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CAEソフト入門編・今さら聞けない基礎知識

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そもそもCAEとは
どんな用途で使われるのか

CAE(Computer Aided Engineering)は、コンピュータ上に仮想的な製品モデルを構築し、強度・剛性・熱・流体など、各種の物理現象をシミュレーションするための技術です。

開発工程で発生し得る課題を事前に多角的に評価でき、試作依存の設計から脱却することで、製品の信頼性向上に寄与します。さらに、試作や実験にかかる工数を抑えられるため、開発リードタイムの短縮やコスト適正化にも結びつきます。

CAEの役割について

CAEには、設計や検証の精度向上やプロセス効率化に関わる多様な役割があります。ここでは、その代表的な観点を整理してご紹介します。

共通条件で検証を進められる

CAEを利用すれば、誰もが共通のモデルと条件で検証できます。解析条件が統一されることで、数値に基づいた再現性の高い結果を
得られます
。これにより、確度の高いシミュレーションにもとづいて判断することが可能になります。

試作・実験の負担を抑えて評価を回せる

CAEがない場合は、試作品を作成して実験を繰り返す必要があり、時間もコストもかかります。CAEを活用すれば、モデル作成から評価までをコンピュータ上で完結でき、実験回数や期間の短縮が期待できます。

実環境では難しい条件をシミュレーションで再現する

CAEを使えば、宇宙空間や真空状態、極端な重力環境など、実験が困難な条件を仮想的に再現できます。設定の切り替えだけで多様な環境を試せるため、耐久性評価に役立つほか、不要なエネルギー消費や廃棄物の抑制にもつながります。

有効な活用方法

CAEを効果的に使いこなすには、解析対象となる製品への理解に加え、計算工学の基礎知識や解析手法に関するノウハウが欠かせません。さらに、ツール操作や設定に関わる実践的なスキルも重要で、「知識」と「技術」の両方がそろって初めて十分な成果につながります。

そのため、開発元や販売元が提供するセミナーや技術サポートを活用し、ソフトウェアの特性や適用範囲を体系的に理解しておくことが有効です。こうした支援を取り入れることで、解析品質を高めながら運用の習熟も進みます。

【目的別】CAEソフト
おすすめ3選を見る

目的別
CAEソフトおすすめ3選

開発のどの場面で何を達成したいかに合わせて、CAEソフトを整理しました。設計時の工数削減、開発初期の方向付け、信頼性確保。フェーズごとのやりたい検証にフィットするソフト選びにお役立てください。

開発上流での高速な
複数案検証・当たり付け
シムスケール
SimScale
画像引用元:SimScale公式HP
(https://simscale.kke.co.jp/)
分散・並列実行で解析
を高速化

構造・流体・伝熱・電磁界解析をブラウザ上で完結。192コアが利用可能かつ、数百以上の並列計算により、高速で複数案の同時検証が可能。

上流での即時検証と連携
が可能なクラウド設計

非専任でも扱いやすいUIと、ブラウザ上で、⾮専任者でも即座に上流検証へ着手できる設計。設定や結果は、安全なワークスペース内で共有でき、解析専任者とのレビューもスムーズに連携。判断のスピードを損なわない運用を実現する。

AIとサロゲートモデル
構築による効率化

AIが解析設定作業をサポートし、非専任者でも迷わずに解析フローを進められる。また、サロゲートモデルを構築することも可能であり、設計〜評価プロセスの効率化を実現する。

CAD・CAM一体化による
手戻り抑制・内製効率化
オートデスク フュージョン
Autodesk Fusion
画像引用元:Autodesk Fusion 公式HP
(https://www.autodesk.com/jp/products/fusion-360/overview)
開発ツールの統合で
手戻りを防ぐ

CAD/CAM/CAE/PCB/PDMなど、複数の開発ツールをひとつに統合。モデリングから製造準備までの流れが一貫され、データ変換やツール間の切り替えによる手戻りを防ぐ。

設計段階で性能と信頼性
を検証

構造解析や熱解析、モーション解析などのCAE機能を標準搭載。モデリングしたデータをそのまま使って解析でき、設計段階で強度・熱・動作をすばやく検証できる。

設計業務を効率化するAI搭載

ジェネレーティブデザインや図面自動生成などのAI支援機能を搭載。繰り返し作業を自動化し、形状提案や図面出力を短時間にし、スピーディーに回せる内製開発を支援。

詳細設計〜最終判断のための
高精度再現・相関確保
アンシス
Ansys
画像引用元:Ansys公式HP
(https://www.ansys.com/ja-jp)
信頼性の高い解析精度と
品質保証体制に対応

ISO 9001認証に基づく品質管理体制のもと、原子力・航空・自動車などの厳格な規制環境にも対応。社内検証、法規認証、顧客提出に耐える解析精度と信頼性を担保。※1

高度なマルチフィジックス解析に対応

構造・流体・熱・電磁場・音響など、複数の物理現象を連成解析できるマルチフィジックスCAE。非線形や疲労、衝突、安全試験相関など高精度が求められる現象を再現し、実験データに基づいた設計検証を支援。

高負荷解析を支える
HPCとクラウド環境

Ansys Cloudにより、大規模・非線形解析をクラウド上で高速実行。オンプレミス環境との併用が可能で、計算リソースの柔軟な拡張が行える。

※1参照元:Ansys公式サイト(https://www.ansys.com/ja-jp/company-information/quality-assurance