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The Simulation-Based Design MagazineTRANSCRIPT
Panoz Auto Development
Company、設計ツールに
ESIソリューションを採用
SAMSUNG Electronics、
バーチャルプロトタイピング
プラットフォームを活用
special report
原子力発電向けの現実的かつ革新的な
エンジニアリングソリューションの提供
The Simulation-Based Design Magazine
第38号｜2009年 秋/冬
第38号｜2009年 秋/冬 3
end-to-endプロトタイピングによるGet it Right®の実現
機械工学に基づいて設計された製品の開発チームは、市場の要求
を満たすためにシミュレーションベースの設計にますます頼るように
なっています。シミュレーションベースの設計の品質結果は、正確な
物理現象の表現を意味し、低コスト化とタイムリーさを考慮して、”as
built”=組み立てられた状態ですべての性能領域のシミュレーション
が必要とされます。低コスト化を実現してタイムリーな結果を得るた
めには、開発チームの活動と各自の専門領域における適切な作業に
取り組むエンジニアたちがうまく連携されていなければなりません。
ESIのend-to-endのエンジニアリングプラットフォームは、製品開発
チームが品質結果を正確に、適切なコストで、適切な時期に実現する
ことを支援できる独自のプラットフォームです。
達成が困難な性能要件を持つ今日の複雑な製品においては、不具
合を回避するための一層正確なシミュレーションが求められます。
ESIのend-to-endプラットフォームにより、プレス成形、溶接および鋳
造などの製造の影響をシミュレーションすることができます。これら
の影響は、製造性の評価に重要であるのみならず、NVH（騒音、振動
および乗り心地）、衝突性能、乗員安全性などの領域におけるシミュ
レーションモデルの性能の改善にも不可欠です。end-to-endプラッ
トフォームには、シミュレーションベースの設計のすべての面を網羅
するよう十分に計画されたプロセスを、開発チームが検証可能な形
で効率的に遂行することを保証するための共有作業環境も含まれ
ます。最近の例としては、ESIのend-to-endプラットフォームを利用
して設計品質を改善しつつ、シミュレーション時間を大幅に短縮した
Samsung Electronics社の成功事例が挙げられます（本誌9ページ、
お客様成功事例参照）。
独自の共有作業環境におけるend-to-endプラットフォームの幅広い
物理現象、コンテンツ管理、プロジェクト管理、チームワークフローお
よびタスク自動化により、新製品の開発方法が大きく改善されます。
実際のところ、自動車、航空宇宙、防衛またはエネルギー産業におい
て、マルチスケール、構造、流体、熱、化学、生体、電気または機械的な
現象をシミュレーションする必要がある場合であっても、ESI独自の
end-to-endバーチャルプロトタイピングプラットフォームを利用すれ
ば、エンジニアリングチームは短期間に優れた製品を開発することが
できるため、このプラットフォームは実世界のシミュレーションに理想
的な選択となります。
編集後記目次
本誌はESI Groupにより年2回発行されています。
編集責任者: Amy de Rouvray
編集長: Elise Lavoue - [email protected]
ESI Group Marketing
PARC D'AFFAIRES SILIC
99 RUE DES SOLETS - BP 80112
94513 Rungis Cedex - FRANCE
Tel: +33 (0) 1 41 73 58 00 - Fax: +33 (0) 1 46 87 72 02 www.esi-group.com - [email protected]
デザイン: Agence TETRAKTYS
ISSN 2105-1739
印刷: RIVET PRESSE EDITION
24, rue Claude-Henri-Gorceix - 87022 Limoges
Dépôt légal: November 09
登録商標権に関する格段の記述がない限り、すべてのPAM-およびSYS-製品名、ESIのポートフォリオに属するその他の製品は、ESI Groupの商標
名または商標です。その他すべての商標は、それぞれの所有者に帰属します。
本誌記事に含まれているすべての文章および画像の著作権は、それぞれのアプリケーションおよびシミュレーションの内容をご提供いただいた各
企業に帰属します。
写真提供: AREVA, COMEX NUCLEAIRE, DCNS, the CEA, SAMSUNG, SEAT, JEGAN, Superform USA, Swerea
SWECAST AB, Rolls-Royce, National Crash Analysis Center, Volkswagen.
G/RO/09.160-A
Vincent Chaillou
ESI Group
製品部門担当社長兼COO
04 特集 • 原子力発電向けの現実的かつ革新的なエンジニアリングソリューショ
ンの提供
• 原子力領域におけるシミュレーションについて
• 原子力発電所用のシミュレーション
08 お客様成功事例 • CEA、700bar水素貯蔵タンクの技術検討にシミュレーションを活用
• SAMSUNG Electronics、バーチャルプロトタイピングプラットフォーム
を活用
• バーチャルプロトタイピングにおける最近の統合による成果
• Superform USA社、シミュレーションソフトウェアにPAM-STAMP 2G
を採用
• Panoz Auto Development Company、設計ツールとしてESIソ
リューションを採用
• JEGAN社、HPDCプロセスの最適化にESIのCasting Simulation Suite
を利用
• Swerea SWECAST AB、薄肉鋼鋳造の開発にProCASTを利用
16 パートナーハイライト • ESI、人工関節移植を評価するDESSOSコンソーシアムに参加
• ESIとPT-Gridプロジェクトについて
18 製品ニュース • PAM-COMFORTを用いたシートのバーチャルプロトタイピング
• 物理現象の解析限界を打ち破るACE+ Suite Version 2009
• Welding Simulation Suite Version 2009による時間短縮とコスト削減
• Sheet Metal Forming Simulation Suite Version 2009
• Visual-Environment 5.5のリリース
21 コーポレートニュース • ESI GmbH、設立30周年
• ブログとツイッターでESI最新情報を提供
• ESI Global Forum 2010 - Call for papersESI Global Forum 2010
- 講演論文を募集中
• セミナーのご案内
• PUCA、20周年を迎える
• 財務情報
esi talk4
歴史的に見ると、原子力工学は数値モデリングが原子力発電所（NPP）の安全
性レベルの設計および証明に用いるための一般的に認められたアプローチと
して1970年代に制度化された最初の産業分野です。
ESIは当初、KWU（ドイツの原子力発電会社）およびGRS（原子力発電の研究
開発活動を専門とするドイツの非営利企業）と共同で原子力発電産業向けの
コンサルタント調査を行うため1973年に設立され、原子力発電の分野におけ
る先駆者でした。
1980年代中頃は軍事産業および原子力産業が衰退傾向にあったため、長年
にわたって数値モデリング技術の開発に積極的に取り組んでいた自動車産業
など、その他の産業分野に参入するための努力がなされました。
エネルギー需要の増大により1990年代末に原子力発電に対する関心が再び
高まると、原子力産業は経済の中で急速に拡大し、現在でも拡大し続けてい
ます。実際、世界のエネルギー需要は今後50年間で2倍になる見込みです。
エネルギー需要の増大に伴い、私たちは電力不足、化石燃料の価格高騰、地
球温暖化、化石燃料からの重金属排出に直面することでしょう。これらの要素
は、原子力発電所の需要が今後数十年間にわたって伸び続けることを意味し
ます。
1970年代は使用された手法と使用可能な計算手段のバランスがとれていま
したが、計算手段、すなわちコンピュータは過去30年間で大幅な進歩を遂げ、
原子力工学の実務に多大な利益がもたらされました。現在の原子力工学にお
ける数値シミュレーションの対象分野は幅広く、あらゆる状況（通常時、混乱
時、事故発生時）において原子力発電所の安全性、性能、および耐用年数に関
する原子力規格および規制への適合を保証することが目的とされています。
シミュレーションの対象となる原子力工学の課題
特 集 エ ネ ル ギ ー
原子力発電向けの現実的かつ革新的な
エンジニアリングソリューションの提供
� 安全性
� 性能
� 耐用年数
� 廃炉
エンジニアリング領域
原子力工学
リスクおよびセキュリティ工学
機械工学
環境工学
土木工学
一般設備工学
シミュレーション領域
熱流体
流体
熱伝導
冶金
構造動力
機械
電磁
原子力発電所の規格 :ASME
RCC-M / RCC-MR / RSE-M
運転状況 : 通常時混乱時
事故発生時（破壊、地震、墜落）
第38号｜2009年 秋/冬 5
ESIは原子力発電産業に何を提供していますか?
「ESIが原子力発電産業に提供しているものは、30年以上の経験に基づくも
のであり、原子力産業のニーズを満たすさまざまな専門分野におけるESIの
専門知識のおかげで高く評価されています。原子力発電の分野におけるESI
の専門知識は、1997年にFramatome社（現在のAREVA社）の子会社である
Framasoft®を買収したことでまず大幅に増強されました。この買収により、当
社は原子力発電所のさまざまな設計段階のプロセス-プロダクトアプローチ
に基づいた独自のシミュレーションソリューション群をリリースすることがで
きました。現在、原子力発電産業は新たな時代に入りつつあり、ESIでは設計
最適化と期間短縮への強いニーズに直面しつつ、高品質と安全規制による制
約も受けています」
原子力発電分野におけるESIの専門知識はESI Franceの
チームに特有の知識のようですが、その理由を説明してく
ださい。
「確かにESI Franceは設立以来、エネルギー産業の高度な専門知識を発
展させてきました。Framasoft®の技術チームの高い能力のおかげで、ESI
Franceは製造課題に関連するマルチフィジックスアプローチを統合すること
ができました。その他の後続の買収によっても、現在当社のお客様からご好評
を得ている統合されたend-to-endソリューションを開発することができまし
た。ESI Franceでは、AREVA社、COMEX NUCLEAIRE社、EDF社、さらに
IRSNやCEAなどの安全規制当局との長年にわたるパートナーシップを最近
強化したところです。そのため、ESI FranceはESIによる原子力発電産業の
開発の支援とサポートにおいて最も高い能力を持っています。ESI Franceで
は最近、日本イーエスアイの日本人スタッフの協力を得て三菱重工業とのプ
ロジェクトを初めて手掛け、成功裏に完了することができました。この経験を
ベースに、エネルギー産業での活動を世界中に拡大させる予定です」
原子力発電所の基準に適合することの重要性について話
されましたが、ESIではどのように基準に適合しているの
ですか?
