最新記事一覧
SCSKは、ToffeeXと販売総代理店契約を締結し、トポロジー最適化ソフトウェア「ToffeeX」の販売を開始した。放熱の最大化や圧力損失を最小化する部品の形状を、高度なトポロジー最適化技術により短時間で導き出す。
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本連載では活用事例が増えつつある3Dプリント材料の基礎や最新の動向と活用事例について紹介します。第3回では使用される樹脂素材の変遷に焦点を当て工業的な利用にとどまらない3Dプリントの活用フィールドの広がりを解説します。
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金属疲労を起こした際にかかる対策コストは膨大なものになる。連載「CAEを正しく使い疲労強度計算と有機的につなげる」では、CAEを正しく使いこなし、その解析結果から疲労破壊の有無を予測するアプローチを解説する。第1回のテーマは「CAEソフトに仕掛けられたトラップ」だ。
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SOLIZEは「TCT Japan 2024」に出展し、国内自動車メーカーによる事例や3Dプリンタを活用した設計製造提案の取り組みなどを紹介していた。
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機械設計に携わるようになってから30年超、3D CADとの付き合いも20年以上になる筆者が、毎回さまざまな切り口で「3D設計の未来」に関する話題をコラム形式で発信する。第6回は、2023年にテクノロジー領域および設計開発領域で話題となったトピックの中から「AI」にフォーカスし、3D設計の未来について考察する。
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コロナ禍で広がったリモートワークの動きが設計業務にも広がり続けている。ただ、高いコンピューティング能力が必要な設計やシミュレーションなどの作業が「本当にリモートワークで可能なのか」について、多くの設計者は不安に感じていることだろう。そこで本稿では、設計者向けモバイルワークステーションとして日本HPが2023年春にリリースした「HP ZBook Power 15.6 inch G10」を現役の3D CADエンジニアが検証した。
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メカ設計者のための用語辞典。今回は「DfAM（Design for Additive Manufacturing）」について解説する。
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大成建設は3Dプリンタを自社開発し、独自のセメント系材料をマテリアルに橋を試作するなど、建設分野でのデジタルファブリケーションの可能性を模索している。だが、3Dプリンタを用いた構造物の実現には、高度な構造解析と意匠性の両立がハードルとなっている。
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米UC DavisとドイツのMPI for Informaticsに所属する研究者らは、薬物を時間差で放出する錠剤の作り方を提案した研究報告を発表した。放出具合から逆算した形状を3Dプリンタで造形することで作り出す。
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地球環境に配慮したモノづくりの実践はあらゆる企業に課せられた重要なテーマの1つだ。本連載では、サステナブル設計の実現に欠かせないデジタルモノづくりにフォーカスし、活用の方向性や必要な考え方などについて伝授する。連載第2回は「ジェネレーティブデザイン」の活用をテーマに、サステナブル設計との関連性や得られる効果などを取り上げる。
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特集ページ「サステナブルなモノづくりの実現」をよろしくお願いします！
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地球環境に配慮したモノづくりの実践はあらゆる企業に課せられた重要なテーマの1つだ。本連載では、サステナブル設計の実現に欠かせないデジタルモノづくりにフォーカスし、活用の方向性や必要な考え方などについて伝授する。
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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。
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アルテアエンジニアリングは、シミュレーションソフトウェアの最新版「Simulation 2022.2」を発表した。アップデートで機能を強化した結果、クラウドの弾力性と拡張性、電動化機能、製品開発力が向上している。
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大成建設は、建設用3Dプリンティングに適用可能な環境配慮コンクリートを国内で初めて開発した。今回の技術で製作した建設部材は、コンクリートの性能を確保しつつ、複雑で多彩なデザインと機能を持ちながら、CO2排出量削減を実現。また、こういった部材を2022年度中に大成建設グループ企業が保有する大成ユーレック川越工場のリニューアル工事に実適用する。
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2022年11月8〜13日まで東京ビッグサイトで開催された「第31回 日本国際工作機械見本市（JIMTOF 2022）」において、近畿大学次世代基盤技術研究所 技術研究組合 次世代3D積層造形技術総合開発機構（TRAFAM）の京極秀樹氏が「金属積層造形技術の最新動向と今後の展開」をテーマに講演を行った。
