“不良品をゼロに”という本質的な目的を理解し、仕組みの実装にとどまらない提案と実行力を評価

モデルベースによって、高難度製品の開発へ挑戦

製品開発の伴走者として、IDAJの提案力や実行力を評価

開発にあたっては、どのような課題がございましたか。またそれらをどういったお取り組みを通じて解決されたのでしょうか。

開発初期には、コストと性能の両立、競合他社の特許回避、制御技術の確立、流体設計という、大きく4つの課題がありました。これらの課題解決に向けて、特に注力した活動にフォーカスしてご説明します。
まず、磁気浮上ポンプで特徴的な浮上制御の問題です。ある方向では、磁力で制御できても、別方向では磁力での制御手段がなく、流体設計によって安定化させる必要があります。ここが非常に難しい点でした。流体制御については、流体の挙動を徹底的にモデルベースで検証しようということになりました。しかし私たちは、ポンプやモーターの解析経験が乏しかったため、都度、理解を深めながら研究開発を進めました。結果的に、開発期間の短縮と新たな技術力の獲得を実現することができました。
また、モデルベース開発では、膨大なケースの磁場-流体連成解析結果が必要ですが、CAEだけでは計算時間がかかりすぎます。そこで、各解析をサロゲートモデルに置き換えて計算することにしました。サロゲートモデルの作成、ベースデータの収集・解析、modeFRONTIER®との連成などを、一つ一つ精度を担保しながら着実に進めました。CAEのみの場合と比べて、最適化計算に要する時間を大幅に短縮することに成功しました。

ここまでご説明した取り組みを含む多くの検討を経て、結果として、コスト、性能、特許というすべての観点で成立する見込みが立ち、無事に開発を本格化させ、現在では最終ゴールが見える位置まで到達しています。
今回のプロジェクトは、おそらく、シミュレーション技術やデータサイエンスが今より発達していない10年前であればこの期間での開発は不可能だったと思います。

普段のご業務に加えて、研究者としての成果を論文発表されているとお聞きしています。ご研究の内容を簡単にご紹介いただけますか。

「Subgrid-scale model derived from the lattice Boltzmann equation」というタイトルで、格子ボルツマン方程式から導出した、新しい乱流モデルに関する論文を発表させていただきました。この論文は流体力学分野におけるトップクラスの学術誌であるPhysics of Fluidsに掲載され、その中で“Featured article” (注：掲載論文の中から特に優れた内容、あるいは分野をリードする影響力を持つと米国物理学協会編集局に認められた論文に与えられる称号)に選ばれました。この論文で発表した新しいモデルは、フィッティングパラメータが存在しないという特徴があり、また漸近展開に基づく構造モデルであるGradient modelに精度面で上回ることを数値的に確認しました。このモデルの検証において、IDAJさんにご協力いただきました。現在もこのモデルに関する発展的な内容を執筆中です。自身のプライドを懸け、結果を世に示したいと考えています。

このインタビューの詳細は季刊情報誌IDAJ news vol.124でご覧いただけます。
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