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2010年4月

2010年4月28日 (水)

設計CAEとはなんぞや?  

設計者が必要なCAEとはなんだろうか?

一般的には操作が簡単なツールを指すようです。

しかしここではツールではなく、設計プロセスの一つしてのCAEを考えてみます。
まず、設計者の仕事について考えてみます。

私は設計者の仕事を以下の2つに分けてみます。

ひとつは

創造的仕事



非創造的仕事

である。

創造的仕事は機械設計であれば製品の仕様を検討したり、強度や信頼性を解析、検討したり、新しい「もの」を生み出すため(改良も含めて)の作業です。

非創造的な仕事は、生産的な仕事ではないのですが、「もの」を世の中に送り出すためには必要な仕事です。

例えばいわゆる「会議」が代表的な例ですが、業者との打ち合わせ、データの入力、社内の品質保証の手続きにのっとった試験、シミュレーションも非創造的な面が強い仕事といってよいでしょう。


非創造的な仕事はなるべく効率化したいので、企業家は自動化、外注化いろいろ手を打ってきます。

CAEも評価方法と評価基準が決まったものはルーチンワークとなり、自動化や請負などへの外注化が進んでいます。


問題は創造的な仕事でどうCAEを使っていくかです。

ここが会社によって差がつく部分です。。。。

まず、一番よくあるのは設計案がいくつかあり、A案、B案、C案、D案、どれが一番いいの?というのをCAEで検討することだと思います。

このときに、評価方法と評価基準が決まっていれば、自動化できますが、そのようなケースは少なく、この段階ではまだ評価方法と評価基準があいまいで、たとえ決まっていたとしてもその製品限り、という場合が多いので、自動化にはむかない場合も多くあります。。。。

よって、仕様が固まっていない製品に対して、あいまいな評価方法、基準に柔軟に対応できるモデルを作る必要があるのですが、そのモデルを作るためには解析専門家が必要ということになります。

このような場合、解析専門家が請け負って、解析し、どの案がよいか設計提案するのですが、

私はこのような場合でも、なるべく設計者が解析するように解析専門家がサポートしていくべきだと思います。

詳しくは次回以降述べることにして、現実はさらにもう少しレベルの低い状態のばあいもあるようです。。。

例えば、評価方法と評価基準がある程度決まっているにもかかわらず、設計者がそれを理解できないため、解析部門に判断を請け負わせる場合などです。

(もっとひどい場合、評価方法と評価基準を解析部門が教えずに抱え込み、組織防衛している場合も見たことがあります。。。)


2010年4月20日 (火)

CAE部門はなぜ存在しうるのか?


CAE部門はなぜ存在しうるのかを考えて見ます。

CAE部門はいったいどんな仕事をしているのでしょうか。

私が見た限りでは、

1.社内の他の部門からのシミュレーション依頼を行っている

2.シミュレーションの技術開発を行っている

3.製品開発プロセスにすでにシミュレーションの実施が含まれていて、流れ作業的にやらないといけない。

だいたいこの3つではなかろうかと思います。


しかし、私が思うに、

1.社内の他の部門からのシミュレーション依頼を行っている
→その部門でシミュレーションすればよいのでは?

2.シミュレーションの技術開発を行っている
→研究所で行うように技術開発を専任で行うのであればよい。
しかし上記1の依頼仕事と平行にやっている場合が多いのでは?その場合片手間仕事できちんとしたものができるかどうか?

3.派遣(禁止された?)や請負や外部解析委託会社を使えばコスト安く、正社員の人員といらないのでは?
(実際そうやっている企業もすでに多し)

というわけで、そんなに大きなCAE部門は要らないはずである。。。

なのに、そこそこ大きいCAE部門が存在しているのは、結局上記の仕事を行っているからでしょう。。。


しかし、まず、

1.社内の他の部門からのシミュレーション依頼を行っている

これを本当にCAE部門をわざわざつくってまで行う必要があるかを考えて見ます。

これはここ10年近く言われている

「設計開発部門でCAEができないのか」

という話になるのですが、私の経験上、設計開発部門で必要なCAEは大部分を設計開発部門自身でできると思っています。

では、行っていないのはなぜでしょうか?

