Googleカレンダーに追加する

産学連携フォーラム「第13回 自動車技術に関するCAEフォーラム2022 オンライン」 2022年2月9日(水)、10日(木)

次回開催は2022年9月14日(水)予定
※ご協賛については運営事務局へお問い合わせください。

テーマカテゴリー

“高性能・低コスト・軽量な構造”、“効率的かつ手戻りのない開発”の実現に貢献するCAE

構造・設計CAEは古くから活用されてきているが、性能・コスト・軽量化を高度に両立し効率的かつ手戻りのない開発を実現していく上で、依然として重要な領域である。また近年CAE適用範囲が拡大され評価手法についても多岐にわたってきている。
今回は、X線による衝突中の車体変形可視化への取組み事例,パターン認識と機械学習による衝突ロバスト設計の事例,トポロジー最適化による繊維強化樹脂を活用したドア開発事例などを取り上げ、年々充実していく構造・設計CAEの最先端をご紹介する。

鋳造・鍛造・プレス成形・樹脂成型・接合・熱処理など加工に関するCAE全般

製造品質向上、製造コスト低減および生産準備期間短縮を目的に、各種の生産加工におけるCAEの利活用が進んでいる。また、生産加工CAEと設計CAEをコンカレントに行うことで、製造要件を考慮した手戻りの少ない設計も可能になってきた。
本カテゴリでは、生産加工CAEに関する最先端の技術および企業での適用事例について紹介する。

機能設計や性能設計をさらに進化させるためのCAE活用

自動車開発で求めらる機能・要件は年々複雑さが増しているが、開発期間の短縮も同時に求められている。コンセプトや構想を練る段階から、図面での具体的な仕様・構造の定義、さらには検証に至るまで、目的とする機能要件の達成を短期間で見通す必要があり、モデルベースによる機能設計が必須となっている。
今年度は、操作系開発、衝突性能開発、エンジン性能開発の分野から、機能設計の最新情報を紹介する。

2月9日(水) 基調講演・特別講演
9:30-9:35
(5分)
OP-1 オープニングリマークス
須田 義大

「自動車技術に関するCAEフォーラム」プログラム委員長

東京大学モビリティ・イノベーション連携研究機構 (UTmobI) 機構長

生産技術研究所 次世代モビリティ研究センター 教授

須田 義大

9:35-10:15
(40分)
K1 基調講演

すべての人に移動の自由を

〜トヨタの自動運転技術への取組み〜

鯉渕 健 氏

トヨタ自動車株式会社

コネクティッドカンパニー Autono-MaaS/自動運転 CPL クルマ開発センター Fellow

ウーブン・コア株式会社 Chairman

鯉渕 健

概要

自動運転の考え方自体は古くからあり、これまでも多くの取り組みがなされてきた。しかしながら、航空機や船舶と比較して交通環境が複雑な車の自動運転は未だ実用化されていない。こうしたハードルの高さにもかかわらず、近年多くの企業が開発に力を入れるのはなぜなのか。一つはセンサ、コンピュータ、ソフトウェアといった技術の飛躍的進歩、そして二つめは社会の強い後押しが挙げられる。本講演ではすべての人が安全、自由に移動できる社会の実現を目指すトヨタの自動運転技術開発の取組みを示す。

プロフィール

1993年、トヨタ自動車入社。車両運動性能開発、車両運動シミュレーション開発に携わり、その後、ブレーキ制御、ステアリング制御などのシャシー制御開発を担当。さらにパワートレイン系統合制御を含む幅広い車両制御システム開発の専門知識を習得。2014年より自動運転技術、先進安全技術領域の開発責任者。現在、トヨタ自動車 コネクティッドカンパニー Autono-MaaS/自動運転 CPL、クルマ開発センター フェロー、Woven Core, Inc. Chairman を兼務

