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建設業とシミュレーション:安全な国土構築に向けたCTCの貢献

地震災害などの自然災害の多い日本では、持続可能な国土構築に向けて防災・減災の取り組みが必要不可欠です。その中でもシミュレーション技術は、自然災害の影響評価や効果的対策の立案に活用され、大きな役割を果たしています。

弊社、伊藤忠テクノソリューションズ(CTC)では、30年間以上シミュレーション等の技術提供を通じて安全・安心な国土構築に取り組んで参りました。本稿では、主に建設業界の方に向けCTCの取り組み・ソリューションのご紹介をさせていただきます。


目次[非表示]

  1. 1.地盤及び建設物の解析
  2. 2.プラント分野での配管応力解析
  3. 3.シミュレーション業務推進支援
    1. 3.1.RPA活用
    2. 3.2.お客様への情報提供
  4. 4.シミュレーション活用:お客様の声
  5. 5.伊藤忠テクノソリューションズが提供する建設シミュレーション
  6. 6.おわりに


地盤及び建設物の解析

地盤及び建設物の解析には、様々な解析手法があります。解析条件や求めたい結果に応じて、2次元/3次元解析、静的・耐震・浸透流解析、微小変形/大変形解析など適切な解析手法を選択する必要があります。


水道・鉄道・プラントなどの各種指針において、構造物の強度や耐震性能の評価のため耐震解析実施が推奨されています。水道施設を例に知っておきたい解析手法についてご紹介します。

  耐震解析とは?水道施設を例に耐震工法指針・モデル化例をご紹介 水道施設の耐震解析とは、地震時に水道施設がどの程度耐えることができるかを評価します。水道施設が耐震性を有しているか、対策・改修の必要性の判断のために、この評価は非常に重要です。 最新版の水道施設耐震工法指針・解説2022年版では、耐震性能の判断方法やモデル化手法についての変更点があります。 この記事では、最新版である水道施設耐震工法指針・解説2022年版の内容に従い、水道施設の耐震解析について解説します。 Trans Simulation


土砂崩れの再現など非連続体の挙動をシュミレーションするのに有効な個別要素法(DEM)。今回は、理論からシミュレーション事例まで、個別要素法を徹底解説します。

  個別要素法(DEM)とは?理論と建設・製造業におけるシミュレーション事例のご紹介 個別要素法(DEM)は、建設業界や製造業界など、さまざまな分野で使用される解析手法です。この手法は、物体や粒子の挙動を細部までシミュレーションすることができます。 個別要素法(DEM)は1971年にCundall氏により提案され(1)、数十年以上にわたり発展してきました。近年では多くの現象・問題に対し適用されています。 本記事では個別要素法(DEM)の理論から適用事例までご紹介いたします。 Trans Simulation


プラント分野での配管応力解析

配管応力解析とは、配管システムが様々な荷重や環境条件にどのように応答するかを評価するプロセスです。配管設計を行う際は、内部の流体力を考慮した解析を行うことも必要です。この解析は、配管システムの安全性、信頼性、および耐久性を確保するために極めて重要です。


配管応力解析は、エンジニアリング会社、エネルギー会社、製造業など様々な分野で重要な役割を担っています。重要性と具体的に3つの手法についてご説明します。

  配管応力解析で実現! 未来の安全性とコスト最適化 配管応力解析とは、配管システムが様々な荷重や環境条件にどのように応答するかを評価するプロセスです。これには、温度変化、圧力変動、重力(自重)、地震などの外力が配管に与える影響を評価することが含まれます。この解析は、配管システムの安全性、信頼性、および耐久性を確保するために極めて重要です。 本記事では、配管応力解析の概要とその手法について詳しく説明します。 Trans Simulation


配管の破損や接続部分の緩みによる水漏れの原因となる ”流体力” についてご存じですか?この記事では、流体力を考慮した配管設計の重要性、そしてシミュレーションツールによる流体力の検討について解説しています。

  流体力とは?理論と流体力を考慮した配管設計について解説 工場やプラントの設備には、水や化学薬品などの液体が流れる配管が備わっています。これらの配管には自重や熱膨脹、地震、内部流体の動きなどにより荷重が作用するため、荷重を加えても安全基準を満たした設計になっているか、事前に評価することが重要になります。 この記事では、水などの流体によって引き起こされる力である流体力[北岡 佳貴1] を考慮した配管設計の重要性、そしてシミュレーションツールによる流体力の検討について解説します。 Trans Simulation


シミュレーション業務推進支援

シミュレーション技術の活用には、ソリューションを導入するだけでなく、業務の効率化や精度向上を図る取り組みも欠かせません。


RPA活用

シミュレーション業務においても、データの収集・加工・分析を自動化する事で、より迅速かつ正確な結果を得ることが可能であり、作業時間の大幅な削減や人的ミスの低減が実現できます。業務効率化の新たなブレイクスルーとして大注目のRPA活用についてご紹介します。