「原子力発電産業に関しては、主として3つの組織があります。AREVA社や
COMEX NUCLEAIRE社などの建設業者、EDF社（Electricité De France:
フランス電力）などの電力会社、ASNやIRSN、CEAなどの安全規制当局で
す。ESIの品質保証プログラムは原子力発電産業の厳しいニーズを満たすた
めに確立されたものです。実際、ISO 9001認証の取得に加えて、当社では
10CFR50、NQA1、Q-N-100とQ-N-300（AREVA社向け）、SGAQ（EDF向
け）などの原子力発電用の厳しい各種の規格に適合しています。このことは、
ESI Franceのコンサルティングチームの専門知識およびESIのソフトウェア
製品がお客様とパートナーの皆様から高く評価されている原子力発電分野に
おける成功の重要な要因です」
ESI France、COO
Eric Daubourg
原子力領域におけるシミュレーションについて
原子炉容器の 3D SYSTUS/SYSWELD シミュレーション
画像提供 : AREVA
esi talk6
「ESIの検討/評価の技術レベルは非常に高く、当社の問題を解決するための
信頼できるベースになっています。ESIチームの対応の速さはその次に重要
な品質であり、おかげで当社はごく短時間でお客様に回答することができま
す。当社のフレキシビリティが向上し、共同で開発した数値解析ツールの品質
が改善されているため、社内の各部署とESIのエンジニアやマネージャーとの
極めて良好な連携を持続させることが必要です」
AREVA International社、構造および材料担当
Philippe Gilles氏
ESIでは総合的なエンジニアリングサービスを提供していますが、それは単な
るソフトウェアや検討以上のものです。破壊力学解析の領域では、亀裂がある
状態の1次曲げを解析するためにSYSCOUDEと名付けられたプロジェクトが
画像提供: AREVA - 第16回European Conference of Fracture（ECF16）
40年間の亀裂進展
画像提供: AREVA
亀裂を伴う曲げのポスト処理
凝固段階
画像提供: AREVA JEUMONT
特 集 エ ネ ル ギ ー
モデリング要件には、熱流動学から亀裂進展、化学反応、構造動力学、熱-構造
力学、電磁気学、さらにこれらの現象の複数が連成したマルチフィジックスに至
る物理学のあらゆる領域が含まれています。ESIの幅広いシミュレーションソ
リューションにより、原子力発電所のさまざまな問題が取り扱われています。
製造工程および破壊力学のシミュレーション
EDF、AREVA社、CEAなどがスポンサーとなった欧州のBIMETプロジェク
トは、欧州の一部の原子力発電所で使用されている異種金属の溶接継ぎ手
における亀裂進展の破壊挙動と安定性を解析するために立ち上げられたも
のです。亀裂が入っている異種金属溶接のパイプについて、2種類の解析手法
を用いた数値実験が実施されました。1つ目の解析では、溶接、溶接継ぎ手部
の熱処理および機械加工を評価し、残留応力を予測するために、異種金属の
溶接パイプの製造工程がSYSWELDを用いてシミュレートされました。2つ目
の解析は、亀裂の発生および進展を調べるために、ESIの多目的なマルチフィ
ジックスソフトウェアであるSYSTUSにより実行されました。シミュレーション
には溶接パイプのオーステナイトバターリング部分における円周方向の欠陥
が組み込まれています。
実施されました。この手法は曲げおよび亀裂のメッシュ生成、計算およびポス
ト処理を自動化するためSYSTUSアプリケーションに組み込まれています。
ESIの鋳造シミュレーションツールProCASTは、インドのMumbaiにある
Bhabha Atomic Research Center（BARC）の、事故発生状態における放
射性物質の輸送のベンチマークを行うためにも使用されました。
その他の例として、SYSWELDおよびSYSTUSは韓国のDOOSAN社により
実施されたノズル修理の残留応力解析、フランスのAREVA社の補助タンク
の地震応答解析にも適用されています。
鋳造シミュレーションの例
ESIでは運転状態の亀裂解析の後に実施される鋳造および熱処理を考慮し
た1次ポンプのシミュレーションベースの設計を実施しました。これはAREVA
JEUMONT社向けの製造したままの状態で運転状態をモデル化する手法の
第一段階となります。
原子力発電所用の
シミュレーション
第38号｜2009年 秋/冬 7
電子ビームの溶接組み立て中のVATS
（Vessel Advanced Technology Segment）の変形解析
画像提供: DCNS、AREVA
交換用蒸気発生器の応力レポート
ESIでは最近、さまざまなシミュレーションソリューションおよびサービスを用
いた原子力発電所の保守に関する3年間の共同プロジェクトに着手しました。
COMEX NUCLEAIRE社（CxN）はESIと共同で、日本の三菱重工業製の交
換用蒸気発生器（RSG）の挙動分析報告書を完成させました。このプロジェク
トはフランスの原子力安全規制当局（ASN）の管理下においてフランスの電
力会社であるElectricité De France社（EDF）向けに実施されたものです。
蒸気発生器の挙動は、RCC-MおよびRSE-M規格に対応したリアリスティック
シミュレーションの革新的な手法を使用して、40年間の運転条件および所定
の偶発的状況を考慮した使用環境でシミュレートされました。
このリアリスティックシミュレーションには以下が含められました。
• 大規模3次元モデリング
• 熱-流体と熱-構造の連成
• 動的弾塑性挙動
• 蒸気発生器の多孔管板の疲労設計および高度解析
• 高速破壊解析
以下の分野における原子力発電所のシミュレーションおよびソリューションの
専門家を派遣することでESIは重要な役割を果たしました。
• ESIのマルチフィジックスソフトウェアSYSTUSおよび計算流体力学
（CFD）ソフトウェアPAM-FLOWと連成させた革新的なメッシュレスの有
限点法（FPM）に基づく蒸気発生器の熱-流体解析
• 溶接および熱処理シミュレーションソリューションであるSYSTUSおよび
SYSWELDに基づく熱-構造的破壊力学解析および法定点検
• PAM-CRASHによる衝撃シミュレーション
現在までのところ、ESIの原子力発電産業への関与は欧州とアジアにおいて
最も活発でした。ESI North Americaでは、原子力発電関係の各種会議に参
加して足場を固めつつあり、先ごろは米国原子力エネルギー協会の会員にな
りました。さらに、原子力発電をインドのエネルギー開発戦略の中心に据える
という新たな政策が実施されるため、ESIはインドにおけるエネルギー産業の
変動をまもなく経験することになるでしょう。
ESIの原子力発電に関する専門知識は、原子力発電所および関連施設の計
画、設計、建設、運転、および規制に対する革新的かつ実用的なソリューション
を提供するものとして国際的に認識されています。原子力発電に対する需要
が現在高まりつつあるため、ESIでは原子力発電の拡大と課題に取り組む主
要企業を支援するというコミットメントを一層強固なものとしていきます。
「この注目に値するプロジェクトは、最小限の仮定により3次元数値モデルを
完成させることが可能なSYSTUS機能などの革新的アプローチを利用して
高水準の品質で実施されました。蒸気発生器がフランスの原子力発電規格に
画像提供: COMEX NUCLEAIRE
蒸気発生器の
クロージャーの
革新的な解析
緊急時の
冷水注入
現場水圧試験用の
1次作業管路および
1次ノズルの3次元による
ロアーアセンブリ
完全に適合していることを実証するため、検討には複雑な熱-流体解析と熱-
構造解析の両方が使用されました」
MHI-CxNパートナーシップ、
テクニカルディレクター兼責任者
François Billon博士
ESIとCOMEX NUCLEAIRE社は、世界中に提供可能なユニバーサルサービ
スを開発することを目的として2008年7月に3年間のパートナーシップ契約を
締結しました。
国際協力
また、ESIでは世界中にある原子力の研究および開発機関のニーズを満たす
ために、複数の国々による国際プロジェクトにも参加しています。
例えば、AREVA社、DCNS社およびESIはITER（国際熱核融合実験炉）プ
ロジェクトに参加しています。ITERはフランスの南部に建設中であり、核融合
が将来のエネルギー源の1つであることの実証を目的とした大規模な科学プ
ロジェクトです。
ESIのエネルギーおよび発電関係のソリューションの詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/industries/energy-power
ESIのパートナーおよびお客様の詳細は以下をご覧ください。
www.areva.com
www.comex-nucleaire.com/en
www.cea.fr
www.edfenergy.com
www.mhi.co.jp/en
www.dcnsgroup.com
www.doosan.com
www.barc.ernet.in
esi talk8
お 客 様 成 功 事 例
CEA、700bar
水素貯蔵タンクの技術検討に
シミュレーションを活用
シミュレーションベースの設計により自動車用水素タンクの複合材構造の試験で
