構造設計探索ソフトウェア

Φ-Designer ファイ・デザイナー

設計初期に1,000案を自動探索
手戻りのない設計開発へ

軽量化・剛性・振動・耐久性など相反する要件を同時に満たす設計案を、Φ-Designer が設計初期段階で自動探索し、トレードオフを可視化します。試作前に「筋の良い案」に絞り込めます。

無料のお試し計算を申し込む 資料・デモを依頼する

導入コンサルティング・Φ-Designer・ワークステーション（リース）をひとまとめにした月額のトライアルパッケージもご用意しており、設備や環境の準備なしで気軽に導入いただけます。

Φ-Designer の画面（複数の設計案と性能マップを並べて比較できます）
※画面は開発中のものです
  • IN
  • STEP
  • STL
  • INP
  • →
  • OUT
  • STEP
  • STL
  • VTK
  • 1,000+ 自動実行する設計・評価ケース 設計初期段階で複数案を一括探索します
  • 15種 対応する性能・製造要件 性能要件 10 種（重量を含む）＋ 製造要件 5 種
  • 50%off 設計・開発期間 従来の手作業中心の試行錯誤にかかる時間とコストを削減できます

実績・採択・メディア掲載

出展：ものづくりワールド 東京 ／ 人とクルマのテクノロジー展 NAGOYA ／ 計算工学講演会 ／ HuRoC EXPO ／ 日本AM学会 講演大会

CONCEPT設計・解析・試作・評価の繰り返しを、
設計初期の「自動探索」に置き換える

従来の設計開発は 1 案ごとに解析・試作・評価を回すため、後工程で NG が出るたびに設計へ手戻りが発生します。Φ-Designer は設計初期に多数の案を自動で設計・評価し、素性の良い案に絞り込んでから後工程に進めます。

従来の設計開発工程

  1. STEP 1 1案設計
  2. STEP 2 CAE解析 解析結果NG → 設計へ手戻り
  3. STEP 3 試作 製造NG → 設計へ手戻り
  4. STEP 4 評価 性能評価NG → 設計へ手戻り

後工程で発生した NG を都度修正するため、手戻りが発生しやすくなります

Φ-Designer による Design Explorer

  1. STEP 1 性能要件設定 剛性・重量・振動などの要件と制約を入力
  2. STEP 2 複数案を自動設計 1,000ケース超の設計・評価を自動実行
  3. STEP 3 トレードオフ可視化 性能マップで案の素性を一目で把握
  4. STEP 4 絞り込み・出図 選んだ案を STEP / STL で出力

初期に複数案を探索して素性の良い案を選定するため、後工程での NG・手戻りを削減できます

初期形状（材料を削る前の設計領域）
初期形状材料を削る前の設計領域
  • 剛性特化の最適化形状

    剛性特化

    重量を減らしつつ、剛性の低下を最小に抑えます

    重量
    −43%
    剛性
    −23%
    固有振動数
    −11%
  • 振動特化の最適化形状

    振動特化

    同じ重量で 1 次固有振動数を大きく引き上げます

    重量
    −43%
    剛性
    −60%
    固有振動数
    +47%
  • 軽量特化の最適化形状

    軽量特化

    重量を最も削りながら、固有振動数も維持します

    重量
    −57%
    剛性
    −45%
    固有振動数
    +14%
  • バランス型の最適化形状

    バランス型

    剛性・振動・重量をバランスよく両立します

    重量
    −45%
    剛性
    −38%
    固有振動数
    +29%

同じ初期形状と荷重条件から、剛性・振動・重量のどれを重視するかによって、異なる系統の形状が自動で導かれます。性能マップで各案のトレードオフを見比べ、バランスの取れた案を選んで設計を進められます。※ 数値はベルクランクの計算例で、材料を削る前の初期形状と比べた値です（固有振動数は 1 次）。

FORこんな課題をお持ちの方に

設計・解析・開発責任者、それぞれの立場で Φ-Designer が役に立つ場面です。

設計者

振動・熱変形・軽量化を同時に満たす形状を、短期間で出したい

人の直感だけでは難しい多要件の両立を、計算機が探索し、トレードオフを可視化します。設計者は候補の比較と判断に集中できます。

CAE・解析担当

性能のトレードオフを定量的に把握し、設計部門に根拠を示したい

剛性・固有周波数・重量などの関係をマップで可視化します。「なぜこの案か」を数字で説明できます。

開発責任者

試作回数と開発リードタイムを減らしたい。営業用の高機能部品を作りたい

設計初期に筋の良い案へ絞り込むことで後工程の手戻りを削減します。差別化部品の開発にも使えます。

FEATURESΦ-Designer の特徴

高速なトポロジー最適化と AI ベースの探索、FAI 独自の自動計算技術、そして形状最適化モードが、設計者の判断を支える 4 つの柱です。

01

計算機パワーを駆使したアルゴリズム

高速なトポロジー最適化計算と AI ベースの計算アルゴリズムを組み合わせ、1,000回超の設計・試作評価シミュレーションを自動で実行します。設計者の迅速な開発と的確な意思決定を支援します。

02

FAI 独自の自動計算技術

設計感度（目的関数を設計変数で微分したもの）を自動で導出・計算する独自技術により、座屈強度やエネルギー吸収性能など、まだ実装されていない性能要件にも迅速に対応できます。

