有限要素法（Finite Element Method）とは、工学や物理学などの分野で、複雑な形状や材質の物体や構造物の解析を行うために用いられる数値解析手法の一つです。物体や構造物を小さな要素に分割し、それらの要素の性質を数値化して計算を行うことで、全体の挙動を解析する手法です。 この有限要素法は、様々な分野で応用されており、例えば構造物の強度解析や振動解析、流体の流れ解析、熱伝導解析などに用いられます。また、製品開発や設計段階での予測、現場での問題解決など、実践的な応用にも役立っています。 本ブログでは、有限要素法の基礎的な考え方や解析の流れ、具体的な適用例などを分かりやすく解説していきます。有限要素法に興味がある方や、これから学ぼうとしている方はぜひ参考にしてください。
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今回は、東京大学生産技術研究所のなかでもAEの分野を研究されている岡部（洋）研究室に取材させていただきました。 当研究室では、航空機など高速輸送用の軽量構造体において、構造部材にセンサを組み込んで簡便に損傷検知を行う構造ヘルスモニタリングや、複合材料構造に適した非破壊検査技術の確立、そしてそれらを統合した体系的な高効率検査システムの確立を目指した、構造健全性診断システムに関する研究などを行っています。 そうしたAEの研究に関して、実際に取り組まれている岡部さま、于さまにお話をうかがいました。
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近年、自動車や航空機などの製品において、品質や信頼性の向上が求められるようになりました。そのためには、製品の構造や材料の評価が不可欠ですが、特に重要なのがアコースティックエミッション計測です。アコースティックエミッション計測とは、製品に発生する微小な音や振動を計測し、異常や欠陥を検出する技術のことです。 しかし、アコースティックエミッション計測は、計測対象の複雑さや計測環境の影響などにより、高精度な計測が難しいという課題があります。そこで、本ブログでは、計測・CAE（Computer-Aided Engineering）連携サービスを用いたアコースティックエミッション計測の高精度化について、詳しく解説していきます。
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超音波を利用した機器は、製造や医療など多くの分野で活用されています。超音波の基本的な知識や、超音波を活用してできることを知っておくことで、業務の質の向上や効率化につながる機器の導入を検討する際に役立ちます。本記事では、超音波の基礎知識のほか、超音波を活用した機器でできること、非破壊検査について解説します。
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在庫管理と発注方式の適正化は、企業にとって重要な課題です。適切な在庫管理と発注方式を実施することで、企業は適切な在庫レベルを維持し、生産性を最適化し、同時にコストを削減することができます。しかし、適切な在庫管理と発注方式を決定するには、正確な需要予測とシミュレーションが必要です。 本記事では、需要予測とシミュレーションにより、在庫管理と発注方式を適正化する方法を探究します。具体的には、どのような需要予測とシミュレーション手法が最適か、どのような情報が必要か、どのような在庫管理と発注方式が最適かを検討します。
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電力需要家に求められる従来の省エネ対策は量・効率の省エネ対策が主でしたが、2013年の省エネ法改正では電力需給バランスを意識した時間の概念を含むエネルギー対策が求められるようになり、電気の需給の状況に照らし電気の需要の平準化を推進する必要があると認められる時間帯(電気需要平準化時間帯)が設定されました。 電気需要平準化時間帯は、具体的には全国一律で7月～9月(夏季)および12月～3月(冬期)の8～22時(土日祝日を含む)と定義されています。地域の需給状況や労働環境などに留意しつつ、事業者は以下のような具体的な電気需要平準化措置を講じる必要があります。
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多くの企業で、事業の達成度や業務効率化などの指標として、デジタル技術を活用した目標の数値化を行っているなか、近年“数理最適化”の活用も注目されています。本記事では、数理最適化の概要を押さえつつ、改善できる課題について解説します。
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研究関連のニュースで“スーパーコンピュータ”という名称を耳にしたことはありませんか。 スーパーコンピュータはHPC（High Performance Computing：ハイ・パフォーマンス・コンピューティング）の一種で、膨大なデータを基に複雑な計算を行えるシステムです。 スーパーコンピュータをはじめとするHPCに対して、「特定の研究分野で使うもの」というイメージをお持ちの方もいるのではないでしょうか。HPCは、次世代のシステムとして、さまざまな分野で活用されています。 本記事では、HPCの用途や活用方法など、基礎的な知識について解説します。
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シミュレーションの技術は、現代社会においては必要不可欠であり、設計製造や建築・建設、気象、物流など、人々の生活を支えるあらゆる分野で活用されています。 しかし、シミュレーションの対象が複雑になるにつれて、計算量も大幅に増大しているという課題もあります。 そのようななか、AIでシミュレーションの計算を代替させる技術として、“サロゲートモデル”が注目されています。 本記事では、サロゲートモデルとはどのような技術なのか、メリット・デメリットも併せて解説しながら、サロゲートモデルの構築・運用支援サービスを紹介します。
