NUMECAの買収、NUMECA製品の紹介
NUMECAの買収に関して
ケイデンスは、数値流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)、メッシュ生成、マルチフィジックスシミュレーション、最適化の分野で業界をリードするNUMECA Internationalを買収する最終契約を締結したことを発表しました。NUMECAの技術と人材が加わることで、Cadence® Intelligent System Design™戦略がサポートされ、CFDソリューションの追加によってシステム解析ポートフォリオが拡大し、ハイフィデリティ・モデリングにおける正確性、信頼性、予測性が最も重要視される、変化の激しい市場に向けたサービスが提供できるようになります。
NUMECAは、CAE分野の中でも特に成長率の高いCFDセグメントに属します。NUMECAのCFDに関する技術は、航空宇宙、自動車、海洋産業などの多くの分野を網羅しており、NASA、ArianeGroup、Honda、Fordなどの業界リーダーに採用されている実績があります。
ケイデンスの社長であるDr. Anirudh Devganは、「ケイデンスは、計算ソフトウェア(Computational Software)の専門知識を活用して、現実世界のシステム設計の課題に対処し、イノベーションの最前線に立ち続けています。実績のあるNUMECAのCFD技術と優秀な人材の獲得は、ケイデンスの有限要素解析やその他のシステム革新技術を補完するものであり、お客様が将来のエキサイティングな製品を設計する能力を向上させるための新たな一歩となります」と述べています。
ケイデンスの副社長兼ゼネラルマネージャーのTom Beckleyは、「次世代の製品やシステムには、IP、半導体、ICパッケージング、モジュール、基板、複雑な機械構造などを含む包括的なマルチフィジックスエンジニアリングソリューションが必要です。NUMECAの技術がケイデンスのポートフォリオに加わったことで、システム解析能力と統合設計ソリューションの幅が広がり、内部および外部流れ、音響、熱伝導、流体-構造相互作用、最適化などの分野で、顧客の重要な課題に対応できるようになりました」と述べています。
NUMECA製品は、ブリュッセル自由大学(Vrije Universiteitit Brussel: VUB)のスピンオフとして、同大学のCharles Hirsch教授によって、1993年に誕生しました。Charles Hirsch教授は、「創業以来、NUMECAの使命は、業界をリードする顧客の最も困難な設計に対して、最高レベルの信頼性と安全性を指針に、製品とシステムの性能を予測する専門的なCFDソリューションを提供することでした。計算ソフトウェアの革新という共通の文化を持っているケイデンス社に参加できることを、大変喜ばしく思っています。共に現在の市場が抱える産業上の課題をカバーしながら、次世代製品のニーズに対応するための、創造的なシステムソリューションを提供していく」と述べています。
Charles Hirsch教授
[プレスリリース]↓
ケイデンス、NUMECA社の買収を完了 (2021年2月25日発表)
NUMECA製品について
NUMECAの革新的なソフトウェアは、流体の流れと熱伝達に関するシミュレーション、設計、最適化、音響シミュレーションなどに利用され、開発コストを削減しながら、製品の優れた品質や性能を実現する目的で、多くの製品開発者、設計者、研究者の方々に活用されています。
これまで25年以上に渡り、航空宇宙、海洋、自動車、エネルギー、発電等の分野で世界をリードする大企業が、高い性能と信頼性を兼ね備え、非常に使い勝手のよいNUMECAのソフトウェアを採用し、専門性の高いサポート、コンサルティングサービスを利用しています。特にターボ機械の分野では、NUMECAのシミュレーションツールは、業界のデファクトスタンダードとなっており、世界中の企業の製品開発を支えています。
近年、産業用CAE、特にCFDは、製品の実際の挙動に近い高忠実度モデリングへの産業界のニーズの高まりにより、大きな進化を遂げています。CFDのモデリングプロセスでは、流れの構成や適用分野の多様性、形状や物理現象の複雑性など、多くの要素を考慮する必要があります。また、次のような複合領域の解析や最適化の要求にも応える必要があります。
- 流れと熱伝達を連成する共役熱伝達(CHT:Conjugate Heat Transfer)
- 流体-構造相互作用(FSI:Fluid-Structure Interaction)
- 燃焼などのような、流体-化学反応、混相の相互作用
- 空力-音響連成流れと騒音
