AIを活用したデザイン

AIによる設計

人工知能(AI)と機械学習(ML)分野の進歩と、シミュレーション、テスト、フィールドデータセットの可用性の向上により、エンジニアリングにおけるデータサイエンスは近年の製品開発ライフサイクルに大きく貢献するようになりました。AIによって強化されるコンピューター支援エンジニアリング(CAE)は、機械学習を活用することでインサイトの発見や、複雑な設計問題に対して物理学とAI主導のワークフローによるソリューション提案を行います。より大きな製品イノベーションへ導くソリューションをメーカーに提供しています。

設計アイディアの生成

設計アイディアの生成

既存の製品開発プロセスにAI技術を組み込むことで、新製品設計において高性能かつ製造性に優れた数多くの形状アイディアの生成を効率的に実施できます。

製品の性能評価で採用されているツールによる解析結果を元にした機械学習(ML)モデルの作成や活用が可能なAltair® DesignAI™により、開発初期段階で実現可能性の低い構成を除外することができ、より迅速な設計を可能にします。

デザイン探索

デザイン探索

AIを搭載した設計ツールで、コラボレーションの拡大、設計のスピードアップ、製品イノベーションの推進を実現します。

MLを使用して反復的な作業を自動化するAltair® HyperWorks® Design Explorerのエンドツーエンドのワークフローを活用することで、リアルタイムで性能予測や評価を行うことができます。Design Explorerは、ジオメトリの作成と編集、中間サーフェスの抽出、メッシング、メッシュ品質の補正などのダイレクトモデリングを直感的に実行可能な、HyperWorksと組み合わせて使用することができます。

設計の最適化

設計最適化

マルチフィジックスの制約を考慮しながら、データの傾向を理解し、トレードオフスタディが実行可能なAltair® HyperStudy®により、様々な領域の性能を考慮しつつ新しいコンセプトを探索し、的確な意思決定を行うことができます。

市場投入に至るまでの開発期間を短縮という大きな課題に対し、シミュレーション技術と設計探査およびMLを組み合わせることで、開発プロセスを通じて、より多くの変数を考慮し、高性能な製品を提供することができるようになります。

ユーザー事例

フォードモーターカンパニー社

Ford社では、Altair® Knowledge Studio®を活用し、過去の製造条件データから最適なプレス加工方法を予測する機械学習モデルを構築しました。

事例を読む

AIを活用して簡単に高精度モデリング

HyperWorks shapeAIは、モデル内のパターンや形状認識を自動化し、類似した形状をすべて選択して同時に編集できます。クラスタリングによりパーツをグループ化し、グループ化されたパーツをモデリングすることで、作業効率を向上させることができます。

shapeAIは、追加の条件入力なく、指定された形状の自動特徴抽出ができ、これらの機能とHyperWorksのマッチングツールに搭載されているMLアルゴリズムと組み合わせることで、MLの力を体感できます。shapeAIは、複雑なモデルのコンポーネントを類似性によって整理することで、1つのパーツに対する修正をすべてのパーツに同期させることができます。

shapeAIについて
AIによる異常検知とテストリグ解析

AIによる異常検知とテストリグ解析

Altair® Compose®では、データの数学演算、操作、可視化に加え、反復計算やプロセス自動化のためのスクリプトの作成とデバッグができます。Composeは、信号処理などの多種多様な数学演算を可能にします。

signalAIは、信号処理をMLで強化するためのライブラリです。signalAIは、時間領域と周波数領域の両方でデータプレパレーション(データの前処理)を行い、異常値を特定するための異常検出モデルを自動的に学習し生成します。ラベル付けされたデータに対しては、分類モデルを自動学習して、信号を予測したり、テストや操作環境を特定したりすることができます。

動的な縮約モデル生成のためのAI

動的な縮約モデル生成のためのAI

縮約モデル(ROMs)は、3Dシミュレーションを、より計算効率の高い1D環境に組み込んでシステムレベルの検証を行うのに有効です。Altair® EDEM™Altair CFD™などのシミュレーションツールを活用することで、動的非線形システムの詳細検討が可能ですが、計算時間が長いことにより、コンポーネントやサブシステムに焦点を当てて行われるのが一般的です。しかし、システムシミュレーションでは、コンポーネント挙動をシステムとの相互作用に限定することで、計算時間を短縮しつつ、高精度の結果を得ることができます。