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近年、自動車業界を中心に、医療機器業界や産業用ロボット業界など、さまざまな業界で“モデルベース開発”（MBD：Model Based Development）が活用されています。 製造業に携わる担当者のなかには、「モデルベース開発では具体的にどのようなことを行うのか」「モデルベース開発のメリットを知りたい」とお考えの方もいるのではないでしょうか。 この記事では、モデルベース開発の概要をはじめ、導入のメリットや課題を解説します。
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プロセスシミュレーションツールは製造プロセスや物流プロセスをコンピュータ上で再現し、最適化や効率化などの課題解決に役立てることができます。 本ブログでは、プロセスシミュレーターであるWITNESSを用いたCO2排出量シミュレーションについて解説します。具体的には、WITNESSを使ったプロセスモデルの構築方法やパラメータ設定方法、そしてシミュレーション結果の分析方法について詳しく説明します。 WITNESSを用いてCO2排出量を評価することで、カーボンニュートラルをはじめとした取り組みの効果をシミュレーションする方法についても触れていきます。
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IoT機器を用いて製造・電力・建設現場などの稼働状況を把握することで、設備・機械の異常検知やメンテナンス業務の効率化、コスト削減といった業務改善を進められます。 これらの現場で扱われる、IoTデータの大部分が時系列データです。 製造・電力・建設業の現場において「IoTデータを有効に利活用する方法が知りたい」「IoTデータを活用するシステムを導入したい」とお悩みのご担当者さまもいるのではないでしょうか。 本記事では、IoTデータ利活用の段階とメリット・課題を解説します。
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2011年に起こった福島第一原子力発電所の事故によって、多くの原子力発電所が停止しました。原子力発電所の再稼働には、これまで以上に安全性を考慮した新規制基準を満たすことが必要です。 原子力発電所の再稼働に関して「安全性に関する取組みを知りたい」「新規制基準の詳細を把握したい」という企業も多いのではないでしょうか。 この記事では、原子力発電所の重要性や新規制基準、再稼働に向けた取組みなどを解説します。
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GXは政府の施策の一つで、脱炭素社会への取組みは必須と考えられており、大企業だけでなく中小企業でも取組みの輪が広がっています。GXに取組むことで、環境だけではなく企業にもさまざまなメリットがあります。 しかし、GXに取組むにあたって、「メリットが知りたい」「自社のGXを支援するサービスがあれば利用したい」と考える担当者の方もいるのではないでしょうか。 この記事では、GXの概要をはじめ、注目を集める理由やメリットについて解説します。
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現代の工業に影響する材料科学は、すべての“ものづくり”の基盤です。工業製品の材料・物質を研究・開発して、利用価値のある材料をつくり出すため、製造業を支える基幹技術といえます。 本記事では、材料科学の分野や研究内容とともに、材料科学の重要性について解説します。金属材料や無機材料を扱う企業で、材料科学を業務に生かしたいとお考えの方は、ぜひ最後までご覧ください。
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建設業では、地表の測量・計画・設計・施工などの工程で、2次元の紙の図面を用いて、打ち合わせや指示、記録を行っている場合があります。 しかし、紙の図面だけでは理解しにくく、打ち合わせに不参加の人には共有できないという側面から、生産性の低下につながっているという課題がありました。 そのため、政府は、課題の改善策として3次元モデルを利活用するBIM/CIM（Building/Construction Information Modeling,Management）を推進しています。 この記事では、BIM/CIMの概要や違い、活用事例について解説します。
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近年、製造業を中心に、デジタルツインの活用が注目されています。 デジタルツインについて耳にしたことがあるものの、「具体的な概要について知りたい」「活用することでどのようなメリットがあるのだろう」と考えている企業の方もいるのではないでしょうか。 この記事では、デジタルツインの概要や注目される背景、メリットについて解説します。
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2020年10月に政府が宣言したことでカーボンニュートラルを知った方もいるのではないでしょうか。カーボンニュートラルは、国だけでなく、企業も取組むとよい施策です。企業が取組むことで、コスト削減や収益化などのメリットがあると考えられています。 しかし、カーボンニュートラルに取組むにあたって、「カーボンニュートラルの基礎から理解したい」「カーボンニュートラルで課題解決につながるサービスがあれば利用したい」と考える担当者の方もいるのではないでしょうか。 本記事では、カーボンニュートラルの概要や、取組んだほうがよい理由と実現に向けた活動の内容を解説します。
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