CAD vs CAE：主な違いとE3.seriesの優位性

製品作成プロセスには設計、エンジニアリング、製造のステップが必要。これに伴い、各需要に特化したさまざまなツールとソリューションが作られています。この記事では、CADとCAEツールの違いについて理解を深めます。

CAD - Computer Aided Design (コンピュータ支援設計)

製品設計プロセスを文書化・支援し、手作業を置き換えるソリューション。

CADソフトウェアでのワイヤ例

エンジニア、建築家、デザイナーが使用し、2D/3D設計の作成を支援。CADツールは設計プロセスの開発、変更、最適化を容易にします。

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CADソリューションの利点は単なる手作業の自動化を超え、以下のような機能があります：

• 部品表の自動生成
• 集積回路レイアウトの自動化
• 衝突と境界エラーのレポート

機械設計用CADソフトウェアはベクターベースのグラフィックスで従来の設計オブジェクトを表現、またはドットマトリクスデータ構造で設計オブジェクトの全体外観を表示。しかし、形状以上の情報を含みます。技術・エンジニアリング図面の手作業準備と同様に、CAD出力には材料、プロセス、寸法、公差などの情報が、アプリケーション固有の規約に従って含まれる必要があります。

さらに、自動車、船舶、建築設計、義肢など多くの用途で使用されています。

CADの制限例

CADソフトウェアでワイヤを挿入すると、プロジェクトにはこのアイテムのグラフィカル情報のみが含まれます。つまり、色、内部/外部寸法、サプライヤなどのプロパティはありません。これらの情報を手動で追加する必要があります。

CAE - Computer-Aided Engineering (コンピュータ支援エンジニアリング)

CAEは、仮想設計と高度な分析アルゴリズムによるテストから製造計画まで、製品エンジニアリングプロセス全体の手順を表す用語です。

コンピュータ支援エンジニアリングは、何らかの設計ソフトウェアを使用して製品を開発するほぼすべての業界で標準です。CAEは製品設計の次のステップであるだけでなく、物理プロトタイプなしで製品の物理的特性をテスト・シミュレーションできるため、エンジニアリングプロセスの支援にもなります。

CAEの文脈では、最も一般的に使用されるシミュレーション分析タイプには、有限要素解析、計算流体力学、熱解析、マルチボディダイナミクス、最適化が含まれます。

適用領域

CAEの主な目的は、コンポーネントとアセンブリの堅牢性、性能、エネルギー効率、耐久性をテスト、予測、改善し、最終的に優れた製品を作り、必要な物理プロトタイプの数と市場投入までの時間を削減することです。

プロジェクトタイプの例：

• 流体流動
• 質量と熱輸送
• 流体-固体相互作用
• 静的/動的解析
• コンポーネントとアセンブリの応力解析
• 共役熱伝達、伝導、対流、放射

CADに対するCAEの優位性

ワイヤを表現する際、ユーザーはグラフィカルなシンボロジーを作成するだけではありません。インテリジェントなプラットフォームとして、オブジェクト指向アーキテクチャにより、ワイヤとケーブルの配線特性がプロジェクトコンポーネントとして統合的に含まれ、特定メーカーのすべての詳細を持ちます。

E3.seriesでの単線図とマルチライン表現

セグメント直径機能で、ワイヤの分布とハーネスの一部で占有される総外径を表示。異なる特性(断面積や外径)のワイヤを追加すると、セグメント内でワイヤがどのように配置されるかを自動計算し、最小可能径を探索します。

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参考文献：

https://www.simscale.com/docs/simwiki/general/what-is-cae-computer-aided-engineering/
https://en.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_engineering
https://avozdaindustria.com.br/gest-o/softwares-cadcamcae-quais-diferen-entre-eles