シミュレーション（CAE）

マス目に分けて、物理の式を解く

CAEは、コンピュータで設計や製造を検討する技術の総称で、その中心が数値シミュレーションだ。物の形をそのまま式で解くのは難しいので、形を小さな三角形や四面体のマス目（メッシュ）に分ける。一つ一つのマス目の中なら、力のつり合いや熱の伝わり方を簡単な式で近似できる。

隣り合うマス目は、押し合う力や受け渡す熱でつながっている。この関係を全部まとめると、巨大な連立方程式になる。ソルバーと呼ぶ計算プログラムがそれを解き、どこがどれだけ曲がるか、どこが熱くなるかを求める。固い物の変形を見る構造解析では有限要素法、空気や水の流れを見る解析はCFD（数値流体解析）と呼ばれる。

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何に使われ、どこが難しいか

車がぶつかった時のつぶれ方、飛行機の翼に当たる空気の流れ、電子部品の熱のこもり方、金型に流れ込む溶けた樹脂の広がり方などを、物を作る前に確かめるのに使う。試作と実験の回数を減らし、何通りもの形を比べられる。

難しいのは、答えがマス目の細かさと入れた条件で決まることだ。細かく分けるほど正確になるが、計算の量が大きく増える。材料の性質や境目の条件が実物とずれていれば、計算がどれほど正確でも結果は実物と合わない。だから実験の結果と突き合わせて、計算の確かさを確かめる手間が欠かせない。

日本の会社が担う所

JFEホールディングスは、転炉で溶けた鉄をかき混ぜる様子や、連続鋳造で鋳片を水で冷やす様子など、気体と液体が混ざって流れる現象を解くための数値流体解析ソルバーを開発した。IHIは、航空機エンジン向けのセラミックス基複合材料を作る化学気相含侵法の開発に、CFD解析を使っている。住友電気工業は、CAEとAIを使って、材料選びと性能予測の繰り返しを短くしている。