卓越した結果を達成
ように述べています。「StorHyプロジェクトの技術
検討において、私たちは水素と接触するタンク複
合材要素の構造的挙動をシミュレートするために
SYSPLYを利用しました。SYSPLYを利用すること
で、直感的なグラフィカルユーザーインターフェー
スにより、積層構造の細部にわたる複雑さをうまく
処理するためのツールが提供されました」
「
材料の3次元構造を極めて
詳細に検討し、材料の無駄を
省きつつ適切にシミュレート
された試作品を得るための
設計プロセスが加速されまし
た。SYSPLYは研究中のコス
ト削減と時間短縮に役立ちま
した」
CEA、Military Applications Division、
リサーチエンジニア
Stéphane Villalonga氏
CEAは材料の無駄を最小限に抑えるだけでなく、
温室効果ガスの生成量の削減も達成しました。新
設計のCEAタンクと現在の技術を用いれば、70～
80kWの固体高分子形燃料電池（PEFC）を搭載し
た乗用車は約500kmを走行できることになりま
す。CEAの結果は、エネルギー産業の研究開発に
おける大きな進歩を示すものであり、環境保護の
観点では、代替エネルギー源による大気汚染の軽
減に一歩近付いたと言えます。
現在、CEAでは同タイプの貯蔵タンクの工業的
な完成を加速し、自動車への採用を促進するた
めの研究が継続されています。ESIにとっての
次の段階は、衝突および爆発についての完全な
耐久性の研究をCEAに提供するためにVirtual
Performance Solutionを活用することです。
燃料電池をエネルギー源とする自動車は、エネル
ギー消費と二酸化炭素排出量の両方を低減させ
る可能性があります。しかし、水素ガスの密度が低
いため自動車に積載できる水素の量は制限されま
す。そのため、水素貯蔵技術の加速は将来における
燃料電池車の要件を満たすための対策となります。
実際、CEA（フランス原子力庁）では、欧州連合が
資金提供している総合的なStorHyプロジェクトの
一部として、自動車向けの車載用水素ガス貯蔵技
術の技術検討を加速させるためにUllit社（超軽量
高圧タンクメーカー）と提携しています。
ESIの複合材料構造の設計、解析および最適化を
行うための高度なソフトウェアであるSYSPLYを
利用して、CEAは耐用年数、密閉性および安全性
の点で最高の結果を実証したタンクの最終試作品
を見事に作り上げました。これらの基準は欧州連
合の規格によって車載用700bar貯蔵タンクに対し
て要求されているものです。
CEAのMilitary Applications Divisionのリサーチ
エンジニアであるStéphane Villalonga氏は次の
複合材&プラスチック
CEAについて
フランス原子力庁、CEAは1945年に設立されまし
た。研究、開発および技術革新のリーダーとして
CEAが掲げる主な目標は、欧州における一流の技
術研究組織になることと、核抑止が将来において
も効果的であり続けることの保証の2点です。ま
た、CEAは主にエネルギー、情報および医療技術、
そして国防および国家安全保障の3つの領域で活
動しています。
www.cea.fr
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/composites
Tsai Wu則
画像提供: CEA
CEAの技術検討による貯蔵タンク
画像提供: CEA
第38号｜2009年 秋/冬 9
お 客 様 成 功 事 例シミュレーションシステム統合
SAMSUNG Electronics、
バーチャルプロトタイピング
プラットフォームを活用
SAMSUNG Electronics Corporationでは、ESIのVisualDSSを用いて作業時間を
最大で90%節約しました。
設計変更の影響を導入前よりもはるかに早く確認
できるようになりました。
「
設計プロセスの初期段階にお
いてガイド付きのCAE自動化
を利用することで、適切なコン
セプトを特定して設計変更を
確認し、時間を短縮してコスト
を削減することができます。
今回のプロジェクトを通じて、
当社はESIのサポートと支援に
とても満足しています。シミュ
レーションデータ管理システ
ムを他の部門にも導入するこ
とを検討中です」
SAMSUNG Electronics Corporation、
シニアエンジニア
Jeong-Rho Lee氏
Hankook ESIのマネージャーであるDonghyeob
Choは次のように述べています。「VdotTMとサー
ドパーティ製品を当社のVisualDSSに組み込む
ことにより、end-to-endのバーチャルプロトタイ
ピングを可能にする統合されたモジュール式のシ
ミュレーションベースの設計をSECに提供するこ
とができました」
プロジェクトの目的は、Samsung Electronics
Corporation（SEC）のVisual Display部門に在籍
するエンジニアおよびCAD設計者のCAE関係の
反復作業を自動化および単純化することでした。
この目的は、統合されたシミュレーションベースの
設計環境を開発して導入することにより達成され
ました。プロジェクトは成功裏に終了し、既存のさま
ざまなCAEソリューションが統合されました。
まず、プロジェクトおよびCAEの結果をデータベー
スで管理するためにVisualDSSが導入されました。
メインシステムは完全なインターネット対応のシス
テムであり、エンジニアは容易に規格、自動化プロ
セスおよびワークフローにアクセスできました。数
種類のサードパーティ製ツールのインターフェー
スについても、SECにおける最も一般的な解析で
ある成形圧力解析およびWobble解析を円滑化さ
せるためのCAE自動化のプロセステンプレートに
加えてメインシステムに組み込まれました。
技術チームがプロジェクトの導入および展開を通
じてSECをサポートしました。また、生産で使用す
る仕様に従った完全なシステムの予定どおりの引
き渡しを保証するために、ESIのエンジニアおよび
専門家がSECのCAEおよびITの専門家と協力しま
した。
プロジェクト導入の成功を評価するために、SEC
ではSAMSUNGの新しい画像表示モデル（液晶
テレビ用スクリーン）の設計を対象としてシミュ
レーションデータ管理システムが試験されました。
SECの調査によれば、設計プロセスの作業時間が
大幅に短縮され、成形圧力解析では90%の時間
短縮、Wobble解析ではほぼ95%の時間短縮とな
りました。これらの測定可能な恩恵に加えて、SEC
では画像表示チームの作業効率の向上も実感さ
れています。また、液晶モデル全体における部品
SAMSUNG ELECTRONICS CO.について
SAMS U N G E l e c t r o n i c s C o r p o r a t i o nは
SAMSUNGグループ最大の企業であり、ハイテク
電子機器の製造およびデジタルメディアで世界市
場をリードしています。SAMSUNGのデジタルメ
ディアおよび通信事業には家庭用電気製品、携帯
電話、MP3プレーヤー、パーソナルコンピュータ
などが含まれています。
www.samsung.com
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/simulation-systems-
integration
Wobble解析のワークフロー
Wobble解析の変位コンター図
画像提供: SAMSUNG
esi talk10
バーチャルプロトタイピング
における最近の統合による成果
お 客 様 成 功 事 例
シミュレーションシステム統合
各種のCAE（Computer-Aided Engineering）プロセスを効率的に統合することは、
高性能でロバストな設計をタイムリーかつ予算内に実現するための重要な成功要因の1つです。
析でありながら少なくとも3種類の異なる有限要
素（FE）ソルバーを使用することは、現在でも一般
的に行われています。複数のソルバーを使用する
ことにより、エンジニアリソースの管理、仮想空間
における製品開発に費やす時間、直接的なハード
ウェアおよびソフトウェアコストは多大な制約を受
けてきました。
その結果、複数の領域にわたるコア計算モデル
の共有化を可能にするend-to-endソフトウェア
の採用が現在のトレンドになっています。ESIでは
Virtual Performance Solutionを用いて、計算時
間を10分の1に短縮するというネイティブの単一
コア計算モデルアプローチのニーズを満たすため
の適切な技術を開発しました。
簡易化された製造モデルの統合
製造された状態そのままの現実的な特性を使用
することは、部品の理想的な形状と材料特性を変
化させる製造および組み立てプロセスを考慮する
ことを意味します。これは簡単な作業ではありま
せん。第一に、製品設計は設計の初期段階で理想
的に行われますが、製造に関する情報が得られる
のはプロジェクトの最終段階だからです。第二に、
製造シミュレーションと性能シミュレーションのソ
リューションは一般的にソフトウェア環境が異な
30年間にわたる技術開発によってシミュレーショ
ンベースの設計が実現されました。自動車メー
カー各社では現在、仮想空間における製品開発の
メリットを享受し、激化する競争環境で成功を収め
るために、利用可能な技術の合理的な統合が必要
