■CAEとは何か
CAE（Computer Aided Engineering／コンピュータ・エイデッド・エンジニアリング）とは、各種モノ作りの設計や開発において、製造前に強度などの解析を行うことでワークフロー全体の効率化を図るシステム。平たく言えば「解析シミュレーション」だ。

CAEでは有限要素法（Finite Element Method／FEM：構造力学分野で発達した数値解析手法の1つ）などによって、デザイン／設計したモノが求める性能の基準を満たしているかどうかを実際の製品にする前にシミュレーションする。

例えば携帯電話など、デザインや設計の段階で実際の製品になったモノが使用中に壊れたり故障したりすることを防ぐため、ボディやヒンジの素材の特性や強度のデータを入力することで、トラブルが起こりやすい箇所の現象をシミュレーションで確認する。

従来のモノ作りの現場では、試作モデルを何台も制作し、それらを耐久試験などで検証してきたが、CAEではそういった検証をコンピュータで行うため、生産性の向上やコストの低減を実現できる。開発効率もグンと上がるため、その時間やコストを、さらなる品質改善や次のプロダクトに回すことができる。

ちなみに解析できる種類には以下がある。構造解析／応力解析／振動解析／音響解析／衝撃解析／流体解析／熱流体解析／電磁場解析／圧電解析／光解析／機構解析／樹脂流動解析（樹脂金型）／プレス成形解析（プレス金型）／鍛造シミュレーション（鍛造金型）など。

■デザイナーもCAEを使うべき？
上記の理由から、設計、製造、金型の段階でCAEは欠かせないツールとなってきている。であれば、これからもCAEは下流工程で行えばよいという考えもある。だが、せっかく作ったフォルムがCAEによってNGになり、デザインの修正を求められたという経験はプロダクトデザイナーであれば何度も経験しているだろう。そこで、デザインの段階で、解析シミュレーションを行えば、後からのデザイン修正もなくなり、デザイン段階のモデリングデータでそのまま製品化まで進めることができるようになる。これは妥協のないデザインを行う上で、大きなメリットではないだろうか？

もちろんデザイナーはエンジニアではないので、専門的なCAEツールを使いこなすことはできないし、またそれを強いられても困る。そこでPart2で紹介するような統合的CADツールを用いることで、少なくとも潜在化するトラブルのタネを解消することができる。

また、解析ツールとリンクしたデザインの経験を積むことで、より説得力のあるデザインを実現できるようになる。CAEを知ることもまた、デザインスキルの1つではないだろうか。

以下に、デザイナーにとって親しみやすい解析ツールとリンクしたCAD製品を紹介しよう。

●CAEソリューションズ
SpaceClaim
Autodesk Algor Simulation
●アルテアエンジニアリング
solidThinking 8.0

●カテゴリー：3次元モデラー ●価格：525,000円（税込み/初年度保守込み）〜 ●問い合わせ先： 株式会社CAEソリューションズ メール：sales@cae-sc.com URL：http://www.cae-sc.com/products/spaceclaim.html ●主な市場：電機/機械/設計/建築/意匠デザイン