• 会社図鑑JFEホールディングス（5411）
• 会社図鑑IHI（7013）
• 会社図鑑住友電気工業（5802）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• ENEOSホールディングス（5020）「…いった各種潤滑油、グリース製品の開発を推進するとともに、さらなる高性能化を目指した新規材料の探索ではシミュレーション技術も活用しており、ENEOSホールディングスのAIイノベーション部と連携し、AIシミュレータ「MatlantisTM」を活…」研究開発活動
• 日本製鉄（5401）「…ら1.8GPa級、2.0GPa級へと拡充するとともに、成形特性の体系化、相変態・伝熱・変形を連成した数値解析技術及び金型から直接冷却水を噴出する直水冷工法を開発してきました。」研究開発活動
• 出光興産（5019）「…絶縁特性が要求される電装部品への展開を一層強化、世界各地域での顧客ニーズに細かく対応、改良グレードやCAE技術の提案を通じて関係強化を図り、新規採用活動を実施しています。」研究開発活動
• JFEホールディングス（5411）「更に、同社は、鉄鋼製造プロセスにおける複雑な現象の解明と安定操業を目的として、転炉内での溶鋼の攪拌や連続鋳造での鋳片の水冷却等、鉄鋼製造プロセスにおける大規模な気液二相流現象の解明に特化した数値流体解析ソルバーを開発しました。」研究開発活動
• 住友電気工業（5802）「CAE(Computer-Aided Engineering)技術やAIを活用したDX化を推進することで、材料選定・性能予測サイクルを短縮し、顧客に対するタイムリーな提案を実現しております。」研究開発活動
• 東京瓦斯（9531）「5 東京ガスグループ独自のレーザー式メタン検知技術と数値流体シミュレーション技術を用いて、自然環境下におけるメタン濃度の簡易計測・可視化(以下「本手法」)の実証研究を開始しました。」研究開発活動
• TDK（6762）「一方で、連続的な進化を実現するために、全社共通の基盤技術である材料技術、プロセス技術、製品設計技術、生産技術、評価・シミュレーション技術に磨きをかけ、中長期における全社開発テーマを加速する様に支援しています。」研究開発活動
• 東京エレクトロン（8035）「…なる、プラズマプロセス装置に不可欠なプラズマ技術、熱処理装置で重要な熱制御技術、開発効率を向上させるシミュレーション技術、パーティクルや不純物汚染等を制御するコンタミネーション制御技術等、重要かつ他社との差別化を図る各種コア技術の研究にも注…」研究開発活動
• 三菱マテリアル（5711）「・端子コネクター用銅合金および高性能無酸素銅の開発と量産化・各種シミュレーション技術の開発と応用(鋳造/加工/組織制御/燃焼)・熱マネジメント用銅材料の開発と量産化・ROX素材を活かしたプロセスと商品開発 (※ROX:SCR法により製造され…」研究開発活動
• 電源開発（9513）「…デル開発)既存事業の強化・自動化・DX(デジタル技術を活用した水力発電所保守業務の高度化)・電力系統シミュレーション技術・自然災害に対するレジリエンスの強化(衛星画像データ利用の遠隔監視)」研究開発活動
• ミネベアミツミ（6479）「種々の用途において求められる小型化、高効率化(省エネ)、静粛性及び信頼性等顧客の要求に応じた先進的な製品を市場に先行投入できるよう、各種のシミュレーション技術、解析技術、制御技術及び材料技術等の基礎技術力と製品開発力を強化しております。」研究開発活動
• IHI（7013）「航空機エンジン部品の高温化に対応するセラミックス基複合材料(CMC)の製造において重要な技術として、CFD解析を活用した化学気相含侵(CVI)法の開発を進めています。」研究開発活動
• レゾナック・ホールディングス（4004）「(モビリティ)モビリティ分野では、「走る・曲がる・止まる」というモビリティの基本性能の向上を目指し、材料技術や加工技術、シミュレーション技術を活用してモビリティのイノベーションに貢献します。」研究開発活動
• セイコーエプソン（6724）「材料・加工プロセス開発センターおよびMEMS・デバイス開発センターは、事業戦略と連動した中長期技術開発を担当し、AI開発・分析技術センターは全社共通基盤として、AI技術と分析・CAE技術を最大活用し全事業に対する技術開発を支援します。」研究開発活動
• 古河電気工業（5801）「3 シミュレーション技術及び分析技術に関する取組みとしては、大学や公的機関の先端分析装置を有効活用して研究開発の効率化を推進しており、ナノテラスを活用したコアリション制度に加入しました。」研究開発活動
• セコム（9735）「…空間情報およびその応用技術の研究等6 サービス品質・効率向上のためのオペレーション解析・最適化技術・シミュレーション技術に関する研究等7 超高齢社会の今後の動向を見据えた遠隔医療、医療の質向上・経営効率化の為の病院内のデータ分析技術の研究等…」研究開発活動
• 横浜ゴム（5101）「…研究部門として、精緻でかつ高度な分析・解析技術をベースに物質構造や反応機構等の解明による新素材開発やシミュレーション技術の開発を行い、環境にやさしいタイヤ材料の開発や電子材料用素材・省エネルギー関連への適用技術の開発などを中心に技術の先端に…」研究開発活動
• UACJ（5741）「技術面では、CAE技術やDX・AI技術を用いた先進的な部品加工・検査技術の開発を進めております。」研究開発活動
• インフロニア・ホールディングス（5076）「II.国土強靭化への貢献高耐久路盤材である中央混合方式CAE混合物(製品名「マイルドベース」)を活用とし、国土強靭化に貢献できる技術の開発を進めています。」研究開発活動
• クラレ（3405）「生産技術に関しては、技術本部 技術開発センターにおいてシミュレーション技術を活用した原理原則に基づく生産技術開発を進めており、主要な研究開発テーマについては早期設備化を推進しています。」研究開発活動
• フタバ産業（7241）「取り組み事例として、モノづくりとCAE解析の活用により、物流の効率化も含めた中規模組立部品における早期の構造提案を継続して実施し、2025年12月に発売されたマイナーチェンジ版bZ4Xにリヤフロアパンアッセンブリー等が引き続き採用され、生産…」研究開発活動
• TOYO TIRE（5105）「…術体系「THiiiNK(シンク)」は、当社が将来にわたる中核的技術として位置づけた 「材料技術」、「シミュレーション技術」、「デザイン技術」の3分野の技術を、今後さらに研鑽、高度化し、価値創造を推進していくための道しるべとしていくものであり…」研究開発活動
• ダイセル（4202）「[評価解析センター]評価解析センターでは、微量有機成分の絶対構造解析技術として結晶スポンジ法を獲得し、研究開発および将来的な事業活用を視野に入れた取り組みを進めております。」研究開発活動
• 三井E&S（7003）「2 シミュレーション技術関連 ・経済安全保障重要技術育成プログラム(K-Program)において、研究開発課題「持続的で競争力に優れる海事 産業のための統合シミュレーション・プラットフォームの構築」について株式会社MTIを研究代表者とする…」研究開発活動
• 大同特殊鋼（5471）「・鋼材(高減衰材)における結晶粒径および結晶方位を考慮した超音波数値解析技術の開発鋼材の内部品質保証を目的とした超音波探傷では、探傷方法の設計最適化に数値解析技術を活用しています。」研究開発活動
• 日清紡ホールディングス（3105）「開発シーンでは、従来のモノづくりと評価を主軸としたPDCAサイクルに加え、CAEによる摩擦のシミュレーションや、分子シミュレーション、データマイニングを主体としたデータ駆動型研究開発を加えることにより、開発期間の短縮化、開発品の高性能化、…」研究開発活動
• スタンレー電気（6923）「また、全社共通となるコア技術(配光、デザイン、人間工学、CAE、回路、ソフトウェア、光源、プロセス改革)を常に進化・融合させ、スタンレー技術の根幹を強化していきます。」研究開発活動
• 千代田化工建設（6366）「当社は分析評価技術及びCFD・AI技術を駆使し、ラボスケールでの培養状態を実際の細胞解析データ、CFDによる流体可視化技術、さらにAI解析を組み合わせてデジタルツイン化することで、商用規模での細胞培養状態を正確に把握し、培養結果を予測可能と…」研究開発活動
• クラフティア（1959）「まず、空調設備の運転効率向上や施工品質の安定化を目的として、シミュレーション技術やデジタル技術を活用した検討手法の高度化を進めている。」研究開発活動
• 日鉄ソリューションズ（2327）「最適化技術及びシミュレーション技術(注18)につきましては、公益社団法人SVリーグがレギュラーシーズンに向け導入した「試合日程自動作成システム」に研究成果を適用しております。」研究開発活動

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