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製造業でも進むAIの活用。しかし、生産現場などと比べて設計開発業務でのAI活用は進んでいるとはいい難い。そこで、設計開発業務向けにさまざまなソリューションを展開してきた電通国際情報サービスが満を持して展開を始めるのが「Engineering AI」である。同社のEngineering AIではどのようなことが可能になるのだろうか。
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現代のモノづくりにおいて、3D CADやCAE、CAM、3Dプリンタや3Dスキャナーといったデジタル技術の活用は欠かせない。だが、これらを単に使いこなしているだけではデジタル技術を活用した“真の価値”は発揮できない。必要なのは、デジタル技術を活用し、QCDの向上を図り、安全で魅力ある製品を創り出せる「デジタルエンジニア」の存在だ。連載第4回では「3Dプリンタの性能や特徴に合わせた設計、「DfAM」ができるデジタルエンジニアの育成」について解説する。
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製品開発において、「軽量化」は非常に重要なテーマだが、軽量化と強度や耐久性、安全性を最適なバランスで設計することは容易ではない。さまざまな形状を試したり、部品や材料を変えたりと多大な労力を要する上に、ツール間や設計／解析の業務プロセス間の行き来の繰り返しは時間と手間が掛かる。こうした課題に対し、ダッソー・システムズは3D CADとトポロジー最適化を密接に組み合わせたソリューション「Structural Generative Designer」を提案する。
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建築設計の分野では、これまでの模型製作だけではなく、部材そのものを出力する3Dプリンタが注目を集めている。その際、重要となるのが適切な出力データをスピーディーに用意することだ。アルテアはこの分野で高度な解析ソリューションを提供し、業務の効率化に貢献している。
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オンラインスーパーマーケットを手掛けるOcadoは、配送センターで稼働するロボットなど設備の運用効率化を目指し、先進的な設計を取り入れる。どのような技術を用いているのか。
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製造業で活用が広がる3Dプリンタだが、最終製品に組み込める品質レベルで、機能的特性を備えた部品を造形するのは簡単なことではない――。ダッソー・システムズは、積層造形プロセスにおける試行を高速化し、3Dプリンタの本格活用を後押しするエンドツーエンドの積層造形シミュレーション環境を提供する。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。最終回となる連載第14回では、リンク部品とベアリングサポートを題材に、領域最適化を行う。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第13回では、LISAとExcelのマクロプラグラムを使って、実際に領域最適化を行う。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第12回では、前回に引き続き「領域最適化」をテーマに具体的なアルゴリズムについて考えながら、その理解を深めていく。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第11回では、トポロジー最適化のような派手さはないが、とても実用的な技術である「領域最適化」について、その基本的な考え方を解説する。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第10回では、チェッカーフラグ対策付きトポロジー最適化を実践するとともに、対策のないトポロジー最適化結果との比較を行う。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第9回では、チェッカーフラグ状の濃淡とグレーの濃淡をなくす方法を紹介する。
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ここ数年で、建築物の耐風設計に、その精度の高さが認められ、数値流体解析（CFD）のシミュレーションを採り入れるケースが増えてきている。従来の風洞試験に比べると、耐風設計に要する工数が削減され、設計全体の大幅な時間短縮が期待されている。CFDソフトウェアの1つとして国内外の著名建築物で用いられているのが、アルテアの数値流体解析ソリューション「ultraFluidX」だ。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第8回では、トポロジー最適化の適用による、いろいろな“形の創造”事例を紹介する。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第7回では、いよいよLISAとExcelマクロを使って、片持ちはりのトポロジー最適化を行う！
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第6回では「最適性規準法」を用いて、剛性を最大化＝平均コンプライアンスを最小化する設計パラメータを求める。
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ストラタシス･ジャパンは、オンラインセミナー「設計製造に『軽量・堅牢』を簡単に取り入れる！ 先進的な設計製造ツール『nTopology』でアディティブ・マニュファクチャリング設計（治具編）を学ぼう！」を開催。AM技術に関する豊富な経験と知識を持つ山一ハガネが、nTopologyを活用したAMによる治具の設計・製作プロセスと、そのアプローチについて紹介した。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第5回では、トポロジー最適化における密度法の定式化に取り組む。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第4回では、トポロジー最適化に取り組む。
