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製造業設計ITソリューション

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応力集中箇所の特定とは？課題と対策・製品を解説

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解析・検証における応力集中箇所の特定とは？

製造業における製品設計において、応力集中箇所の特定は、製品の強度、耐久性、安全性を確保するために不可欠なプロセスです。これは、構造解析や有限要素法（FEM）などのシミュレーション技術を用いて、製品にかかる荷重や外力によって、特定の箇所に応力が集中する領域を事前に予測・評価する作業を指します。この特定により、設計段階での弱点を発見し、破損や故障のリスクを低減するための設計改善を可能にします。

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【工作機械向け】機械設計エンジニア派遣サービス

【工作機械向け】機械設計��エンジニア派遣サービス
株式会社BREXA Technology（旧社名：アウトソーシングテクノロジー）
工作機械業界において、高精度な製品を製造するためには、設計段階での細部へのこだわりと、高度な技術力が不可欠です。 当社の機械設計エンジニア派遣サービスは、お客様のニーズに合わせて、最適なエンジニアを派遣し、高精度な設計を支援します。 【活用シーン】 ・高精度な部品加工を行う工作機械の設計 ・複雑な形状や動きに対応する工作機械の設計 ・既存の工作機械の性能向上を目的とした設計 【導入の効果】 ・高精度な製品設計による品質向上 ・設計期間の短縮とコスト削減 ・技術的な課題に対する迅速な対応
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【CAD/CAM向け】4Uラック/コアUltra/CPU液冷

【CAD/CAM向け】4Uラック/コアUltra/CPU液冷
株式会社ウィズテック
CAD/CAM分野、特に複雑なモデリング作業においては、高い処理能力と安定した動作が求められます。設計データの読み込み、レンダリング、シミュレーションなどの処理は、CPUやGPUに大きな負荷をかけ、作業の遅延や予期せぬフリーズは生産性に影響を与える可能性があります。そのため、高性能なCPUと冷却性能、そして必要に応じたグラフィックスカードの選択が重要となります。当社取り扱いの『ZEUS BTO 4Uラック/Intel Core Ultra/CPU液冷(水冷)AIO』は、これらの要求に応えるべく設計されたマシンです。 【活用シーン】 ・複雑な3Dモデルの設計・編集 ・高解像度レンダリング ・構造解析や流体解析などのシミュレーション ・大規模アセンブリデータの取り扱い 【導入の効果】 ・設計・解析作業の効率向上 ・待ち時間の短縮による生産性向上 ・安定した動作による作業の中断リスク低減 ・カスタマイズによる用途への最適化
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【製造業向け】BTO5U/スレッドリッパーPRO/GPUサーバー

【製造業向け】BTO5U/スレッドリッパーPRO/GPUサーバー
株式会社ウィズテック
製造業における設計最適化では、複雑な3D CADデータの処理や、高度なシミュレーション解析が求められます。特に、設計段階での迅速な検証や、大規模なデータセットの扱いは、開発期間の短縮と製品品質の向上に直結します。これらの要求に応えるためには、高い演算能力と高速なデータ処理能力を持つワークステーションが不可欠です。当社のZEUS BTO 5U ラックマウント/Ryzen Threadripper PRO/GPUサーバーは、これらの課題に対応するために設計されました。 【活用シーン】 ・大規模3D CADデータの設計・編集 ・構造解析、流体解析などのシミュレーション ・レンダリング処理 ・AIを活用した設計支援 【導入の効果】 ・設計サイクルの短縮 ・複雑な設計への対応力向上 ・解析精度の向上による製品信頼性の向上 ・開発コストの削減
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【航空宇宙向け】GEO-DESIGNER