10:15-10:45
(30分)
S1 特別講演

CAEからMBD、そしてDXへ向けて

〜new NORMを切り拓く武器としてのMBD〜

玉手 弘一郎 氏

株式会社IDAJ

MBDプロセス推進室

室長

玉手 弘一郎

概要

「DX:デジタルトランスフォーメーション」という言葉が世に出て久しいが、その定義はさまざまである。MBD が DX の一端を担う重要な技術であることは間違いないが、何を以って DX に向けた取り組みと捉えるのか、模索している企業が多いのが実情ではないだろうか。本発表では、2021年版のものづくり白書でキーワードとなっている「ニューノーマルでの生き残り」を図る上で、どのように MBD・CAE などのデジタルエンジニアリング技術を活用すべきかという視点に立ち、IDAJ が考えるデジタルトランスフォーメーションのあり方を紹介する。

プロフィール

2004年株式会社シーディー・アダプコ・ジャパン(現IDAJ)入社。3次元熱流体解析、および多目的ロバスト設計最適化支援ツール「modeFRONTIER」を用いた設計最適化のコンサルティング業務に従事。現在は1次元ツール~3次元ツールの解析技術を統合するMBDソリューションの技術担当。

10:45-10:55
(10分)
K1/S1に関するQ&Aセッション
10:55-11:15
(20分)
休憩
A1ブロック B1ブロック
11:15-11:45
(30分)
構造・設計CAE
A1-1 招待講演

トポロジー最適化を用いた繊維強化樹脂活用スチール製ドアの開発

斉藤 孝信 氏

JFEスチール株式会社

スチール研究所薄板加工技術研究部

主任研究員(副部長)

斉藤 孝信

概要

トポロジー最適化を用いて繊維強化樹脂活用スチール製ドアを開発した。板厚0.5mmのアウタパネルに繊維強化樹脂を設置した場合のドアASSY重量は、ベースの板厚0.6mmに比べて12%軽量化された。また、張り剛性はベースに比べ110%向上したことから、薄肉軽量化による張り剛性の低下を改善し、性能向上との両立に有効であることが示された。

プロフィール

東京大学工学部金属工学科卒業、同大学院修士課程を東京大学生産技術研究所にて修了後、1997年にJFEスチール㈱(旧日本鋼管)に入社し、材料開発を経て自動車の車体構造最適化やプレス成形のCAE技術開発に従事している。トポロジー技術で令和2年度関東地方発明表彰を受賞した。

モノづくりのための生産加工・設計CAE
B1-1 招待講演

CFRP生産課題と樹脂含侵シミュレーション開発

水谷 篤 氏

日産自動車株式会社

生産技術研究開発センター

エキスパートリーダー

水谷 篤

概要

近年、環境問題から電気自動車が拡大しており、電動化により車両重量が重くなるため軽量化が重要となっている。軽量化素材として期待されるCFRPであるが適用は限定的である。CFRP適用の拡大にはコスト低減や生産性向上が必要である。本報では、CFRP生産技術の課題と取り組みの紹介や課題のひとつである樹脂含侵シミュレーション開発の取り組みについて紹介する。

プロフィール

1990年日産自動車に入社し、生産部門で主にプラスチック部品の生産立ち上げや技術開発に従事し、2014年より、現在の生産技術研究センターで、プラスチックエキスパートリーダーとして、新製品及び工法開発を中心に業務を遂行している。

11:45-12:15
(30分)
構造・設計CAE
A1-2 企業講演

HyperWorks(アルテアエンジニアリング社様)との融合により極限まで手修正を削減した
全自動高速中立面生成ソフト“CASIA”
全自動ボデイメッシュ生成ソフト“Phoenix”

西浦 光一 氏

インテグラル・テクノロジー株式会社

代表取締役

西浦 光一

概要

アルテア社のHyperMeshの中立メッシュ生成機能をカスタマイズし、全自動高速中立面生成ソフトの開発を行った。ソフトの狙いは、“処理結果安定性・処理時間高速化・手修正削減”だ。CADの自動修正機能を入れることで処理結果の安定性を担保し、処理時間は従来の中立面生成ソフトと比較し20倍アップした。形状認識でMid Meshのメッシュ欠損部位を自動検出し、外表面情報よりメッシュを回復する機能や、形状を維持しつつメッシュエラー修正する機能により手修正削減が可能である。今後は、独自開発のAIによる形状認識技術を活用し、段差や円筒、フィレットの認識を強化し、クリップ結合部自動認識でアセンブル自動処理までも行う。

