性
MODSIM プロセスでは、設計者とエンジニアが同じデータを使って作業し、設計の共有、コラボレーション、妥当性確認、検証がすべて同じ環境でシームレスにできるため、より効率的になります。モデルの自動選択と作成、自動更新、トレーサビリティ、再利用、ライフサイクル管理の MODSIM プロセスを、数万ものプロセスに拡大することは可能でしょうか？可能だとしたら、その実現方法はどのようなものでしょうか？その答えは「イエス」です。自動化されて民主化された体系的なシミュレーション・システムを使用できます。これには、エンジニアリングの部品表に関連付けられて推進されるウィジェットを使用し、グループ、部門、チーム全体でシミュレーション用に標準化されたビューを作成できます。デザインに大幅な変更があっても、このシステムは正常に動作することを実証済みです。より多くのプロセスを含めるようにシステムを構築しても、再利用性、トレーサビリティ、ライフサイクル管理がすべて自動的に処理されることがわかりました。このシステムは、人工知能と機械学習を活用して、設計とエンジニアリングの未来に備えることができます。
MODSIM - どこで使われているか
- CATIA を使用する MODSIM
- SOLIDWORKS を使用する MODSIM
- CATIA V5 を使用する MODSIM
CATIA を使用する MODSIM
CATIA は、従来の 3D CAD (コンピューター支援設計)を、モデリングとシミュレーションを融合する 認知拡張設計へと新たな次元に進化させます。
CATIA では、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することで、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ています。この強力な組み合わせにより、企業はイノベーション戦略を実行して、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。
SOLIDWORKS を使用する MODSIM
MODSIM は、 3DEXPERIENCE® プラットフォーム上の単一のユーザー・エクスペリエンスの中で、共通データ・モデルのモデリングとシミュレーションを統合します。製品開発プロセス全体を考慮して、既存部門のサイロを解消することが目的です。
MODSIM は、単なるシミュレーション主導の設計ではありません。シミュレーションを使用して、設計の調査、プロセス、自動化、変更管理、コラボレーションなど、要件から構造まで、検証から認定まで、製品開発からプログラム管理まで、製品開発プロセス全体を最初から最後まで進めることができます。
CATIA V5 を使用する MODSIM
設計とエンジニアリングの環境は急速に進化しています。CATIA V5 と MODSIM アプローチを活用すると、製品開発プロセスはどのくらい加速するでしょうか？
クラウドサービスにより、CATIA V5 のパフォーマンスを拡張でき、コラボレーションが向上し、最終的にプロセスを中断することなく、市場投入までの時間を短縮できます。
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
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 間で密接に統合して、CAE の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バックボーンに導入することに多額の投資を行ってきました。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接な統合と確信をもたらしてくれると思います。
さあ、始めましょう
統合されたモデリングとシミュレーションの世界は変化しています。SIMULIA で一歩先を行く方法を見いだしましょう。
MODSIM に関する FAQ
- 3DEXPERIENCE プラットフォームが、MODSIM プロセスを実装するための基盤になります。3DEXPERIENCE プラットフォームは、複数分野にわたる設計、モデリング、マルチフィジックス・シミュレーション、最適化のためのテクノロジーとソリューションを提供します。 MODSIM 環境では、初期の CAD データとの関連性を維持しながら、他分野にわたるツールを使用して、さまざまな物理環境でさまざまなシミュレーションを実施できます。
- MODSIM 環境は、データの一元管理を可能にし、データの互換性を維持できます。ユーザーは、常に正しいデータと最新の設計で作業して、以前のシミュレーション結果とその KPI にアクセスできます。
シミュレーション・テンプレートは、シミュレーション作成でその企業が投資するベスト・プラクティスと知的財産を取得します。これは シミュレーションを民主化するための方法です。これにより、設計者など、さまざまなレベルのシミュレーションの専門知識を持つユーザーのコミュニティが、シミュレーションを使用できるようになります。 設計者は このテンプレートと設計探索ツールを使用して設計スペースを探索し、何百もの設計案を迅速に検討して最適な設計を決定できます。このように、設計プロセスが効率的になり、加速します。
- MODSIM の本質は、メンバーが 3DEXPERIENCE プラットフォームで連携することにあります。支援コミュニティができており、シミュレーション、モデリング、設計のエキスパートが集まっています。そこで、質問をしたり、ディスカッションをしたりして、コミュニティ面でプラットフォームの探索ができます
- また、 3DEXPERIENCE MODSIM カンファレンスのリプレイを視聴し、 Jaguar Land Rover、Unilever、Renault Group、PepsiCo、Novo Nordisk、Airbus Group などの主導的な企業がたどった道のりを学ぶこともできます。プレゼンテーション、デモ、チュートリアルも用意されています。3ds.com/poc にアクセスしてください。
3DEXPERIENCE のロールは、MODSIM プロセスを構成する要素です。お客様のビジネス要件や、現在のダッソー・システムズ製品のご利用状況に応じて、お客様と一緒に MODSIM の導入行程を考えます。お住まいの地域のダッソー・システムズ担当者に問い合わせるか、 お問い合わせページ で情報を入力してください。営業担当より折り返しご連絡いたします。
あなたは社内で MODSIM プロセスの導入に最適な立場にいます。ダッソー・システムズはまず、統合されたモデリングとシミュレーションのデータ・モデルを作成します。また、他のビジネス部門にエンジニアリングを接続することで、お客様がビジネス目標を達成するまでのすべてのステップをサポートでき、MODSIM の効果を十分に高められます。お住まいの地域のダッソー・システムズ担当者に問い合わせるか、 お問い合わせページ で情報を入力してください。営業担当より折り返しご連絡いたします。
MODSIM プロセスは、3DEXPERIENCE プラットフォームのすべてのユーザーに構築できます。MODSIM をご希望の場合、このプラットフォームへの移行をお勧めします。お住まいの地域のダッソー・システムズ担当者に問い合わせるか、 お問い合わせページ で情報を入力してください。営業担当より折り返しご連絡いたします。
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