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【アンシス】電動化への数々の課題を解決する設計·開発プロセスに応じたソリューション PR

  • 2021/06/15
  • Motor Fan illustrated編集部
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Ansysのコア技術はシミュレーションのソルバーだが、強みはそれだけではない。コンポーネント、サブシステム、システムのシミュレーションに加えシステムオブシステムをカバーする。

TEXT:世良耕太(Kota SERA) PHOTO:MFi FIGURE:Ansys

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 コロナ禍にもかかわらずAnsysの業績は好調で、2020年度に前年比で11%の連結売上高増を記録した。2021年度第一四半期は前年同期比で20%増の記録的な伸びを示している。この好調な業績を背景にポートフォリオの拡充を継続しているところだ。成長のドライバーのひとつは買収で、20年にはデジタルミッションエンジニアリングソフトウェアの開発メーカーであるAGI(Analytical Graphics, Inc.)を買収し、顧客に提供できる技術をさらに充実させた。

「お客様が必要としている単体の製品もさることながら、幅広い範囲のシステム化と、そこに対してシミュレーションを積極的に使っていく環境を目指しています」と、カントリーマネージャーの大谷修造氏は説明する。「フィジックスベースのシミュレーションが我々の真骨頂。流体、構造、電気、半導体、光学、3Dデザイン、光工学と、ソルバーが中心となった製品群があります。これをマルチフィジックスで使っていただく。または、いろいろなシミュレーションソフトウェアと合わせていただく。さらに、システムオブシステムをカバーしにいく動きになっています」

次世代のユースケースを見越したシステムオブシステムの考え方:Ansysのコア技術は、PHYSICS BASED SIMULATIONと書いてある物理ベースのシミュレーションソフトウェアだ。左から流体、構造、電気、半導体、光学、3Dデザイン、光工学である。これらをマルチフィジックスで使っていくのに加え、ソフトウェアを生成していく技術も提供する。新たに力を入れていく領域が、最上位にあるシステムオブシステムだ。2020年12月のAGIの買収により強化した(右はシミュレーションのイメージ)。

 AGIの買収はまさに、システムオブシステムの強化に繋がっている。モデルベース開発のV字プロセスになぞらえていえば、V字の又の部分にあるのがコンポーネント。複数のコンポーネントが集まってサブシステムを形成し、サブシステムが集まってシステム(車両)になる。複数のシステムが組み合わさった状態がシステムオブシステムだ。AGIは航空宇宙や軍事に強みを持つので、システムは戦闘機、システムオブシステムは軍事ミッションということになる。システムがクルマなら、システムオブシステムは実際に街を走る状態だ。自動運転やAD/ADAS系、V2Vのコミュニケーションが成立するのか、電波が建物にどう反射するかなども含め、バーチャルの環境でシミュレーションしていくのがシステムオブシステムの世界である。

「いま私が肌で感じている自動車メーカーさんのチャレンジは、工数やプロセスの短縮です」と、APAC自動車事業部専務執行役員の芳村貴正氏は話す。「ある自動車メーカーの例でいうと、現状50ヵ月かかっている新車の開発プロセスを26ヵ月に短縮する目標を掲げています。しかも、膨大な仕事量を極めて少ない人員で行なうことが経営陣に課されています」

開発初期段階での評価・見極めを実現するプロセスへ移行:左のグラフは横軸が時間、縦軸はコスト。右下がりの緑のラインは、コストを削減するのに有効なフェーズ。二次曲線を描く赤いラインは手直しコストを表す。開発の初期段階ほどコスト削減効果があり、開発の後段階になるほど手直しコストが増大することを示している。試作レスによって評価実験に関わるコスト削減と期間短縮を図るだけでなく、市場品質の対策費についても考えておきたい。Ansysはこの領域のソリューションも用意する。

 開発プロセスの効率化には、商品力を早期に見極めなければならない。いっぽうで商品力を高めるための燃費や電費のさらなる追求はもちろん、並行して市場品質、信頼性を確保するにはそれなりの手順や工数が必要となる。つまり効率化と言っても、単純に手順を省略するような旧態依然としたやり方では実現できない。より多くの手順を短期間でこなす重要施策としてバーチャル化はいまや必須であり、そこにAnsysの価値があることになる。

「新技術を採用すればするほど、市場品質の確保が問題になり経営を圧迫します。とくに最近はEVでなんらかのトラブルを発生させるケースが多く、そうなると膨大な対策費用が発生してしまいます。出荷前の手戻りを少なくすることに関しても、出荷後の対策費用を減らすことに関しても、我々から最適なプランを提案することができます」

道路環境におけるバッテリー発熱をシミュレーション:道路環境によるバッテリー温度の変化をシミュレーションできる。地図データから実際の道路環境をバーチャルに再現。その環境のなかで車両モデルを走らせる。上り坂に差し掛かると負荷が高くなるため、一部のバッテリーセル温度が上昇する。どの列のどのセルの温度が高くなるかなどを検証することが可能。日本だけでなく海外の道路環境を再現することも可能で、現地に出向かなくても再発防止のための再現テストを行なうことができる。

 例えば、ある特定のシーンで不具合が発生したとのレポートが上がったとする。国内であっても国外であっても、実際に現地に赴いて不具合が発生した状況を再現するのは多くの工数とコストを費やしてしまう。だが、バーチャルで検証すれば工数もコストも削減できる。バッテリーの熱マネジメントも、HMIの最適化も、夜間のヘッドライトの配光も、ADAS系のセンサーの認知レベルの確認も、ボディの形状が空力に与える影響も、バーチャルで確認することが可能。人とくるまのテクノロジー展のオンライン展示では、電動化技術、自動運転、車両エンジニアリングの各ソリューションについて紹介している。自動車のバーチャル開発を可能とするAnsysのシミュレーション技術は必見だ。

自動運転や運転アシストの安全を担保するセンサーの精度向上:三次元データで作成した道路データのなかでAD/ADAS系に必要な各種センサーの機能をシミュレーションできる。Ansysは熱画像カメラの設計と製造を専門とするFLIR Systemsと共同開発し、赤外系センサーのシミュレーションができるようになった。LiDARに関してはVelodyneとパートナーシップを組んでいる。ヘッドライトの配光に対する被写体のぶれを再現したり、植栽のような立体物に対してどんな反応をするか検証したり、といった具合。
アンシス・ジャパン株式会社 カントリーマネージャー 大谷修造氏
アンシス・ジャパン株式会社 APAC自動車事業部 チーフエバンジェリストオートモーティブ 専務執行役員 芳村貴正氏

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