重機・建機の開発
建設、鉱業、農業、土木産業向けの重機・建機メーカーは、非常に多くの厳しい課題に直面しています。過酷な環境下で大きな負荷に耐えうる高い精度を必要とするさまざまな課題に直面しています。市場の要求に応え、競争力を維持するためには、機械の性能と信頼性を継続的に向上させる必要があります。 アルテアの シミュレーション、人工知能(AI)、HPC、およびデータ分析ソリューションを活用することでコスト削減と製品開発サイクル期間の短縮を実現しながら、品質を最大限に高めた信頼の製品を設計可能です。 農地、舗装道路、建設現場など、どのような環境であっても、各現場の負荷に耐えうる製品の実現を支援します。
重機・建機の開発重機設計の革新
バーチャル試作を加速
建設機械、農業機械、トラックなどの仮想試作では、溶接やボルト締結などの多様な組立手法を用いた薄肉板金構造の大規模アセンブリが一般的です。
Altair® HyperWorks®、これらの複雑なシステムの構造的健全性および周波数依存の動的挙動を効率的にモデリング、シミュレーション、評価するための最先端ソリューションです。
農業シーズンを最大限に活かす
コストと性能へのプレッシャーは常に存在し、とりわけ季節限定の実機試験期間が迫るとその影響は大きくなります。アルテアの補完的なテクノロジー群は開発チームの効率を高め、全体の開発プロセスを加速します。独自の物理予測AIを活用することで、設計検証の前段階でCADバリエーションを洗練させることができ、 Altair SimSolid®を用いれば、設計者はCAEの反復作業を削減できます。
また、Altair® HyperMesh®は、CAE解析者向けにモデルの自動構築、バッチメッシュ、 コネクタ技術、モデル構成、モデル表示の切り替え、PLMとのシームレスな連携といったワークフローを提供します。 Altair® OptiStruct®では、 最適化主導 の構造解析により、軽量かつ構造的に効率の高い設計が可能です。さらに 高度な数値流体力学(CFD)および 離散要素法(DEM)ツールと組み合わせることで、材料の流れをかつてない精度でシミュレーション・解析できます。
Altair® HyperMesh®がもたらすCAE革新
詳細効率的なシステムモデルでデジタルツインを加速
アルテアのデジタルツイン技術は、AIを活用したシミュレーションとIoTのインサイトを組み合わせ、機器のパフォーマンス最適化とコスト削減を実現します。低次元モデル(ROM)を活用することで、物理ベースかつデータ駆動型のデジタルツインは、リアルタイムの予測とインサイトを提供し、ダウンタイムや保証関連コストを最小限に抑えます。アルテアのローコードAIソリューションは、センサーとシミュレーションデータをもとにROMを生成し、オープンなアーキテクチャにより、エッジまたはクラウド上で柔軟にデジタルツインを展開できます。
最適化設計でさらなる進化を
大型鋳造部品や溶接構造が中心の業界において、トポロジー最適化は軽量化の可能性を大きく広げます。高度な NVH(騒音・振動・ハーシュネス)解析と最適化により、オペレーターが常に最高のパフォーマンスを発揮できる機器設計を支援します。
開発初期からシミュレーション主導の設計を実現
アルテアのシミュレーション主導設計ツールは、信頼性の高い製品設計の意思決定を迅速に行うことを可能にします。直感的な形状作成、シミュレーション、最適化ツールにより、製造可能性を考慮した設計を実現し、開発プロセスを効率化します。複雑な部品やアセンブリの構造解析を製品開発の早期段階で実施することで、設計の迅速な反復とコスト削減が可能になります。
サステナブルな未来に向けたAIソリューション
重機業界におけるデータ分析
効率性、安全性、収益性が求められる重機業界において、最先端のAI技術の活用はもはや選択肢ではなく必須です。Altair RapidMinerは、アルテア独自の革新的な「AIファブリック」アプローチを基盤に、業界が直面する最も困難な課題に対し、AIエージェントによる変革をもたらします。業務プロセスの最適化から顧客体験の向上まで、生産性、スケーラビリティ、意思決定力を高め、スマートファクトリー、サプライチェーンの最適化、フリート管理といった領域で、専門家による高度な活用を実現します。
AIエージェントで重機の可能性を広げる
Altair® RapidMiner®は、重機業界向けにカスタマイズされたAIエージェントの設計・導入を可能にする革新的なプラットフォームです。高度なデータファブリックとAI技術を統合したアーキテクチャにより、複雑なデータエコシステムをシンプルにし、拡張性、安全性、将来性のあるAIソリューションを実現します。
Altair RapidMinerでは、ナレッジグラフやセマンティックレイヤーの構築も可能です。データ間の関係性を視覚的に把握・分析できるため、複雑かつ相互に関連するデータソースから、これまでにないインサイトを引き出せます。特定課題への対処から全社的なDX推進まで、RapidMinerはモジュール型アプローチと柔軟な導入形態により、すべての段階で投資価値を最大化します。
AI駆動のエンジニアリングで開発を加速しませんか?
詳細建設機械イノベーションを加速
高精度な物理モデルでリアルタイム対応
自動運転機能をはじめとする多くの制御システムでは、高精度なシステムモデルが求められます。アルテアの物理シミュレーションと AIを活用したシステムレベルのモデリング により、機械と資材、土壌・地盤との相互作用をリアルに再現した高精度な合成データの生成が可能になります。
CFD解析の精度をさらに高めませんか?
