Mabe社の、複合領域的アプローチによる 洗濯機の継続的な性能向上

背景

1946年に設立されたMabe社は、メキシコに本社を置く国際的な家電製品メーカーです。洗濯機、ドライヤー、調理用コンロ、冷蔵庫、空調機器、電子レンジなどの多様な家電製品の設計、製造、流通を手がけています。Mabe社のSenior EngineerのMartin Ortega博士によれば、同社は製品の性能向上と開発の加速を目指して、2006年以降Altairテクノロジーの使用範囲を年々拡大させてきました。

継続的な性能向上を可能にする複合領域的アプローチ

Altairテクノロジーの活用により、Mabe社は洗濯機の容量を35%、回転数を24%増加させるとともに、1立方フィートあたりのコストを10%削減することに成功しました。さらに、電力消費量を24%、使用水量を52%削減したほか、製品開発サイクル時間を25%短縮しました。性能向上、コスト削減、新設計の製品化期間短縮の並立という難しい目標を達成したことで、Mabe社は家電市場における競争力を大幅に強化できました。

Mabe社はシミュレーションをいち早く取り入れ、過去10年間、段階的かつ継続的に製品性能の向上に取り組んできました。2006年にまず導入したのは構造解析です。Altair OptiStruct™を用いて、高い品質を維持したまま、コスト削減を目的とした軽量化を達成しました。次にAltair Radioss™を導入して衝撃・落下試験シミュレーションを実施し、輸送中の損傷リスクや損傷に伴うコストを抑えることに成功しました。これだけでも非常に大きな成果といえますが、Altairの複合領域的アプローチによる性能向上の余地はこれに留まりません。Mabe社はシミュレーションの詳細度と適用範囲をさらに広げ、シミュレーションのメリットを最大限に活用しました。

Mabe社は、縦型洗濯機への需要の高まりと設計要件の厳格化への対応策としてモーションダイナミクスシミュレーションに着目し、バランスリングとサスペンションシステムを含めた洗濯槽のモーションダイナミクスのシミュレーションを実行するために、Altair MotionSolve™を導入しました。まず行ったのは、すすぎ・脱水サイクル中の洗濯機の回転数の定義です。ここでは理想のモーターモデルを使用しました。そして、Altair HyperWorks™ Unitライセンスモデルを巧みに使いこなすMabe社は、次の段階でモーターモデルの理想的な設定を排除し、より一層現実に即したシミュレーションに取り掛かりました。そこで使用したのがAltair Activate™です。これには2つの狙いがありました。（1）ブロック図を基に詳細な1Dモーター制御モデルを作成することと、（2）Altair MotionSolveと連成させて複合領域的なシステムレベルシミュレーションを実行することです。