とされています。
ESI GroupのSolutions Strategy Managerであ
るFouad El-Khaldiは次のように述べています。
「ESIの現在のポートフォリオは、このような新し
い市場ニーズに対応できるレベルに進化し、複
数の領域における、それぞれの価値をつなぐた
めend-to-endのバーチャルプロトタイピングソ
リューションを提供しています。この重要な成果
は、技術革新のための長期的な戦略計画といくつ
かの鍵となる技術、とりわけ適合したモデルと効
率的なプロセス-プロダクトシミュレーションコン
テンツ管理システムの開発に集中した結果です」
複数の領域にわたる計算モデル
を統一するため、陽解法・陰解法
のソリューションを統合
シミュレーションの工程は従来からそれぞれの領
域に微分化されていますが、自動車メーカーにお
いて異なる領域の同じ部品の機械的モデルの解
複数領域用の単一コアモデルに基づく製造および
性能分析の連鎖化
画像提供: SEAT
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/virtual-performance-
solution
www.esi-group.com/simulation-systems-
integration
り、それらは連携するように設計されていないこと
もあげられます。
このような理由により、ESIではプロセス-プロダク
トの統合に取り組み、プロセスの初期段階で製造
性の問題を評価するため、特にバーチャルプロトタ
イピングにおけるプレス成形と溶接アセンブリの影
響を評価するための簡易化手法を開発しました。
シミュレーションの工程と履歴の
管理
自動車関係のプロジェクトの大部分は共同作業の
分散型であるため、モデルの変更内容を追跡し、
プロジェクト組織にまたがるさまざまな情報源か
ら正確に伝達させることが最も重要です。
ESIのend-to-endの意思決定支援システムであ
るVisualDSSにより、開発プロセスに関与するす
べてのチームは最後にリリースされたCAD、設計
および技術的変更の内容を表示し、アクセスする
ことが可能になります。このプラットフォームを利
用することで、これらの変更によって各自の作業
が影響を受ける場合にエンジニアは通知を受ける
ことができます。このような可視性と通知の機構
は、プロジェクトが大規模かつ広範囲に分散したも
のになるにつれて重要になっています。
次の統合ステップはスマートプロジェクト管理で
す。これによりエンジニアは、ツールそのものでは
なく各領域の専門知識による価値創造に集中しな
がら、できる限り効率的に各自の作業を完了させ
るために必要なときにデータ、ツールおよび指示
を受け取ることになります。PAM-CRASH ソフトウェアA ソフトウェアB VIRTUAL PERFORMANCE SOLUTION
衝突荷重衝突荷重 誤用負荷強度熱分布 衝突荷重衝突荷重 誤用負荷強度熱分布
衝突安全
第38号｜2009年 秋/冬 11
お 客 様 成 功 事 例
Superform USA社、
シミュレーションソフトウェアに
PAM-STAMP 2Gを採用
PAM-STAMP 2Gの超塑性成形（SPF）モジュールを利用することで、
Superform USA社は23個の部品を溶接したエアステアに代わる競争力の高い一体成形品を提供できました。
Superform USA社では複雑な形状を製造するこ
とが決して珍しくないため、有限要素（FE）モデリ
ングを導入しても、困難な形状を引き受け、その
超塑性成形を成功させる能力が十分に高い評価
を得ることはできませんでした。FEモデルによっ
て可能になったことは、実際の成形ツールを作成
する段階における信頼性の向上であり、顧客の設
計要件に対応するために局部的な板厚の減少を
予測する際には非常に有用です。
Superform社が選択したシミュレーションコード
PAM-STAMPは、プレス成形に特化したモジュー
ルを有する、ESIの板成形解析ソフトウェアです。
有限要素モデリングは、溶接によるエアステア（小
型航空機のドアに組み込まれている4段の階段）
の設計の反復最適化を行い、超塑性成形に適した
設計とし、その実現可能性を仮想的に証明するた
めに使用されました。
板厚分布を最適化するために、斬新な2段階成形
プロセスが使用されました。加熱された平らな薄
板は、最終形状を成形する金型の上に被せる前
に、特定の領域に超塑性プレストレッチが与えら
れました。このプレストレッチは重要であり、シミュ
レーションではストレッチが多すぎるとしわの発生
が予測されました。
モデリングと組み合わせた超塑性成形の相乗効果
により、Superform USA社では23個の部品を溶
接したアルミニウムアセンブリを、軽量かつ低コス
トで強度の高い一体成形設計に置き換えることが
できました。
Superform USA社のプロセスエンジニアであ
るHari Raman氏は次のように述べています。
「PAM-STAMP 2Gの使いやすいインターフェー
スにより、他のソフトウェアと比べてはるかに短時
間でFEモデリングを行うことができます。現在で
は当社のエンジニアリングツールに不可欠なもの
となり、ほぼ毎日利用されています」
SUPERFORM USAについて
Luxfer Groupの一員であるSuperform USA社
とその関連会社であるSuperform Aluminium社
は、アルミニウム、マグネシウムおよびチタニウム
製の超塑性成形部品の世界最大のサプライヤで
あり、航空宇宙、自動車、トラック、鉄道、医療シス
テムおよび建築などのさまざまな産業に部品を提
供しています。イギリスと米国の計2ヶ所に製造拠
点を持ち、さまざまな用途の各種アルミニウム、マ
グネシウムおよびチタニウム合金向けの超塑性成
形ソリューションを提供しています。
www.superformusa.com
詳細は以下をご覧ください。:
www.esi-group.com/metal-forming
薄板成形
設計最適化プロセスにおける各段階
見事に一致したシミュレーション（左）と
実際（右）のしわ
「
PAM-STAMP 2Gによって板
厚予測と成形サイクルを検討
するスピードが向上しました。
金型の設計に直感と経験、創
造性を用いる一方で、PAM-
STAMP 2Gにより、鋼板を実
際に使うことなく自分たちの
アイディアの実現可能性を確
認できるのです」
Superform USA社
技術担当副社長
A.J. Barnes氏
esi talk12
お 客 様 成 功 事 例
自動車メーカーにとって現在ほど設計が重要に
なったことはかつてありません。その主な理由
は、メーカーによる品質の差がほとんどなく、新
車の品質が一般的に高くなったためです。しかし、
差別化要因としての設計の重要性の高まりに加
えて、それほど広く認識されていない点は、設計
アウトプット量の大幅な増加です。Panoz Auto
Development Companyは、設計アウトプット量の
増加を理解している自動車メーカーの1つです。
Panoz Auto Development Companyは、新技術
と斬新な設計を用いることで以前からよく知られ
ており、そのため1989年以来自動車産業のリー
ダーの1社であり続けています。ESIの高度なシ
ミュレーションソリューションを利用することで、よ
り速いペースで新しく創造的な設計を提供し続け
ることができるものと確信し、スポーツカー開発プ
ログラムの設計パートナーとしてESIが選ばれまし
た。実際、ESIはend-to-endバーチャルプロトタイ
ピングを現在提供し、各種産業の主要企業がタイ
ムリーに仮想的な作業を完了できるようにしてい
ます。
ESI North AmericaのCOOであるMichael
Bloorは次のように述べています。「Panoz Auto
Development社とのパートナーシップは、当社に
とってESIが提供してきたことすべてを実証する
絶好の機会です。Panoz Auto Development社は
革新的かつ創造的であり、新しいことに挑戦する
ことを恐れない歴史を持っています。これはESIと
ユーザーの皆様を長年にわたって成功に導いてき
た特徴でもあります。この優勝チームの一員にな
ることを楽しみにしています」
Panoz Auto Development Company、
設計ツールとしてESIソリューションを採用
高度なシミュレーションソリューションにより、Panoz社はさらに速いペースで
創造的な新しい設計を提供し続けることでしょう。
アメリカン・ル・マン・シリーズに参戦するPanoz社
PANO z A UTO DEVELOPMENT COMPANYについて
Panoz Auto Development Companyは、1989
年に設立された高性能自動車の米国のメーカー
であり、世界で有数の自動車製造会社へと発展し
ました。製造している車種にはPanoz Esperante
やレースカーのPanoz GTSなどがあります。
Panoz Motor Sports Group、ALMS社、および
IMSA社など、さまざまな関連会社を所有し、主に
レースに従事する会社を数社と北米で最も歴史
的な3つのサーキット（Road Atlanta、Sebring
International Raceway、Mosport Park）も所有
しています。
www.panozauto.com.
