世界のEVメーカーで採用されるアルテアのテクノロジー

固有値と結合剛性から音圧波形を予測するサロゲートモデルを構築し、部品特性の変化に対してNVH 性能を瞬時に予測したり、最適化を行えます。

外板張り剛性の座屈荷重を予測するため、決定木にて荷重発生の特性を大別し、AutoML を用いて様々な機会学習アルゴリズムで検証することで、高精度に座屈荷重を予測できます。

※バージョン2022.3 でリリースされた新機能

「physicsAI」は、過去の複数のシミュレーション結果から形状と性能の関係を学習し、最先端の幾何的深層学習（GDL）でメッシュやCADデータから解析結果を予測します。ソルバーで計算した場合と比較して10 ～100 倍の速さで評価でき、CADで形状を変更後physicsAIで瞬時に性能を予測できます。

流体解析結果の予測（構造解析など様々な領域にも適用可能）

音の分析を人が行う場合、専門家不足のためすべての製品をテストできないことや担当者による評価のばらつきが課題となります。

RapidMiner Time Series extensionでFFT 等の時系列データに特化した前処理を行い、特徴量とアルゴリズムを自動で選択、ハイパーパラメータを調整することで、予測のばらつきを低減し、テストコストも削減できます。

ドイツの大手自動車メーカーによるエンジン音の分析

モーターやバッテリーを搭載するため、従来と異なる車体構造を設計する必要があります。軽くて新しいコンセプトを迅速に作成するアルテア独自の開発プロセス「C123 プロセス」は、Ferrari、DAIMLER、JLR、NEVSなど欧州の自動車OEM を中心にコンセプト設計に採用され、開発期間短縮とコスト削減に貢献しています。

1 つの簡易モデル（C2 モデル）から様々な解析用モデルを生成

メッシュ分割不要の新技術「Altair SimSolid」は、開発CAD モデルを修正したりメッシュ作成をすることなく、そのまま構造解析を実行できます。大規模アセンブリでも数秒～数分で解析でき、多くの設計アイディアを設計者自身が解析することで、設計段階で十分な検討を行えます。日野自動車、トヨタ車体、ルノー、JLR など、国内外の多くの自動車OEM に設計プロセスの改革をもたらしている独自技術です。

バッテリーケースおよびFR ダンパーベースの構造解析

陰解法・陽解法を含めた高度な非線形解析および、AMSES、DDM 等を使用した高速振動解析・剛性解析が可能な「Altair OptiStruct」1 つで複数の解析を実行でき、モデル化の工数とソフトウェア費用を削減できます。複数性能を考慮した最適化も可能です。JLR、Ford、GM をはじめ、多くのユーザー実績があります。

バッテリーの熱・振動・疲労・応力解析

大電流を取り扱うEV では発熱問題は避けられません。有限要素ベースの汎用熱流体解析ソルバー「Altair AcuSolve」は、メッシュ品質に依存しない高い精度と安定性を誇り、数千コアの並列計算が可能なスケーラビリティも備えています。剛体と弾性体の連成を含む高度なマルチフィジックス解析や、数十分単位の非定常解析が可能で、効率の良い冷却システムの設計に最適です。また、全てテトラ要素でモデル化できるため、モデル化工数も大幅に短縮します。さらに、チャネル形状最適化や流路のトポロジー最適化も可能です。

HVAC 流路のトポロジー最適化

バッテリー製造工程の条件をシミュレーションで最適化することで、製造コストの低減、製品性能の向上 、製造トラブルの防止と歩留まり向上 の改善が望めます。粉粒体シミュレーションソフトウェア「Altair EDEM」は、非球形粒子で粒子形状を正確に表現でき、湿式プロセスや付着などの複雑な現象を再現できる物理モデルや、数百万粒子を計算するMulti-GPU シミュレーション機能を備えており、多くのバッテリーメーカーやEVメーカーで採用されています。

Altair EDEM によるバッテリー製造プロセスシミュレーション

モーター設計においては、効率・熱・振動・強度など、様々な性能と重量のトレードオフを考慮する必要があるため、開発初期段階で性能を最適化することが重要です。アルテアの広範なソルバーと最適化技術を統合した「Altair e-Motor Director」は、マルチフィジックス解析や最適化、部品を複数のモーターで共有可能なモーター設計環境です。PORSCHE、AMG、ZF などで採用され、リードタイムとコスト削減に貢献しています。

