ボディとシャーシのデザインにおいて、軽量化は不可欠な要素となる中、適異なる材料の組み合わせ・配置や、形状・厚さ等の条件、さらに接合方法の選択等、適切な製造プロセスを定義することはますます複雑化しており、それぞれが異なるシミュレーションを行うのではなく、製造プロセスと性能評価プロセスの統合が求められています。そのような中、マルチ・マテリアル・アセンブリは、自動車のボディを低コストで軽量化するための重要な要素となります。 
マルチ・マテリアル・アセンブリとは、フロントロードされた設計の生産性評価から、製造への影響を考慮した事前のパフォーマンス予測分析、開発の初期段階での製造プロセスのシミュレーションと検証に至るまで、従来のアセンブリー作業をエンドツーエンドで連携させる手法です。 これにより、最適な設計プロセスを早期に確立し、正確なシミュレーションとプロセスの評価により、車両設計・製造におけるリードタイムの大幅な削減が可能です。

製造プロセスを早期段階で検証・確率

設計初期段階での製造プロセスの最適化により、試作品制作を必要最小限まで削減可能にします。単一数値シミュレーションからエンドツーエンドのバーチャルプロトタイプへと移行するワークフロープロセスについては、こちらからご覧ください。 

 

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バーチャルプロトタイプの活用による複合材料設計・製造

マルチ・マテリアル・ジョイニングア・アセンブリ(複合材料の溶接とアセンブリ) は、多様な材料特性と要因 (例えば、材料の強度と伸張性能、成型性、熱力学的影響、クラッシュ、NVH、耐久性) などに関して専門的な知識を必要とする複雑な技術プロセスです。 

ESIのバーチャルプロトタイピングソリューションは、車両構造の安全に重要なコンポーネントの軽量素材を効果的に検証し、優れた製造プロセスを組み合わせて最適化することで、最良のパフォーマンス/コスト/品質でのアセンブリを実現し、製品開発サイクル全体、コスト、および生産開始までの時間 (SOP) の大幅な削減を可能にします。

ボディとシャーシのエンジニアリング

自動車開発における複合材料部品の新たな開発において、バーチャル・プロトタイピングは、生産部門との長期的かつコストの高い反復開発(イテレーション)をすることなく、実用性の検証を可能にします。 つまり、バーチャルプロトタイピングを用いることで、製造プロセス・ツールや金型を決定前にボディやシャーシといった製品の性能に与える製造上の影響を考慮し、強固なデザインやスタイルを作り出すことが可能です。

早期段階での製造可能性分析

ESIのマルチ・マテリアル・ジョイニングソリューションは、設計プロジェクト開始時に、包括的な製造知識がなくても、新しい設計の実現可能性を評価・最適化を支援します。 プレス加工の評価を行い、金型を作成せずにパーツコストを予測することや、応力・歪みやスプリングバックに対する履歴を考慮した精度の高い性能・アセンブリー解析を可能にします。

車体設計における衝突解析

自動車の安全上重要なパーツに使用される新素材は、アセンブリの耐性を早期に検証する必要があります。 ESIマルチ・マテリアル・ジョイニングソリューションは、成形や溶接履歴、強度や損傷挙動を考慮・最適化することで、設計後期段階での予期せぬ問題の発生を回避します。

シャーシサスペンション設計における耐久性予測

シャーシの耐久性検証により、使用期間中の不具合を防ぐことができます。 ESIのマルチ・マテリアル・ジョイニングソリューションは、成形や溶接履歴を考慮した応力解析を通し、製造プロセス上の影響を詳細まで把握することが可能です。  軽量で安全性が重視される部品の、高コスト、冗長性、時間のかかる非破壊テストを、バーチャルプロトタイプに置き換えることで、溶接部品の力学特性と耐熱性を考慮した最適な製品開発をより短期間で実現できます。

 
最新技術を用いたパーツ製造に向けて

最新技術を用いた生産準備が整っていることを確認するために、実現可能性を正確に予測します。物理プロトタイプと物理テストをゼロにすることを目標とした、性能および品質基準向上を支援するソリューションをご紹介します。 

 

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Reach for Quality 4.0 and Prevent Distortions in Manufacturing Assemblies

製造エンジニアは、パーツとパーツと組み立ての許容公差を正確に計算し、設計・製造プロセスを確立する必要があります。バーチャルプロトタイピングの活用は、ボディやシャーシの寸法精度の向上、製造プロセスの最適化、品質向上を可能にします。

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Predict Dimension and Perceived Quality for External Class-A Surfaces

単一・複数のパーツのプレス成形、鋳造、複合材料成形、溶接・接合プロセスの検証から、ライトルームでの表面品質確認に至るまでのすべてのデータを収集し検証・改善を行うことで効果的なプロセスを構築し、迅速な設計を可能にします。

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ボディインホワイトの寸法精度を考慮した製造

バーチャルプロトタイプを活用し、事前にアセンブリープロセスを検証することで、製造現場の視点を考慮したツールと組立レイアウトの最適化が可能です。 ボディインホワイトにおける重要なパーツやジョイントを早期段階で検証・改善により、コストのかかる後期段階での手戻りを防ぐことも可能です。 さらに、バーチャルプロトタイプの活用は、実物の試作品を用いた衝突テストを削減し、製品化までのリードタイムを大幅に短縮することができます。

Upcoming Webinar June 17th 

シャーシおよびサスペンションの寸法精度を考慮した製造

バーチャルプロトタイピングでは、熱溶接の影響を考慮しながら、シャーシ部品の寸法精度をコントロールが可能です。コンポーネントの幾何学的品質を確保し、最適なフィットと許容差を割り出し、シャーシやサスペンションのアセンブリープロセスの早期段階での最適化を実現します。

Upcoming Webinar July 8th 

Let’s Get Multi-Material Joining Issues Right Together

ESI Groupは、設計、エンジニアリング、製造、連続生産、メンテナンスなど、様々な工程を結びつけるエンド・ツー・エンドのデジタルスレッドを提供しています。 

お客様のプロセスを、単一点の純粋な数値シミュレーションからエンドツーエンドのバーチャルプロトタイピングへの移行し、開発初期段階での設計・製造プロセスの確立を実現する優れた基盤です。

衝突解析やフルビークルテストから、プレス、鋳造、溶接などの製造プロセスに至るまで、ボディエンジニアリングと製造エンジニアリングの両分野に当社の技術力を結集し、今後の持続可能な自動車開発を強力にご支援します。

 

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