MBD Session MBDを活用した協調設計
~ものづくりプロセスの全体をつなぐモデルベース技術~

「Special Session - MBD: Key to Collaborative System Design」大盛況のうちに終了いたしました!
ご講演者様、ご参加者様のご協力のおかげをもちまして、大盛況のうちに終了いたしましたことをご報告申し上げます。
社員一同心より感謝申し上げます。

MBD(Model Based Development)は、もともと制御ソフトウェアの開発手法として広まり、近年では制御対象となるプラントそのものの設計開発、つまりメカやエレキの領域においてもMBDの考え方が取り入れられるようになりました。最近では、いわゆる1D CAEに代表されるシステムモデルだけでなく、3D CAEも含めたシミュレーションを活用した開発手法を広くMBDとして捉え、自動車のみならず様々な製造分野に浸透しつつあります。
MBDのねらいは、高いレベルでの協調設計を実現することにあります。すなわち、V字開発プロセスの左バンク側において予めシステム全体の挙動をシミュレーションによって評価し、トレードオフの関係にある様々な要求を満足させながらシステムを構成する各サブシステムあるいはコンポーネントの仕様を、根拠を以って決定することにより、開発の手戻りを抑制するというものです。
そのためには、メカ・エレキ・制御の各領域、1D~3Dの各次元、および流体・構造・電磁場・電気の各物理分野において高いシミュレーション技術が求められるだけでなく、これらの技術を強固に連携させることが不可欠です。また、自動車のような大規模かつ複雑な製品の設計開発においては、複数の部署あるいはサプライヤーにまたがってモデルや開発プロセスそのものを管理する仕組みが必要となります。
このような背景のもと、プロダクトの枠を超えた特別セッションとして、昨年のバッテリーセッションに続き、今年は「MBDを活用した協調設計」をテーマとしました。
弊社からは、MBDを推進する上で必要となる技術について、4つの観点から様々なご提案を交えてご紹介します。

1. 粒度の異なるモデルの活用

  • 車載用バッテリー冷却回路のコンセプト設計のフェーズにおける熱回路網法の活用方法

2. ドメインを跨いだ協調設計

  • パワーユニットの熱とノイズの協調設計におけるシミュレーションの活用
  • MILSからHILSまで、シームレスな環境でV字プロセス開発を推進する手法

3. 3D CAEの活用

  • エンジン設計における3次元CFDの効果的な活用方法
  • 3次元CFDの計算結果の縮退化による高速化

4. プロセスの標準化とデータ管理

  • Automotive-SPICEに準拠したソフトウェア開発プロセスの標準化
  • シミュレーションプロセスとデータの管理

これらは主にV字開発プロセスの左バンク側に焦点を当てていますが、メカ・エレキ・制御の協調設計を進める上では、V字プロセス開発の左右バンクに跨るMBD、つまり開発工程である左バンク側で作成されたモデルを、検証工程である右バンク側で活用する取り組みが必要です。その実例として、明電舎様からはEVモータ評価ベンチにおけるモデルの活用事例をご発表いただきます。また、弊社からは、MILSからHILSまで、シームレスな環境でV字プロセス開発を推進する手法をご紹介します。
もう1つ、MBDを推進する上で欠かせないのが、設計開発の最上流工程において、システムに求められる要件を網羅的に分析し、それを実現するシステムのアーキテクチャ(基本構造)を設計するシステムズエンジニアリング(Systems Engineering)の考え方です。そこで本セッションの最後に、国内におけるシステムズエンジニアリング推進の第一人者であるイノベーティブ・デザイン 石橋 金徳様にご登壇をいただき、システムズエンジニアリングの重要性と活用にあたってのポイントについてご発表をいただきます。
設計開発の各フェーズにおいて、様々なシミュレーション技術をどのように活用し、どのようにプロセス全体をつないでゆくのか、MBDを推進いただく上で少しでも有益な情報がご提供できれば幸いです。
皆様のご来場を心よりお待ちしております。