【航空宇宙向け】GEO-DESIGNER
株式会社システムクリエイト
航空宇宙業界において、製品の安全性と信頼性を確保するためには、部品の強度解析が不可欠です。特に、過酷な環境下で使用される航空機部品においては、設計段階での強度評価が製品の性能を左右します。Geo-Designerは、設計工程の生産性を高め、製造工程でのコストを節減する高い効果があります。初期段階での解析をスピーディーに行うことで、製造工程時の設計変更や作り直しを大幅に削減するとともに、それらのリスクを事前に把握して最適な提案と見積もりを迅速に可能にする営業ツールとしても活躍します。 【活用シーン】 ・航空機部品の設計 ・強度評価が必要な部品の解析 ・製造工程における問題点の洗い出し 【導入の効果】 ・設計変更や作り直しの削減 ・最適な提案と見積もりの迅速化 ・製造コストの削減
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【ロボティクス向】銀めっき導電材TecFillerTFMシリーズ

【ロボティクス向】銀めっき導電材TecFillerTFMシリーズ
東洋アルミニウム株式会社
ロボティクス分野における精密制御では、高い信頼性と応答性が求められます。 特に、アクチュエーターやセンサーなどの電子部品においては、微細な信号伝達の正確さが、ロボットの動作精度に直結します。 不十分な導電性は、信号の遅延やノイズの原因となり、精密な制御を妨げる可能性があります。 TOYAL TecFiller TFMシリーズは、優れた導電性を持ち、精密な制御を実現するための導電インキや導電接着剤に求められる性能をサポートします。 【活用シーン】 ・ロボットアームの関節部におけるセンサー接続 ・精密駆動部への導電性接着剤の適用 ・高精度な位置決めシステムにおける配線材 【導入の効果】 ・信号伝達の安定化による制御精度の向上 ・信頼性の高い電子部品の実装 ・製品の小型化・軽量化への貢献
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【製造業設計向け】BTO4Uラック/RyzenAM5/CPU液冷

【製造業設計向け】BTO4Uラック/RyzenAM5/CPU液冷
株式会社ウィズテック
製造業の設計業務では、複雑な3D CADやシミュレーションソフトウェアを快適に動作させるための高い処理能力と安定性が求められます。特に、長時間の設計作業や大規模データの扱いは、PCに大きな負荷をかけ、パフォーマンスの低下や予期せぬシャットダウンにつながる可能性があります。当製品は、CPUクーラーに液冷(水冷)AIOを搭載し、高負荷時でもCPUの温度を適切に管理することで、設計作業の安定稼働をサポートします。 【活用シーン】 ・3D CAD、CAM、CAEソフトウェアの利用 ・大規模アセンブリデータの編集 ・レンダリング作業 ・シミュレーション解析 【導入の効果】 ・設計作業の効率向上 ・長時間稼働時の安定性確保 ・データ処理時間の短縮
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【エンジニアリング向け】数理モデル構築『Mathematica』

【エンジニアリング向け】数理モデル構築『Mathematica』
株式会社ヒューリンクス
エンジニアリング分野、特に設計最適化においては、複雑な計算やシミュレーションを正確かつ効率的に行うことが求められます。設計の初期段階から最終段階まで、様々な条件やパラメータを考慮し、最適な解を導き出すことが、製品の性能向上や開発期間の短縮に繋がります。不十分な解析や計算ミスは、設計のやり直しや製品の性能低下を招く可能性があります。 『Mathematica』は、これらの課題に対し、アイデアの具現化から結果の導出までをシームレスに支援する処理システムとして、設計最適化に不可欠なツールとなります。 【活用シーン】 ・複雑な数理モデルの構築と解析 ・パラメータスタディによる設計空間の探索 ・最適化アルゴリズムの適用 ・シミュレーション結果の可視化と評価 【導入の効果】 ・設計プロセスの効率化と迅速化 ・より精度の高い設計解の発見 ・開発コストの削減 ・製品性能の向上
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【CAD/CAM設計向け】6U/スレッドリッパーPRO/GPU

