SIMULIAとは？機能・用途・導入メリットも徹底解説

1. はじめに

航空宇宙業界に携わる方々が、製品を設計・開発する際には、高度な非線形解析 CAEやマルチフィジックス解析を行えるツールが必要となります。そのような要求に応えるため、多くの技術者がSIMULIA CAEの導入を検討しています。SIMULIAは、ダッソー・システムズ社が提供している構造解析 ソフトウェアや熱解析 ツール、さらに流体解析 シミュレーションにも対応可能なプラットフォームとして知られていますが、その価格や機能、用途、導入メリットなどの情報を的確につかめず、判断に困ることもあるでしょう。

そこで本記事では、SIMULIA CAEの価格情報のみならず、SIMULIA 機能の詳細やSIMULIA 導入メリット、また具体的なSIMULIA 用途などについて、体系的にまとめて解説します。特に、航空宇宙業界 CAEの観点から、極限条件でも正確にシミュレーションを行う意義や、製品設計 最適化や開発期間 短縮につながる活用事例を念頭に置きながら、実際に導入を検討する際のチェックポイントやライセンス形態など、押さえておきたい要点を丁寧にご紹介します。

さらに、試作コスト削減やシミュレーション 実験代替の効果をより高めるには、非線形解析やマルチフィジックス解析をどのように活用するのか、またユーザーフレンドリーな操作性を支えるSIMULIA ユーザーフレンドリーの工夫が具体的にどう役立つかを、根拠を示しつつ説明します。最後には「価格については販売元のダッソー・システムズ株式会社へ直接お問い合わせください」という点にも触れ、購入前に押さえるべきサポート体制や研修制度についても触れます。

では、以下に示す構成に沿って順を追いながら、SIMULIAが持つ多彩な機能やライセンスの仕組み、そして他のCAE ソフト 比較をする際の視点などを詳説していきます。

2. SIMULIAとは？

SIMULIAとは、ダッソー・システムズが提供するCAE（数値解析）向けの総合ソリューションブランドです。世界的にも有名なAbaqusをはじめとして、Isight、fe-safe、Toscaなど、幅広いソフトウェア群を含むため、一度の導入で多角的な解析作業を実現できる点が特徴的です。また、構造解析、熱解析、流体解析といった領域を網羅し、非線形解析 CAEやマルチフィジックス解析にも対応できる点から、さまざまな業界で活用事例が増えています。

航空宇宙業界 CAEや自動車業界 CAEなど、極限環境が想定される分野では、高応力や複合材料の挙動解析が欠かせない場面が多く、そのたびに実際の試作を重ねるのは大変なコストと時間が掛かります。そこで、SIMULIA CAEを用いたシミュレーション 実験代替が重視されるようになっています。熱や流体、構造の相互作用を同時に解析するマルチフィジックス解析が可能なことは、設計や研究開発の精度向上にとって特に重要です。また、建築業界 CAEやエネルギー業界 CAEにおいても、複雑な負荷条件や材料特性を考慮する際にSIMULIAが活躍しており、世界中で多くの実績が積み上げられています。

ここでは、まずSIMULIAがどのようなソフトウェア群で構成されているのか、具体的な主要モジュールや製品名、そして実際どのような業界で活用されているのかをご紹介します。

2.1. SIMULIAの概要と提供元

SIMULIAは、3Dエクスペリエンスプラットフォームで知られるダッソー・システムズ社が展開しているCAE向けソリューションです。ダッソー・システムズはもともとCADソリューションのCATIAなどを提供してきた企業ですが、シミュレーション領域にも積極的に進出し、より総合的な製品開発フローのサポートを可能にしました。中核となるのがAbaqusで、非線形から線形解析まで幅広く対応できることが最大の強みです。

また、近年では3Dエクスペリエンスプラットフォーム上での統合管理が注目されており、シミュレーションからデータ管理、コラボレーションまでシームレスに行える点で、多様な製品開発ニーズに応えられる体制を築いています。こうした背景から、航空宇宙業界における極限環境下でのシミュレーションや、エネルギー業界 CAEにおける大型設備の耐久性検証といった難度の高いプロジェクトでも安心して使える総合プラットフォームとして位置付けられています。

そのため、SIMULIA CAEを検討中の企業や研究機関が知っておきたいポイントとしては、単に個別のソフト導入だけではなく、ダッソー・システムズが提案する包括的なソリューションの一角をなすシステムとして運用できる点にあります。