プロフィール

1953年生まれ、奈良県出身。1979年大阪府立大学大学院工学研究科機械工学専攻卒業。メーカーを経て2007年に顧客(製品開発者)ニーズのCAE用ソフトウエアを開発し販売するインテグラル・テクノロジー株式会社を設立し、現在に至る。

モノづくりのための生産加工・設計CAE
B1-2 企業講演

3D CAEを製造現場で活かすモデル低次元化(ROM)技術の応用例

〜バーチャルセンサによる良否判定や3D可視化事例のご紹介〜

熊澤 光 氏

サイバネットシステム株式会社

CAE事業本部 CAE第1事業部 エレクトロニクス技術部

熊澤 光

概要

近年、製造業の製造過程において、IoT/AIの活用による効率化が注目を集めている。予測精度向上のため、実センサの計測データに加え、バーチャルセンサによる予測値を併用した手法の活用が期待される。バーチャルセンサには、高速性と精度が求めらるが、3D CAEからモデル低次元化(ROM)技術を利用して構築すると両性能を満たしたモデルを効率的に作成することが可能である。
本講演では以下の活用事例を紹介する。

  • ・3D CAEの樹脂流動解析結果からバーチャルセンサを作成し、射出成形の良否判定予測精度向上の取り組み
  • ・3D分布(温度分布など)の時系列応答のリアルタイム可視化

プロフィール

1992年サイバネットシステム入社。主要経歴は、MATLABのデータサイエンス系エンジニアとして数値解析/シミュレーションやモデルベース開発などのコンサルティング業務に従事。現在はAnsys Twin Builderを担当し、デジタルツインやモデル低次元化のソリューションを推進。

12:15-12:25
(10分)
A1ブロックに関するQ&Aセッション
B1ブロックに関するQ&Aセッション
12:25-13:30
(65分)
休憩
A2ブロック B2ブロック
13:30-14:00
(30分)
機能設計CAE
A2-1 招待講演

SimulationXを用いたシフトレバー操作力解析モデルの開発

西川 結菜 氏

ダイハツ工業株式会社

パワートレーン開発部 パワートレーン企画室 MBD推進グループ

西川 結菜

概要

シフトレバー操作力にはシフトケーブルの荷重効率が大きく関わっており、荷重効率はシフトケーブルの配索状態によって変化する。このため、設計初期段階で操作力を予測することは困難であり、試作後に目標未達のため対策工数が必要になることがあった。
本発表では、SimulationXを用いてシフトケーブルの配索状態やシフトレバー操作力を設計初期段階で予測する手法を確立した事例について紹介する。

プロフィール

大学卒業後、自動車のドアやトランクリッドの強度・剛性解析業務に従事。
2019年7月より、駆動・HEV関係の機構解析業務を主に担当し、現在解析を適用できていない事例について、新規解析手法の開発を行っている。

モノづくりのための生産加工・設計CAE
B2-1 招待講演

数理最適化とAIを用いたアーク溶接条件の導出

安座間 尚之 氏

スズキ株式会社

デジタルエンジニアリング部 CAE推進グループ

安座間 尚之

概要

アーク溶接は四輪車、二輪車のフレームに多く使用される接合技術である。適切な溶接を行うための条件設定は、継手形状、材質、板厚、電流/電圧や溶接速度などの組み合わせを考慮して過去の経験から導いているものの、現物試作を繰り返しながら確認作業を行うには多くの時間とコストがかかる。そこで、AIと数理最適化を用いて3D CADの継手形状から適切な溶接条件を導く技術を開発した。溶接実験で溶込みを予測する実験式を作成し、実験式と数理最適化を組み合わせて適切な溶込みが得られる溶接条件を導出した。また、実験式は継手形状によって異なるため、3D CADの継手形状を自動で分類するAIを開発した。

プロフィール

2015年にスズキ株式会社に入社。CAE推進グループに配属され、アーク溶接やダイカスト鋳造などの生産技術関連のCAE技術開発に取り組む。その後、生産技術を対象に機械学習などのデータ分析技術を用いて業務を効率化する取り組みに携わり、現在は設計業務の効率化にも取り組んでいる。