電力変換による損失低減や、回路の素子変更に伴う性能の変化予測には、パワーエレクトロニクスのシミュレーションが有効です。多くの自動車メーカーで採用されている「Altair PSIM」は、高速、高精度、ロバストかつ、他のアルテア製品とも連携して製品の性能、サイズ、コストを最適化でき、目的に応じてモデルの粒度も選択できるパワーエレクトロニクス回路専用のシミュレーションツールです。

Altair PSIM を中心としたエコシステム

EV では、内燃機関が無くなることによりロードノイズやきしみ・がたつき音が顕在化するため、音の対策が重要になります。効率よくフルビークルNVH 解析を実施するための一連のプリ・ポスト機能を備えた「NVH Director」および「Squeak and Rattle Director」により、Ford、JLR、NEVS、SGMWなどの自動車メーカーは、開発初期段階でロードノイズ対策を実施し、低級音の発生リスクを低減しています。モード寄与、節点寄与、TPA など様々な分析機能や、きしみ音を評価するためのスティックスリップテスト結果のデータベースを搭載しています。

NVH Director によるロードノイズ解析

自動車の電動化によりノイズレベルが増大し、EMC 対策はますます重要になっています。電磁界解析ソルバー「Altair Feko」は解析対象のスケールに応じたマルチソルバー環境です。放射・散乱問題、導波路問題、EMCなど、様々な電磁波問題に対応し、ウィンドスクリーンアンテナ、ケーブルカップリング、大規模有限アレーアンテナ、特性モード解析 (CMA) など独自の機能を備えています。DAIMLER、PSA などの自動車メーカーをはじめ多くの実績があります。

PCB配置ごとの電界強度分布

様々な業界で導入が進む「Altair Unlimited」は、CAE に必要なソフトウェア、ハードウェア、無制限のライセンスを一体化したアプライアンス製品です（物理モデルもあり）。高価なCPU やGPU などの費用、ライセンスなどへの設備投資を抑えつつ、変化に柔軟に対応できます。BYOLでアルテア以外のシミュレーションソフトウェアも利用可能です。

直感で利用できるジョブ投入ポータル

製造業のデファクトスタンダードともいえるジョブスケジューラのPBS Professional、直感的なジョブ投入ポータルAccessWeb、HPC の利用状況の管理ポータルAltair Control が使えるスイート製品「Altair PBS Works」で、ユーザーはIT の煩わしさから解放され主業務に専念し、より多くの時間を調査や研究に充てられるようになり、管理者はリアルタイムに状況をダッシュボードで把握し、中長期的なリソース利用状況の分析や今後のリソース計画に必要なデータを簡単に入手できるようになります。もちろん、クラウドのみ、オンプレのみの環境でも利用可能です。

（左）蓄積したデータをチャートで分析　（右）ジョブやノード稼働状況を5 分ごとに更新

多様化する顧客ニーズやテクノロジーの進化への対応、新しいイノベーションの創出が求められる変革の時代には、必要なときに必要な分だけ、柔軟かつスピーディーに計算リソースの拡大、縮小が可能な「クラウドバースティング」ツールが必要です。アルテアのクラウドバースティングは、オンプレミスとクラウドを組み合わせた柔軟なハイブリッド環境を構築でき、AWS、Azure、OCI、Google などのクラウドプロバイダーから任意に選択可能です。

マルチクラウドへオンデマンドにバースティング

「Altair Accelerator」は、チップデザイン界で定評ある業界随一のスピードを誇るワークロードマネージャです。スケーラブルなイベントドリブンアーキテクチャとライセンスファーストスケジュリングにより、スループッ
トの最大化とEDA ライセンスリソースの利用効率最大化を実現し、製品化までの時間を劇的に改善するほか、50% のコスト削減を達成した例もあります。

また、「Altair FlowTracer」は、設計フローの可視化、ハード / ソフトウェアライセンスリソースを考慮したジョブ実行、複数の開発者とフローグラフを共有し開発可能な設計フロー管理プラットフォームです。ジョブの進捗状況の把握やエラーの修正、影響範囲の絞り込みを簡単に行えます。大手半導体メーカーにてテストチップ開発フローに採用されているほか、通信系IC メーカーのデザインフロー社内展開、プロセッサメーカーのテストフロー確立などで活用されています。

設計プロセスと進捗を同時に可視化するFlowTracer のフローグラフ