MBDプロセス推進室 室長 玉手 弘一郎

開催概要

日程 2019年11月15日(金)10:00~17:35(予定) 受付 9:30~
会場 横浜ベイホテル東急 B2F クイーンズ グランド ボールルーム
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〒220-8543 神奈川県横浜市西区みなとみらい2-3-7
  • みなとみらい線: 「みなとみらい駅」から徒歩約1分
  • JR京浜東北線/根岸線・横浜市営地下鉄: 「桜木町駅」から徒歩約10分
対象者 製造業のお客様で、MBD・SPDMにご興味のあるお客様、弊社提供のプロダクト、受託解析サービスをご利用のお客様、ご検討中のお客様ならどなたでもご参加いただけます。
※一部ハードウェアベンダー・ソフトウェアベンダー様はご参加をご遠慮いただきます。
また、その他弊社都合にてご参加をお断りする場合がございます。
誠に恐縮ではございますが、参加登録の状況によりましては、導入計画をお持ちの企業様を優先させていただく場合がございます。あらかじめご了承のほど、よろしくお願い申し上げます。
参加費 無料・事前登録制
参加登録
  • ご参加の方には、開催1週間前を目途に別途E-mailで「参加票」をお送りします。各カンファレンスにご参加の際には、「参加票」とお名刺2枚をお持ちください。
  • 11/12(火)までに、参加票がお手元に届かない場合は、お手数ですが以下の事務局までご一報くださいますようお願いいたします。ご登録状況を確認いたします。
  • 11/7(木)以降にお申し込みをいただいた場合は、受理案内と参加票を同日にお送りします。
資料 配布のご許可をいただいた資料のみ、お申込者様専用ページ内から配布いたします。
お申込者様専用「資料ダウンロード」ページ公開後、ID・パスワードをE-mailにてお送りします。
冊子・CD-ROMでは配布いたしませんので、あらかじめご了承くださいますようお願いいたします。
当該Webサイトが利用できないなどのご事情がある場合は、事務局までご一報ください。
展示内容
  • Aras Innovator、VOLTA等ソフトウェアのデモンストレーション、技術相談 他
※上記は予告なく変更になる場合がございますので、あらかじめご了承ください。
その他
  • ご昼食にお弁当をご準備しております。お席にてお召し上がりください。
  • 弊社もしくはご講演者様の事前の許可なく、ご講演会場内での写真撮影、VTR撮影、録音はご遠慮願います。
    (弊社は、記録等のため、講演会場内をはじめ、カンファレンス会場内にて適宜、写真撮影を実施いたします。)
  • PCをご利用いただく場合、各会場に電源設備、無線LAN接続環境はございませんのであらかじめご了承ください。
▼お問い合わせ先: 株式会社 IDAJ 
IDAJ CAE Solution Conference 事務局
〒220-8137 横浜市西区みなとみらい2-2-1-1 横浜ランドマークタワー37F
TEL: 045-683-1435  FAX: 045-683-1999  E-mail: ICSC@idaj.co.jp
資料請求はこちら

プログラム

ハイブリッド車(HEV)開発を例にしたMBDの活用イメージ

MBD Session 図説

自動車のみならず、複数のサブシステムあるいはコンポーネントで構成される製品の設計開発プロセスは共通の課題を抱えています。 本セッションでは、それらのプロセスにMBDを活用した協調設計を取り入れるためのソリューションを実例を交えてご紹介しますので、ご自身のご業務に置き換えてご聴講いただけると幸いです。


*それぞれのご講演の後に質疑応答の時間を設けております。(約5分~10分)
*プログラムは予告なく中止・変更となる場合がございます。

満席となりましたので、参加申込み受付を終了いたしました。資料請求は引き続き承ります。(2019.11.07)

タイトル 講演者
10:00-10:05 開会のご挨拶 IDAJ
10:05-11:00 CAEからMBDへ ~ものづくりに真の変革をもたらすデジタルエンジニアリングプロセス~
タイトル CAEからMBDへ ~ものづくりに真の変革をもたらすデジタルエンジニアリングプロセス~
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 10:05-11:00
概要 MBDのねらいは、高いレベルでの協調設計を実現することにあります。そのためには、メカ・エレキ・制御の各領域、1D~3Dの各次元、および流体・構造・電磁場・電気の各物理分野において高いシミュレーション技術が求められるだけでなく、これらの技術を強固に連携させることが不可欠です。また、自動車のような大規模かつ複雑な製品の設計開発においては、複数の部署あるいはサプライヤーにまたがってモデルや開発プロセスそのものを管理する仕組みが必要となります。
本講演ではセッションの各発表に先立ち、改めてMBDのコンセプトと必要性を皆様と共有するとともに、設計開発の各フェーズにおいて、様々なシミュレーション技術をどのように活用し、どのようにプロセス全体をつないでゆくのか、弊社がご提供するMBDソリューションの全体像をご紹介します。