14:00-14:30
(30分)
機能設計CAE
A2-2 企業講演

システムの信頼性評価における1D-CAEモデルの活用と機械学習の適用

田中 友和 氏

ニュートンワークス株式会社

CAE総合開発センター

プロジェクトリーダー

田中 友和

概要

1D-CAEツールは機構、流体、電気、伝熱などのマルチドメイン解析が比較的容易に行えるため、製造業におけるMBDプロセスの初期段階から広く活用されている。
本セッションでは性能検証に用いたシステムモデルをそのまま活用して、簡便な表現による不具合定義と機械学習によるデータ分析機能により、システムにおける信頼性評価および成立性を検討する手法をSimulationXのSystem Reliability Analysis(SRA)を用いて説明する。

プロフィール

2004年より構造解析・機構解析・最適化構築など各種CAEツールを活用した開発業務への技術支援に携わる。
2015年ニュートンワークス株式会社入社。自動車・産業機械・電機関連の設計開発部門を中心にMBD/1D-CAEの活用・推進業務に従事。

モノづくりのための生産加工・設計CAE
B2-2 企業講演

モーター/パワートレイン/繊維複合材/Additive Manufacturing向け各種最新設計解析ソフトウェアの紹介

黄 緒明 氏

株式会社アドバンストテクノロジー

CAE技術部

課長

黄 緒明

概要

本講演は下記の解析ソフトウェアの機能と応用事例について紹介します。
SIMDRIVE3D:パワートレインを中心とした、ベルト、チェーン、歯車等の伝達駆 動や、シャフトのねじり-たわみ振動、放射音計算などの機能を提供する動解析ソフトウェアです。各種パラメータの最適化にも利用いただけます。
Motorsolve:モータ設計機能とパフォーマンス解析機能を備えたモータ専用の解析ソフトウェアです。自動車の走行パターンデータを利用し、高効率を達成すべき回転速度とトルクの動作領域を特定するのに役立ちます。
GENOA:複合材の専用解析ソフトウェアであり、材料モデリング及び、AM、プレス成形やCuringなど製造工程を反映した製品の性能を予測することが可能です。

プロフィール

1979年生まれ。株式会社アドバンストテクノロジーに勤務。CAE技術部にてプロジェクトエンジニアとしてCFRPをはじめとする先進材料の物性シミュレーションに従事。現在はさまざまな業務で蓄積したノウハウから最前線で幅広い構造用先進材料の力学特性評価、信頼性など課題の解決をサポート。

14:30-14:40
(10分)
A2ブロックに関するQ&Aセッション
B2ブロックに関するQ&Aセッション
14:40-15:00
(20分)
休憩
A3ブロック B3ブロック
15:00-15:30
(30分)
構造・設計CAE
A3-1 招待講演

X線を用いた衝突中の車体変形の可視化

中田 杏里 氏

本田技研工業株式会社

四輪事業本部 ものづくりセンター 完成車開発統括部 車両企画管理部

アシスタントチーフエンジニア

中田 杏里

概要

衝突試験において、衝突中の挙動を把握することは重要である。シミュレーションでは細部まで確認できるが、実際の試験では得られる情報は少なく、シミュレーションの妥当性を検証するのが難しい。今回、X線を用いて、これまで確認できなかった衝突中の車体内部の変形の観察を試みた事例を紹介する。シミュレーションを用いて観察対象に対するX線の投影方法やX線設備下で試験を再現する手法について検討を行ったのち、実際に衝突試験を行い、車体内部のX線の撮影に成功した。また、事前シミュレーションとの比較を行った。

プロフィール

2002年本田技研工業(株)入社。電装研究部門を経て、2008年より衝突CAE部門にて、前面衝突性能評価を担当。近年は、新試験方法の評価やCAEを検証するための実車試験の計測技術開発に従事。

