ケーブル/ホース解析、組立工程解析の
製造工程統合シミュレーション環境
開発元:fleXstructures
ケーブルやホース、ワイヤーハーネス専用のIPS Cable Simulation(IPS)をはじめ、組立作業性検証ツールなど従来デジタルの検証が難しかった部品や工程を専門的に取り扱う製品群です。
IPSは、ヨーロッパ最大の科学技術分野における応用研究機関フラウンホーファー研究機構を開発元とし、独fleXstructures社が販売している最先端の統合シミュレーション環境です。
トピックス
ユーザーインタビュー
油圧ショベルのホース配索および挙動予測の効率化をCAEで実現
日立建機株式会社様
建設機械は、世界中のさまざまな環境で大きな負荷が掛かる作業を行っています。日立建機株式会社様は、世界をリードする建設機械の総合メーカーとして、安全性や耐久性を向上した高性能な製品を迅速に提供するため、実験技術にシミュレーション技術を融合し、短期間での的確な製品開発評価を推進されています。その活動の中心となっている研究・開発本部 実験解析評価センタで取り組まれた「油圧ショベルのホース配索および挙動予測の効率化」をご紹介いただきます。
■ 導入前の課題
- 建設機械用ホースの動的挙動を評価したい。
- 最適なホース配索を迅速に導き出したい。
- リアルタイムに設計部門と情報共有したい。
■ 使用CAEソフトウェア
- ケーブル・ホースシミュレーション IPS Cable Simulation
- 多目的ロバスト設計最適化ソリューション pSeven
特長/ラインアップ
ケーブル、ホース、ワイヤーハーネスシミュレーション
自動車に利用されているケーブルやホース、ワイヤーハーネスを中心にドアグロメットやエアダクトのようなジャバラ形状、電気製品に利用されるフラットケーブルなど、取り付けられる製品の動きや振動に応じて姿勢(経路)が自由に変化する部品を専門に検証するための製品群です。従来までは、試作や現場で調整を行っていたこれらフレキシブル部品を設計段階で正確にシミュレーションすることで、後工程で発生する問題を大幅に削減します。
IPS Cable Simulation
対象製品:クラッチケーブル、フードオープナーケーブル、各種コントロールケーブル、ABSケーブル、ブレーキホース、ラジエターホース、エアコンホース、ヒーターホース、ワイヤーハーネス、各種電線、高電圧ケーブル、建設機械用の大型油圧ホース、チューブ類
ケーブル特有の物性や重力の影響を考慮しリアルタイムに経路を再現し、ケーブルにかかる応力、コネクタや口金にかかる力、曲げ半径やねじれ量をシミュレーションします。複数本のケーブルや複数に分岐したワイヤーハーネスを3DCADを利用せず定義でき、ケーブルと周辺部品あるいはケーブル間の接触検証、公差やバラツキを考慮した検証が可能です。
製品のレイアウト設計における品質向上と設計期間の大幅削減を実現します。
IPS Force Envelope
*IPS Cable Simulationの有償オプション機能
対象製品:ワイヤーハーネス、各種電線、二輪用クラッチケーブル、ブレーキケーブル
ケーブルに一定の外力を加えた場合に、ケーブル全体が到達する範囲を3D空間上に可視化します。可視化された範囲は3次元形状として外部出力でき、ケーブルと干渉する可能性がある領域として3DCAD側のレイアウト設計に活用することが可能です。ケーブルと周辺部品が接触することによるケーブルの破断やかみ込みを未然に防ぎ、製品全体の品質向上を実現します。
IPS Durability and Dynamics
*IPS Cable Simulationの有償オプション機能
対象製品:コントロールケーブル全般、ホース全般、ワイヤーハーネス全般
エンジンや路面からの振動やサスペンションの動きによる慣性の影響を考慮したケーブルの挙動を正確に再現します。振動により累積される応力頻度を計算し、ケーブルにかかるダメージ(疲労)を相対的にシミュレーションすることでケーブル自体の耐久性を評価します。累積される負荷はケーブル表面上の色で表現され負担の大きな部位を容易に特定可能です。
Advanced Auto Routing and Cable Optimizer
*IPS Cable Simulationの有償オプション機能
対象製品:建設機械用の大型油圧ホース、ブレーキホース、ABSケーブル、コントロールケーブル全般、ホース全般、ワイヤーハーネス全般
