設計的には最適解と見なせる解であっても、製造的観点から見ると最適解とは言えない・・・
みなさま、こんにちは。
IDAJの営業部：担当Aです。
設計開発において性能の追求はもちろん、ばらつきが少ない（＝ロバスト性を高める）設計も不可欠です。世の中には様々なCAEツールやMBDツールがあり、それぞれに最適化機能（オプティマイザ）が備わっています。それらの機能は、時間の経過とともに洗練され、機能強化によって設計開発に有用な多数の情報を提供してくれるようになりました。
しかし、これらでは十分ではない設計があることも事実です。もしかしたら、実際には、いわゆる”一筋縄ではいかない”ケースの方が多いのかもしれません。
お客様からは、「設計的には最適解と見なせる解であっても、製造的観点から見ると最適解とは言えず手戻りが発生することがある」というお声をいただくことがあります。
これは、設計の時点での最適解が、製造ばらつきまで考慮された上で導出された解でないことに一因があります。
このようなご相談があった場合に、IDAJからご提案するのが、多目的ロバスト設計最適化支援ツール「modeFRONTIER」です。
概して、性能とばらつきはトレードオフの関係にあります。
全てのテーマに対して高いパフォーマンスを発揮する、万能な性能追及型の最適化アルゴリズムは理論上存在しませんが、modeFRONTIERは、用途によって使いわけられる多目的最適化アルゴリズムを搭載しており、性能とばらつきの両方を満たすような組み合わせを検討される場合に威力を発揮します。
多目的ロバスト設計最適化_MORDO
性能（平均値μ）は大変高くても、誤差因子の感度が高く、少しのずれで性能が大きく変わってしまうデザインがある一方で、性能はさほど高くはないがロバスト性が高いデザインといった組み合わせもあるかと思います。また、その中庸となるデザインも多数あるはずです。
modeFRONTIERのMORDO機能は、ばらつきをも目的関数として設定することができ、入力変数に接動を与えた際に出力側がどの程度ばらつくかを目的関数として設定し、多目的問題として解くことができます。
これによって、「今回は性能重視で行こう！」や「いや、ばらつき重視で行こう！」など、解どうしの比較と設計（入力）または解（出力）空間を俯瞰的に把握しながら、意思決定者であるお客様ご自身が選考解を選択していくことができます。
デザインレビューや、幹部への報告会では、“勘・コツ・経験”で選択したのではなく、全体の取りうる範囲の中から、性能とロバスト性の観点から、複数の解を選考した結果であるとロジカルな説明が加えられるものと思います。
さらにmodeFRONTIERは、多目的許容差設計を希望されるお客様のニーズにもお応えします。
これはMORDOを応用した機能で、逆MORDOとも呼びますが、出力側の特性値を満たすように、各入力変数側の中央値と確率分布尺度を最大にする組み合わせを逆算する手法です。実際に設計開発に適用されたお客様からは、「過剰設計を避けて製造コストを下げる組み合わせを効果的に導出するのに役立っている」といった嬉しいお声をいただいています。
過去に、許容差設計を業務にうまく適用できなかった、また多目的でそれをトライされたいという方は、ぜひこの機会に逆MORDOをお試しになってはいかがでしょうか？適用に関する技術サポートは担当者が承りますのでお気軽にお問い合わせください。
MORDOの応用：多目的許容差設計（逆MORDO）
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