機能設計CAE
B3-1 招待講演

機械学習を用いた衝突CAEの計算コスト低減

山本 健太郎 氏

株式会社 SUBARU

技術本部 車両安全開発部 衝突安全第3課

係長

山本 健太郎

概要

ものづくりの初期段階では様々な試行のためにスピードが重視される。機械学習によるCAEの代理モデルも有効な手段の一つであるが、実用には学習用データの生成時間がネックとなる場合が多い。今回は歩行者保護(脚部)を題材とし、CAEモデルの簡易化と計算時間短縮を、機械学習を用いて行った事例を紹介する。

プロフィール

・2003年 早稲田大学卒業
 同年から約2年半、SI企業にてシステム開発業務に従事。
・2006年 株式会社SUBARU入社
 CAE専任部署で約13年、衝突安全性能のCAE評価、技術開発の業務を担当。
・2019年 安全性能の評価部署に異動し、歩行者保護性能に関する業務を担当。現在に至る。
15:30-16:00
(30分)
構造・設計CAE
A3-2 企業講演

ANSAとMETAによる人体モデルのポジショニングと評価について

梶野 正章 氏

株式会社BETA CAE Systems Japan

カスタマーサービス部 テクニカルサポート

シニアエンジニア

梶野 正章

概要

安全性シミュレーションにおいて、人体モデルの利用が主流になりつつあるが、その取り扱いの利便性向上は常に課題となっている。BETA CAE Systemsは先進的な手法を産業化することに常に挑戦し、シミュレーションを次のステップに進めるためのツールを開発し続けている。プリプロセッサのANSAは人体モデルのポジショニングセットアップに新しいソリューションを提供しており、ポストプロセッサのMETAは人体モデルの人体傷害評価基準を抽出・評価する自動化ツールを搭載している。本セッションでは、ANSAとMETAを用いた人体モデルの取り扱いがいかに簡単で、かつ迅速かを具体的に説明する。

プロフィール

精密機器メーカーでの勤務やアウトソーシング企業におけるCAE業務を経て、2011年に株式会社トップ・シーエーイー(現BETA CAE Systems Japan)入社。
カスタマーサービス部に所属し、シニアエンジニアとして技術サポート業務やコンサルティング業務に従事。

機能設計CAE
B3-2 企業講演

汎用CAEソフトJupiterによる、PythonAPIやオープンソースを活用した最新ソリューション紹介

村上 恭子 氏

株式会社テクノスター

品質管理部

部長

村上 恭子

概要

Jupiterは、多くのプリポスト機能及びソルバーを備えた、大規模モデルや自動化による工数削減に強い、CAEプラットフォームです。
最新バージョンでは、更なる機能性及び採算性向上のため、Python APIによるユーザーカスタマイズ環境、OpenFOAMやFrontISTRへのインターフェースなども準備しました。
本プレゼンでは、車体周りのCFD解析、機構構造連成、車室内音響モデリングなどの事例を紹介します。

プロフィール

流体解析ソフトウェア会社におけるCAE業務を経て、2012年に株式会社テクノスターに入社。技術部にてソフトウェア設計・カスタマーサポートに従事した後、社ソフトウェアを含む総合的品質向上のため品質管理を担当。

16:00-16:10
(10分)
A3ブロックに関するQ&Aセッション
B3ブロックに関するQ&Aセッション
16:10-16:30
(20分)
休憩
A4ブロック B4ブロック
16:30-17:00
(30分)
構造・設計CAE
A4-1 招待講演

パターン認識と機械学習を活用した衝突解析におけるロバスト設計

菅野 千歳 氏

トヨタ自動車株式会社

TC車両性能開発部 第3車両性能開発室

主任

菅野 千歳

概要

車両開発において部品や評価条件のばらつきによってボデー開発のやり直しとなる事例が散見される。本研究では、後突の有限要素モデルを用いたばらつきサンプリング計算によって得られた結果に対してロバスト設計のために必要なプロセスを整理し、各プロセスにおいて、統計/機械学習の手法を適用した。設計パラメータから衝突後のボデー変形パターンをニューラルネットワークを用いて予測することで、広範な設計空間に対してのロバストな構造となる条件の探索が短時間で実現可能であることを示した。

