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MIND インタビュー

汎用熱・流体解析パッケージ FlowDesigner

専門知識を必要とせずに
現場の担当者が容易に使いこなせる
汎用熱・流体解析ソフトウエア

ビルやオフィスの空調設計や製造業での熱設計などでは、気流の流れや温度分布のシミュレーションが欠かせません。MINDが販売するFlowDesigner(フローデザイナー)は、こうした目で見ることのできない気流や温度などの温熱環境を分析する熱・流体解析ソフトウエアです。従来、こうしたソフトウエアは大学の研究室や企業の研究所で利用される敷居の高いものでしたが、FlowDesignerは企業の設計現場や設備管理の現場で容易に使いこなせるように設計されています。高速高安定度計算のアルゴリズムを搭載し、短時間に効率的に解析を行うことが可能です。



製作所システム第一事業部
エンジニアリングシステム第一部
第一課 エキスパート
清水 剛

シンプルかつ直感的な操作で
現場の担当者が活用できるソフトウエア

熱・流体解析ソフトウエアは古くから市場に多く出回っており、FlowDesignerは比較的後発の製品となります。しかし、これまでのソフトウエアといえば、大学の研究室や企業の研究所をターゲットとしたもので、ビジネスに活用するには敷居が高いものでした。操作が難しく、流体に関する専門知識も求められるため、誰もが簡単に扱えるものではありません。そのため、ビルやオフィスの空調設計、工場・オフィスの温熱環境改善、ビル風のシミュレーション、電気機器筐体の冷却設計、熱効率に配慮したサーバールームの設計・施工などで熱・流体解析が必要となる場合、現場から社内の研究所や外部の機関に解析を依頼する必要がありました。とはいえ、すぐに解析してもらえない場合があります。また、解析してもらえたとしても、現場が求めるような答えが出る保証はありません。解析結果をさらに詳しく解析したい場合には、研究部門に再度依頼をし直す手間と時間が発生します。

FlowDesignerは、こうした課題を解決するため、企業の製造部門、設計部門、設備部門などの担当者でも簡単に扱えるコンセプトで開発されたソフトウエアです。シンプルで直感的な操作性で、専門家でなくても容易に使いこなすことができます。製作所システム第一事業部 エンジニアリングシステム第一部の清水剛は「オフィスにある一般的なスペックのPCを使い、Excelを扱うかのように、誰でも簡単にモデルを作成して計算することができます。パラメーター設定やメッシュ生成などは自動化されているため、初心者でも使いこなすためのハードルは高くありません」と説明します。
FlowDesignerは、元三菱電機の研究者により設立されたアドバンスドナレッジ研究所が開発しており、元大阪大学准教授であった数値解析の専門家が取締役技術フェローとして名を連ねています。

最短2回の解析で改善ポイントが分かる
「逆解析機能」を搭載

FlowDesignerの最大の特長は、圧倒的な高速性にあります。高安定度計算アルゴリズムを独自に開発し、他社製品を上回る高速シミュレーションを実現しました。例えば、分析空間を100万メッシュに分割して、温度分布解析を実行する場合、メモリー8GB、64ビットのWindows PCなら、約15分で終了します。1万メッシュならわずか10秒前後です。速さだけでなく、安定して解が出ることも特長で、計算途中で発散することなく確実に解を導きます。

「解が速く、安定して出るというと当たり前のことに聞こえますが、簡単には解が求められない熱・流体解析の世界では画期的なことです。高い計算精度を保持したまま、短時間で安定した結果を得られるのはFlowDesignerをビジネスで使う大きなメリットです」(清水)
他社製品にないもうひとつの特長が「逆解析」の機能です。一般的な熱・流体解析ソフトでは、設計目標を満たす改善案を見つけるために、開口位置、開口サイズ、風速、温度など考えられるパラメーターを入力して何度もシミュレーションを実行しながら解を探っていかなければなりません。これに対してFlowDesignerの逆解析機能は、第一設計案の解析結果に対して、達成したい設計目標値を入力すると、その目標を満たすためには「どこを改善すべきか」を「逆」に明示します。例えば、「温度ムラをなくしたい」という目標を入れると、「ここの開口を広げると効果がある」ということが目に見えて分かるわけです。「最短で2回の解析で改善ポイントが把握できるので、分析時間、ひいては開発期間短縮が実現します」と清水は語ります。逆解析機能は、現時点でFlowDesignerのみに搭載されている機能で、日本とアメリカで特許取得済み、ヨーロッパでも特許を申請中です。

お客様の声を製品にフィードバック
受託解析も実施

FlowDesignerは常にお客様の声を聞き、製品へフィードバックしながら、バージョンアップを行っています。2003年の製品リリース以来、2次元図面の貼り込み、3次元CADへの対応、モデルのライブラリー化、「逆解析機能」の追加など、年を追うごとに進化してきました。お客様は、改めてバージョンアップの手続きを経ることなく、最新の機能をいつでも使い続けることができます。今後もグラフィック機能や地図情報へのアウトプット機能などを強化していく予定です。

FlowDesignerの導入が難しい場合や、解析する時間が取れない場合には、お客様に代わりMINDが解析を実施します。「お客様のご予算・解析対象規模・希望納期に合わせて対応しますので、気軽にお声掛けください」と清水は語ります。

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