「
ESIは最先端技術で知られて
おり、シミュレーションベース
の設計におけるリーダーで
す。車両開発向けの総合的な
ソリューションを提供していま
すが、パートナーとして私が
同社を希望した理由はそのた
めです。ESIと密接に連携して
仕事を行い、専門知識を学び、
ツールを使用し、市場に優れ
た製品をより短期間に投入す
ることは当社にとってチャンス
なのです」Panoz Auto Development Company
社長
Daniel Panoz
第38号｜2009年 秋/冬 13
「
ProCASTとQuikCASTのお
かげで、まるで鋳型の中にい
るように充填状況を確認で
きるようになりました。ESIの
Casting Simulation Suiteを
利用することで、当社では試
作回数が実際に削減されてい
ます。これは大幅なコスト削減
と時間短縮を意味します」
JEGAN社、
プロジェクトディレクター
Bart Goes氏
JEGAN社では、ESIがスペインとポルトガルにお
けるProCASTとQuikCASTの販売、サポートお
よびトレーニングを委託しているエンジニアリン
グパートナーであるANÁLISIS Y SIMULACIÓN
社からサポートを受けています。ANÁLISIS Y
SIMULACIÓN社は、あらゆるタイプのプロセス
（重力鋳造、LPDC、HPDC）の設計とシミュレー
ションを含む鋳造産業におけるソリューションの導
入に17年を超える実績を持ち、さまざまなエンジ
ニアリング領域を網羅する60名余りの優秀な専門
家が在籍しています。
世界市場における競争力を維持するために、部品
メーカーは生産コストを削減して納期を短縮しつ
つ効率性を高めるための研究開発に集中するこ
とが常に求められています。そのため、欧州およ
び米国の自動車産業向け、さらにエレクトロニク
ス、家庭用電気製品および建設機器産業向けの
Zamak合金の高圧ダイカスト（HPDC）部品の主
要サプライヤの1つであるJEGAN社は、競争力を
向上させるために新技術を導入しています。
JEGAN社の製造設備では、鋳造部品とアセンブリ
を行うために、表面仕上げ工程が含まれています。
市場投入までの時間を短縮し、製品を一層優れた
ものとするためにリソースを効率的に配分する取
り組みにおいて、ESIのCasting Simulation Suite
であるProCASTおよびQuikCASTが使用されて
います。Casting Simulation Suiteでは、鋳造の生
産量および品質を向上させるための鋳造産業に
専用のアプリケーションがまとめて提供されてい
ます。
実際、QuikCASTでは充填、凝固およびポロシ
ティー予測などの鋳造の基本に重点が置かれて
いる一方、有限要素技術をベースとするProCAST
では変形および残留応力、ミクロ組織、結晶粒組
織を予測することが可能で、セミソリッドモデリン
グ、コアブロー、遠心鋳造、ロストフォーム、連続鋳
造などの特殊なプロセスを取り扱うこともできま
す。JEGAN社のプロジェクトコーディネータである
Bart Goes氏は次のように述べています。「ESI社
の鋳造用アプリケーション一式は鋳造プロセスの
シミュレーションに役立ち、プロジェクトの初期段
階で生じる疑問に対する回答が得られます。充填
やポロシティーの問題が解決できるだけでなく、充
填システムやベント、オーバーフローの設計につい
て意思決定を行う際にも役立っています」
JEGAN社、HPDCプロセスの最適化に
ESIのCasting Simulation Suiteを利用
鋳造プロセスのシミュレーションにより試作回数が削減されます。
凝固中の収縮ポロシティー解析
収縮ポロシティーの結果（左）
液体ポケットの発生（右）
詳細は以下をご覧ください。
www.analisisysimulacion.com
www.esi-group.com/casting
充填時の温度コンター図
JEGAN社について
JEGAN社は圧力ダイカストの部品製造を専門
として1972年に創業され、現在ではホットチャン
バーダイカストマシンの最新技術を利用していま
す。本社はスペインのItziarにあり、従業員数は60
名です。
www.jegan.es
お 客 様 成 功 事 例鋳造
esi talk14
お 客 様 成 功 事 例 鋳造
Swerea SWECAST AB、
薄肉鋼鋳造の開発に
ProCASTを利用
Swerea SWECAST社の最大の関心は、充填中の
薄肉鋳型の内側における溶融金属の挙動を調べ、
溶融金属が凝固してコールドフローになる様子を
把握することでした。鋳型キャビティへの部分的な
充填を含む充填温度や充填速度などのさまざまな
プロセスパラメータによる数多くのトライアルが
実施されました。
これらのトライアルの結果は貴重なデータベース
の役割を果たしました。個々のトライアルと比較す
るためのシミュレーションはProCASTを使用して
実行されました。
パラメータ
鋳型への充填工程に影響するパラメータは数多く
あります。それらのパラメータが許容される範囲
は、使用するシミュレーションプログラムによって
異なります。結果に大きく影響すると考えられる下
記の5つのパラメータが比較における検討に選択
されました。
1. 壁面摩擦
2. マッシーゾーンでの粘性
3. 熱伝達係数
4. メッシュサイズ
5. 表面張力
目的は、さまざまなパラメータが充填工程に与え
る影響の範囲を調べ、シミュレーションを現実にで
きるだけ一致させることでした。
程度に大小はあったものの選択したすべてのパラ
メータが結果に影響することが確認されました。
影響が大きかったのは壁面摩擦、熱伝達係数およ
びマッシーゾーンでの粘性です。
壁面摩擦は、鋳型の壁面に沿った液体状の溶融金
属を効率的に処理するために鋳造シミュレーショ
ンソフトウェアで使用されるパラメータです。鋳造
する合金と鋳型の材質によって変化します。熱伝
達係数は温度勾配の関数として変化し、湯流れ中
の温度特性を適切に再現するための重要な因子
であり、薄肉鋳造において特に重要です。マッシー
ゾーンにおける温度に依存する粘性により、非常
に高精度なモデルの設定が完成します。
メッシュサイズは、モデルが適切に表現され、実際
の形状に一致していれば大きな影響を及ぼしませ
ん。表面張力はシミュレートが困難な現象であり、
貴重な計算時間が長くなる可能性があります。時
間の制約により、今回の研究では最終的に考慮さ
れませんでした。なお、表面張力は鋼鋳造よりもア
ルミニウム鋳造で重要な要因です。
適切な圧力ヘッド、流速およびチョークを達成する
ため、充填に対しても特別な注意が払われました。
多くの場合、薄肉鋳造では寸法精度を満たすため
に、必要以上の浪費と困難を伴います。実際、薄肉
鋳造に関する専門知識は限られているため、設計
者は板厚に必要以上に大きな安全係数を適用す
ることが多く、軽量な設計の実現からは逸脱して
います。
薄肉鋳造を製造できるのでしょうか?
「軽量設計用の薄肉鋳造の製造」に関するプロ
ジェクトはSwerea SWECASTにより実施され、下
記2点を主な目的としてスウェーデン政府から資
金提供を受けました。
• 鋼およびアルミニウムの薄肉鋳造の設計およ
び製造条件の確立
• 薄肉鋳造の製造を円滑化するためのシミュレー
ション利用方法の特定
試作鋳造品のトライアル結果を比較し、プロセス
パラメータが充填工程に与える影響を調べるため
に、まずProCASTが利用されました。この結果が
後に実際の鋳造部品に適用されました。
シミュレーションを用いた薄肉鋼鋳造における溶
融金属の流れが検討されました。プロジェクト参
加企業の1つであるSmålands Stålgjuteri ABか
ら提供された試作鋳造品は、長さ400mm、直径
100mm、肉厚3mmの円筒形パイプを想定したも
のです（図1）。
トライアル
試作鋳造品の製造には、Smålands Stålgjuteri
ABから提供された従来の砂型およびシェルモー
ルドが使用されました。この研究のために開発さ
れた方法は、湯だまりによる与圧システムです。
部品の肉厚は6mmから3.5mmに薄肉化され、
大幅な軽量化と30%の総生産コストの削減が達成されました。
図1 - 薄肉鋼鋳造の試作品
第38号｜2009年 秋/冬 15
「
このプロジェクトで私たちは
ProCASTソフトウェアを使用
し、それにより薄肉鋼鋳物の
シミュレーションと最適化を行
うことができました。薄肉形状
のシミュレーションに関して、
ProCASTは非常に優れたソフ
トウェアです」
Smålands Stålgjuteri AB
（スウェーデン）、
マネージングディレクター
Per Ytterell氏
結果は試作鋳造品のシミュレーションと実験で良
好な一致が確認されました（図2、図3）。
SWEREA SWECAST ABについて
Swerea SWECAST（英名: Swedish Institute
of Casting Technology）はスウェーデンの鋳
物産業のR&Dおよびトレーニング機関です。
Swerea SWECASTとJönköping Technical
UniversityはCIC（Casting Innovation Centre）
において緊密な協力関係にあります。CICは鋳造
技術および鋳造に関連するテーマに取り組む研
究者のグループであり、単独では欧州で最大のグ
ループです。
www.swereaswecast.se/eng/index.htm
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/casting
ワークフローの要約
適正な鋳造
トライアル
（試作鋳造品）
コンピュータシミュレーション
パラメータの最適化
（試作鋳造品）
コンピュータシミュレーション
（薄肉の実部品）
製造トライアル
（薄肉の実部品）
適正な鋳造
図2 - 良好な一致を示す試作鋳物品のトライアルと
シミュレーション結果
図5 - 薄肉の産業用鋼製部品の
シミュレーション結果
図4 - 薄肉の産業用鋼製部品（左）と充填システムを
含めてシミュレートされた部品（右）
図3 - 良好な一致を示す試作鋳物品のトライアルと
シミュレーション結果
（図2とは異なるパラメータセットを使用した場合）
産業用部品でのトライアウト
最終的に、実験から得られた最適化されたプロセ
スパラメータを使用して薄肉の産業用鋼製部品
が開発されました。新たに修正された製品設計に
おける最適な充填および給湯システムを開発する
ため、まずシミュレーションが実施されました。プ
ロセスパラメータはロバスト性の観点でも最適化
されました。図4に薄肉形状の部品を示します。そ
の結果（図5）により、肉厚が最小で3.5mmの産業
用鋼製部品の再設計および鋳造を進めるために
必要とされる信頼性が得られました。このプロジェ