プロフィール

2007年京都大学大学院修士課程修了、同年、トヨタ自動車(株)入社。以来、CAEを用いた強度、衝突安全性能開発に従事

機能設計CAE
B4-1 招待講演

クランクシャフトシステムにおけるシステム最適設計手法の確立

高橋 伸一 氏

株式会社本田技術研究所 先進パワーユニット・エネルギー研究所

先進エネルギー研究ドメイン

チーフエンジニア

高橋 伸一

概要

エンジンの振動やフリクションに影響の大きいクランクシャフトシステム(以下、クランクSYS)を最適化するために、要求分析から形状設計に至る一連のプロセスを最適設計手法として確立することである。クランクSYSの最適化にあたりまず要求分析を行い、性能に関する要求としてエンジンマウント振動が小さい事、メイン、ピンジャーナルフリクションが小さい事の2項目、また信頼性に関する要求としてクランク強度、クランクプーリダンパ強度、クランクプーリ締結部滑り、軸受け焼付きのを4項目を抽出し、これらの最適化を実施した。

プロフィール

1991年 本田技術研究所入社。入社以来、エンジン部品の疲労強度関連に従事。
クランクシャフトの実働時応力解析技術、排気系部品の熱疲労強度解析技術、シリンダーヘッドの熱疲労強度解析技術、ディーゼルピストンの疲労強度解析技術など、主として疲労強度関連のシミュレーション&実測技術開発に従事。
同時に種々の量産エンジン開発にも従事。CIVIC、ACCORD、LIFE等のエンジン開発プロジェクトにも参画。
現在は、エンジンを昨年卒業し、水素研究に従事。

17:00-17:30
(30分)
構造・設計CAE
A4-2 企業講演

現場が変わる。CAEツール定着のためのAI活用法

武藤 晴彦 氏

DEP Japan株式会社

代表取締役社長

武藤 晴彦

概要

次々と進化を遂げ期待が高まるAI・機械学習分野において、AIの役割や目的を理解し、現場エンジニアが使えるツールを構築することが重要である。さらに、現場課題の1つである人的確保、人材育成の解決法としてAI活用も注目されている。
本講演では、CAEツールが定着しない・使える人材が育たないといった現場最重要課題を、AIによる設計ノウハウ学習で解決するという、当社の次世代開発フローを具体的活用事例で紹介する。

プロフィール

1993年IHI関連会社にCFD技術者として入社。
1997年Fluent日本代理店入社後、同社日本法人を経てアンシス社に移籍。
2008年エクサ・ジャパン(株)に営業担当として入社。
2014年エムエスシーソフトウェア(株)に入社。
2017年DEP Japan(株)設立に参画し、現在に至る。

機能設計CAE
B4-2 企業講演

EV自動車開発の加速を支えるクラウド技術

 氏

Rescale Japan株式会社

シニアアカウントエグゼクティブ

濱田 渉史

概要

自動車開発の現場では、xEV車やNEV車、自動運転車へのシフトに伴って、これまでの流体/構造/衝突解析だけでなく、モーターやバッテリーおよび電子制御やセンサーなど、新たな開発対象をサポートする幅広い解析アプリケーションが必要となっており、開発環境の整備が企業の変革の鍵となっている。
手軽に導入できて柔軟に運用できるSaaS型のクラウドR&D環境を利用して、世界中の多くの企業がxEV車や自動運転車の開発を加速している。本セッションでは、Rescaleを採用するEVスタートアップを含む様々な企業の事例紹介をメインに、RescaleのクラウドR&D環境の概要を紹介する。

プロフィール

専修大学 経営学部卒, シドニー工科大学 ビジネス学科留学、NECフロンティア株式会社にて海外事業を担当、日本ヒューレット・パッカード株式会社にて、HPCや組込OEM、オートモーティブの担当を歴任し、2018年にRescale Japanにてシニアアカウントエグゼクティブとして、いままで培っていたHPC分野と自動車業界での経験を活かし、最先端のクラウド技術でお客様に新しい価値や体験を広めている。

17:30-17:40
(10分)
A4ブロックに関するQ&Aセッション
B4ブロックに関するQ&Aセッション