2.2. 主要なモジュールと製品群

SIMULIAには、Abaqusを筆頭とする複数の解析モジュールが用意されています。Abaqusは構造解析 ソフトウェアとして、金属や複合材料、ゴムなどの大変形を伴うモデルも正確にシミュレーションできる非線形解析 CAE機能を中心に発展してきました。また、Isightは自動化や最適化に特化しており、複数の解析ツールや条件を連携させることで、設計パラメータの探索と最適解の発見を効率化します。

さらに、fe-safeは疲労解析に強みを持ち、振動や繰り返し荷重による金属疲労を評価できるため、自動車業界 CAEや航空宇宙業界 CAEでの安全性評価に不可欠です。そして、Toscaはトポロジ最適化や形状最適化のモジュールとして、形状の自由度を活かしつつ軽量化や性能向上をめざす設計をサポートします。これらの製品群を組み合わせることで、構造や熱、流体の解析から最適化・疲労評価まで、一貫した開発を行うことができます。

これらの複数モジュールは、単独でも強力な機能を発揮しますが、相互運用を前提に設計されているため、複雑な解析シナリオでもスムーズに連携作業が行えるのが利点です。そのため、航空宇宙業界だけでなく、建築業界 CAEやエネルギー業界 CAEといった多岐にわたる領域でSIMULIA 導入メリットが期待されています。

2.3. 活用される主な業界

SIMULIAが広範な機能を備えていることから、導入事例は多彩な業界に及びます。代表的なものを挙げると、自動車業界 CAEでは衝突解析や騒音振動評価、エンジンやバッテリー冷却などが活発に行われています。近年の電動化トレンドにも対応し、モータやバッテリーの熱管理をシミュレーションするケースも増えています。一方で、航空宇宙業界 CAEでは、空気力学と構造力学の相互作用を検討するうえで、非線形解析やマルチフィジックス解析が必要不可欠となり、部品の軽量化や耐久性向上のための最適設計手法が重宝されます。

また、建築業界 CAEでは、高層建築物や大規模インフラの耐震・耐風解析にSIMULIAが用いられ、複雑な負荷条件や地震波を詳細に再現することで、建物や橋梁の設計に活かされています。エネルギー業界 CAEでも、原油プラントや風力発電設備での強度・振動解析を通じて、長期信頼性の確保やメンテナンス計画の最適化が進められています。

こうした複数の分野で利用される背景には、シミュレーション 実験代替としての効果と、試作 コスト削減による効率向上があります。特に航空宇宙などの高リスク・高コスト領域では、信頼性の高いCAEが事業競争力を左右するため、SIMULIAの豊富な機能群が注目を集めているのです。

3. SIMULIAの主な機能と特長

3.1. シミュレーション機能の詳細

SIMULIAの魅力の一つは、多様な物理現象を扱えるシミュレーション機能です。構造解析 ソフトウェアとしては、線形解析、非線形解析、座屈解析、動解析などのバリエーションを網羅しており、部材の材料特性や境界条件を自由に設定できます。さらに、熱解析 ツールとしては定常熱伝導や非定常熱伝導を考慮した熱応力解析が行え、流体解析 シミュレーションでは、流体の流れや圧力分布を解析することで冷却設計、空力設計などに応用できます。

また、一連の解析結果を統合してプロジェクト全体の挙動を評価できるため、例えば航空宇宙業界 CAEでは空気力学解析の結果を受けて構造の強度を検証する、といった複数領域のフィードバックループを構築しやすいです。最終的には、材料選択から部品設計、そして動作テストまで、一貫したフローを支援してくれます。こうした豊富なシミュレーション機能は、新規製品開発や性能向上のためのアイデア検証にも大いに役立つため、研究開発の促進やイノベーション創出の一助となることが期待されます。

加えて、複数の解析手法を組み合わせることで、より現実に近い負荷条件を再現しやすくなります。例えば熱と構造、流体動力学の相互作用を同時に考慮すれば、実験では難しい状況下での挙動を早期に検証でき、設計段階でのリスクを低減することにつながります。