【テーマ】全体概観

IDAJ
11:00-11:30 熱回路網を用いたバッテリー冷却回路の設計
タイトル 熱回路網を用いたバッテリー冷却回路の設計
講演者 IDAJ 技術顧問 国峯 尚樹
時間 11月15日(金) 11:00-11:30
概要 機器やデバイスの熱流体シミュレーションは物理形状が決まらないと実施できないため、事後対策になりがちです。
しかし熱抵抗・熱回路網法といった論理パラメータを用いることで、目標要件(温度や発熱量)から必要な設計変数や形状を導き出すことができます。ここでは車載用バッテリーを例に設計の流れを解説します。

【テーマ】①Mixed-Fidelity:粒度の異なるモデルの活用

IDAJ 技術顧問 国峯 尚樹
11:30-12:00 縮退化技術を利用したCFDと1Dシミュレーションの連成
タイトル 縮退化技術を利用したCFDと1Dシミュレーションの連成
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 11:30-12:00
概要 1Dシミュレーションにおいて、3次元特性の強い熱流体に支配される流体回路のシミュレーションは、精度面に問題があります。
従来より、3次元特性の強い流体回路においては、CFDと1Dシミュレーションの連成解析を実施してきましたが、CFDの計算負荷がボトルネックとなり、1Dシミュレーションの高速性という利点を活かすことが困難でした。そこで、近年はCFDの計算結果を縮退化し、1Dシミュレーションに組込む技術が注目されています。
本講演では、電気自動車のバッテリー冷却を対象に、CFDを縮退化して1Dシミュレーションに組込む事例とあわせて、縮退化技術の今後の可能性についてご紹介します。

【テーマ】①Mixed-Fidelity:粒度の異なるモデルの活用、③Multi-Dimensional:3D CAEの活用

IDAJ
12:00-13:00 昼食
★お弁当をご準備いたします。
13:00-13:30 V字開発プロセスの左右バンクに跨る課題と右バンクリソースの有効活用に関するご提案
タイトル V字開発プロセスの左右バンクに跨る課題と右バンクリソースの有効活用に関するご提案
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 13:00-13:30
概要 MBDというキーワードとともに、V字プロセス開発と称した開発・設計業務効率化の検討が盛んに行われています。MBDは、文字通りモデルをいかに使いこなすかという点がポイントになりますが、これにV字プロセス開発と重ね合わせて考えた場合には、「モデル」や「モデル使用環境」の共通化と再利用性が課題となります。特に、V字プロセス開発の左右バンクに跨るMBDについては、開発工程である左バンクで作成されたモデルを、検証工程である右バンクへスムーズに流通させる必要があります。しかし多くの場合、使用されるシミュレーション環境や設備環境が左右バンクでは異なるため、モデルの連携が取れません。また、MBDでフロントローディングを推し進めれば、左バンクの負荷が上がる一方で、右バンクの負荷は下がり、設備環境や人などのリソースが余るという新たな課題も見えてきます。そこで右バンクのリソースを、左バンクでうまく活用することが、MBD推進の施策として非常に重要になってきます。
本講演では「xMOD」を活用し、MILSからHILSまで、シームレスな環境でV字プロセス開発を推進する手法をご提案し、あわせて、右バンクのリソースを左バンクで活用する方法についてもご紹介します。