クトでは、薄肉鋳造品のシミュレーションおよび製
造に使用可能な材料データを作成および確認す
るための実行可能な手法が得られています。正確
な情報と適切なソフトウェアを前提にすれば、鋳型
キャビティの内部における鋳造時の溶融金属の挙
動を予測できるようになりました。
esi talk16
パ ー ト ナ ー ハ イ ラ イ ト バイオメカニクス
DESSOS（Decision Support Software for
Orthopaedic Surgery: 整形外科手術用意思決定
支援ソフトウェア）の目的は、人工関節置換術に関
与する外科医を対象として、最適な人工関節イン
プラントの構成および配置を術前および術中に評
価するための予測技術を開発して市場に投入する
ことです。その結果、人工関節置換術の効果が最
大限に発揮され、外科医間のばらつきが縮小され
るため、機能的性能が改善されます。
プロジェクトの基本コンセプト
このプロジェクトでは、患者に固有の解剖学的
データに基づく必要なアドバイスを外科医に提供
可能な知識ベースソフトウェアの開発を支援する
ため、基礎研究と応用研究の両方が組み合わされ
ています。
事前にCTスキャンまたはMRIにより、あるいは手
術時（コンピュータ支援外科手術）に測定した大腿
骨頭の中心、足首の中心などの主な解剖学的特徴
点のデータに基づいて、下肢の一般モデル、筋骨
格（MS）逆モデル、および対応する有限要素（FE）
モデルがまずモーフィングされます。
次に、生成された患者に固有のMSモデルを使用
して適切な筋肉および関節の接触力が計算され
ます。MSモデルを生成するために、下肢全体の運
動が既存の運動ライブラリから補間されます。
MSモデルの接触力が得られたならば、人工膝関
節インプラントの運動と対応するポリエチレン製
部品の応力を計算するため、対応するFEモデルに
適用されます。単一の決定論的な解法ではなく確
率論的手法を使用して性能の包絡線が予測され
ます。
これらの結果は、意思決定プロセスを強化するため
最終的に外科医に提供することが可能です。あるい
は、最適化手法と組み合わせて最初から利用し、初
期計画を改善することもできます。
DeSSOSコンソーシアムには、プロジェクトコー
ディネータとしてCharité、University of Leiden
Medical Centre、University of Zaragoza、
Zuse Institute Berlin、およびUniversity of
Southamptonなどの学術機関が含まれていま
す。また、開発段階のためにESI Group、Pera
Innovation、DePuy International Ltd、および
Finsbury Ltd.などの企業も参加しています。
DeSSOSプロジェクトにおける
ESIの役割
有限要素解析（FEA）および計算エンジニアリング
のスキルに関するESIの専門知識は、複雑な問題
をモデル化することができる情報通信技術（ICT）
をDeSSOSコンソーシアムに提供するもので
す。その他のパートナーによる技術的サポートは
FEAソルバーにおいて不可欠であり、DeSSOS
コンソーシアムの開発段階の中核になります。
DeSSOSプロジェクトの一員として実施するべき
作業としては、複雑な靭帯のモデル化、特殊な靭
帯材料、Zaragozaの自然要素メッシュレス法（ＮＥ
Ｍ）、さらに最適化開発の実現などがあります。
ESI、人工関節移植を評価する
DESSOSコンソーシアムに参加
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/dessos
患者固有モデルの生成 (術前または術中に取得されたCT、MRIまたはIGSデータより)
日常活動のシミュレーション および接触力の予測 (患者固有モデルを使用)
TKR後の運動および接触圧の予測および接触
外科医に対する 強化情報の提供
厳密な解剖学的 特徴点
第38号｜2009年 秋/冬 17
パ ー ト ナ ー ハ イ ラ イ ト
ESIとPT-Grid
プロジェクトについて
ESI GmbH、PT-Gridプロジェクトによるプラズマモデリングおよびシミュレーションの開発を支援
流体
「
PT-Gridプロジェクトのコー
ディネータとして、またサブ
プロジェクトに参加している
開発パートナーとして、INP
GreifswaldはESI GmbHが商
用ソフトウェアプロバイダの代
表として参加することを歓迎
しています。また、ESIのCFD-
ACE+ソフトウェアと私たちの
プラズマ化学およびモデリン
グについての専門知識に基づ
いた産業向けのプラズマコン
サルティングツールの開発で
協力することも楽しみにしてい
ます」
INP Greifswald社、
物理学者
Thomas Harder氏
ESI GmbHのCFDおよびマルチフィジックス担当
のコンサルティングエンジニアであるWolfgang
Ottowは次のように述べています。「この新しい
オンラインのコンサルティングツールとグリッドコ
ンピューティングへのCFD-ACE+の採用により、
ESIのCFDソフトウェアの拡販および、残りのESI
CAEソフトウェア群の参入も期待できるでしょう。
お客様には、プラズマ研究およびモデリング分野
において、GreifswaldにあるLeibniz Institute for
Plasma Science and Technologyなどの研究
団体やBochumにあるInstitute of Theoretical
Electrical Engineeringなどの大学の専門家と連
携いただくことが可能です」
プラズマ技術（PT）は、半導体産業、光源開発、溶
接技術における用途向け、およびガラス、プラス
チックおよび金属の表面処理における用途向け
の最も重要な最新技術の1つであると考えられ
ています。
ESIのドイツにおける子会社であるESI GmbH
は、計算流体力学（CFD）およびマルチフィジッ
クスシミュレーションソフトウェアによりACE+
Suiteを用いてプラズマモデリングおよびシミュ
レーションを支援するため、いくつかの企業およ
び学術機関のパートナーとともにPT-Gridプロ
ジェクトに参加しています。実際、プラズマモデリ
ングおよびシミュレーションは、グリッドリソース
の利用により基礎研究と委託研究へ非常に大き
な可能性が提供されるため、プラズマ技術の更
なる発展において極めて重要です。
PT-Gridプロジェクトに参加しているパートナー
から提供された特定のプラズマ現象および特性
を表現する専用モデルは、産業界の顧客を対象と
したプラズマアプリケーションで使用可能なオン
ラインの高度なコンサルティングツールとして、
CFD-ACE+と連成される予定です。D-Gridコン
ピュータインフラストラクチャの内部にある数千
台のCPUを前提にすれば、ユーザーはハードウェ
アの問題による制約を受けることはなく、各自が
必要とする直列または並列計算をいくらでも実行
することができるようになります。
CFD-ACE+をグリッドコンピューティング環境
に組み込むことにより、ESIは最も精度の高いプ
ラズマシミュレーション向けの革新的なプラット
フォームの開発において主導的な役割を担うこ
とになります。
PT-G RIDについて
PT-Gridプロジェクトは、ドイツの連邦教育研究省
（BMBF）が資金提供する3年間の共同プロジェ
クトです。主な目的は、D-Gridコンピュータイン
フラストラクチャをベースとして、中小企業が複
雑なプラズマの技術シミュレーションを利用でき
るようにすることです。D-Gridコンピュータイン
フラストラクチャにより、ネットワークで接続され
たリソースを動的かつ協調的に相互運用すること
で、ほぼ無限の計算能力と記録容量、柔軟性、順応
性、および自動化が提供されます。
www.pt-grid.dewww.d-grid.de
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/fluid-dynamics
esi talk18
製 品 ニ ュ ー ス
のシミュレーションと変形および非線形材料など
の詳細物理特性の使用は、さまざまな荷重条件下
におけるシートの挙動を正確に表現し、設計変更
を許容するために必要とされるものです。
PAM-COMFORTには、シートモデルの構築と性
能分析に専用のグラフィカルユーザーインター
フェース、さらに製造、静解析および振動解析用
の有限要素ソルバーが含まれています。また、シー
ト生産効率、快適性に関連する物理的パラメー
タ、およびシート伝達関数の予測など、シート設計
における主な機能拡張も含まれています。PAM-
COMFORTでは着座位置調整およびスケーリン
グの自動化ツールを備えたESIのダミーおよび人
体モデルのライブラリも利用できるため、PAM-
CRASHに結果を渡して衝突シミュレーションの予
測精度を改善することもできます。
近年、自動車産業をリードするRenault社におい
て、PAM-COMFORTによるモデリングの精度と
ロバスト性が確認されました。Renault Groupの
Comfort and Safety Research部門長である
Jérôme Makala氏は次のように述べています。
「このシミュレーションの入力は、とてもリアルな
モデルであると考えられます。なぜならば、シート
全体の複雑な機械的現象、材料の非線形性、クッ
ションのフォーム材とスプリングの大変形、さらに
トリムカバーの影響をシミュレーションすることが
できるためです」
PAM-COMFORTの新リリースは、シートの品質
と性能を改善するために快適性試験用のソリュー
ションを開発し、他の追随を許さない機能を提供
コンピュータ支援エンジニアリング（CAE）機能
は、パッシブセーフティと衝突解析の分野における
静的および動的荷重を受けるシート構造の挙動を
予測するため長年にわたって使用されています。
近年、シートが輸送機器産業において重要な構成
部品の1つになるにつれて、乗員の安全基準、快適
性、スタイリング、軽量化と小型化、耐久性、振動、
電子装置とセンサー、トリム工程、および人間工学
に関連して、ますます増大し、時として相反する各
種の要件に適合させるための新たな機能が開発
されてきました。
シミュレーションベースの設計は、最初からシート
を適切なものにするため、シート設計プロセスのご
く早い段階でシートの快適性能を予測することが
できます。実際、シートのバーチャルプロトタイピン
グを行うことで、シミュレーション上で一連の試験
に合格したシートのみが実際に製造されて試験さ
れます。そのため、大幅なコスト削減と開発期間の
短縮、シートの品質および性能の改善、チーム内に
おける相乗効果、さらにサプライヤおよび顧客との