製品の特徴 1．フレキシブル・モデリングテクノロジー：最上流のコンセプトデザインから設計過程全体までを通して発生する予期できない形状変更に対して、柔軟に対応できます 2．統合ワークスペース：部品とアセンブリの統合環境であり、トップダウン設計での部品分割、結合、アセンブリ構成の変更、またはボトムアップ設計のいずれの方法でも行えます 3．連携図面：形状生成や変更を図面上で行い、モデルにも反映することができます。図面は、幾何公差記号、公差寸法、注記等のJIS、ISO、ANSIに準拠しています 4．CAE連携：デザイン中のモデルを直接Autodesk Algor Simulationにワンクリックで転送し、CAEによる強度などの解析が可能です。さらに、解析結果を反映したモデルの修正も、ワンクリックでCAEに反映可能です 5．オープンXMLデータフォーマット：長期的にデータの保護をしつつ、製品データ管理や製品ライフサイクルマネージメントのためのデータアクセスが可能です 6．豊富なデータ互換性： ・データインポート／JT、ACIS、Parasolid、IGES、STEP、VDA、DWG、DXF、CATIA V5/V4、NX、Pro/E、SolidWorks、Inventor ・データエクスポート／ JT、ACIS、Parasolid、IGES、VDA、DWG、DXF、CATIA V5 （各CADネイティブファイルやACIS、ParasolidおよびJTへの対応は、別途オプションが必要です） メーカーより一言 SpaceClaimは、先進的なユーザーインターフェースと非常に柔軟なモデリング機能により、広範囲の方々に3Dモデリング環境を提供しています。SpaceClaimのパワフルな3Dモデリング能力と簡単な操作体系によって、まるで机の上で粘土をこねるように、自由にモデルを作成することができるため、ツールの操作ではなく、デザインに集中することができます。さらにオープンデータフォーマットのため、モデルへのより完全かつ継続的なアクセスを確保できます。 SpaceClaimはAutodesk Algor Simulationとの連携機能も持っています。ボタン1つで、デザインしたモデルをCAE解析に渡すことができるので、意匠設計と強度や熱、機動性の検証などを、機動的に行き来することで、より実現性の高いデザインワークが可能になります。 ［ Back ］

●カテゴリー：CAE ●価格： ・Autodesk Algor Simulation　1,228,500 円（税込み）〜 ・Autodesk Algor Simulation MES　2,294,250円（税込み）〜 ・Autodesk Algor Simulation Professional　3,385,250円（税込み）〜 ●問い合わせ先：株式会社CAEソリューションズ メール：sales@cae-sc.com URL：http://www.cae-sc.com/products/autodesk-algor-simulation.html ●主な市場：電子・電機/機械/土木・建築/精密/医療/航空/エネルギー/プラント ●主なユーザー：ゼネラル・エレクトリック、ヒューレット・パッカード、ボーイング、NASA、ゼネラル・モーターズ

製品の特徴 1．高度な解析機能：Autodesk Algor Simulation（オートデスク・アルゴア・シミュレーション）の広範囲なシミュレーション能力は、線形・非線形材料モデルの静応力解析、メカニカルイベント・シミュレーション（MES）、線形動解析、定常・非定常の熱伝導、定常・非定常の流体解析、静電解析、さらにこれらの連成解析に及んでいます 2．CAD連携による設計品質向上：Autodesk Inventor、Alibre Design、Inovate、IronCAD、KeyCreater、Pro/E、Rhinoceros、Solid Edge、SolidWorks、SpaceClaimといった3次元CADやモデラーとの、3次元モデル連携機能を持ち、さらにACISやSTEPなどの、主要な中間CADファイル形式にも対応したInCADテクノロジを搭載し、複雑な有限要素法解析から簡単な設計検証にまで対応しました 3．統合された操作環境：手軽に使えるプリ・ポストユーザーインターフェースを備え、スケッチ、モデル化、メッシュ生成ツールを統合環境に実現し、CADライクな操作環境で設計者から解析専門者までの幅広いニーズに応えます 4．多くの導入実績：Autodesk Algor Simulationは、自動車、航空宇宙、医学、コンシューマ製品、軍、電力、石油、大規模構造物、微小電気機械素子（マイクロマシン；MEMS）、その他の産業における機械や土木の技術者に支持されています 4．MES（メカニカルイベント・シミュレーション）：MESは、線形・非線形の材料データを用いて3次元モデルの運動変化や応力の時刻歴解析を行うことで、運動による衝突、接触、大変形、座屈、ダイナミックな変形を考慮した解析ができる、Autodesk Algor Simulationならではのテクノロジです メーカーより一言 オートデスクのデジタル・プロトタイプ・ソリューションの1つであるAutodesk Algor Simulationは、設計プロセスの早い段階での意思決定を支援するさまざまなツールを搭載しています。 マルチCAD環境とさまざまな有限要素モデリング・ツールがサポートされたことで、設計初期に設定した製品の仕様が現実的かどうかなどの検討をスムーズに行い、製品の性能を正確に予測できます。 Autodesk Algor Simulationがあれば、実際の製造に取りかかる前に設計を検証して最適化し、業務の効率化、試作への依存の最小化、コストの削減、ミスの低減を実現できます。 ［ Back ］

