モデルベース開発

モデルベース開発

モデルベース開発(Model Based Development: MBD)とは、製品設計プロセスの初期段階で3Dモデル(CADやFEM等)を作成する前に、機能ベースで製品全体を表現し、シミュレーションや最適化を行うことにより製品の性能を評価する手法です。

モデル化にはブロックダイアグラム手法を使うことが一般的で、製品の個々の構成要素を集中定数系としてモデル化し、それらの関係をダイアグラムを用て記述します。このことから、この手法は1Dシミュレーションと呼ばれることもあります。

モデルベース開発を適用することにより以下のような効果が得られます。

  • 設計の初期段階でシステムの性能や問題を把握することが可能(設計プロセスでの手戻りの削減が可能)
  • 画期的な設計案の創出が可能
  • 複合領域システム挙動を容易に表現することが可能
  • システム設計案の迅速なテストや性能改良のためのパラメトリックスタディ/最適化が容易
  • モデルの変更や使い回しが容易
  • 3Dモデル作成時の試行錯誤回数の削減が可能
  • 設計期間内での人的リソースの平坦化(リリース直前のリソースの低減)をサポート

最近では、モデルベース開発の計算処理速度が着目され、デジタルツインのシミュレーションとして使われることも多くなっています。

Altair のモデルベース開発ソリューションは、最新のGUI テクノロジーを採用した圧倒的な使いやすさと、全ての機能がひとつの製品に完結し追加オプションやツールボックスが不要というコストメリットによりモデルベース開発手法導入のハードルを格段に低くします。

Activateの複合領域シミュレーション機能
Activateの複合領域シミュレーション機能

モデルベース開発ツールの一覧

今までモデルベース開発手法の適用を躊躇されていた方はぜひ無償のPersonal Editionからお試しください。

数学処理、スクリプト、データ分析

数学処理、スクリプト、データ分析

Altair Compose®は、多種多様な数学演算を実行できるオールインワン環境です。線形代数の処理、マトリクス解析、統計処理、微分方程式の求解、信号処理、制御システム、多項式フィッティング、最適化計算などに対応しています。この使いやすいユーザーインターフェースを備えた複数言語対応のツールでは、計算に加えて、CAEデータや試験結果などの処理と可視化も可能です。また、反復計算スクリプトを記述することで、作業プロセスを自動化できます。

複合領域の1Dシミュレーション

複合領域の1Dシミュレーション

Altair Activate®は、画期的な操作性を通して複合領域システムの1Dモデルをすばやく構築できるソフトウェアです。製品全体としての性能をシミュレーションすることにより、開発の初期段階で製品の挙動を俯瞰的に把握し、コンポーネントやサブシステム間の重要な相互作用を確認できます。

Activateでは、制御系や信号処理等の豊富なライブラリを持つシグナルベースだけではなく、ModelicaやSpiceも加えた3つのモデル化手法がブロックダイアグラム内で混在できます。また、電磁界(Altair Flux)やマルチボディシステム(Altair MotionSolve)との専用インターフェースを備えており、Altair Unitsを活用した1D-3Dの連成シミュレーションも可能で、複合領域シミュレーションの世界を容易に体験していただけます。

組み込みシステムのためのビジュアル環境

組み込みシステムのためのビジュアル環境

組み込みシステム開発用のツールとして確かな実績を持つAltair Embed®では、ブロックダイアグラムのモデルから効率のよいコードを自動生成することが可能です。システムダイアグラムに基づいて稼働シミュレーションを実行した後に、ターゲットハードウェアコントローラー用のコードを自動生成できます。HIL(Hardware-in-the-Loop)による設計の試験も簡単に実行できるほか、ロバストで信頼性の高いプロセスは、コードの編集を必要としません。

無償版モデルベース開発ツールPersonal Editionの申請は

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モデルベース開発に関連するリソース

自動制御体験キット ボールバランシングテーブル

ボールをテーブルの上に載せ、バランスを取ることは古典的かつ非常に重要な制御理論の問題のひとつです。Altair のメカトロニクスシミュレーションと、アクロム社の試験装置を組み合わせ、3D+1D システム連成シミュレーションでモデルベースの制御設計コンセプトを学べるユニークなデジタルツイン体験を提供しています。

体験キット

複合領域システムの設計アプローチを用いた 小型ブレーカーの開発

極めて短い期間での市場投入要求の下、小型ブレーカの自動再閉路装置の既存の標準設計を、新しい地域でのさまざまな動作条件(電圧や温度など)に適合させるという課題を抱えたSchneider Electric社の成功事例

ユーザー事例

制御系とプラントを一括モデリング - 新時代の1Dシミュレーション

制御システムとプラント(物理コンポーネント)モデルを同時に、かつ、メカ / 電機 / 熱等を組み合わせた複合領域の1Dシミュレーションが可能なActivateの新機能をご紹介します。また、Composeについては、新機能の紹介に加えて、従来はExcel等で数日を要していたCAE結果のプロット作成を数分で可能にした、3DCAEとの強力な連携による"スマート"ポスト処理機能も併せてご紹介します。(2017年3月実施)

ウェビナー

モデルベース開発を全てのエンジニアに

モデルベース開発手法においては、設計の初期段階ですべての設計因子を検討するため、複合領域や複合手法の連成シミュレーションが必要です。 Altair Activateでは、複合領域での1Dシミュレーションを実現するために、制御システムや信号処理に適したシグナルベース、物理コンポーネントのためのModelica、電気回路のためのSPICEの3つのダイアグラムを混在させることができます。 また、電磁場やマルチボディ等の3Dシミュレーションツールとのダイレクトインターフェースを装備しているほか、連成シミュレーションのための汎用インターフェースFMIも完全装備しており、1D-3Dの連成シミュレーションを容易に実現できます。

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