騒音規制への対応
重機業界では騒音排出が厳しく規制されており、開発プロセスに大きな影響を与えています。ファン騒音を直接シミュレーションすることで、実験段階での不具合リスクを大幅に軽減でき、開発コストの削減、プロジェクト期間の短縮、信頼性の向上につながります。 CFDシミュレーションは、空力音響騒音を正確に予測するための高い精度を提供し、最適な性能と規制遵守を実現します。
作業員の安全と快適さの確保
作業員の快適性は購入判断の重要な要素であり、開発の重要な目標です。高度なCFDやNVH(騒音・振動・ハーシュネス)ソリューションにより、作業員の体温管理をサポートし、最高のパフォーマンスを維持させます。 構造解析ツールは、横転防止構造(ROPS)や落下物保護構造(FOPS)の解析を行い、車両の強度を確保しオペレーターを保護します。
現実的な荷重で性能向上を実現
DEM(離散要素法) と組み合わせることで、石炭や鉱石、土壌、繊維、穀物などのバルク材の挙動を、試作前に迅速かつ正確にシミュレーション可能です。これらの連成解析により、現実的な荷重を抽出し、構造およびシステム動力学解析に活用できます。
バルク材料の相互作用をシミュレーションし、よりスマートな設計を実現
メーカーは、動的な力に耐え、バルク材料と適切に相互作用できる機械を設計する必要があります。
離散要素法(DEM)で材料の挙動をシミュレートし、 マルチボディシミュレーションソフトウェア で機構の動的応答をモデル化します。これらを組み合わせることで、設計の最適化や現実的な材料荷重の抽出、 構造およびシステム動力学解析を物理試作前に行うことが可能となります。
車両性能の評価
スタートアップから多国籍OEMまで、あらゆる規模の企業がアルテアのDEMアプリケーション を活用し、ほぼ無限に広がる様々な地形環境での車両の仮想試験を行っています。これらのソリューションをマルチボディダイナミクスツールと統合することで、車両の走行性能シミュレーションに高いリアリティを実現できます。多様な環境下でのオフロード車両の挙動や性能を正確に予測し、複雑な操縦動作も詳細に検討可能です。
電動パワートレイン開発の最適化
ハイブリッドや完全電動のパワートレインシステム への移行は、メーカーにとって挑戦であると同時に大きなチャンスでもあります。プログラムスケジュールに合わせて開発サイクルを進めるためには、エンジニアリングチームが構造やツールを適応させる必要があります。パワートレインは 効率性と軽量設計を両立しつつ、変化する規制や顧客の期待に応えなければなりません。アルテアの電動パワートレイン開発・統合、バッテリー設計シミュレーション、 安全性ソリューションは、 シームレスな革新と性能向上をサポートします。
設計効率の確保
大型トラックのエンジニアリングには、性能特性、機械的・幾何学的特性、全体挙動といった重機特有の動力学の深い理解が求められます。メーカーは性能向上のためにNVH(騒音・振動・ハーシュネス)ソリューションに注力しており、先進的なエンドツーエンドのCAEワークフローへの投資により、設計成果の向上、開発の加速、コスト削減を実現しています。これらのツールは、キャブ内の騒音管理や水中走行時の流体挙動と車両との相互作用をシミュレーションし、課題解決に役立っています。
効率を改善しませんか?
詳細電気システムの複雑さを制御する
電気システムの複雑さは加速しています。スマートな電気システムの可視化は、重要な領域を動的に特定・分離し、この複雑さを簡素化します。システムレンダリング表示により、最新の回路図、配線ハーネス、コンポーネント属性が示され、開発チーム、製造チーム、サービス部門がリアルタイムで複雑な電気システムを迅速に理解できるよう支援します。
関連リソース
トラック・建機・農機向けAltair SimSolid®:従来のFEAと比べて25~100倍の 高速解析を実現
急速に変化するトラック・建機・農機業界では、設計の成熟度を高め、最先端の技術に対応していくために、設計の反復を高速化し、CADのバリアント(設計案)を迅速に評価することが不可欠です。従来の有限要素法(FEA)を用いた構造解析、熱解析、複合領域解析では、解析結果を得るまでに数日から数週間を要することもありますが、Altair SimSolidは、このプロセスに革新をもたらします。特別なトレーニングやCADデータのクリーンアップ、モデルの簡略化、メッシング、さらにはハイエンドGPUを必要とせず、高精度な解析結果をわずか数秒から数分で提供します。Altair SimSolidにより、設計ワークフローが大幅に合理化され、より迅速かつ的確な意思決定が可能になります。
SimSolidを活用した効率的な設計プロセスの実現
ヤンマー建機株式会社 MEX開発部試験部試験第三グループ 島田 一輝 様
これまで弊社では、設計者が利用できる解析ソフトを所持していたものの、利用に際しての課題があり、ほとんど利用されていない状況にありました。その結果、解析専任者が専用ソフトで解析を実施する回数が増え、開発工数が多くなってしまっていました。そこで、これらの課題を解決するため、Altair SimSolid®を導入しました。本講演では、Altair SimSolid導入時に実施した設計者CAE普及のための取り組みと導入後の効果を、実例を通じてご紹介します。
ATC Japan 2025