FVA社 事例
インダストリー 駆動技術
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概要
FVA GmbH社は、駆動技術の解析およびシミュレーションソフトウェアを開発しています。
彼らは、業界における成功には、自社のソリューションにさらに多くの機能の追加が不可欠であり、その機能は正確な3Dモデリングに依存していることに気づきました。
スペイシャルの高品質な3Dソリューションによって、FVA社はわずか数行のコードでソリッドボディをモデリングし、強力なブール演算へのアクセスを提供、更にはFEAに必要な高速メッシングを実現し、クラス最高のCAD相互運用性を実現しました。
ACIS 3Dモデリング・カーネルを中心としたソリューションにより、FVA社のソフトウェア・ソリューションは、正確な3Dモデルとの対話を可能にする豊富なAPIにアクセスできるようになりました。

Working with Spatial enables our small and highly competent development team, staffed by the top experts from the industry, to focus on our core competenccy: numerical simulations. Thus, we are able to respond quickly to changes in the dynamic technology environment and new requirements from our customers.
会社概要
2010年に設立されたFVA GmbH社は、FVA e.V. (Forschungsvereinigung Antriebstechnik、駆動技術研究協会)とGzF (Gesellschaft zur Förderung des Maschinenbaues mbH、機械工学振興協会)のジョイントベンチャーで、駆動技術の解析およびシミュレーションソフトウェアの開発と、関連する専門サービスおよびサポートを目的としています。
FVA社のソリューションは、仮想ギアボックスのシステム挙動の高度、かつ、詳細なシミュレーションや、個々の駆動装置/ギアボックスの詳細な解析が可能なソフトウェアで、駆動装置産業全体(自動車、産業、航空、船舶、鉄道、風力)に貢献しています。
FVA社のソフトウェアパッケージは、設計の初期段階から既存のギアボックスの検証まで、変形や運動学などのシステム挙動をモデル化しながら、複雑なギアボックスを3Dで可視化することができます。

課題
解析のための3Dモデリング機能を追加
駆動装置システムの挙動を正確に表現することは、その性能の詳細な解析に不可欠であり、システムの挙動は部品の正確な物理モデリングに依存します。
当初FVA社は、ソリッドを幾何学的にモデリングするのではなく、個々の部品のサーフェスモデルを生成する社内ソリューションの構築を選択しました。このアプローチにより、FVA社はモデリングソリューションを完全に制御できるようになり、当初は成功を収めましたが、すぐにこのアプローチの限界が明らかになりました:
- 遊星歯車システムをモデリングする際や、メッシングの前の準備段階として不可欠な機能である、駆動装置部品に対するブーリアン演算を実行できない。
- 有限要素解析(FEA)は、ソリッド3Dモデルから詳細なメッシュを生成する必要があるため、実現不可能。
- 駆動装置の質量や体積(例えば潤滑油の体積)の計算が困難。
- モデルの操作に新しいルーチンが必要になるたびに、解析ソフトウェアの下流で必要な新しいルーチンを作成し、貴重なエンジニアリング時間を費やす必要があった。



解決策
FVA社内の物理モデリングソリューションの限界が明らかになるにつれ、同社は、自社のモデリングソリューションの改善に時間とリソースを投資すべきか、それとも自社のコアコンピタンスに集中できる外部のソリューションに目を向けるべきかという、典型的な自社開発か外部調達かの決断に迫られました。
FVA社は、市場で真に成功するためには、自社のソリューションにさらに多くの機能を追加する必要があり、この追加機能には正確な3Dモデリングが必要であることに気づきました。
市場投入までの時間も重要な懸念事項であったため、FVA社はスペイシャルと提携し、30年以上の実績を持つ実証済みの3Dモデリング・ソリューションの導入を選択しました。
ACIS 3Dモデリング・カーネルを中心としたソリューションにより、FVA社のソフトウェアは、正確な3Dモデルとの対話を実現する豊富なAPIにアクセスできるようになりました。これによって、FVA社のソリューションは、遊星歯車装置の解析に必要な複雑なブーリアン演算を簡単に実行できるようになりました。
30年以上にわたり、3D ACIS Modelerは3Dモデリング・カーネル市場をリードし、製造、エンジニアリング、設計アプリケーション・プロバイダーの、短期間・低コスト・高品質な3Dアプリケーション開発へのニーズに対し、柔軟に応えてきました。
FVA社は、スペイシャルとのパートナーシップにより、3D CADデータ変換の最高基準である3D InterOpを導入しました。
3D InterOpをFVA-Workbenchに統合することで、ユーザーはワンクリックで様々なネイティブCAD形式との間で、インポートやエクスポートを実行できるようになりました。
また、FVA社は、HOOPS Visualizeを採用し、3D可視化ルーチンの開発時間を短縮し、FVA-Workbench GUI内で使用するインタラクティブな3Dレンダリングや、レポート用のアニメーションの作成に力を入れました。
最後に、様々なメッシング・ソリューションを分析・検討の後、3D Precise Meshが採用されました。



結果
FVA社とスペイシャルの開発チームによるコラボレーションの結果、機能豊富で堅牢な駆動装置のモデリングおよび解析パッケージが誕生しました。
スペイシャルSDKへの移行により、FVA社は非常に複雑なギアボックス設計でもモデリングできる、ユーザーフレンドリーなGUIを開発し、強力な3D可視化機能でサポートしました:
-
ACIS APIにより、FVA社はわずか数行のコードでソリッドボディをモデリングすることが可能で、さらに強力なブール演算へのアクセスも提供。
-
3D Precise Meshは、FEA社に必要な高速メッシングを実現。
-
3D InterOpは、クラス最高のCAD相互運用性を実現。
この統合の結果、FVA社のユーザーはギア解析に集中することができ、スペイシャルSDKで強化されたFVA-Workbenchは、面倒で時間のかかる形状の詳細を処理します。
詳細な駆動装置解析に必要なすべてのステップをFVA-Workbench内から実行できるFEMボディの生成機能により、解析が拡張されました:
- 様々なネイティブ形式のCAD形状のインポート
- ギアボックスに対するCADボディのアセンブリ
- CADボディの修正
- CADボディの自動形状単純化とメッシュ生成
- 境界条件の半自動設定
- 解析モデルとFEMの高速かつ信頼性の高い組み合わせが可能
重要な洞察
解決策
スペイシャルとの協力により、FVA社は強力な3D可視化を備えた高性能ソフトウェアを
他社に先駆けて提供できるようになりました。
その結果、FVA社のユーザーは、FVA-Workbenchをワークフローに簡単に統合しながら、
より迅速かつ効率的にプロトタイプを開発できるようになりました。
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