VPS_brochure_jp

www.cadfem.de
世界のVirtualPaintShop®代理店
Germany / Switzerland / Austria
CADFEM GmbH
Marktplatz 2
85567 Grafing b. München
Germany
Phone +49 (0) 80 92-70 05-0
Fax +49 (0) 80 92-70 05-77
E-mail [email protected]
www.cadfem.de
Brazil
ESSS – Engineering Simulation
and Scientific Software
Rodovia SC 401, Km 01, nº 600
Parq.Tec Alfa, Edifício CELTA
5º andar – Sl. 401 Bairro
João Paulo CEP 88030-000
Florianópolis – SC
Brazil
Phone +55-48-9926-3331
Fax +55-48-3953-0000
E-mail [email protected]
www.esss.com.br
China
CCA Engineering Simulation Software
(Shanghai) Co., Ltd.
RM. 918, No.777 Zhao Jia Bang Rd
200032 Shanghai
China
Phone +86-21 6471-6031-8
Fax +86-21 6471-6050
E-mail [email protected]
www.cca-es.com
Czech Republic
SVS FEM s.r.o.
Skrochova 42
61500 Brno
Czech Republic
Phone +42 (0) 543-254 554
Fax +42 (0) 543-254 556
E-mail [email protected]
www.svsfem.cz
France
ANSYS France SAS
Immeuble Central Gare
1, place Charles de Gaulle
Montigny-le-Bretonneux, IDF 78180
France
Phone +33 (0) 130-60 98 97
E-mail [email protected]
E-mail [email protected]
www.ansys.fr
India / Malaysia
CADFEM Engineering Services India PVT Ltd.
H. No: 48, 1st Floor
Parkview Enclave
Old Bowenpally
Hyderabad – 500 009
India
Phone +91-40-27 95 79 50
Fax +91-40-64 54 35 79
E-mail [email protected]
www.cadfem-india.com
Italy
EnginSoft SpA
Via della Stazione 27
38123 Trento
Italy
Phone +39 (0) 55-4 37 61 13
Fax +39 (0) 55-4 22 35 44
E-mail [email protected]
www.enginsoft.it
日本
サイバネットシステム株式会社
メカニカルCAE事業部
〒101-0022
東京都千代田区神田練塀町3
富士ソフトビル
Phone 03-5297-3081
Fax
03-5297-3637
E-mail [email protected]
www.cybernet.co.jp/english/
Poland
MESco
ul. Powstancow Slaskich 10
42-600 Tarnowskie Gory
Poland
Phone +48 (0) 32-7 68 36 37
Fax +48 (0) 32-7 68 36 35
E-mail [email protected]
www.mesco.com.pl
South Korea
ATES Co. Ltd.
14f Woolim e-Biz Center II, 184-1
Guro3 Dong – Guro-Gu
Seoul 152-769
South Korea
Phone +82-2-890-3800
Fax +82-2-890-3810
E-mail [email protected]
www.ates.co.kr
United Kingdom
IDAC Ltd.
Airport House
Purley Way
Croydon, SurreyCR0 0XZ
United Kingdom
Phone +44 (0) 870-1 60 59 00
Fax +44 (0) 870-1 60 59 10
E-mail [email protected]
www.idac.co.uk
USA and Canada
OZEN Engineering, Inc.
CADFEM Representation
CU-ICAR Partnership Office
5 Research Drive
Greenville, SC 29607
Phone +1-864-283-7106
Fax +1-864-283-7125
E-mail [email protected]
All other countries
CADFEM GmbH
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®
Vi rtualPaintShop
自動車塗装におけるヴァーチャルプロセスチェーンの実現
ANSYS, ANSYS Workbench, Ansoft, AUTODYN, CFX, FLUENT and any and all ANSYS, Inc. brand, product, service and feature names,
logos and slogans are registered trademarks or trademarks of ANSYS, Inc. or its subsidiaries in the United States
tries. or other coun
All other brand, product, service and feature names or trademarks are the property of their respective owners.
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A Virtual Process Chain for Body in White Painting
VirtualPaintShop® (VPS)
VirtualPaintShop® は、車体塗装工程の大部分の局面におけるシミュレーションを行うソフトウェアシステムです。
このVPSにより、試作実験の前に設計に基づいた車体塗装の結果を評価することができます。
また品質や効率を改善するために塗装工程の改良案をシミュレーションすることも可能です。
費用がかかり時間を消費する試行錯誤法の代わりにこのようなコンピュータシミュレーションを導入すれば
大きなコスト削減につながります。
VirtualPaintShop ® は以下のモジュールで構成されています。
• VPS/DIP (浸漬)
