製品を開発する際に、多くの企業がCAEを利用するようになっています。
従来の方法で製品を設計するよりもさまざまなメリットがあることが、CAEが広く利用されるようになった理由です。
CAEの中でも、設計者CAEという方法が最近特に注目を集めています。
ここでは、設計者CAEに関する基本的な情報や、専任者CAEとの違いについて、詳しくご紹介します。
設計者CAEとは
設計者CAEとは、CAEの方法の一つです。CAEとは「Computer Aided Engineering」の略語で、コンピューターを使用してエンジニアリングを手助けする技術のことです。設計者CAEとは、製品の開発を担当する設計者などが自分で、コンピューターを使用したシミュレーションをおこなうことです。
設計者CAE以外のCAEでは、専門のスタッフがシミュレーションを担当することが一般的でした。設計者自身が自分でシミュレーションをおこなうことには、従来のCAEにはない多くのメリットがあります。
その一つが製品の製造をより効率的におこなえることです。従来のCAEでは、設計の担当者が製品を設計してから、専門のスタッフがシミュレーションをしていたために、製品の設計に不具合がある場合でも、短期間で見つけることは困難でした。ですが、設計を担当しているスタッフ自身がシミュレーションをおこなうことにより、設計作業の早い段階で、不具合を見つけることが可能になりました。
設計者が自分で設計のシミュレーションをすることには、設計の問題点を発見しやすくなるメリットもあります。自分で作ったものであるため、設計者は設計の中で問題点がある可能性が高い場所を、自分で推測できます。
そのために、設計をした人と別の人がシミュレーションをするよりも、設計のミスをピンポイントで発見しやすくなります。設計を担当している人ならば、製品やシステムを動作させる時に発生する可能性のある問題の種類もしっかり予測できるため、必要なことを重点的にシミュレーションすることが可能です。
設計者CAEには、設計のために必要な作業時間を短くできるメリットもあります。早期に問題点を発見して設計者自身の手で問題点を改善すれば、試作品を製造する回数を大幅に減らすことが可能です。
試作品を作る数が減れば、時間だけでなく製造コストも節約できます。設計者が自分でCAEをおこない早期に問題を見つければ、後になってから問題が見つかるような事態も回避できます。
製品開発の最終段階で何らかの問題が発生してしまうと、設計を修正するために非常に多くの時間がかかってしまうので、こうした事態を避ける目的でも設計者CAEは広くおこなわれています。
設計者CAEをおこなうことにより、従来よりも質の高い製品を作りやすくなる利点もあります。従来の方法では一つの設計をシミュレーションだけでも多くの時間がかかったために、多くのシミュレーションをまとめておこなうことは非常に困難でした。
ですが設計者CAEならば、時間をかけずに一つ一つのシミュレーションができるために、さまざまなシミュレーションをまとめておこなえるようになりました。実施するシミュレーションの種類を増やせば、問題点を発見できる可能性も高くなるので、それらを改善していけばさらに質の高い製品を作ることが可能になります。
設計者自身がCAEをおこなえば、設計を検証するために必要となるさまざまなシミュレーションを自分で提案できるために、製品設計のためには非常に効率的な方法です。
シミュレーションを設計者が担当することにより、設計者が設計の作業に集中しやすくメリットもあります。シミュレーションと設計を担当している人が違っていると、シミュレーションが完了するまで設計者は作業を進められなくなるので、仕事に集中しにくくなります。
ですが、設計者CAEならば、設計者が設計の作業と並行してシミュレーションができるので、優れた品質を持った製品の開発作業を設計者が進めやすくなります。
設計者CAEの仕事内容
設計者CAEの担当している主な仕事は、製品の設計と設計した製品を自分でシミュレーションすることです。自分で設計した製品の性能を自分でチェックしながら設計を進めることが、大きな特徴になっています。
どのような種類のシミュレーションをおこなうかを決定することも、設計者CAEの担当している仕事です。開発している製品の種類によって必要となるシミュレーションの種類も違ってくるので、設計の不具合を調べるために最適なシミュレーションを自分で選ぶ必要があります。
設計の不具合をできるだけ少なくするためには、複数のシミュレーションを一緒におこなった方が良いことも多いため、どのような組み合わせでシミュレーションをするか決めることも、設計者CAEの重要な仕事です。
設計者CAEの担当者が、設計した製品の不具合を調べるために実施することが多いのは、構造解析という方法です。解析の対象となる製品の形状なども、シミュレーションをおこなって詳しく分析します。
製品の形状によって何らかの不具合が発生することもあるので、シミュレーションによってそうした不具合を発見できた場合には、設計者が自分で形状をより適切なものに変更する必要があります。
製品に加えられる重さをシミュレーションにより検証することも可能で、製品の使用に必要となる荷重能力がないと判断された場合には、設計をもう一度検証することになります。
その他にもさまざまなことを検証しながら、設計者は設計の不具合を修正していきます。
設計者CAEと専任者CAEの違い
設計者CAEと専任者CAEには、いくつかの点で違いがあります。違いの一つは、CAEを担当する人です。設計者CAEを担当するのは、製品の設計を担当している人です。会社によっては、設計部門に所属しているエンジニアが仕事を担当することもあります。その一方で専任者CAEでは、設計の解析を専門にしている人が仕事を担当しています。
CAEを専門にしているため、CAEに関する専門的な知識を持っている人が多いことが特徴です。
会社によっては設計者CAEと専任者CAEが両方おこなわれることもあり、このような場合にはそれぞれのCAEで目的が異なります。
設計者CAEでは製品をより魅力のあるものにするためにCAEがおこなわれることが多く、専任者CAEでは、製品を普通に使用できるようにするためにCAEが実施されることが多いです。
2種類のCAEをおこなうことで、より品質の優れた製品を設計できるようになります。
設計者CAEと専任者CAEでは、おこなわれる解析の方法に違いが見られる場合もあります。設計者CAEで設計の解析をおこなう時に採用されることが多いのは、その製品が使用される一般的な環境条件です。それに対し専任者CAEでは、最も悪い環境で使用する時の条件でシミュレーションがおこなわれることが多いです。専任者CAEにおいて、悪い状態を選んで解析をしているのは、劣悪な環境であっても製品が正常に動作できるかどうか確認するためです。最悪の環境でも使用できる設計を実現することにより、購入者が安心して使用できる製品を作れます。
多くの企業で利用されている設計者CAE
設計者CAEは、CAEの方法の一つです。数多くのメリットがあるために、多くの企業でおこなわれるようになりました。
従来は専門のスタッフが設計の検証をおこなう専任者CAEが一般的でしたが、専任者CAEに代わり設計者CAEをおこなう会社も増えています。
製品の製造にかかる時間を短くできることも設計者CAEのメリットで、早い段階で不具合を発見できることも多いため、製品の設計をスムーズにできます。