【テーマ】②Multi-Disciplinary:ドメインを跨いだ協調設計

IDAJ
13:30-14:00 EVモータ評価ベンチにおけるモデルの活用
タイトル EVモータ評価ベンチにおけるモデルの活用
講演者 株式会社 明電舎 様
時間 11月15日(金) 13:30-14:00
概要 明電舎は、自動車性能を試験する装置を製作しております。
近年自動車業界では、高まる環境対応に向けて電動化や安全対策の向上が求められています。その市場要求に早期に対応するために開発の効率化を目的としたMBDへ関心が高まっています。当社は試験対象のコンポーネントとそれ以外をモデル化した仮想車両を試験設備で動作させることで、開発効率の向上に貢献するHILS試験設備をお客様に提供しています。本設備の導入によりコンポーネントの車両搭載時の事前性能確認、不具合の早期発見による試作台数の削除が期待でききると考えております。
今回、(株)IDAJ様にご協力いただき、EVモータの単体性能を評価する試験設備にGT-SUITEを組み合わせたHILS試験設備を立ち上げました。本発表ではEVモータとインバータ以外をモデル化し、モード走行時の走行条件を変化させ評価を行う設備についてご紹介いたします。これにより車両搭載を模擬した評価が可能となり、試験条件を変えることにより、その影響を早期に捉えることが可能となります。
また、GT-SUITEを動作させるプラットフォームとしてFEV社製のxMODを採用しました。これにより、異なるシミュレーションソフトウェアのモデルを組み合わせて使用することが可能となり、設計から試験までのモデル流通の効率化に貢献できると考えております。
■MBD Session他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 1年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ EVモータ試験設備にGT-SUITEを組合せEV車両の走行条件の変化による電費、SOCの挙動解析
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 幅広いシミュレーション領域

【テーマ】②Multi-Disciplinary:ドメインを跨いだ協調設計

株式会社 明電舎 様
14:00-14:30 熱とノイズの協調設計を実現する高効率・高精度なシミュレーション技術とその活用方法
タイトル 熱とノイズの協調設計を実現する高効率・高精度なシミュレーション技術とその活用方法
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 14:00-14:30
概要 近年パワーユニットの小型化、大容量化が進み、これまで想定されていなかった熱やノイズの問題が発生すると予測されます。これらの問題を解決するために事前検討の段階で電気と熱とノイズの協調設計が求められますが、現状では各設計プロセスが独立しているため検証が困難となっています。
本講演では基板等の寄生成分を考慮した高精度な回路シミュレーションや、回路の損失による熱シミュレーションなど、各設計プロセスを跨いだ手法についてご紹介するとともに、各設計段階での目的に応じたシミュレーションの活用方法についてご紹介します。

【テーマ】②Multi-Disciplinary:ドメインを跨いだ協調設計、③Multi-Dimensional:3D CAEの活用

IDAJ
14:30-14:45 休憩
14:45-15:15 効率的なエンジン設計を実現する3次元CFD活用方法のご提案
※CONVERGE Conference Dayで同じ内容でご紹介します。
タイトル 効率的なエンジン設計を実現する3次元CFD活用方法のご提案
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 14:45-15:15
概要 自動車の電動化や自動運転化に企業の開発力が集中する中、内燃機関の開発は、以前よりも一層効率的に進めることが重要になっています。そのため、3次元CFDによるエンジン形状設計も、これまで以上に効率化が必要になってきています。
本講演では、3次元CFDによる流動性能確認のための非定常計算を例に、3次元CFDをエンジン形状設計に適用する重要性をご説明し、より効果的に活用するためのアプローチ手法をご提案します。
形状検討の初期段階から、タンブル崩壊に伴う乱れ生成、圧縮端での流れ場形成などの非定常現象を考慮することで、従来の定常計算の評価指標では見落とされていた性能評価をフロントローディング的に行うことができます。通常、非定常計算は膨大な計算コストがかかりますが、熱流体解析プログラムCONVERGEの特徴である、形状スタディの容易さや、着目現象に応じてモデル粒度(メッシュなど)を適切・簡便に切り替えられる点を生かし、設計に必要な情報を、大量かつ高速に収集・検討することが可能です。さらにフロントローディングによって、従来プロセスで発生していた手戻り削減を期待することもできます。