相乗効果の増大など、多くのメリットが得られます。
PAM-COMFORT: シートのバー
チャルプロトタイピングの先進ソ
リューション
PAM-COMFORTでは、柔らからな部分に対する
製造と試験（静的および動的）のシミュレーション
に特化しています。これにより、定量評価可能で革
新的かつカスタマイズされたソリューションを提
供することで市場の要求に対応しています。一連
PAM-COMFORTを用いた
シートのバーチャルプロトタイピング
するESIの快適性チームにおける独自の取り組み
を際立たせるものです。
「
開発されたモデルと手法で
は、物理的パラメータのみを
使用して、フィルタリング調整
を一切行わずに予測精度の高
い結果を計算できます。シミュ
レーションと試験結果が良好
に一致したことにより、完全な
仮想プロセスを用いてシート
の乗り心地を評価できること
が確認されました」
Renault Group、
Comfort and Safety Research部門長
Jérôme Makala氏
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/comfort
快適性
1 - シート製造のトリム工程 2 - 乗員の姿勢と快適性 3 - 着座状態のシート伝達特性
第38号｜2009年 秋/冬 19
供され、以下のような産業で役立ちます。
• 自動車産業: CFD-VisCARTにおける新しい高
度な乱流モデルの採用と自動境界層メッシング
の導入により、大規模な空力シミュレーションの
速度と精度が向上しました。
• 航空宇宙産業: CFD-FASTRANとCFD-ACE+
の熱連成機能により、高マッハ数の再突入によ
る宇宙船の加熱のシミュレーションが可能にな
りました。
• 燃料電池産業: CFD-ACE+多相および多孔質
媒体機能の改良により、複雑な電気化学的エネ
ルギー変換装置の性能の高精度なシミュレー
ションが可能になりました。
• 半導体産業: 製造工程シミュレーションツー
ルセットの機能強化により、容量結合プラズマ
（CCP）の解析が可能になりました。
ESIのACE+ Suiteは1つのソリューションの中で
複数物理領域を正確にシミュレートすることで製
品開発プロセスを加速させることが可能であり、
お客様の強力な武器になります。
ESIのVirtual Environment Solutionsのディレク
ターであるJoseph Strelowは次のように述べて
います。「ACE+ Suiteの最新リリースには、当社
が対象とするアプリケーション向けの高精度な物
理特性と相まって生産性の高さという当社のバ
リュープロポジションをさらに向上させるために
設計された多くの新機能と機能強化が含まれてい
ます。今回のリリースには当社のグローバルCFD
サービス活動の拡大が大きく貢献し、開発におけ
るアプリケーション志向のアプローチの原動力に
なりつつあります」
実際、操作性、ロバスト性および精度の向上を目的
として、Version 2009.2では大幅な機能強化が提
Welding Simulation Suite Version 2009によ
る時間短縮とコスト削減複雑で大規模な溶接構造の溶接アセンブリを管
理するエンジニアを対象としたESIのWelding
Simulation Suiteでは、部品表および実現可能な
プロセス設計に至るまでの時間とコストを大幅
に削減することを主目的として、Weld Plannerと
PAM-ASSEMBLYが提供されています。
初期の設計およびプロセス評価段階においては、
溶接の数と位置、クランプ条件、および設計を素早
く評価するためにまずWeld Plannerが使用されま
す。製品要件や工程設計などの要件を満たす使い
やすさと、シミュレーション速度を備えたGUIによっ
て、短時間で最適な設計をすることができます。
次に、工程設計段階では、PAM-ASSEMBLYを使
用します。ローカルモデルで完全に材料の物理的
性質を考慮して計算し、全体的なモデル（グローバ
ルモデル）に反映させて全体的な歪みを計算する
ことで精度を低下させることなく、数ヶ月を要して
いた膨大な計算を、数分単位にまで短縮させられ
ます。
Rolls-Royce社のAdvanced Engineering,
Transmissions, Structures & Drivesの機械技師
であるScott Wood氏（CEng、MIMechE）は次の
ように述べています。「解析の実行にかかる時間、
得られる結果の質、設計の初期段階で提供される
柔軟性により、Rolls RoyceではWeld Plannerがと
ても高く評価されています。Weld Plannerを利用
することで、アセンブリの熱-構造設計段階に統合
するべき製造工程を検討できるようになりました」
ESIのWelding Distortion Engineering Suite
Version 2009は、完全なCAE環境に組み込むこと
により溶接産業向けの理想的な設計評価ツール
になります。 詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/welding
要素数: 55,500、溶接数: 64 welds、
クランプ数: 121
画像提供: Rolls-Royce
CFD-ACE+の半導体プロセスシミュレーションを使用
したエッチング速度とウエハー上における
均一性の最適化
物理現象の解析限界を打ち破る
ACE+ Suite Version 2009
製 品 ニ ュ ー ス
溶接&熱処理
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/fluid-dynamics
電界
流線
13.56MHz
マルチスパイラルセル
電位
イオン流束
電力吸収 (12.5kW)
流体
esi talk20
Sheet Metal Forming Simulation Suite
Version 2009
Visual-Environment 5.5のリリース
PAM-STAMP 2GおよびPAM-TUBE 2Gの最新
リリースでは薄板成形のあらゆるニーズに対応
するソフトウェア群としてSheet Metal Forming
Simulation Suiteが提供されています。
PAM-STAMP 2GのVersion 2009では、多くの新
機能と機能強化により高度化する市場ニーズへ
の対応が継続され、自動車産業、航空宇宙産業、お
end-to-endのバーチャルプロトタイピングを可能
にするプラットフォームを提供する取り組みの過程
において、ESIはVisual-Environment 5.5のリリー
スにより画期的なことをもう1つ達成しました。
Visual-Environmentにより、各種産業のニーズ
に対応して絶えず更新されている数種類の異
なるアプリケーションが統合されます。Visual-
Environment 5.5は自動車産業のエンジニアの要
求を特に満たすものです。
まず、Visual-Crash PAMの新リリースでは、エラー
のないモデル設定と手間のかからないソルバーラ
ンを保証するRapid Model Checkerが提供され
ています。また、FMVSSやIIHSなどの各種安全基
準への適合を可能にするBarrier Positioningツー
ルも含まれています。本リリースの目玉はModel
Comparisonツールであり、Visual-Crash DYNA
においても提供されています。
よび一般の薄板成形用途向けのプレス成形専用
ツールが提供されています。実際、スプリングバッ
ク、多層材料、新しいポスト処理機能などの機能強
化に加えて、多くのプロセスシミュレーションおよ
び最適化機能がPAM-STAMP 2Gの最新リリース
に追加されています。
• ロールへミング（ロボットによる現実的なロー
ラー運動のシミュレーションが可能）
• 超塑性成形
• プレス成形工程の不安定解析のための座屈解析
• ブランクアウトライン最適化
• トリムライン最適化
• 金型見込み（精度の高い表面形状を提供）
成形工程全体を合理化する P A M - T U B E 2 G
Version 2009についても、ユーザーの皆様の前
バージョンに対するフィードバックに基づくさまざ
まな機能強化が採用されています。
• 予備成形ツールの設計（ハイドロフォーミング
による複雑な部品向けのより完全なend-to-
endソリューションを提供）
Dow Automotive Systems社のシニアエンジニ
アリングリーダーであるMansour Mirdamadi氏
は次のように述べています。「DOWではVisual-
Crash DYNAを利用して革新的なソリューション
を開発して製品化しています。最新リリースの5.5
に含まれているモデルブラウザとモデル比較ツー
ルを利用することで、当社のエンジニアは複数の
バージョンのLS-DYNA入力データを入手し、フル
カーモデルに加えられた変更内容を迅速に確認す
ることができます。その結果、お客様に最適化され
た製品を提供することができるのです」
Visual-Environmentのその他のアプリケーション
についても機能強化が行われています。Visual-
Safeではエアバッグの折り畳みと車室内の任
意の位置におけるポジショニングが可能となり、
Visual-Viewerではますます高くなる性能要求に
対応するためアニメーションのスピードが改善さ
れ、Visual-Compositesにおいてはレイヤーコン
• Tubemakerの機能強化および簡略化（アデン
ダム作成のワンクリックソリューションなど）
• テーラードチューブの対話式作成
• 自動曲げ設定（多段工程のシミュレーションも
可能)
• 新たに3種類の曲げをサポート（引張り曲げ、プ
レス曲げ、フリーフォーム曲げ）
このように、新リリースでは、直感的なプリ処理モ
ジュールを備えた管成形シミュレーション用の正
確かつ現実的なモデリングツールが提供されてい
ます。このプリ処理モジュールは、高精度の成形結
果を保証するためにプロセス設計においてユー
ザーをガイドします。
セプトの採用により製造の影響を統合することが
可能になり、OEMの皆様における複合材料の使用
量の増加にも対応しています。
PAM-STAMP 2GとPAM-TUBE 2Gが
完全に統合された
Sheet Metal Forming Simulation Suite
Model Compareによる2つのイテレーションの比較
画像提供: National Crash Analysis Center
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/metal-forming
