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材料データ管理

Overview

イノベーション、差別化、ビジネス変革の源泉たる材料技術のデジタルトランスフォーメーションを加速

ほとんどの製造業企業において、材料コストは“2番目”に大きな支出であると言われています。また材料技術が、イノベーション、差別化、ビジネス変革の源でもあることは昨今の研究成果から明らかです。

材料情報のビジネス上の重要性は、コスト管理、収益の向上、リスク軽減の3つに分類されます。

■ コスト管理

  • より低コストで作れないか?
  • 他工場で製造する場合の等級はどれが適切か?
  • 信頼性の高いシミュレーションを行うことができているか?
  • 情報を探すのに工数がかかっていないか?

■ 収益の向上

  • 新素材によってイノベーションを加速できるか?
  • 製品軽量化のためにはどうすればよいか?
  • より環境やSDG’sに配慮した製品にできないか?

■ リスク軽減

  • 使用条件での耐久性は必要十分か?
  • 統計的に検証された設計データか?
  • 制限物質が含まれている可能性はないか?
  • 材料コストの増額リスクはないか?

コストを抑えながら材料技術を推進するために必要な材料データを適切にマネージメントすることは、ビジネス上、不可欠な要素の1つです。
では多くの製造業企業において材料データは適切にマネージメントされているでしょうか?またデジタル化は進んでいるでしょうか?

残念ながら、必ずしも進んでいるとは言えないようです。

こちらは、過去30年間にビジネス全域で各種データがどの程度デジタル化・デジタライズされたか、その進捗度のイメージです。予算・資金管理や余剰資金の運用、勤務データ、人事評価などの財務・人事領域や、CAD・CAM・CAEやPLMといった製品設計に関する領域など、ビジネス上の多くの領域・分野で非常に高度にデジタル化が進んでいる一方で、材料情報はデジタル化という観点では遅れをとっていることが多いようです。紙やエクセルなどフォーマットがバラバラなレガシーなツールを使って、組織全体ではなく部門毎にサイロで管理されていることがよくあります。これは、材料とその特性を網羅的に管理することは非常に煩雑で、また部門ごとに必要なデータが異なることから複数部門で共通して利用できるデータベースを構築しづらいことが原因だと考えられています。
また、新しい材料やその派生品など、急速に増え続ける材料データを遅滞なく管理し続けるための方策も必要です。 設計開発や研究、シミュレーションの重要なインプットである材料情報をデジタル化すれば、エンドツーエンドのデジタルトランスフォーメーションが加速します。

デジタル化・デジタライズの分野別進捗度イメージ

Ansys Grantaプロダクト群の開発元であるGranta Design, Ltd.は、1994年に英国ケンブリッジ大学工学部のProf. Mike AshbyとProf. David Cebonが共同で設立した材料情報テクノロジーという特別な領域を専門とする企業です。設立当初の製品は、Prof. Ashbyによって提唱されたAshby法を用いた材料選択のためのツールや、データベース、プラットフォームを開発してきました。豊富な材料情報を有し、製品開発などにおける材料選定や材料情報の管理を支援するツールを提供することで、デジタル変革が進む中で見過ごされ、遅れていた材料領域におけるデジタルソリューションとしての地位を確立してきました。そして2019年にANSYS, Inc.の子会社となりました。

Ashby法はもともと材料教育を変革するための手法です。
材料の新規開発への不断の努力が重ねられ、その結果、学生に対して、材料について教えるべき情報は増加しました。これまでの材料に関する教育は、知識の詰込みを避ける意味もあって、その特性の理論的な解説に偏る傾向がありましたが、材料を学ぶ学生の多くが材料そのものの設計・開発よりは、材料の利用に携わるという現実に対応するため、材料そのものとその適用面の教育が先決であるとして提唱された材料変革のための手法です。従来の科学主導(Science-Led)ではなく、設計主導(Design-Led)の材料工学と位置付け、Ashby法では、材料情報を設計の重要な要素と定義して、最初に材料を決めるのではなく設計というプロセスを通して柔軟かつ合理的に材料を決定していくことを特徴とします。
Ansys Grantaプロダクト群は、このAshby法の思想に基づいて設計されており、単なる材料データベースや参照ツールではなく、材料R&D、製品R&Dのプロセス効率化と高度化のためのツール群です。
これらのツール群を効果的に活用することは、材料技術のデジタルトランスフォーメーションとマテリアルズインフォマティクス(MI:Materials Informatics)の加速を期待することができます。

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