ANSYS DesignXplorer Capabilities

設計の調査

相関研究と実験計画法(DOE:Design of Experiment)アルゴリズムにより、設計空間が自動的にサンプリングされ、入力と出力の相関や設計感度などについて、知見がもたらされます。パラメータを絞り込んで、最も関連性の高い設計入力にフォーカスすることができます。設計についての知見が得られるグラフやレポートも簡単に作成できます。結果として導き出された設計ポイント情報を利用して、設計の最小ポイントと最大ポイントを判別し、応答曲面を構築できます。

出力(パフォーマンス)と入力(設計および動作条件)の関係を把握することは、技術革新への最善策です。シミュレーションへの投資を最も大きく回収できます。

DesignXplorer Capability: Design Exploration

応答曲面

ANSYS DesignXplorerには、業界をリードする各種のアルゴリズムに加え、業界標準アルゴリズムが数多く含まれています。これらのアルゴリズムを使って、設計ポイントのテーブルを解析し、応答曲面を作成できます。応答曲面を使用すると、設計のパフォーマンスを瞬時に予測することができ、実際のシミュレーションを実行する必要がありません。この次数低減メタモデルを、感度研究、最適化、シックスシグマ解析に利用できます。

DesignXplorerは、応答曲面の適合性を統計手法によって評価します。これにより、シミュレーションモデルのパフォーマンスを正確に予測できます。必要な場合、自動リファインメントを利用して、応答曲面の解像度を高めることができます。

,p>DesignXplorerには、業界標準アルゴリズムも含めて、多様なアルゴリズムが用意されています。最も高度なアルゴリズムは、GARS(Genetic Aggregation Response Surface)です。業界をリードするこのアルゴリズムによって、最適な応答曲面の公式化が自動的に発見されます。このアルゴリズムには、相互検証および自動リファインメント機能が組み込まれています。

作成した応答曲面は、DesignXplorerで使用することができます。また、次数低減モデル(ROMS)としてエクスポートし、SimplorerやExcelなど他のツール、さらには他のWorkbenchプロジェクトで使用することも可能です。

DesignXplorer Capability: Response Surface

最適化

業界をリードする設計最適化アルゴリズムによってWorkbenchが動作し、より良い設計を自動的に見つけることができます。これらのアルゴリズムは、ダイレクトソルブにより設計空間を検索することも、応答曲面を使用することも可能です。複数の目標、制約条件、パラメータ関係を考慮に入れ、ユーザーインターフェースでこれらを簡単に定義することができます。Design Xplorerは、最適化の進行状況を追跡します。作成される各種のグラフやテーブルから、トレードオフを評価し、最良の設計案を選ぶことができます。双方向のCADインターフェースを通じて、最終的に導き出された設計パラメータを、CADソフトウェアに簡単に取り込むことができます。

自動化された設計最適化ツールにより、シミュレーションソフトウェアが活用され、設計パフォーマンスが急速に向上します。エンジニア自身の直感や経験からは捉えにくい改善方法も、アルゴリズムによって発見されます。

DesignXplorer Capability: Optimization

シックスシグマ解析

回のシミュレーションで得られるのは、理想的な状況における設計のパフォーマンスの目安に過ぎません。これに対しシックスシグマ解析では、設計パラメータや動作パラメータを変化させた場合に、パフォーマンスがどうなるかを、一定の範囲にわたって調査できます。 これによって重大な設計感度や、シミュレーションで見落とされがちな欠陥が明らかになる場合が少なくありません。

DesignXplorerを使用すると、入力の統計的変動を指定したうえで、製品パフォーマンスの統計的分布を調査することができます。シックスシグマ分布または設計感度を表すグラフが、DesignXplorerによって自動的に作成されます。この情報を利用し、必要に応じてパラメータを固定して、品質やロバストネスを向上させたり、ある程度の許容差を認めてコストを下げたりすることが可能です。

DesignXplorer Capability: Six Sigma Analysis

応答曲面のエクスポート

DesignXplorerでは、応答曲面をエクスポートし、別の場所で再利用することが可能です。業界標準の*.FMUファイルで曲面をエクスポートできます。Simplorer、Matlab、Excelなど、広範囲に及ぶツールにインポート可能です。これらの曲面をWorkbenchに戻し、すばやく評価することもできます。

応答曲面を利用して、特定の設計入力や動作条件のセットに対応する設計パフォーマンスを瞬時に予測できます。

DesignXplorer Capability: Export Response Surfaces

ACT拡張機能

ネイティブのWorkbenchアプリケーションであるDesignXplorerは、ACTで簡単に機能拡張できます。ACTストアに多数の拡張機能が用意されています。ユーザー自身で拡張機能を開発することも可能です。

DXのあらゆる種類のカスタム機能に対し、拡張機能を使用できます。拡張機能を使って、DOEやOptimizationなど、アルゴリズムを追加できます。また、ワークフローの自動作成や、システム間におけるデータの受け渡し(例:CorrelationからDOEへ、RSOからDirect Optimizationへ)も、拡張機能によって可能です。

DesignXplorer Capability: ACT Extensions