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ATA Engineering (NX) （日本語）
NX ATA Engineering NX の使用により、設計と解析の効率よい生産的な協業が実現 業界 航空宇宙／防衛 課題 生産性と効率の向上 面倒なやり直し作業の排除 設計モデルと解析モデルを統 合する高度な方法の考案 仕様変更または要件変更への 対応 成功の鍵 NX による設計と解析のモデ リングアプローチの統合を 活用 パラメトリック設計定義の作 成による、設計と解析の自動 更新 NX のシンクロナス・テクノ ロジーを、部品履歴のない設 計変更、解析の理想化、メッ シュ作成、設計検討に活用 統合ソフトウェアパッケージによ り、有限要素モデルの再作成なし で迅速な変更をサポート 現実的な問題に対する設計と解析のテク ノロジー 30 年 以 上、ATA Engineering, Inc.（ATA） 社のエンジニアは、構造製品、機械製品、 電気機械製品、航空宇宙製品向けの解析 およびテスト主導の設計ソリューション を提供してきました。同社は遊園地の乗 り物、生物医学装置、電子コンポーネン トなど、幅広いプロジェクトに取り組ん でいます。 ATA Engineering 社 の 主 要 な 事 業 は 航 空 宇 宙 産 業 で す。Orbital Sciences 社、 Lockheed Martin Space Systems 社、Pratt & Whitney 社、NASA ジェット推進研究所、 Air Force Research Laboratory、General Atomics 社などが顧客です。この事業では ミスは許されません。厳しい納期に追わ れる中で、正確に仕様を満たすことが非 常に重要です。また ATA 社のエンジニア は、しばしば短い製造工程に対応します。 ときには人工衛星のコンポーネントなど の単一ユニットでも対応します。エンジ ニアは作業を 1 度で適切に処理しなけれ ばなりません。 ATA 社 の エ ン ジ ニ ア、Allison Hutchings 氏は次のように説明します。「実際の構造 には複雑な設計定義と厳しい解析要件が あり、どちらも絶えず変わっています。 NX を使用すると、非常に効率よく生産的 に変更に対処できます。」 ジオメトリを作成し直すことなく、モデ ルパラメーターを変更 最初の実例には、宇宙探査機に取り付け るように設計されたようなアイソグリッ ド構造の反射物のモデルのメッシュ作成 ATA 社のスタッフは何年も NX ™ソフト が含まれていました。アイソグリッド構 ウェアを使用しています。しかし、最近、 造の形状は、剛性、軽量、耐久性が求め 3 つの代表的な事例を使用して、NX CAD られる宇宙構造物にとって強みとなりま （ コ ン ピ ュ ー タ ー 支 援 設 計 ） お よ び NX すが、多数のサーフェスがあり、CAD モ CAE（コンピューター支援エンジニアリン デルおよび CAE モデルの初期のジオメト グ）の最新バージョンを実際の複雑な構 リを定義するのが面倒になります。この 造に適用したところ、大幅に向上してお 事例では直径、焦点距離、およびセルサ り、設計、解析、更新のサイクルでの時 イズの変更などで、設計を更新する必要 間と労力が削減されました。 www.siemens.com/plm/nx 効果 すべてのジオメトリを自動的 に更新 再メッシュ作成のやり直しは ほとんど必要なし 理想化 モデルを迅速に更新 「実際の構造には複雑な設計定 義 と 厳 し い 解 析 要 件 が あ り、 どちらも絶えず変わっていま す。NX を使用すると、非常に がある場合、「そういった変更は頭の痛い 効率よく生産的に変更に対処 問題を引き起こす可能性があります」と Hutchings 氏 は 述 べ て い ま す。 多 く の 場 できます。」 合、ジオメトリを単に更新するのではな Allison Hutchings 氏 く、ジオメトリを最初から作成し直して、 エンジニア 新しい寸法を取り込む必要があります。 ATA Engineering, Inc. 社 しかし、NX のシンクロナス・テクノロジー を元の設計定義へのスマートアプローチ とともに活用することで、これらの問題 は回避されました。パターニングや式な ど の い く つ か の 技 法 に よ り、NX CAD で ジオメトリの主要な定義を直接パラメト リック編集することが簡単になり、この 機能がメッシュ作成と解析に直接活用さ れました。その結果、ジオメトリの 100% が自動的に更新され、関連付けられた有 限要素モデル（FEM）が新しいジオメトリ に更新されたときに、再メッシュ作成の 96% が自動的に行われました。残りの 4% のクリーンアップは、特に FEM 全体を再 作成しなければならない場合と比べると、 比較的迅速で簡単でした。 2 番目の実例は軽量なブラケットのモデル でした。重量は航空宇宙設計では非常に 重要であるため、エンジニアは、剛性要 件を満たし、必要な荷重に対応できるよ うにしながら、ブラケットをできるだけ 軽量に保つという矛盾する目標に挑まな くてはなりません。このプロセスは、し ばしば複雑なジオメトリを持つブラケッ トという結果になります。 有限要素解析（FEA）では、標準的なプ ラクティスは、解析に影響しない詳細と フィーチャを削除するというジオメトリ の 理想化 です。これは計算時間を省く ために行われますが、通常、部品が更新 されたときは理想化プロセスを繰り返す 必要があります。 