設計力向上 開発手法と支援ツールの動向・事例
 

<キーワード解説>Simulation Lifecycle Management (SLM)

木崎 健太郎=日経ものづくり
2013/08/07 00:00
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 設計技術者がCAEによるシミュレーション計算を多用するようになったことから、シミュレーションのモデル、計算方法、計算結果などを共有したり再利用したりするケースが増えてきた。2000年代中ごろから、このシミュレーションに関するデータと計算手続き(ワークフロー)を管理することを指して、仏Dassault Systemes社、米MSC Software社などが「Simulation Lifecycle Management」(SLM)と呼ぶようになった。

 シミュレーションの計算は、まず3D-CADで作成した形状モデルを基に、要素(メッシュ)に分割し(有限要素法などの場合)、境界条件や荷重条件を設定して計算処理を実行。結果をコンター図(値によって色分けした図)などで表示してレポートにまとめる、といった一連の手順になる()。このワークフローを半自動的に実行する仕組みと、データを管理する仕組みがSLMシステムの中心的な機能とされる。

図●Simulation Lifecycle Managementにおいて管理対象となるワークフローとデータ
[画像のクリックで拡大表示]

 このワークフローは比較的単純であり、シミュレーションを1回実行するだけなら専用の仕組みを用いるほどのことではない。データの管理についても同様だ。しかし近年のコンピュータの発達で、CAEで十分な規模のモデルを扱えるようになった結果、多くのユーザーは類似したシミュレーションを何回も実行するようになっている。すなわち、少し形状を変えたり、少し条件を変えたりして設計案を複数作成し、それぞれシミュレーションを実行して、結果を比較することで設計方針を決めていく。

 こうなると、ユーザーは似た操作を何回も繰り返すことになるため、自動で実行できる仕組みがあれば工数削減に役立つ。メッシュデータ、結果データなどが複数生成されるため、手作業で管理のためのファイル名を少しずつ変えて保存する、といった作業は面倒になる。データ管理機能があれば、これを自動化できる。

 さらに、以前設計した製品で検討したことと類似した検討が必要になることがよくある。その場合、当時のシミュレーション結果を探し出して参照したり、当時のモデルを少し変更して再利用したりする操作が必要になる。SLMは、このデータの再利用も目的の1つとしている。

 CAEに関連してSLMと別に、MSC Software社がMaterial Lifecycle Management(MLM)を提案し始めている。SLMと同様にワークフローとデータ管理を目的としているが、製品設計時のシミュレーションで用いる材料のデータを対象とする点に特徴がある。材料について検討することもCAEの役割となってきたからだ。

 材料のデータは、試験片などを用いた実験を何回も繰り返し、結果を整理して「応力-ひずみ線図」などの特性としてまとめないと、設計者が利用できる形にはならない。このMLMは、この元データから設計者が利用可能なデータにするまでの過程を対象とする。

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