浸漬工程における残留気泡
浸漬工程後の残留流れ
• VPS/EDC (電着塗装)
電着塗装工程における塗膜厚
• VPS/DRY (乾燥)
乾燥工程における温度プロファイル
• VPS/CATIA Toolkit
DIPとEDCのシミュレーションで使用するための
CADマスターモデルとメッシュ生成
上記の本ブローシャーで紹介しているモジュール以外にもVPS/ESC（静電塗装）や、VPS/UV（紫外線硬化）が
用意されています。VPS/ESCでは、静電塗装工程による膜厚分布を評価でき、VPS/UVでは、紫外線硬化工程
における照射プロファイルを計算することができます。
VirtualPaintShop ® 作業フロー
CAD Data
(CATIA V5)
VPS/CATIA Toolkit
(有限要素モデル生成)
Surface Mesh
(衝突/NVH入力データ；
LS-DYNA, PamCrash)
V olume Mesh
(ペイント槽)
VPS/DIP
(浸漬)
VPS/EDC
(電着塗装）
VPS/DRY
(乾燥)
製造プロセス
VPSを利用するお客様の声:
「VPSはBMWグループにおける設計工程に完全統合されています。衝突や疲労のシミュレーションを初めて行うと同時に、
新しいホワイトボデー全ての90%がVPSを利用してチェックされます。残り10%は既にチェックされマイナーチェンジが施され
ているものです。シミュレーションの費用はプロジェクトの独立予算内で十分カバーされています。代替の設計コンセプトも
チェックでき、望ましい硬化と腐食・錆防止のための最適な温度分布を得ることが可能です。わたしたちのEC炉のパラメー
タセットのほとんどは較正されVPSデータベースに追加されており、調整は社内で行っています。さらにBMWでは
VirtualPaintShop ®を使用することによって設備面でも大きな節減を達成しました。」
Stefan Kern, BMW Group
Virt ualPaintShop ®
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Vi rtualPaintShop ®
VPS/DIP (浸漬)
VPS/DIPは、電着塗装や前処理あるいはクリーニングのために液体で満たされた
槽へ入出するホワイトボデーの浸漬や引上げを解析します。
＜主な機能＞
・構造中の気泡や残留流れがある致命的な個所を発見
・気体や流れの残留を低減するための構造修正
・槽の汚染を低減するための浸漬後の残留流れの解析およびその最小化
・VPS/EDCシミュレーションのためのホワイトボデーの最適化
・浸漬曲線作成または最適化
結果:
浸漬工程後の残留気泡の表示
浸漬工程後の残留流れの表示
手法:
特別な独自ソルバーの利用
入力情報:
構造全てのキャビティと周囲のボリュームメッシュ
浸漬曲線
右上:
VPS/DIPのグラフィックスウィンドウに表示されるBMW車体モデル。
VPS/DIPのグラフィックスでは非常に大きく複雑なメッシュも
効果的で快適に表示することが可能です。
中央左:
VPS/DIPのユーザーメニュー。シミュレーションプロジェクトパラ
メータは問題指向型のユーザーインターフェイスで定義されます。
中央右:
結果表示の例。槽の表面上に残留流れ、槽の表面下に残留気体が
表示されています。
右下:
原理を理解するための簡単な例。
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Virt ualPaintShop ®
Vi rtualPaintShop ®
VPS/EDC (電着塗装)
VPS/EDCは、車体の電着塗装を解析します。
.
VPS/EDCを利用することにより、電着槽内部の静電場によって
コントロールされる完成車上の下塗り塗膜を計算することができます。
＜主な機能＞
・塗膜厚が不十分となる致命的な個所の発見
・キャビティ内への電流の侵入を改善するための構造修正
・電界プログラムやタンク内の陽極の適合とその最適化
・塗料の変更による効果の解析
・電力や塗料などの資源の消費の解析
・フェイルセーフ設計による生産損失の低減
・工程中の品質検査の費用削減
・試作実験の費用削減
結果:
電着塗装工程における塗膜厚表示
手法:
ANSYSのカスタマイズによる静電場の有限要素シミュレーション
入力情報:
全てのキャビティと車体周囲のボリュームメッシュ
較正された電着パラメータ
電界プロセスデータ
右上：
車体全体の膜厚コンター図
中央左:
任意の位置における塗装中の
時間依存の膜厚・電流密度曲線
右下:
車体の各所における膜厚のコンター図
Virt ualPaintShop ®
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Vi rtualPaintShop ®
VPS/DRY (乾燥)
VPS/DRYは、乾燥工程中にホワイトボデーの任意の場所における
時間依存の詳細な温度変化を計算するものです。
これにより炉の熱源から車体内部の隠れた部品へのエネルギー移動を
解析することができます。
そして設計の初期段階において温度勾配の観点からコールドスポットや
致命的な場所を特定することができます。
＜主な機能＞
・選択した温度幅の範囲内での滞留時間の確認
・塗料と接着剤の硬化の確認
・焼き入れの状態確認
・熱変形および応力解析
結果:
乾燥工程における温度プロファイル
手法:
車体構造上の温度に関する有限要素シミュレーション
炉の情報に従った境界条件の形状を自動的に解析
入力情報:
車体構造の有限要素メッシュ
炉の情報
VPS/DRYの追加モジュールとして、化学反応シミュレーションのためのVPS/KINが用意されています。
VPS/KINにより乾燥工程における塗料と接着剤の硬化状態や材料特性を解析することができます。
右上:
Audi R8内の温度結果の例
左下:
キャビン内部の温度コンター図
右下:
左下と同じ視点の温度コンター図で特定の温度レベル以上の要素のみ透過させたもの
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Virt ualPaintShop ®
© Courtesy of Audi AG
Vi rtualPaintShop ®
VPS/CATIA Toolkit
EDCやDIPで利用されるマスター形状やそのメッシュの生成
は、非常に詳細な形状が要求されるためデータ量も膨大に
なり、大変な労力を伴う作業となります。
車体全体が、全ての小さな穴や開口部によって内外ともに
流体で満たされている状態を表すボリュームメッシュに覆われ
ている必要があるからです。
VPS/CATIA Toolkitのプロセスは、このモデリングプロセスを
大幅に短縮するために、形状操作やメッシュ生成をCATIAベ
ースで対話式かつ自動的に行う機能を含んでいます。
結果:
VPS EDC/DIPのマスター形状
EDC/DIPシミュレーションに必要なボリュームメッシュ
手法:
形状の取り扱いとメッシュ生成をサポートするためのツール
入力情報:
車体のCADデータ；CATIA V5が望ましい
右上:
詳細データを含んだ典型的なCATIA Toolkitメッシュ
左下：
ボリューム生成の原理
右下:
穴を通してつながっているキャビティ周囲 のボリュームメッシュの結果
Virt ualPaintShop ®
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