  解析業務を効率化!RPAを活用したCAE解析業務の自動化 これまで、作業の自動化と言えば、プログラムを書いて専用のシステムを構築したり、バッチファイルやEXCELのマクロ機能を活用したりするのが一般的で、高いプログラミングスキルや高度な知識が必要でした。 しかしながら、近年ではRPA技術の進歩により、誰でも簡単に高精度な自動化が可能となっています。現在では、一般企業にもRPAの導入・活用が進んでおりますが、主な用途としては経費精算処理の自動化など事務手続きの自動化に適用されていることが殆どです。 この記事では、皆様が実務で行っているCAE解析業務についてRPA(UiPath)の活用事例や、今後期待される展望をご紹介します。 Trans Simulation


お客様への情報提供

弊社では、WEB上で最新事例やマニュアルの公開、Q&A対応やトレーニングの開催等行っております。次稿では、お客様が抱えられている課題解決の一助となるように、情報提供を目的とした「地盤DXへのアプローチ」セミナーを開催させて頂きましたのでご紹介します。

  【招待講演あり!】「地盤DXへのアプローチ」セミナー開催レポート 本セミナーは、内外での地盤DXの事例や地盤分野のシミュレーション技術を通じて、これからシミュレーションに取り組まれるお客様や潜在的な課題をお持ちのお客様向けに今後のヒントとなるような情報提供の場として開催させて頂きました。本記事では、開催内容およびお客様の声をご紹介します。 Trans Simulation


シミュレーション活用:お客様の声

建設分野でシミュレーション技術等を活用しながら、プロジェクト課題解決・研究を進められている以下のお客様に、現在取り組んでいる研究やシミュレーションの活用方法について伺いました。

  • 東京大学大学院 工学系研究科 特任准教授      全 邦釘 氏
  • 清水建設株式会社 技術研究所地盤・基礎グループ 桐山 貴俊 氏 / 小田切 瑞生 氏


インフラ維持管理にAIやICT技術を活用する研究に取り組まれている 全 邦釘 氏。多くのインフラの老朽化が顕在化してきた今こそ求められている研究の内容や、CTCに期待する事をお話し頂きました。

  【最新研究インタビュー】インフラ維持管理や災害現場の状況評価を助けるシミュレーションソフト 今回は東京大学大学院工学系研究科特任准教授でAIやICT技術を活用し、橋梁などインフラ維持管理の生産性を向上するための研究を行っている全さまに取材させていただきました。 全さまは、インフラ関連の研究に加え「ムーンショット型研究開発制度目標3」において、災害現場にAIロボット(無人建設機)の導入を目指す研究にも取り組まれています。   現在取り組んでいる研究やシミュレーションソフトの活用方法についてうかがいました。 Trans Simulation


理論、実測、シミュレーションの各技術を使いながらプロジェクト課題を解決するための研究が進められています。今回は清水建設株式会社の桐山様と小田切様に、現在の研究内容やシミュレーションの活用方法について、現場目線でお伺いしました。

  【清水建設様インタビュー】地盤・基礎研究のシミュレーションソフト活用方法 今回は清水建設株式会社の技術研究所地盤・基礎グループに所属される、桐山さまと小田切さまに取材させていただきました。 地盤工学の分野で,理論,実測,シミュレーションの各技術を使いながら 、プロジェクト課題を解決していくという研究に取り組まれています。 現在取り組んでいる研究やシミュレーションソフトの活用方法についてうかがいました。 Trans Simulation


伊藤忠テクノソリューションズが提供する建設シミュレーション

『伊藤忠テクノソリューションズ』では、“建設業界向けシミュレーション”を提供しています。FEM、DEMをはじめとした解析ソリューションや様々な業務支援の取り組みを通じて、お客様のビジネスニーズに対応しています。また、30年以上シミュレーション業務に向き合い培った知見を用いて、AI等を用いた自動化・共有化や解析コンサルティングサービスまで幅広いお客様のニーズに対応できます。


おわりに

本稿では「安全な国土構築に向けたCTCの貢献」というテーマで建設業と関わりの強いシミュレーション技術に注目し、以下について紹介させて頂きました。

  • 地盤及び建設物の解析
  • プラント分野での配管応力解析
  • シミュレーション業務推進支援
  • シミュレーション活用:お客様の声

弊社では、シミュレーション技術の他にもBIM/CIMやAIなどのテクノロジーを掛け合わせ、日々建設業界のお客様に新たな技術を提供しております。本稿で紹介した事例はごく一部ですので、ご興味がありましたらぜひお気軽にお問い合わせください。


【その他シミュレーションまとめ記事】

  製造業とシミュレーション 様々な分野で活用される技術をご紹介 シミュレーションは現実のシステムやプロセスをモデル化し、コンピュータ上で再現する技術で、多くの産業で利用されています。シミュレーションは多くの業種で広く使われていますが、特に製造産業ではその動きが活発です。 本稿では「製造業とシミュレーション」というテーマで、製造分野に関係するCTCのシミュレーションの取り組みをまとめましたので、ぜひ最後までご覧ください。 Trans Simulation
  水素社会実現に向けてのCTCの貢献:シミュレーション技術と委託解析 水素社会実現に向けた取り組みは、持続可能な未来を作り上げるために必要不可欠です。伊藤忠テクノソリューションズ(CTC)は、そのような社会に向けてシミュレーションサービスを開始しました。 さまざまな課題や要件に基づき、シミュレーション技術と委託解析を活用して、水素社会実現のための最適なソリューションを提供します。本記事では、CTCが水素社会実現に向けてどのような貢献をしているかご紹介します。 Trans Simulation

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