3.2. 非線形解析とマルチフィジックス対応

航空宇宙業界において材料が大きなひずみを受ける場合や、ゴムや樹脂などの非線形挙動を呈する複合材料を評価する際には、非線形解析 CAEが必須となります。SIMULIAのAbaqusを中心とした製品群は、このような高度な非線形挙動の解析に定評があり、接触問題や塑性変形、破壊メカニズムのモデル化など、企業や研究機関が求める精密な評価に対応できるよう設計されています。

また、複数の物理現象を同時に扱うマルチフィジックス解析も、SIMULIAの強力な特長です。例えば激しい流体の流れが構造物に及ぼす力学的影響と、熱伝導による温度上昇や変形の相互関係を同時に評価できるため、極限環境下での信頼性検証や、高度な設計上の問題解決に役立ちます。実際の実験を1つ1つ行うには時間とコストがかかるため、シミュレーション 実験代替として導入し、試作品を繰り返し作る手間を大幅に削減できるのです。

非線形解析やマルチフィジックス解析がもたらすメリットは、主に製品設計の自由度が拡大し、開発速度が向上することです。厳密な挙動予測により、設計者が早期に問題点を洗い出して修正できるため、製品の安全性と完成度が高まるでしょう。

3.3. ユーザーフレンドリーなインターフェース

SIMULIA ユーザーフレンドリーな点にも注目したいところです。高機能なCAEソフトは操作が難しいイメージを持たれがちですが、SIMULIAの操作性は継続的に改善されており、GUIベースの設定画面やプロセスマップなどでスムーズに解析条件を設定できます。たとえば、Abaqus/CAEが提供する段階的なセットアップフローによって、モデル化から解析実行、結果の可視化までを直感的に進められるよう工夫されています。

一方で、エンジニアリングの高度なニーズに応えるための拡張性も重視されており、Pythonスクリプトなどを用いてカスタマイズ性を高めることができます。これにより、独自の材料モデルを定義したり、反復条件下での自動最適化プロセスを組んだりするなど、多彩な要望に応える柔軟性が備わっています。航空宇宙業界でしばしば要求される特殊な解析条件を扱う場合にも、このようなスクリプト機能が有力なサポートとなるでしょう。

もちろん、シミュレーションの規模や複雑さが増すと、ハードウェアリソースの確保も課題になりますが、SIMULIA製品は大規模並列計算の効率化にも配慮されており、ハイパフォーマンスコンピューティング環境での解析にも対応可能です。このように、多様な設計者の要望に応えつつ、ユーザビリティと拡張性の両立を図っている点が高い評価を得ているのです。

4. SIMULIAの導入メリット

4.1. 製品設計の最適化

SIMULIA導入メリットの一つとして、製品設計 最適化をスムーズに行える点が挙げられます。例えばIsightやToscaなどのツールを使って多変量解析や形状最適化を実施すれば、開発時に想定する構造強度や機能要求を満たしつつ、質量やコストを抑えた設計をスピーディに探索できます。これは航空宇宙業界の軽量化競争だけでなく、自動車業界の燃費向上や環境対策、建築業界の耐震設計やエネルギー業界の効率化にもつながる重要な取り組みです。

さらに、組織としてシミュレーション文化を根付かせることで、設計担当者や研究者が試作に依存せず、早い段階から複数案を比較検討できるようになります。このようにシミュレーション 実験代替を推進する体制が整えば、単なる不具合の早期発見だけでなく、より画期的なアイデアをすばやく形にし、市場投入時期を前倒しすることも期待できます。特に競合の激しい航空宇宙産業などでは、こうした優位性が企業の強みを左右しかねないため、SIMULIAの有する多角的な解析機能が重宝されています。

加えて、解析と最適化を繰り返すうちに豊富なノウハウが蓄積され、将来的には設計手法の自動化や高度化にも生かせます。新素材の活用や新しいコンセプトの提案に躊躇せず取り組むためにも、SIMULIAを導入し、組織全体の検討プロセスを効率化することは大きな効果をもたらすでしょう。

4.2. コストと試作回数の削減

SIMULIAを活用する最大の理由として、試作コスト削減や開発期間 短縮があります。試作品を作るたびに製造ラインを動かしたり、部材を調達したり、実機テストを行うには相当なコストとリソースが必要です。特に、航空宇宙業界における大型機器の試作は、それだけでも莫大な費用がかかり、期間の長期化が避けられません。しかし、SIMULIA上で精密なシミュレーションを実施すれば、試作を重ねる前に設計の大きな問題点や改修点を洗い出し、実機実験の回数を大幅に減らせます。

