FAIと加藤軽金属工業が共同開発、アルミ押出成形向け次世代形材設計支援システム

PR TIMES より

記事の要約

• 株式会社FAIと加藤軽金属工業株式会社が次世代の形材設計支援システムの共同研究開発を開始
• トポロジー最適化技術を活用し、アルミ押出成形の型材設計を効率化
• 試作コストと時間を削減し、製品品質の向上を目指す

アルミ押出成形の形材設計を効率化する次世代の形材設計支援システム共同研究開発を開始

株式会社FAIと加藤軽金属工業株式会社は、アルミ押出成形の型材設計における課題を解決するため、トポロジー最適化技術を活用した新たな型材形状の最適化システムの開発に着手した。このシステムは、設計の試行錯誤を大幅に削減し、設計精度の向上、コスト削減、製品品質の向上を目指すものだ。

本システムでは、設計要件と形材の設計領域を入力することで、横方向の荷重に対する耐性を解析し、最適な押出形材の断面形状を導出する。従来の金型設計における試作やシミュレーションの繰り返しによる時間の浪費、材料の無駄によるコスト増、横荷重に対する強度不足の懸念といった課題を解決することが期待されるだろう。

現在、本システムは試作段階にあり、初期の設計検証およびシミュレーションを進めている。今後は、設計検証とシミュレーションの高度化・高速化、実際の製造現場での検証を行い、システムの有効性を確認し、実証実験とフィードバックの反映を踏まえ、より実用的なシステムへと改良を加えていく予定だ。

次世代の形材設計支援システムの主な特徴

トポロジー最適化について

トポロジー最適化とは、力学の原理と数値シミュレーションを用いて最適な材料配置を導き出す技術のことを指す。主な特徴は以下の通りだ。

• 強度や剛性を維持しつつ軽量化を実現
• 材料の配置を最適化
• 無駄な材料を削減

この技術は、強度や剛性を維持しながら、応力のかからない部分や構造的に重要でない部分の材料を削り取ることで軽量化を実現する。今回開発されたシステムでは、断面形状のデータを基に、横方向の荷重に対する耐性を計算し、曲げに強い最適な形状を計算するために活用されている。

次世代の形材設計支援システムに関する考察

株式会社FAIと加藤軽金属工業株式会社が共同で開発する次世代の形材設計支援システムは、アルミ押出成形業界に革新をもたらす可能性を秘めている。特にトポロジー最適化技術を活用することで、従来の設計プロセスにおける試行錯誤を大幅に削減し、コスト削減と製品品質の向上に貢献することが期待されるだろう。

今後の課題としては、システムの汎用性と使いやすさの向上が挙げられる。様々な設計要件や材料に対応できるよう、パラメータの調整や最適化アルゴリズムの改良が必要となるだろう。また、設計者が直感的に操作できるインターフェースの開発も重要だ。

将来的には、AI技術との融合により、設計者がより高度な設計を行えるようになることが期待される。例えば、過去の設計データやシミュレーション結果を学習し、最適な形状を自動的に提案する機能などが考えられるだろう。これにより、設計者はより創造的な作業に集中できるようになるはずだ。

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