一つはツールの問題があります。

しかし、これは設計者向けのツール開発などのソフト屋さんのご尽力により、最近だいぶよくなってきています。

もう一つは設計開発者自身の問題です。つまり、設計、開発とは何か、何をどうすることか、そのために必要な素養は、それらとCAEの関係は、など、こちらが私は重要だと思います。

これらについてまず考えて見ます。



2010年4月 7日 (水)

CAEを料理しているのは結局解析担当者。。。


さて、「遅い」「高い」「まずい」のCAEを料理したのは誰なのでしょうか?

それはCAEを解析した解析者、設計者です。。。。

CAEのソフトベンダーではありません。

CAEソフトはツールであるので、人間が指示しないとシミュレーションしません。

まあ、MS-WORDがあってもいい文章がかけないのと同じです。

もちろん、いい材料(解決すべき課題点)、いい道具(CAEソフト)がないといい料理ができないともいいいますので、課題やソフトが全く無関係とはいえないかもしれません。

しかし、材料によっては、CalculiXのようなフリーのソフトでも十分おいしい料理が可能です。

さて、「遅い」「高い」「まずい」CAEを「速い」「安い」「うまい」にするにはどのように進めていけばよいのでしょうか。

世の中では設計者CAEと解析専任者CAEに分けるのが一般的です(このわけ方もどうかと思うのですが)

設計者CAEについてはいろいろなところで語られていて、大体結論は同じようです。

私も設計者CAEいついては少し言いたいこともありますが、他の方と大体結論は同じなので後回しにします。

それよりあまり語られない解析専任者、つまりメーカーのCAE部門がいろいろ問題を抱えていると思っているので次回以降考えていこうと思います。


CAEが使えない理由は単純?


今日は(も?)わかっている方には当たり前の話をします。。。

だいぶ前にも書きましたが、CAEが使えない理由は単純です。。。

「遅い」、「高い」、「まずい(予測できてない)」

今はあまり見ませんが、昔は以下の様な図でCAEの優位性を示したものでした。。。



これでみんなナルホド、と思ってしまったものです。(笑)

あくまでもCAEが試作試験するより早く、安く、さらに試験結果を精度よく出力できます、ということが、(暗黙の?)前提になっています。

しかし、実際はモデル作成、計算時間及びモデルの手直しで時間もかかります、ハード、ソフトやオペレーターの人件費で費用もかかります、その上あまりあいません、ということで使えないとあきらめてしまう場合が多かったようです。

試作試験が不可能かもしくはできるものでも莫大な費用がかかり、CAEに頼らなければならなかった航空宇宙分野からCAEが発展をはじめ、民生品のなかで試作試験の費用が大きい自動車や産業機械へおりていき、最後に安い民生品へ進出していった、というのも「早く」「安く」「うまく」といった必要性を考えると理解できます。

さて、そこで考えてみたいのが、メーカーでCAEを使用している皆さん(私も含む)の現状が「早く」「安く」「うまく」を達成しているのだろうか、ということです。

わたしは設計開発の上でCAEは使わなくてよいなら使わない方がよいと思っています。

上の図を見ての通り、CAEを使ったプロセスの方が、CAEをやる分プロセスの数が多くなっています。

もし、エンジニアがCAE抜きのプロセスで試作試験を一発で完璧に合格させることがあるのであれば、CAEは要りません。

デジタルエンジニアリングが進んだ現在の設計ではそうもいかないということもあるのでしょうが、少なくてもメーカーのCAEを行う方はもしかしたら自分が行っているのは余計なプロセスでは(?!)ということを頭にとめる必要があると思います。

最初に書いたとおり、こんなことは当たり前の話なのですが、どうもこのごろメーカーのCAE部門がムダに大きいところを目にします。。。

CAEは敷居が高く、設計者ではできないのでうちらがやるしかない、といわんばかりの感じで、CAEで評価するまでもないようなことでも無理やり仕事にしたり、線形解析で十分評価できるものを非線形解析にして高度なことをやっているように見せたり、というような行動をとっていませんか??

まあ、そのよう部署は昨年あたりのリストラ旋風でだいぶ痛手を受けたとは思いますが、それではそれでおかしなマネジメントのせいでCAEの現場の職を失った方にとってはたまったものではないですし。。。


私が新入社員のころ、CAE技術者はメーカーで出世できない、といわれていました。

それから15年たちましたが、あまり状況が変わりません。。。

私の上の世代の方々もいろいろアピールしてがんばったのですが、最終的には上記のようなことをして、組織防衛とかそういう話になってしまい、肝心なCAEの役割がどっかいってしまっている会社も多いのではないかなあと、はたからみてそう思うこのごろです。(自分も人のこといえませんが(><))















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