CAE (製品開発)
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AI (人工知能)


CAE(製品開発)× AI(人工知能)ソリューション
~ CAEのAI活用で工業製品の開発プロセスを加速~

近年、AI技術の進化により、設計・シミュレーション業務の効率化が急速に進んでいます。しかし、多くのエンジニアは「AIを活用するには専門知識が必要」「実装が難しい」と感じており、CAE分野でのAI導入は限定的でした。当社が提案するAIソリューションは、AIに関する高度な専門知識を必要としません。 誰にでも簡単に使えて、CAE業務を大幅に効率化する優れもののツール群です。形状認識、シミュレーション結果の予測、設計探索、ROM・サロゲートモデルの活用といった分野で、AIの力を活用することができます。
CAE業務にAIを取り入れることで、設計の自由度を高め、より迅速かつ高精度なシミュレーションが可能になります。

ShapeAI - CAEプリ処理

Altair HyperWorks に搭載されたAI機能のshapeAIは、CAD/FEモデル内の部品形状を自動で分類・グルーピングし、モデリングの自動化と一貫性確保を実現します。

PhysicsAI - 結果高速予測
Altair HyperWorksに搭載された機能のPhysicsAIがCAEデータから学習し、解析結果を短時間で予測。設計初期段階での評価を加速します。
Design Explorer - AI設計探索
設計パラメータの探索と最適化を支援するAIツールのDesign Explorerが膨大な設計案を効率的に探索し、最適解を迅速に導出。革新的な製品開発を支援します。
romAI 動的ROM・サロゲート
モデル作成
AIを活用して設計プロセスを加速・最適化するツールromAIにより、CAE解析の代替モデルを構築し、計算負荷を大幅に削減。リアルタイム解析を可能にします。

AI Studio - AI機械学習
プラットフォーム

AI Studioは、GUIベースで使える機械学習・データ分析ツールです。CAE結果から主要因や傾向を直感的に抽出でき、専門知識がなくても予測モデルの構築が可能です。
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ソリューション紹介

■ PhysicsAI

 Altair HyperWorksに搭載された機能で、幾何学的な深層学習(geometric deep learning)を活用して、メッシュや CAD形状から物理量分布を予測します。従来のCAE分野の機械学習では、ユーザーが設計変数と目的変数のセットを学習データとして準備する必要がありますが、PhysicsAIでは解析結果のコンターやアニメーションを直接学習させることが可能です。これにより、非常に簡単に予測モデルの構築が可能です。また、PhysicsAIによる予測は高速ですので、様々な解析パターンを短時間で検証可能になります



 PhysicsAIの特徴

  •  Geometric Deep Learning による高精度学習
  •  複雑な現象(衝突・流体など)の高速予測
  •  CAE既存データを活用してモデル構築が可能
  •  構造/NVH/熱/電磁界/航空など幅広く対応

 PhysicsAIの活用例
 衝突解析の例

■ shapeAI

 
shapeAIは、Altair HyperWorksに実装されたAIベースの形状識別・分類・クラスタリング機能です。CAEモデルの準備工程において、CADやFEモデルから類似部品を自動抽出・グルーピングし、従来手作業で行っていた工程を大幅に効率化します。形状マッチングに基づく解析テンプレートの流用や、モデリング作業の一貫性確保に貢献し、シミュレーション品質と工数削減の両立を実現します



 shapeAIの特徴

  •  類似形状の探索と自動分類
  •  クラスタリングによる部品グループ化
  •  形状認識を活用したモデリングの標準化
  •  FEモデル・CADジオメトリ両対応

 shapeAIの活用例

 shapeAI及び従来の自動化機能を組み合わせることで、FEモデル作成プロセスを効率化。

■ Design Explorer

 
Design Explorer は、設計空間の探索と最適化を支援する Altair の AI ツールです。ユーザーが定義した目標や制約条件に基づき、膨大な設計パターンの中から最適解を短時間で導出します。Inspire や HyperWorks 環境と統合されており、直感的な操作とビジュアル解析によって、より革新的な製品開発を支援します



 Design Explorerの特徴

  •  AI による効率的な設計空間探索
  •  最適な設計案の自動提案(パレート最適解)
  •  Inspire と連携
  •  CAE 結果と連動したインタラクティブな設計検討
  •  クラスタリングと変形モード分類による知見抽出

 Design Explorerの活用例
 梱包物の落下解析のケース選定

■ romAI

 romAI(Reduced-Order Model AI)は、複雑な物理システムの挙動を効率的にシミュレーションするために、AIを活用した低次元モデル(Reduced-Order Models, ROMs)を生成する技術です。従来の高精度モデルに比べて計算コストを大幅に削減しつつ、同等の精度を保つことができるため、開発のスピードアップとコスト削減が期待できます



 romAIの特徴

  •  計算コストの大幅削減
  •  動的システムの微分方程式の形を予測
  •  比較的少ない学習データで予測モデル構築可能
  •  学習データ外(外挿)でも優れた予測精度
  •  Functional Mock-Up Interface(FMI)をサポート

 romAIの適用分野

 romAIは、航空宇宙、自動車、ロボット、土木、エネルギーなどの様々な分野で活用可能であり、各分野における特有の課題に対応するためにカスタマイズ可能です。近年、製品開発の効率化を目指して、モデルベース開発(MBD)の考え方が各分野に浸透しています。romAIの最大の特徴は、動的システムの微分方程式の形を製AI技術で予測することで、高速かつ高精度に解くことです。MBDでは様々なコンポーネントを組み合わせてモデルを構築します。計算コストの大きいコンポーネントをromAIに置き換えることで、シミュレーションの試行回数を増やすことが可能です。

■ AI Studio

 AI Studio(旧RapidMiner Studio)は、ノーコード・ローコードで使えるAI・機械学習プラットフォームで、視覚的なワークフロー設計により、専門知識の有無を問わずデータサイエンスを可能にします



 AI Studioの特徴

  •  誰もが親しみやすく使いやすように設計された分析プラットフォーム
  •  全世界で100万人を超えるユーザーが利用
  •  アップスキルのためのアカデミーや認定制度の活用も可能

 AI Studioの活用例

 

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