【CAD/CAM設計向け】6U/スレッドリッパーPRO/GPU
株式会社ウィズテック
CAD/CAM設計業務では、複雑な3Dモデルの作成やシミュレーションにおいて、高い処理能力が求められます。特に、大規模な設計データや高度なレンダリング処理を行う場合、CPUとGPUの性能が設計の効率や品質に大きく影響します。処理能力が不足すると、作業の遅延やフリーズが発生し、生産性の低下につながる可能性があります。当社の『ZEUS BTO 6U ラックマウント/Ryzen Threadripper PRO/GPUサーバー』は、これらの課題に対応するため、高性能CPUとGPUを搭載し、設計業務の効率化を支援します。 【活用シーン】 ・大規模な3D CADデータのモデリング ・複雑な構造解析や流体解析シミュレーション ・高解像度でのレンダリング作業 ・VR/ARを活用した設計レビュー 【導入の効果】 ・設計作業のスピードアップ ・複雑な計算処理の高速化 ・リアルタイムでの設計確認が可能に ・生産性の向上
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【機械製造向け】2次元/3次元統合CAD

【機械製造向け】2次元/3次元統合CAD
株式会社マーブル　
機械製造業界において、機構解析を行う際には、複雑な機構の正確なモデリングと、解析に必要な詳細な図面作成能力が求められます。特に、既存の設計資産を有効活用しながら、解析に適した3Dモデルを効率的に作成することが、開発期間の短縮や精度の向上に繋がります。CADSUPERWorksIIは、こうしたニーズに応えるために、高度な3次元設計環境と、現場の要求に応える独自のモデリング手法を組み合わせた2次元図面作成環境を提供します。 【活用シーン】 ・既存の2D図面資産を活用した3Dモデル化 ・機構解析に適した3Dモデルの作成 ・解析結果を反映した2D図面の作成 【導入の効果】 ・機構解析の精度向上 ・設計・解析プロセスの効率化 ・過去の図面資産の有効活用
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【産業機械向け】国産ハイブリッド2次元CAD

【産業機械向け】国産ハイブリッド2次元CAD
株式会社マーブル　
産業機械業界では、複雑な機構の設計や、その動作を正確にシミュレーションするための精密な図面作成が求められます。特に、機構シミュレーションにおいては、設計変更への迅速な対応や、図面の正確な管理が、開発効率と製品の信頼性に直結します。図面の不備は、シミュレーション結果の誤差や、製造工程での手戻りを招く可能性があります。CADSUPERは、3Dデータにも対応した国産ハイブリッド2次元CADシステムであり、直感的な作図操作、他形式のデータ変換機能、機械要素、専用プロコマンド、レイヤ、投影図、あらゆる作業の一括変更・編集・自動処理といった、設計者に欠かせない機能を提供します。これにより、機構シミュレーションに必要な図面の精度向上と、設計・管理業務の効率化を実現します。 【活用シーン】 ・産業機械の機構設計 ・機構シミュレーション用図面の作成・修正 ・他形式CADデータとの連携 ・製造部門との情報共有 【導入の効果】 ・機構シミュレーションの精度向上 ・設計・修正作業の効率化 ・設計ミスの削減 ・開発リードタイムの短縮
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【製造業向け】3D類似形状検索システム SS4M

【製造業向け】3D類似形状検索システム SS4M
三共精機株式会社
製造業の金型設計においては、過去の設計資産を効率的に活用し、新規設計工数や部品の重複を削減することが求められます。 特に、類似形状の部品を迅速に見つけ出し、流用設計につなげることが、開発期間の短縮やコスト削減に不可欠です。 しかし、品番や図番が不明な場合、形状からの検索が困難であり、設計者の経験や記憶に頼らざるを得ない状況が発生しがちです。 「3D類似形状検索システム SS4M」は、AIを活用した形状検索により、これらの課題を解決します。 【活用シーン】 ・過去に設計した類似形状の金型部品の検索 ・新規金型設計における既存部品の流用検討 ・部品共通化による在庫削減や調達コストの最適化 【導入の効果】 ・類似部品の検索工数を大幅に削減 ・流用設計の促進による新規設計工数の削減 ・重複部品の発生抑制と部品管理の効率化 ・技術継承や業務標準化への貢献
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【製造業向け】BTO 4Uラック/コアUltra/CPU液冷