このような複合領域の技術を扱う場合、エンジニアは、異なるインターフェース(GUI)、データ設定、構造、フォーマットを持つ、様々なCAEコードやソフトウェアツールを組み合わせて利用することが一般的でした。これらのツールは、それぞれが特定の分野に焦点を当てており、ツール間の接続性が非常に悪いことが問題となっています。このように、複数のツールを導入しているユーザーにとって、複合領域の設計と最適化ループのための合理化されたCAEワークフローは、生産性の課題を解決するために非常に重要です。
図1:ガスタービン内の燃焼・ふく射を伴う流れの解析
設計から結果分析まで、1つの統合環境OMNIS™で
NUMECAのCAEフレームワークであるOMNIS™は、複合領域の解析や最適化の問題に対応した画期的なソリューションです。OMNIS™は、シミュレーションプロセスの各ステップを迅速かつ効率的に実施するための専用ツールを備えており、設計から結果分析までのCAEワークフロー全体へのグローバルなアクセスを提供します。また、洗練された直感的でアプリケーション主導のインターフェースを介してユーザーが操作する高性能なCADツールや、Python APIや最適化モジュールを介して自動的に制御可能なツールを備えています。
OMNIS™の主な特長は次の通りです。
- 統一されたユーザーインターフェースにより、複数のツールを習得し、それらを組み合わせる手間が不要。
- カスタマイズされたGUIでCADから結果までのワークフローを独自に定義
- 独自のファミリーツリーを介してネイティブCADをOMNISにリンクできるため、CADを差し替えて簡単に同じワークフローを再実行可能
- 一貫性のあるデータ構造のため、ファイル変換が高速で、データの破損エラーも回避
- 独自のフレームワークでツール間の情報交換が可能
- 独自の単一の設定により、あらゆる流体/音響流れ問題を解くために必要な幅広い技術を持つ複数のソルバーにアクセス可能
- オープンAPIにより、内製ソルバー、オープンソースのソルバーやツールに簡単にアクセス可能
図2: OMNIS™によるターボ機械の解析、結果分析
スピードと使いやすさ
次のようなOMNIS™のテクノロジーを活用することで、設計開発におけるエンジニアリングタイムを大幅に削減できます。
- 形状作成やメッシュ生成から設計、最適化、シミュレーション結果に至るまで、シミュレーションプロセスの全段階を単一の統合環境で実行
- AutoSealテクノロジーにより、CADまたはSTL (Standard Triangulated Language) から水密性の高い形状を1時間以内に作成
- 専用の業界別テンプレートを使用して、外部空力や回転機械のケースをセットアップ
- 以前のテンプレートを簡単に再利用して、あらゆる設計構成や運用シナリオを調査することができ、最小限の労力で、必要に応じてパラメータを変更してシミュレーションを再実行可能
- 簡単にアクセスできるPythonとC++ APIを使用して、任意の外部ソルバーに接続可能
図3: AutoSealによる自動車CADモデルの修復
必要な忠実度(フィデリティ)のレベルに応じて解析を実行
自動車の完全モデルや超音速ジェット機の外部空力から、ターボチャージャーやガスタービンキャビンの性能マップ、高速船の操縦性や多数の微小な要素の最適化まで、OMNIS™ を使用すると、ボタンをクリックするだけで必要な忠実度のレベルを選択することができます。
設計の初期段階において短期間で多くの計算を実行したい場合も、検証段階で高忠実度モデルを実行したい場合も。OMNIS™の機能を活用することで実現可能です。流体解析に焦点を当て、(U)RANS ((Unsteady) Reynolds-averaged Navier–Stokes)や、FVM (Finite Volume Method) 技術を用いたDES (Detached Eddy Simulation)/LES (Large Eddy Simulation)など、様々なレベルの忠実度の解析を実行したり、DEM (Distinct Element Method)を用いて様々な形状やサイズの粒子を考慮したりすることができます。
OMNIS™では、すべてのシミュレーションを単一環境で実行し、ボタンをクリックするだけで、ある物理モデルから別の物理モデルに変更することができます。
図4 様々なレベルの忠実度のモデルを使用した解析
OMNIS™の製品概要と各ツールについては下記のリンクを参照ください。
[OMNIS製品概要]
OMNIS™
[設計ツール]
OMNIS™ Design
[プリ処理&メッシュ生成ツール]
OMNIS™ Pre-Processing & Meshing
[各種ソルバー]
OMNIS™ Solve
[最適化ツール]
FINE™/Design3D
[可視化ツール]
OMNIS™/Post
これからCadenceのメンバーとしてよろしくお願いします。
Numeca Sales - Japan
内藤 大貴
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