加えて、非線形解析やマルチフィジックス解析を用いることで、厳しい負荷条件を仮想的に再現できます。例えば、過酷な熱環境や大気圏再突入時の衝撃など、実験施設や実機テストでは準備が難しいシナリオをデジタル上で評価することが可能です。これにより、従来であれば複数回必要だったテストキャンペーンの一部をシミュレーションへ置き換えることができ、開発プロセス全体を加速させるだけでなく、リソースの活用効率を高める効果も見込めます。

実際、複数の大手企業がSIMULIA導入を通して開発プロジェクトのサイクルを大幅に短縮した事例が報告されており、コスト面でも数百万ドル規模の削減につながるケースが紹介されています。これらの成果が示すように、シミュレーション主導の開発プロセスは、競争の激しい業界でこそ欠かせないアドバンテージとなるのです。

4.3. 困難な条件下のシミュレーション能力

航空宇宙業界やエネルギー業界で扱われる製品の多くは、温度差や圧力差、振動、衝撃など、複雑で過酷な負荷を想定する必要があります。一見すると再現が難しい極限状態を解析するには、高度なソフトウェア機能と深い専門知識が求められますが、SIMULIAの強みはまさにそのような困難な条件下でも耐えうる解析モデルを組み立てられることにあります。

特に非線形解析 CAEが充実しているため、塑性域に入る金属部材の変形や、衝突や爆発の瞬間的な高応力を含む動的解析など、実験設備では測定が困難な領域も仮想的に可視化できます。さらに、マルチフィジックス解析機能を組み合わせることで、熱エネルギーや電磁場、化学反応が構造強度に及ぼす影響を同時評価することも可能です。こうした精密な検証を行えば、製品の安全性や信頼性を高める対策が着実に行え、最終的には市場において高付加価値を提供できるようになるでしょう。

加えて、SIMULIA ユーザーフレンドリーな操作性やサポートサービスがあるため、高度な解析を必要とする業界でも導入ハードルを下げている点は大きなメリットです。ライセンス費は決して安価ではありませんが、その分リターンを確信できるだけの機能性が備わっているため、投資対効果の面でも十分に評価されています。

5. SIMULIAの価格について

気になるSIMULIAの価格についてですが、非公開となっています。
販売元のダッソー・システムズ株式会社へ直接お問い合わせください。　

6. SIMULIA導入を検討する際のポイント

6.1. マッチする機能の確認

SIMULIAを導入する前に、自社の業務内容と解析に必要とされる機能が本当に合致しているかをしっかりと確認することが大事です。例えば、主に構造解析のみを想定しているならば、Abaqusのメインライセンスだけでも十分かもしれませんが、熱解析 ツールや流体解析 シミュレーションを並行して行う必要があれば、追加モジュールのライセンス取得を検討すべきでしょう。また、非線形解析やマルチフィジックス解析が重要な場合は、Abaqusに加えて対応モジュールのセットアップが必要になるケースもあります。

航空宇宙業界 CAEを例に挙げると、極低温や高速流体を含む解析シナリオが多く、また複合材料を用いた軽量化設計も一般化しています。それらを扱うためには高度な非線形材料モデルや流体-構造連成解析機能が求められるため、SIMULIAが提供するすべてのモジュールが視野に入ってくる可能性があります。導入時に機能要件を正確に洗い出さないと、いざ運用開始後に不足が見つかり、追加購入や構成変更で手間取ることにもなりかねません。

6.2. サポート体制とトレーニング

CAEソフト導入は、ソフトウェアの性能だけでなく、サポートやトレーニングの充実度も成功の鍵となります。SIMULIA サポート体制は、ダッソー・システムズ自身が提供するヘルプデスクやユーザーフォーラム、トレーニングコースなど多岐にわたります。利用者が疑問点を素早く解消できる環境が整っているかどうかは、ソフトの習熟度と導入効果を大きく左右します。

特に航空宇宙業界で活用する場合、解析スキルが高度化するほど、シミュレーションの設定や結果の解釈も複雑化していきます。そのため、専門家によるカスタマイズトレーニングや現場レベルでの指導が必要になるケースもあるでしょう。また、ユーザー同士で情報共有ができるコミュニティが整っているかも、ソフトを使いこなすうえで心強い支援となります。SIMULIA トレーニングや検定制度が機能しているかどうかも確認し、社内で専門人材を育成していく計画を立てることが望ましいです。