【製造業向け】BTO 4Uラック/コアUltra/CPU液冷
株式会社ウィズテック
製造業界における設計検証プロセスでは、複雑なシミュレーションや大規模データの処理が求められます。これらの作業には、高い演算能力と安定した動作が不可欠であり、特に長時間の高負荷運用に耐えうる冷却性能が重要となります。当社のZEUS BTO 4Uラック/Intel Core Ultra/CPU液冷(水冷)AIOは、CPU液冷(水冷)システムを搭載し、4Uラックサイズながら高い冷却性能を実現。Intel Core Ultraプロセッサーに対応し、nVidia PRO BlackwellやGeforceなどのカスタマイズも可能で、設計検証の効率化と信頼性向上に貢献します。 【活用シーン】 ・大規模な構造解析や流体解析のシミュレーション ・複雑な3D CADデータのレンダリングと検証 ・AIを活用した設計最適化プロセスの実行 ・開発環境における複数アプリケーションの同時稼働 【導入の効果】 ・設計検証サイクルの短縮 ・高精度なシミュレーション結果の取得 ・ハードウェアの安定稼働によるダウンタイムの削減 ・カスタマイズによる多様な検証ニーズへの対応
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【CAD/CAM設計向け】3Uラック/Ryzen/AM5/液冷

【CAD/CAM設計向け】3Uラック/Ryzen/AM5/液冷
株式会社ウィズテック
CAD/CAM設計においては、複雑な3Dモデルの作成やシミュレーションにおいて、高い処理能力と安定した動作が求められます。特に、設計データのロードやレンダリング、解析処理では、CPUに高い負荷がかかるため、冷却性能が重要となります。当製品『ZEUS BTO 3Uラック/AMD Ryzen/AM5/CPU液冷(水冷)AIO』は、液冷CPUクーラーを搭載し、コンパクトな3Uサイズながらも、高性能なAMD Ryzen AM5プロセッサーを効率的に冷却し、設計作業の遅延を防ぎます。 【活用シーン】 ・3D CADモデリング、レンダリング ・CAMによる加工パス生成 ・構造解析、流体解析などのシミュレーション ・大規模アセンブリデータの編集 【導入の効果】 ・設計作業のレスポンス向上 ・レンダリング時間の短縮 ・高負荷作業時の安定稼働 ・省スペースな設置環境での高性能化
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【製造業向け】BTO5UラックGPUサーバー/コアウルトラ/液冷

【製造業向け】BTO5UラックGPUサーバー/コアウルトラ/液冷
株式会社ウィズテック
製造業におけるシミュレーションでは、複雑な計算処理を高速かつ正確に行うことが、製品開発の効率化やコスト削減に繋がります。特に、設計段階での性能評価や、製造プロセスの最適化には、高い演算能力を持つGPUサーバーが不可欠です。当社のZEUS BTO 5UラックGPUサーバーは、最新のIntel Core Ultraプロセッサーと高性能GPUを搭載し、これらの要求に応えるための強力なプラットフォームを提供します。 【活用シーン】 ・構造解析、流体解析 ・熱解析、電磁界解析 ・CAE全般 ・AIを活用した品質検査 【導入の効果】 ・シミュレーション時間の短縮による開発サイクルの高速化 ・より詳細な条件での解析による設計精度の向上 ・複数シナリオの迅速な評価による最適解の発見
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【機械設計向け】2次元/3次元統合CAD