ケーブルの固定位置を指定するだけで周辺部品に接触しない経路を自動計算します。計算する経路(ケーブル長や固定位置)は、ケーブルの曲げ半径、周辺部品とのクリアランス、応力、ねじれ量、あるいは取り付けられた部品の動作を考慮して、最適化を行うことが可能です。ケーブルの設計時に多くの設計要件あるいは製造要件を考慮しなければならない場合のレイアウト決定にいたる工数を大幅に削減します。
Cable Stiffness Calculator and Bundle Editor
*IPS Cable Simulationの有償オプション機能
対象製品:ワイヤーハーネス、各種電線
電線(単線)の剛性値の計算、電線を束ねた束線(バンドル)の剛性パラメーターを算出します。
電線を束ねたときの曲げ、引っ張り、ねじりそれぞれの剛性の算出方法は、スクリプトを作成することでお客様独自のロジックを定義可能です。製品のバリエーションによって電線本数に違いが発生した場合に、剛性を即座に再計算することで、バリエーションを含む製品全体の品質向上を実現します。
IPS Bellows and Grommets
対象部品:エアダクト、ドライブシャフトブーツ、ステアリングラックブーツ、二輪用フロントフォーク用ダストブーツ、ドアグロメット、その他ジャバラ部品、ホース全般、チューブ全般
内部空間を確保したまま、伸縮方向や曲げ方向に対してより柔軟性を持たせた蛇腹状部品をシミュレーションします。サスペンションの複雑な動作に追従するドライブシャフトブーツやエンジンの揺動範囲を考慮したエアダクトの解析が可能です。対象部品が周辺部品に接触することで発生する破損や、曲げ過ぎが原因で発生する座屈などの問題を未然に防ぐレイアウト検討を実現します。
IPS Flat Cables
対象部品:電気電子製品向けフラットケーブル類、FPC・FFC
小型化が進む電子電気製品に利用されるフラットケーブルは、自動車などの製品に比べ、より狭く薄い空間に配策されます。この限られた空間内でのレイアウトや、可動部における接触を考慮した挙動をシミュレーションすることが可能です。自動車設計で培われたIPSの技術を電気電子領域に応用した新しいコンセプトのシミュレーションツールです。
組立工程シミュレーション
限られた時間(タクトタイム)と作業空間で、各部品がミスなく安全に組付けることができるかを検証するための製品群です。誰でもミスなく正確に取り付けられる組立工程は製品品質の向上につながります。
IPSでは製品組み立ての検証に必要な組付け経路の検討、設備の稼働範囲、作業者の作業性・安全性を考慮した作業スペースの検証を行うことができ、より高効率な作業環境を構築することが可能です。
IPS Path Planner
部品の組付け、分解の経路が確保されているかを検証するためのシミュレーションツールです。部品の組付け前と後の位置を定義するだけで、その間の組付け経路を自動計算することが可能です。部品が周辺部品と干渉せず組付けられるかを自動で検証することが可能になります。作成された経路は周辺部品とのクリアランスが可視化されるため、接触の可能性のある周辺部品や組付け時に注意すべき箇所を容易に特定できます。
IPS Mechanism Path Planner
*IPS Path Plannerの有償オプション機能
サイズや重量の大きなアセンブリを組付ける際に利用される設備(助力装置など)の機構を考慮した部品の組付け検証が行えます。設備は可動できる範囲や動き(回転やスライド機構)に制限があります。IPSではこれらの制限を考慮した上で、部品と設備が周辺部品に接触することなく組付けられるかを自動で検証することが可能です。
IPS IMMA
製品の組み立てで考慮しなければならない一番の問題は、作業者の作業性と安全性です。体形が異なる作業者が常に安全で効率的に作業できる環境を構築するためには多くのパターンを検証する必要があります。IPS IMMAは作業者の姿勢を、各関節の可動範囲や体の重量バランス、周辺部品との接触を考慮して自動で作成します。これにより、より短時間で作業者の姿勢を考慮した作業スペースの検証を行うことが可能になり、より効率的な組付け工程の検討が実現できます。
動作環境
クライアントマシン
最小スペック | 推奨 | |
---|---|---|
RAM | 2GB | 4GB≦ |
CPU | Dual Core | Quad core |
Graphics | OpenGL 2.0 | OpenGL 4.2 |
Graphics memory | 256MB | 1GB |
OS | - | Windows10 64bit |
フローティングライセンスサーバー(RLM12使用)
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