●カテゴリー：デザイン概念設計ツール／モデリング／レンダリング／アニメーション ●価格： ・solidThinking　500,000円（税込み） ・solidThinking Inspired　600,000円（税込み） ・アカデミック　20,000円（税込み） ●問い合わせ先：アルテアエンジニアリング株式会社／ビジネス開発本部 メール：solidthinking@altairjp.co.jp URL：http://www.solidthinking.com/ ●主な市場：家具メーカー／自動車メーカー／家電メーカー／宝飾メーカー ●主なユーザー：デザイナー／モデラー／エンジニア／研究機関など ●発売時期：2008年9月 ●次期バージョン発売時期：2010年9月

製品の特徴 1．モデリング：NURBSサーフェス、ソリッド、ポリゴンモデリングのすべてに対応しており、こうした技術を簡単に組み合わせることが可能です。また作業履歴も残りますので、後々の編集にも迅速に対応できます 2．レンダリング：リアルタイムレンダリング、レイトレースレンダリング、バッチレンダリング、スケッチレンダリングを搭載し、簡単にフォトリアリスティック／アーティスティックなレンダリングを生成できます（さらに詳しいレンダリング機能については3D CAD/3D CG（レンダリング系）を参照してください） 3．アニメーション：キーフレームアニメーション機能を搭載し、アニメーション作成のための複雑な知識を必要としません。さらにHTMLウェブページやQuickTime VRムービーを生成できます 4．ドローイング：生成されたオブジェクトに寸法や角度などを追記することができるため、簡易的な図面が作成できます。モデルを編集すると、変更と同時に寸法線図もリアルタイムでアップデートします 5．オリジナリティー：デジタル製品開発における画期的なツールであるsolidThinking Inspiredは、モーフォジェネシス（形態形成テクノロジー）を搭載しています。これにより、構造解析の概念をコンセプト段階から取り入れることができ、デザイナーはさらにその出力結果を新たなデザインのインスピレーションとして使用できます 6．ファイル変換：IGES、STEP、STL、DXF、DWG、3DS、Parasolid、Lightwave、Maya、SolidWorks、Rhinoceros、RIB、VDA-FS、VRMLをインポート／エクスポートできます 7．プラットフォーム：WindowsとMac両方に対応しています 8．ドキュメント：Webサイトからチュートリアルとトレーニングマニュアルをダウンロードできます。また弊社トレーニングルームにて定期的にトレーニングを実施しています 9．パートナー：HyperWorksユーザーの方は、パートナーアライアンスにより、新規にライセンスを購入することなくsolidThinkingをお使いいただけます（必要なライセンストークン数を満たしている場合） メーカーより一言 solidThinkingはデザイナーのためのデザインツールです。サーフェサーでありながら、自動化された作業履歴管理により、面の張り直しや最初からの作り直しといったタイムロスを最小限に抑えます。 その他、solidThinking Inspiredとしてモーフォジェネシス（形態形成テクノロジー）を追加しました。これは構造解析における最適化と同じ計算エンジンによるもので、デザイナーが構造物にかかる負荷を理解した上で、新しい形状を容易に把握でき、新しいアイデアを創出し、そこからインスピレーションを得ることが可能になる革新的なツールです。これにより、デザイナーとエンジニアは、コンセプト段階から構造解析の概念を取り入れることができ、今までにないアプローチでのデザインが可能となります。 ［ Back ］