Altairの人工知能ツールromAIを活用することで、時刻歴の3Dシミュレーション結果や実験データから高精度な動的システムを作成し、様々な入力による応答を即座に予測します。このアプローチでは、少ない学習データでシステム作成が可能のため、3Dシミュレーションを実行を大幅に削減できます。romAIで作成されたモデルは、あらゆるソルバーと連携して、高精度な結果を得ることができるだけでなく、FMI対応の様々なソフトウェア上でご利用いただけます。また、テストデータを使用する場合、このML機能はシステム識別にも使用できます。

フィールドデータを活用した予測分析

フィールドデータを活用した予測分析

Altair製品を活用することで、エンジニアリング領域のデータサイエンティストやアナリストは、データから実用的な知見を引き出すことができます。Altair® Knowledge Studio®は、使いやすく、先進的な機械学習・予測分析機能を備えており、データを即座に可視化して、説明可能な分析結果を導くことができます。コードは1行も書く必要がありません。

エンジニアリングデータサイエンスは、製品設計や製造に関する様々な問題に実用的に応用されており、自動車業界で最も一般的な製造工程の一つである板金プレスで、部品ごとに最適かつコスト効率の高いサブプロセスを選別するなど、豊富な経験が必要な場面でも使用されています。

フォード社の事例を読む

シミュレーションとデータに基づくデジタルツイン

デジタルツインを作成すれば、製品性能の最適化、製品の運用寿命の可視化、予防保全の実施時期と実施対象の把握、製品の余寿命(RUL)の延長方法の模索などを行うことができます。Altairのデジタルツイン統合プラットフォームでは、物理ベースとデータベースのツインを組み合わせて製品ライフサイクルを最適化することが可能です。必要なものがすべて揃った、オープンで柔軟なソリューションにより、意のままにデジタルトランスフォーメーションを実現できます。

物理に基づく、シミュレーション主導のデジタルツインでは、ツールに依存しないFMI(Functional Mock-up Interface)などの標準インターフェースや、形状ベースの各種3D CAEツールとの連成シミュレーション、さらには高忠実度のシミュレーションモデルを簡略化する次数低減モデリングの手法を活用できます。データに基づくデジタルツインでは、機械学習アルゴリズムとデータサイエンスを駆使して製品性能を最適化します。このツインを使用することにより、製品の状態を素早くリアルタイムに把握し、製品寿命の延長や故障の回避のために稼働条件を調整することが可能です。

デジタルツインについて

AIによる設計に関する資料

Rolls Royce社:エンジニアリングとデータサイエンスの融合

現在の製品ライフサイクルでは、詳細解析やテストデータが得られる前のコンセプト設計の段階で、設計上の重要な意思決定が行われる必要があると言われております。データ解析技術と従来のエンジニアリングツールを組み合わせることで、より有用な情報を製品開発プロセスの早い段階で利用できるようになります。これにより、製品開発プロセス全体の効率化が可能になります。

プレゼンテーション

データ分析の基礎知識:機械学習の基礎とアルゴリズムと使い方ウェビナー

2020年9月18日(金)14時~15時に開催されたウェビナー「データ分析の基礎知識:機械学習の基礎とアルゴリズムと使い方」の収録動画です。 本ウェビナーでは、社内のデータ活用を進めるうえで必要な機械学習の基礎知識を解説します。また、Altairが提供する機械学習・予測分析ソリューションAltair Knowledge Studioについて、最後に少しだけご紹介します。 セミナーの内容 機械学習とは? 機械学習アルゴリズムの基礎 (回帰 / クラスタリング / 決定木 / ディープラーニング) 機械学習の活用方法

Webinars

AIを活用した製品設計

Altairは、業務負荷を軽減して生産性を高めるために、AIによる製品の設計や開発の強化に取り組んでいます。当社が目指しているのは、反復的な作業工数をできる限り削減し、かつ専門家が実施した場合と同等の成果得られるような効率的なプロセスを構築し、現場でのリアルタイムの予測分析によって性能を向上させることです。

プレゼンテーション

シミュレーションと機械学習の融合 Altair シミュレーション × Altair Knowledge Works

AltairのシミュレーションプラットフォームとデータアナリティクスツールAltair Knowledge Worksを組み合わせたアルテアならではの新たなソリューション

Brochures