【機械設計向け】2次元/3次元統合CAD
株式会社マーブル　
機械設計業界では、複雑な機構の解析や検証のために、高精度な3次元モデルと、現場で活用しやすい2次元図面の両方が求められます。特に、機構解析においては、設計変更への迅速な対応や、解析結果に基づいた詳細な図面作成が、製品開発の効率化と品質向上に不可欠です。CADSUPERWorksIIは、これらのニーズに応える統合CADシステムです。 【活用シーン】 ・既存の2次元図面資産を活用した3次元モデル化 ・3次元モデルからの効率的な2次元図面作成 ・機構解析に必要な詳細設計の実現 【導入の効果】 ・設計変更への迅速な対応 ・解析結果に基づいた正確な図面作成 ・開発プロセスの効率化とリードタイム短縮
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【ロボット機構設計向け】みやま工業有限会社

【ロボット機構設計向け】みやま工業有限会社
NPO諏訪圏ものづくり推進機構
ロボットの機構設計においては、軽量かつ高強度な部品が求められます。また、複雑な動作を実現するためには、精密な加工技術と信頼性の高い素材選定が重要となります。当社は、リターン材を基本とする製造プロセスにより、環境負荷低減に配慮しながら、ISO9001規格に基づいた品質マネジメントシステムにより、お客様が満足する製品を一貫して提供することを目指しています。 【活用シーン】 ・ロボットアーム部品 ・駆動部部品 ・外装部品 【導入の効果】 ・軽量化による可動域の拡大 ・高強度による耐久性の向上 ・精密加工によるスムーズな動作
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【ロボティクス向け】BTO5UGPUサーバー/Ryzen/液冷

【ロボティクス向け】BTO5UGPUサーバー/Ryzen/液冷
株式会社ウィズテック
ロボティクス分野における制御最適化では、複雑な計算処理を高速かつ安定して実行できる高い演算能力が求められます。特に、リアルタイムでの精密な制御や、大量のデータを扱うシミュレーションにおいては、GPUの性能と冷却性能が製品の信頼性や開発効率に直結します。当社のBTO5UラックGPUサーバーは、高性能なAMD Ryzen AM5プラットフォームと強力なGPUを液冷システムで冷却することで、これらの要求に応えます。 【活用シーン】 ・ロボットアームの精密な動作制御 ・自律走行ロボットの経路計画・障害物回避 ・AIを活用したロボットの学習・シミュレーション ・産業用ロボットの高度な画像認識処理 【導入の効果】 ・制御アルゴリズムの高速化と精度向上 ・開発サイクルの短縮とコスト削減 ・複雑なタスク実行時の安定性向上 ・最新のAI技術の迅速な導入
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【CAD/CAM設計向け】3Uラック/Ryzen/AM5/液冷

【CAD/CAM設計向け】3Uラック/Ryzen/AM5/液冷
株式会社ウィズテック
CAD/CAM設計の分野では、複雑な3Dモデルの作成やシミュレーションにおいて、高い処理能力と安定した動作が求められます。特に、設計データの増加やレンダリング時間の短縮は、プロジェクトの進行に直結する重要な要素です。当製品は、高性能なAMD Ryzen AM5プラットフォームと、CPUの冷却性能を高める液冷(水冷)AIOを搭載し、長時間の高負荷作業でも安定したパフォーマンスを発揮します。これにより、設計作業の効率化と生産性向上に貢献します。 【活用シーン】 ・3D CADモデリング ・CAMプログラミング ・レンダリング・シミュレーション ・大規模データ処理 【導入の効果】 ・設計作業の高速化 ・レンダリング時間の短縮 ・安定したシステム稼働による作業中断の低減 ・カスタマイズによる最適な環境構築
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CATIA V5 肉厚測定ツール

CATIA V5 肉厚測定ツール
アイコクアルファ株式会社
測定したい部分にマウスポインタを載せるだけで肉厚が数値により表示されるので、直感的な操作で容易に検証が行えます。合わせてグラフィカルな肉厚変化表示と測定結果の出力機能によって、製造系のデザインレビュープロセスを短縮する革新的な能力を提供します。
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超精密ステージ