6.3. 他のCAEソフトとの比較

世の中には多種多様なCAEソフトが存在しており、構造解析や流体解析に特化したフリーソフトや他社製の統合ソリューションなどもあります。したがって、SIMULIAの導入を本格的に検討する際には、CAE ソフト 比較を行い、自社の解析ニーズや予算、運用体制に最適なツールを選ぶことが求められます。例えば、構造解析に特化した他のソフトウェアと比較した場合、SIMULIAが優れている点は非線形解析やマルチフィジックスに強いだけでなく、ダッソー・システムズの3Dエクスペリエンスプラットフォームとの連携により、製品ライフサイクル全体を通じた効率化が可能なところにあります。

また、初期費用やランニングコスト、ユーザーインターフェースの使いやすさなど、定量的・定性的両面から評価することが重要です。計算速度やサーバ要件といった技術的要因も無視はできません。大規模解析が頻繁に発生する企業であれば、十分な並列化性能が求められるため、同じ投資額でより多くのコアを活用できる仕組みが魅力となるでしょう。慎重に比較検討することで、後々の拡張やバージョンアップにおける柔軟性も確認しつつ、最適な選択を目指すのが得策です。

7. まとめ

ここまで、SIMULIAの主要機能と活用範囲、そしてSIMULIA 価格の概要や導入メリットについて詳しくご紹介してきました。SIMULIA CAEは、構造解析 ソフトウェアや熱解析 ツール、流体解析 シミュレーションといった基本機能だけでなく、非線形解析 CAEやマルチフィジックス解析にも力を発揮する総合プラットフォームです。航空宇宙業界はもちろん、自動車業界 CAE、建築業界 CAE、エネルギー業界 CAEなど、幅広い分野で信頼性を高めるためのシミュレーション 実験代替手段として活用されています。

導入にあたっては、製品設計 最適化や開発期間 短縮、試作 コスト削減などの顕在ニーズに対する具体的なアプローチを認識することが大切です。特に航空宇宙産業のように、高度な非線形解析や複雑な相互作用を伴うマルチフィジックス解析が求められる環境下では、SIMULIA導入メリットがより大きくなる傾向があります。また、企業が潜在的に抱える研究開発効率化やブランド力向上といった問題へも、SIMULIA トレーニングやサポート体制を活用することで貢献できると考えられます。

一方で、SIMULIA 価格はダッソー・システムズ社が提供するライセンス形態や使用範囲によって変動するため、具体的な費用を知りたい際には正規代理店などに見積もりを取るのが最適です。Abaqusなど複数製品を組み合わせる場合は躊躇するような金額になることもありえますが、その分シミュレーションの精度や幅は飛躍的に上がり、長期的な試作 コスト削減や開発の効率化、さらには市場への迅速な製品投入といった大きな効果を得ることができます。

以上を踏まえ、SIMULIAを検討する際には、まず自社の解析ニーズと業務プロセスをしっかり洗い出し、必要な機能を正しく選定すること、そしてサポートやトレーニングを活用できる体制づくりが肝要です。CAE ソフト 比較により他製品と優劣を比較するのも重要ですが、ダッソー・システムズの総合的なソリューションとしてSIMULIAを運用できる点は魅力的な選択肢となるでしょう。価格やライセンス形態への疑問は、公式サイトや問い合わせ窓口への連絡を通して詳細に確認できますので、最終的な導入判断に向けた道筋をぜひ明確にしてみてください。

最後に、シミュレーション 実験代替の意義は大変大きく、特に航空宇宙のような極限環境を扱う現場では、SIMULIAがもたらす成果は計り知れません。今後も技術進歩や市場変化が予想されますが、高い拡張性と確かな実績を兼ね備えたSIMULIA CAEは、将来的にも競合他社と異なる新たな価値を生み出す武器となり得ます。価格情報を含め、入念な下調べと準備を重ね、最適なCAEパートナー選びを行っていただければ幸いです。

＜参考文献＞

・ Dassault Systèmes「SIMULIA シミュレーション・ソフトウェア」https://www.3ds.com/ja/products/simulia