製造業における設計課題を解決する解析ソリューション

設計現場で起きる設計検討の問題

製品設計においては、構造強度、熱設計、流体挙動、成形品質といった多岐にわたる課題に日々直面します。これらの問題を事前に把握し、定量的に評価することが製品品質の向上と開発効率の両立につながります。

本記事では、業界別に代表的な設計課題とそれに対応する解析をご紹介します。

産業機器業界向け

製品が使用状況下で荷重によって壊れてしまう

構造物に対して荷重が加わっても耐久性に問題がないかを構造解析で評価することで、破損リスクの低減につながります。

  • 吊り具の変位結果

  • ギアの応力結果

製品を組み立てると想定通りに動作しない

アセンブリ後の動作不良や干渉は、機構解析で動きを事前に評価することができます。

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目に見えない流体の流れが想定通りではなく、圧力損失が高くなってしまう

流体(空気・水など)の流速や圧力分布を可視化・解析することで、流路設計の最適化と損失の低減が図れます。

  • 配管内の流体流れ

  • ギアポンプの流体流れ

電子機器業界向け

電子機器が荷重や熱による影響で変形してしまう

電子機器の構造体が熱負荷や外部荷重で変形・破損しないよう、構造解析と熱応力解析により信頼性評価が可能です。

  • 電子基板の応力結果

  • 電子部品の応力結果

  • フィンの応力結果

空冷ファンを配置しているのに、効率的に排熱ができない

空冷ファンの配置効果や筐体内の熱分布を熱流体解析で検討し、冷却効率の最適化を図れます。

  • 電子筐体内の流体流れと温度結果

  • 電子筐体内の流体流れと温度結果

プラスチック製品業界向け

成形不良(ショートショット・反りなど)が発生してしまう

射出成形における流動解析を用いることで、ウェルドライン、反り、ショートショットなどの成形不良を事前に予測し、対策が可能です。

  • 電池ボックスの反り結果

  • 冷却解析結果

使用環境での構造耐久性

樹脂製品の使用条件下での変形や破損リスクを構造解析により定量的に評価・設計に反映できます。

  • プラスチック製品の応力結果

  • プラスチック製品の爪の篏合問題

まとめ

製品開発における構造、熱、流体、成形といった複合的な課題に対し、構造解析・熱流体解析・樹脂流動解析といったシミュレーション技術は、科学的な根拠をもとに解決策を導き出す強力なツールです。

本記事でご紹介した事例は一例に過ぎず、解析技術はあらゆる業界の製品開発に応用可能です。設計初期段階からこれらの解析ソリューションを導入することで、試作回数の削減、開発期間の短縮、品質向上が実現でき、競争力ある製品開発を支援します。

設計プロセスの高度化に向け、解析技術の積極的な活用をぜひご検討ください。