超精密ステージ
株式会社ピーエムティー
◆超精密位置決めに最適なステージ！ ステージは装置の精度を司る、謂わば心臓部です。 ピーエムティーでは、ウエハ検査装置や露光装置など、高い位置決め精度や繰り返し精度を必要とする装置にお使いいただける、超精密ステージの製作を行っています。
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解析・検証における応力集中箇所の特定

解析・検証における応力集中箇所の特定とは？

製造業における製品設計において、応力集中箇所の特定は、製品の強度、耐久性、安全性を確保するために不可欠なプロセスです。これは、構造解析や有限要素法（FEM）などのシミュレーション技術を用いて、製品にかかる荷重や外力によって、特定の箇所に応力が集中する領域を事前に予測・評価する作業を指します。この特定により、設計段階での弱点を発見し、破損や故障のリスクを低減するための設計改善を可能にします。

​課題

解析精度の限界と時間的制約

複雑な形状や材料特性を持つ製品の場合、高精度な解析には膨大な計算リソースと時間を要し、設計サイクルの遅延を招く可能性があります。

専門知識と経験への依存

応力集中箇所の特定には、高度な解析スキルや長年の経験が必要であり、担当者のスキルレベルによって解析結果の信頼性が左右されることがあります。

設計変更への対応コスト

解析結果に基づいて設計変更を行う場合、手戻りによる追加コストや開発期間の延長が発生しやすく、迅速な意思決定が困難になることがあります。

多様な使用環境への考慮不足

実際の使用環境における様々な荷重条件や温度変化などを網羅的に考慮した解析が難しく、想定外の応力集中が発生するリスクが残ります。

​対策

自動化されたメッシュ生成と解析

高度なアルゴリズムにより、複雑な形状でも自動的に高品質なメッシュを生成し、解析プロセスを効率化することで、解析時間と人的コストを削減します。

AIを活用した解析結果の予測・最適化

過去の解析データや設計パターンを学習したAIが、応力集中箇所を迅速に予測し、設計パラメータの最適化を支援することで、専門知識への依存度を低減します。

クラウドベースの解析プラットフォーム

高性能な計算リソースをオンデマンドで利用できるクラウドプラットフォームを活用し、大規模な解析や多数の設計案の検証を短時間で実行可能にします。

リアルタイムでの設計フィードバック

設計変更が解析結果に与える影響をリアルタイムで可視化し、迅速な設計評価と意思決定を支援することで、開発サイクルの短縮とコスト削減を実現します。

​対策に役立つ製品例

統合型設計・解析システム

CADデータから直接、構造解析や熱解析などを実行し、応力集中箇所を自動検出・可視化する機能を提供します。設計変更の影響も即座に確認できます。

AI駆動型シミュレーション支援ツール

過去の解析データに基づき、応力集中が発生しやすい箇所やその原因をAIが分析・提示します。設計初期段階でのリスク評価を支援します。

クラウド型構造解析サービス

高性能な計算リソースをインターネット経由で利用し、複雑な構造解析を短時間で実行します。多数の設計バリエーションの検証に適しています。

デジタルツイン構築・運用サービス

製品のライフサイクル全体を通じて、実際の使用状況データを解析し、潜在的な応力集中や劣化箇所をリアルタイムで検知・予測します。

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解析・検証

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

企画・設計

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

生産・製造

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

管理・運用

衝突安全性の確認
熱交換・冷却効率の評価
電子機器の放熱性確認
製品の寿命予測
電子機器のノイズ対策
騒音・振動の耐久性
繰り返し使用による疲労破壊予測
マルチフィジックス解析
複合材料の挙動
共振の回避
応力集中箇所の特定
衝撃・落下時による影響
金型・治工具の耐久性評価
製品の保温・断熱性能確認
解析プロセスの標準化
解析データの一元管理
CAEと実測の連携
解析結果の設計部門連携

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3次元測定
CAD&PLM／PDM
CAE
CAM
SCM・ERP・生産管理システム
XR
図面管理・文書管理
設計アウトソーシング
その他製造業設計ITソリューション
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