NX を使用することで、この追加ステップ を省くことができます。このタスクでは、 部品寸法の変更後、フェースの 93% が自 動的に理想化され、更新されました。ブ ラケットに対して行われた変更は比較的 単純でしたが、時間と労力の削減は素晴 らしいものでした。更新の自動理想化は 手動プロセスより 100 倍以上迅速で、更 新されたモデルのメッシュ作成の速さは 少なくとも 3 倍でした。 ジオメトリの更新が数分 3 番目の実例では既存のエア・ブレーキの モデルに焦点を当てました。ファンバイ パスノズルから旋回流を噴出して、航空 機の着陸時の減速を支援するアセンブリ で、これはまた航空機が急角度からゆっ くり着陸することを容易にし、オーバー オール騒音を低減します。 エア・ブレーキ内部の羽根の角度はさま ざ ま な 条 件 下 で の エ ア・ ブ レ ー キ の パ フォーマンスに劇的な影響を与えます。 モデル内でこれらの角度を変更すること で、解析エンジニアはその影響を評価で きます。この例の場合、プリズム状の羽 根が回転して、角度 0 度から 25 度までの 設定を解析します。Hutchings 氏はシステ ム全体を再モデリングする面倒な手動プ ロセスを実行する代わりに、NX を使用し て羽根の角度パラメーターを変更しただ けで、理想化された部品が自動的に新し い角度に調整されて、数分でジオメトリ を更新できました。「マップドメッシュが 保持され、すべての角度で羽根のサーフェ スに同一のメッシュが作成されます。そ して、CAD モデルが FEM に適用され、メッ シュが数分で更新されます」と Hutchings 氏は述べています。 ソリューション／サービス NX CAD NX CAE www.siemens.com/nx 主な事業内容 ATA Engineering, Inc.（ATA） 社 は、 構 造 製 品、 機 械 製 品、 電 気 機 械 製 品、 航 空 宇 宙製品向けの解析およびテ スト主導の設計ソリュー シ ョ ン を 提 供 し て い ま す。 www.ata-engineering.com 所在地 3 つすべての事例で、NX の新機能により、 ジオメトリを迅速に更新することができ たと、Hutchings 氏は述べています。「設 計定義をパラメトリック編集すること、 構造解析モデルを作成して特定の解析要 件用の設計に活用すること、設計パラメー ターを更新すること、再モデリングする よりもかなり迅速に変更を解析モデルに 適用することができました。」 統合された設計と解析による効率的な エンジニアリング 「これらが以前モデリングと解析を行う のが困難だったすべての問題です」と Hutchings 氏は述べています。以前は、ジ オメトリ変更による有限要素モデルの更 「絶えず変わる設計仕様で作 新には、CAD で変更をモデリングし直し、 業しているなら、NX を使用 モデルを再理想化し、メッシュを再作成 して寸法変更やパラメーター して FEM を作成するか、または非常に複 変更を行うのが迅速で簡単で 雑なメッシュ作成の変更を手動で行うか す。有限要素モデルを再作成 のいずれかが必要でした。いずれにして する必要もありません。NX も非常に時間がかかりました。「NX への により、時間と面倒な作業を 最近の機能追加により、これらの取り組 大幅に省くことができ、モデ みがはるかに容易になりました。NX が実 ルが正しい設計定義に更新さ れるという確信を持てます。」 現している設計と解析間の連携の度合い により、統合されていない有限要素プロ Allison Hutchings 氏 セスを使用することに比べて、より効率 エンジニア 的なエンジニアリングがサポートされて ATA Engineering, Inc. 社 います」と述べています。 カリフォルニア州 サンディエゴ 米国 Hutchings 氏が考察した問題は、NX 統合 パッケージを使用する利点を説明してい ます。更新速度の向上だけでなく、CAD モデルと有限要素モデルのリンク方法に より、モデル間の誤差が発生する可能性 も少なくなりました。「絶えず変わる設計 仕様で作業しているなら、NX を使用し て寸法変更やパラメーター変更を行うの が迅速で簡単です。有限要素モデルを再 作成する必要もありません」と述べてい ます。「NX により、時間と面倒な作業を 大幅に省くことができ、モデルが正しい 設計定義に更新されるという確信を持て ます。」 シーメンスインダストリーソフトウェア 〒 151-8583 東京都渋谷区 代々木 2-2-1 © 2013 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Siemens および Siemens のロゴは、Siemens AG の登録商標 小田急サザンタワー です。D-Cubed、Femap、Geolus、GO PLM、I-deas、Insight、JT、NX、Parasolid、Solid Edge、Teamcenter、Tecnomatix Tel: +81 (0)3-5354-6700 および Velocity Series は、Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. またはその子会社の米国およびその他の Fax: +81 (0)3-5354-6780 国における商標または登録商標です。その他のロゴ、商標、登録商標またはサービスマークはそれぞれ各所有者に帰属 www.siemens.com/plm します。 Z5-JA 33869 6/13 L