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/simulation-systems-
integration
製 品 ニ ュ ー ス 薄板成形
シミュレーションシステム統合
第38号｜2009年 秋/冬 21
コ ー ポ レ ー ト ニ ュ ー ス
ESI GmbH、設立30周年
ブログとツイッターでESI最新情報を提供
ESIのドイツ子会社であるESI GmbHは、フランス
国外で最初に設立された子会社であり、ドイツに
おける原子力産業、民需および軍事産業向けのコ
ンサルティング調査を行うために、1973年のESI
本社設立後6年を経て設立されました。
1980年代中頃、ドイツでは軍事および原子力産
業が衰退傾向にあったため、好調である自動車市
場に参入するための多大な努力が払われました。
その結果、ESIのお客様にVolkswagenグループ、
BMWグループ、Audi AGなどの一流企業が加わ
りました。実際、VolkswagenグループとESIの協
力によって1986年に最初の自動車衝突シミュレー
ション手法が開発されたのです。それ以来、ESI
GmbHは世界各地における衝突性能シミュレー
ションの製品化に中心的な役割を果たし、米国およ
びアジアの各支社に対する専門知識の伝達に貢献
してきました。
ESI GmbHのScientific DirectorであるAnthony
Pickettは次のように述べています。「商業的な成
功を収め、自動車や輸送機関の安全性の本当の意
味での向上に役立ったPAM-CRASHなどの製品
シミュレーションベースの設計に関する最新の
開発状況や情報を確認するには…
ブログとツイッターをご利用ください
ESIでは公式の企業ブログを開設し、バーチャルプ
ロトタイピングにおける経験および成功事例を共有
するためのwebサービスを提供しています。
最近ポストされた2件のブログでは以下のような
成功事例が紹介されています。
• D S B E U R O社、Pr o C A S Tの利用とME C A S
ESIのサポートにより生産性を向上
• NAMTEC、溶接アセンブリを迅速に解析するた
めの同センター保有のシミュレーションソフト
ウェア群にWELD PLANNERを追加
最近ポストされたもう1件のブログは、シミュ
レーションベースの設計を使用してお客様の製
品性能を最適化するノウハウを実演したVirtual
Performance Solutionのビデオです。
の開発や製品化に従事し、それらに貢献できたこ
とを自分自身でも幸運だったと思います。ほぼ25
年が経った今でも、それらの製品に追加され続け
ている革新的な開発を目の当たりにするとワクワ
クします」
ESI GmbHは年月をかけて着実に成長を遂げ、現
在では52名の従業員を擁し、Eschborn、Munich
およびEssenの3都市にオフィスを構えています。
E S I G m b H の 代 表 取 締 役 で あ る H a l u k
Menderesは次のように述べています。「当社は過
去30年間にわたってお客様と強力な関係を築き
上げ、そのご支援をいただいて最先端の技術を市
場に投入することができました。現在、当社はお客
様が開発プロセスを一貫してできるように、end-
to-endバーチャルプロトタイピングを可能にする
信頼できるアドバイザーかつパートナーとしての
知識を十分に備えています」
最初のフルカー衝突シミュレーションモデル: VW Polo – 1985年（左）
前面衝突フルカー衝突シミュレーションモデル（EuroNCAP試験） - 2006年: 画像提供: Volkswagen AG（右）
上記2件の成功事例についてはESIのブログに直接コメントをポストしてください。
http://talk.esi-group.com
でESIについて確認するには以下をご覧ください。
www.twitter.com/ESIgroup
21年後
esi talk22
PAM-STAMP2G
ベーシックコース
シングルアクションからガススプリング付のフォーム成形ま
で、マクロを使った設定を実習します。
2/4、5 大阪 4名
3/4、5 東京 6名
PAM-STAMP2G
ステップアップコースマニュアル設定を使ったやや高度な設定までを実習します。
1/25、26 東京 6名
2/18、19 大阪 4名
3/18、19 東京 6名
PAM-STAMP2G
体験コース
自動車プレス部品(フロントフェンダ等)を用い、型データ取り
込み、加工条件設定（マクロ利用）、計算実行、結果確認、まで
の操作を体験します。
2/10 大阪 4名
3/12 東京 6名
セミナーのご案内
www.esi-group.com/globalforum2010
Email: [email protected] / Tel: +49 (0) 6196 9583 178
バーチャルプロトタイピングの
第1回グローバルユーザー会議
開催場所： ドイツ ミュンヘン
快適性衝突安全
シミュレーションシステム統合
薄板成形
振動-音響
NVH &機構応力
電磁 マルチフィジックス流体
鋳造
溶接&熱処理
複合材&プラスチック
. 世界中から集まるエンジニアや研究者と経験を共有可能
. 80件を超えるケーススタディ
講演論文を募集中！
セミナー詳細は、日本イーエスアイ（株）ホームページ
http://www.esi.co.jp
をご参照下さい。
第38号｜2009年 秋/冬 23
PUCA、
20周年を迎える
財務情報
アジア地域のユーザーの皆様を対象としたシミュレーションベースの設計お
よびバーチャルプロトタイピングに関するPUCA（PAM User's Conference in
Asia）が20周年を記念して2009年10月29、30日に東京で開催されました。
今回の会議のテーマは「Get it Right at the Right Time」であり、デジタルシ
ミュレーション技術のサポートのみならず、適切な時期に仮想的な作業を完了
させるために必要な手法とプロセスも取り上げられました。日本イーエスアイ
の社長である湯本公は次のように述べています。「ESIではシミュレーション
ベースの設計により革新を推進しています。当社が他のCAEソフトウェアベン
ダーと異なるっている点は、予備設計段階から直ちに適用される包括的なビ
ジョンを持っていることです。このビジョンは、自動車や携帯電話、航空機など
の製品が現実的な環境で実際に製造され、仮想的に試験される状況を適切に
表現したバーチャルプロトタイピングを構築できる場合にのみ達成可能です。
ESIが他社に勝っているのはこの点です」
会議には自動車、エネルギー、航空宇宙、エレクトロニクスなどの各種産業、さ
らには一流大学を代表する専門家、熟練者、代表者にもご参加いただきました。
会議のプレナリーセッションでは基調講演（日産自動車、Samsung
Electronics Co. Ltd.、SEAT.S.A）が行われ、三菱自動車、本田技研工業、新日
本製鐵、マツダ、日立製作所、ミズノ、日本原子力研究開発機構を含む多くの
ユーザーの皆様からのご講演論文をいただきました。
ESI Groupの会長兼CEOであるAlain de Rouvray博士は次のように述べて
います。「PUCA 2009はシミュレーションベースの設計に関するESIグループ
のお客様を対象とした会議であり、その20周年を祝うことができたのは喜ばし
い限りです。これは、お客様同士が貴重な経験を幅広く共有する場であり、また
ESIが開発者として、お客様が抱えている問題や課題に耳を傾け、世界中でソ
フトウェアソリューションと高度なエンジニアリングサービスを一層強化する方
法を調査し、グローバルなパートナーシップを育み、end-to-endバーチャルプ
ロトタイピングに向けた進化を全般的に加速させるという当社のコミットメン
トを実証するものです。70を越えるユーザーセッションは、ESI技術のお客様と
の広がりと深さを示すもので、大変誇らしく思います」
バーチャルプロトタイピングに関する次回のESIユーザーミーティングおよび
展示会は2010年5月19、20日にドイツのミュンヘンで開催の予定です。世界中
のユーザーの皆様のご参加をお待ちしております。
2009/2010年上半期売上額: 3,120万ユーロ
ESI Groupの2009/10年上半期売上総額は、前年比実質6.4%アップの3,120
万ユーロでした。
不況に強いライセンシング更新インストールベース
上半期ライセンス売上額は2.7%ダウンの2,070万ユーロでしたが、インストー
ルベースが6.4%アップしたことから、上半期のライセンスリピート事業の比
率は、2008年上半期の81%に対して80%と高い水準を保ちました。特に、ESI
Groupは、自動車分野を始めとする主要なお客様から継続的に注文をいただき
ました。その一方、現在の厳しい経済状況を背景に、鉄鋼生産などに携わる一部
のお客様はスローダウンを余儀なくされ、さらに一時的な事業停止により、ライ
センスの更新を延期したお客様もあります。
サービス: 上半期事業の34%
製品構成はサービスへと大幅に移行しました。サービスの売上総額は、実質
30.9%アップ、ボリュームで27.4%アップの1,050万ユーロでした。
Mindwareがアメリカ地域売上に貢献
上半期売上額の地域別内訳では、アジア地域が引き続き40%で安定し、ヨー
ロッパ地域は37%を占めました。アメリカ地域ではMindwareの買収が功を奏
し、前年の14%から23%へと比率を伸ばしました。
今後の展望
ESI Groupの会長兼CEOであるAlain de Rouvrayは次のように締めくくって
います。「上半期の数値には、一部のお客様が厳しい経済状況の影響を受けて
いるにも関わらず、当社事業がよく健闘していることが示されています。これ
は、当社のコスト管理の徹底により、収益への影響が抑えられたからと考えま
す。また、当社のライセンス継続が高水準に保たれていることは、特に自動車
産業に携わるお客様が当社の革新的ソリューションに確固たる信頼を置いてく
ださっていることの表れです。最後に、Mindwareの買収が当社の実施計画に
従って進められています」
コ ー ポ レ ー ト ニ ュ ー ス
詳細は以下をご覧ください。
www.esi-group.com/globalforum2010
ESI WORLDWIDEESI WORLDWIDEESI WORLDWIDEESI WORLDWIDEESI WORLDWIDEESI WORLDWIDE
ESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERSESI HEADQUARTERS
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