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MONOistに掲載した主要な記事を、読みやすいPDF形式の電子ブックレットに再編集した「エンジニア電子ブックレット」。今回は、2021年10〜12月に公開したCAE関連のニュースをぎゅっとまとめた「CAEニュースまとめ――2021年10〜12月」をお送りします。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第3回では、片持ちはりの平均コンプライアンス最小化問題を「ラグランジュの未定乗数法」を使って解いていく。
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金属3Dプリンタの技術革新が後押しし、トポロジー最適化を適用した設計ニーズが高まりを見せている。だが、その一方で「思うような成果が出せない」「予想以上に時間がかかる」といった課題に直面してしまうケースも多い。その根本原因にメスを入れるべく中央エンジニアリングが提案するのが、機械学習をトポロジー最適化に応用するというアプローチだ。
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2022年は引き続き、半導体不足とともに、樹脂不足が製造業に大きな影響を与える見通しです。材料や調達部品が手に入らず、代替品の利用を検討するなど各社対策を講じ始めていますが、設計現場として何かできることはないでしょうか？ 「樹脂使用量の削減」「部品点数の削減」「代替品への対応」という3つの視点で、どのようなアプローチがとれるのか、その可能性について考えていきます。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。連載第2回では片持ちはりをモチーフに、パラメトリック最適化について解説を始める。
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導入効果を示すには試しに使ってみるしかない。
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宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、さまざまに変化する飛行状況に対して、常に最高の性能を発揮できるような形状をとり続ける航空機の実現に向けて、モーフィング技術の研究開発を進めている。JAXA 航空技術部門 基盤技術研究ユニットに所属する研究計画マネージャの玉山雅人氏、研究開発員の津島夏輝氏らにその取り組み内容を詳しく聞いた。
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原理原則を押さえていれば、高額なソフトウェアを用意せずとも「パラメトリック最適化」「トポロジー最適化」「領域最適化」といった“形状最適化”手法を試すことができる！ 本連載ではフリーのFEM（有限要素法）ソフトウェア「LISA」と「Excel」のマクロプログラムを用いた形状最適化にチャレンジする。
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「3DEXPERIENCE WORLD JAPAN 2021」の基調講演で、SOLIDWORKSのブランドCEOであるジャン・パオロ・バッシ氏が登壇し、「SOLIDWORKS ブランド CEO ジャン・パウロ・バッシからのメッセージ」と題して、「SOLIDWORKS 2022」と「3DEXPERIENCE Works」による製品開発プロセスの変革とその活用メリットについて説明した。
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サイバネットシステムは、流体力学を対象としたトポロジー最適化システム「SpaceTOPTIM」のクラウド版の提供を開始した。設計案の検討段階から要件を満たした最適構造を得られるため、その後の設計業務を大幅に効率化する。
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JAXA 航空技術部門 構造・複合材技術研究ユニットでは、バイオミメティクスを取り入れたトポロジー最適化を、現在、新たな旅客機の形として注目されている「Blended Wing Body（BWB：翼胴一体）」機の構造設計に適用することで、旅客機のさらなる性能向上、技術革新を図ろうとしている。同ユニットの主任研究開発員である星光氏と有薗仁氏に話を聞いた。
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Anisoprintは、Additive Flowと提携して、複合材料設計用トポロジー最適化ソフトウェアツール「Formflow」を提供する。同社製3Dプリンタのユーザーは、設計プロセスの全ての段階においてジオメトリの最適化が可能になる。
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SB C＆Sは、ANSYS（アンシス）の構造解析や流体解析など、建築・土木向けにも活用が見込める各種シミュレーションソフトウェアの取り扱いを開始した。
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アシックス スポーツ工学研究所は、ダッソー・システムズ主催の年次コミュニティーカンファレンス「SIMULIA Community Virtual Conference Japan 2021」のユーザー事例講演に登壇し、「Isightとアルゴリズミックデザインを用いたランニングシューズの構造設計効率化」をテーマに、独自のパラメトリック最適化プロセスによるシューズ設計の効率化に向けた取り組みを紹介した。
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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。
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