【テーマ】③Multi-Dimensional:3D CAEの活用

IDAJ
15:15-15:45 標準プロセス構築と効果的なプロセスの運用を支えるIDAJのソリューション
タイトル 標準プロセス構築と効果的なプロセスの運用を支えるIDAJのソリューション
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 15:15-15:45
概要 欧州を中心に、Automotive-SPICEを用いた設計開発プロセスの標準化が進められています。Automotive-SPICEは、当初はソフトウェア開発を中心としたプロセス改善に用いられていましたが、現在ではメカやエレキの設計にもその適用が広がりを見せています。一方で、開発効率の向上のため、モデルベース開発の導入が推進められており、今後は標準化されたプロセスのなかでMBDを効率的に運用することが重要となってきます。
本講演では、国際的な標準プロセスであるAutomotive-SPICEについて概説したのち、Automotive-SPICEに準拠したソフトウェア開発を中心に、モデルベースを用いた設計開発を効率的に運用することを手助となるIDAJのソリューションについてご紹介します。

【テーマ】④Cross-Divisional:プロセスの標準化と管理

IDAJ
15:45-16:15 IDAJ SPDMで実現するシミュレーションプロセス&データ管理
タイトル IDAJ SPDMで実現するシミュレーションプロセス&データ管理
講演者 IDAJ
時間 11月15日(金) 15:45-16:15
概要 設計開発におけるMBDの重要度が高まるにつれ、シミュレーションの手順やモデルの作成ルールをいかにして統一するのか、作成したモデルを部門内・部署を超えてどのように共有して活用するかなど、MBDによる設計開発のプロセスとそのデータの適切な管理・活用方法を検討する必要性に迫られています。
本講演では、IDAJ SPDMプラットフォームを使用したシミュレーションのプロセスやデータ管理の実現と、製品開発・設計における活用法についてご紹介します。

【テーマ】④Cross-Divisional:プロセスの標準化と管理

IDAJ
16:15-16:30 休憩
16:30-17:30 システムズエンジニアリング、MBSEのご紹介 ―日本の開発現場における期待と誤解―
タイトル システムズエンジニアリング、MBSEのご紹介 ―日本の開発現場における期待と誤解―
講演者 イノベーティブ・デザインLLC 代表社員 石橋 金徳 様
時間 11月15日(金) 16:30-17:30
概要 システムズエンジニアリングとはハードウェアとソフトウェアの区別なく「システム」を統合的に捉え開発するためのエンジニアリングです。近年では自動車産業をはじめとする多くの分野で、大規模化、複雑化する開発対象と高度化する設計要求に対して、システムズエンジニアリングを用いる事が抜け漏れのない全体俯瞰と高度な設計・検証・論証の実現に大きく貢献するとして注目を集めています。なかでもモデルを作成・活用して実施するシステムズエンジニアリングはModel-Basedシステムズエンジニアリング(MBSE)と呼ばれ、日本国内の自動車関連の開発現場などでも具体的な取り組みが始まっています。本講演では、大規模・複雑システムの開発現場におけるシステムズエンジニアリング、MBSEへの正しい期待を共有しつつ、よくある誤解についても触れたいと思います。

<プロフィール>
株式会社本田技術研究所にて量産二輪自動車エンジン開発、電気駆動パーソナルモビリティ技術の先行研究開発に従事。その後、東京大学工学系研究科航空宇宙工学専攻 中須賀研究室において、50kg級超小型衛星システム開発のプロジェクトマネージャ兼システムズエンジニアを勤め、東南アジアなど宇宙新興各国との連携などにも従事。現在はイノベーティブ・デザインLLCの創業者/CEOとしてシステムズエンジニアリング、MBSEを応用したプロフェッショナルサービスを行う。自動運転システムなどを含む自動車開発、宇宙システム開発、エンタープライズシステム開発、新規事業創出などの領域に対して、Model-basedを含むシステムズエンジニアリングの応用を行う。現在、慶應義塾大学大学院システムデザイン・マネジメント研究科特任助教を兼任。米University of Minnesota Institute of Technology卒、慶應義塾大学大学院システムデザイン・マネジメント研究科修士課程修了。

【テーマ】プロセス全般

イノベーティブ・デザインLLC 代表社員 石橋 金徳 様
17:30-17:35 閉会のご挨拶 IDAJ
資料請求はこちら
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