03

トポロジー最適化と形状最適化の 2 モード

材料の配置そのものを探索するトポロジー最適化（TO）に加え、既存形状の表面を滑らかに動かして性能を高める形状最適化（SO）にも対応します。構想段階の形状創出から、量産設計の改善まで使えます。

04

CAD / CAE とそのまま連携

STEP・STL・INP を読み込み、結果を STEP・STL・VTK で出力します。計算結果をそのまま出図・試作に回せるので、ツール間の変換作業が要りません。

多数の設計候補から解析・評価で数案に絞り込み、製品形状に至る流れ
複数の候補形状を自動生成・評価し、要件を満たす案を製品形状へ落とし込みます

SPECS対応する要求性能

構造・熱流体の性能要件と製造要件を同時に扱えます。ここにない要件も追加対応が可能です。

  • 剛性最大化（コンプライアンス最小化）
  • 最大応力最小化
  • 変位最小化
  • 固有周波数最大化
  • 動的コンプライアンス最小化（周波数応答）
  • 熱ひずみエネルギー最小化（熱変形の抑制）
  • 重量（材料体積率）
許容する圧力損失を変えた 3 条件の熱流体トポロジー最適化結果。左は Y 字、中央と右は枝状の流路
圧力損失と冷却性能のトレードオフを示す、Φ-Designer による 3 次元熱流体トポロジー最適化の計算例です。同じ発熱体・同じ流路率でも、「どこまで圧力損失を許すか」によって最適な流路は Y 字から枝状へと姿を変えます。

FLOW導入の流れ

お申し込みから評価まで、FAI の担当者が伴走します。

  1. 1

    お申し込み

    フォームから課題・用途をお知らせください

  2. 2

    ヒアリング

    担当者から連絡し、対象部品と要件を確認します

  3. 3

    お試し計算（無料）

    お預かりした部品データで FAI が Φ-Designer の計算を行い、結果をお返しします

  4. 4

    評価・本格導入

    結果を一緒に読み解き、ご希望に応じて月額のトライアルパッケージ（目安: 3〜12 か月）へ進みます

PACKAGE

トライアルパッケージ

導入コンサルティング・Φ-Designer・ワークステーションをひとまとめにした月額プランです。初期投資を抑え、設備や環境の準備なしで本格導入を試せます。

  • 導入コンサルティング 対象部品の選定から要件設定、結果の読み解きまで FAI の担当者が伴走します
  • Φ-Designer 期間中、お客様の設計課題で Φ-Designer をご利用いただけます
  • ワークステーション（リース） 計算に必要なワークステーションをリースで提供します。環境構築は不要です

料金・契約条件はお問い合わせください。 パッケージについて問い合わせる →

FAQよくあるご質問

料金はいくらですか？

お試し計算は無料です。本格導入には、導入コンサルティング・Φ-Designer・ワークステーション（リース）をひとまとめにした月額のトライアルパッケージがあり、初期投資を抑えて始められます。料金や契約条件はお問い合わせください。

どのような CAD / CAE データに対応していますか？

入力は CAD ファイル（.step）、形状ポリゴン（.stl）、CAE ファイル（.inp）に対応しています。出力は解析結果（.vtk）、形状ポリゴン（.stl）、CAD（.step）です。

対応していない性能要件があります。追加できますか？

FAI 独自の設計感度自動計算技術により、座屈強度やエネルギー吸収性能など、まだ実装されていない要件にも迅速に追加・対応できます。まずはご相談ください。

トライアルはどのように進みますか？

お申し込み後、担当者からご連絡し、対象部品や設計要件をヒアリングします。お預かりした部品データで FAI が Φ-Designer の計算を行い、複数の設計案と性能マップを結果としてお返しします（無料）。結果の読み解きまでサポートし、ご希望があればワークステーション込みの月額トライアルパッケージで本格導入をお試しいただけます。

既存の部品形状を改善する用途にも使えますか？

使えます。材料配置をゼロから探索するトポロジー最適化（TO）に加え、既存形状の表面を滑らかに動かして剛性や固有周波数などを高める形状最適化（SO）モードがあり、量産中の部品の改善や設計変更にも適用できます。

シミュレーションの経験がなくても使えますか？

要件設定から結果の解釈まで担当者が伴走します。また、計算力学の有資格者・博士人材によるシミュレーション教育のサービスも提供しています。

設計データの取り扱いはどうなりますか？

お預かりする設計データの管理方法については、お問い合わせ時にご説明します。秘密保持契約（NDA）の締結にも対応します。

RELATEDFAI のほかのサービス

DX ソリューション Φ-Solution 課題の抽出から PoC、シミュレーションシステムの開発・導入・運用改善まで伴走します。 詳しく見る → シミュレーション・数学教育 Φ-Seminar CAE・トポロジー最適化・圏論のセミナーを、製品と課題に合わせてカスタマイズします。 詳しく見る →

まずは実際の設計課題にお試しください

対象部品と要件をヒアリングし、お預かりしたデータで FAI が Φ-Designer の計算を行って結果を一緒に読み解きます。資料請求やオンラインデモのご希望も同じフォームから受け付けています。

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導入コンサルティング・Φ-Designer・ワークステーション（リース）をひとまとめにした月額のトライアルパッケージもご用意しており、設備や環境の準備なしで気軽に導入いただけます。