APERIA TECHNOLOGIESSOLIDWORKSソリューションで、自動タイヤ インフレーション システムを製作

Aperia Technologiesは、SOLIDWORKSの設計、解析、CFD、プラスチック射出成形解析、テクニカル コミュニケーションのソリューションを使用して、ホイールの回転運動を利用してタイヤの最適な空気圧を維持する画期的な自動タイヤ インフレーション技術を開発しました。

公道を走っている商用トラックの半分以上がアンダーインフレーション状態のタイヤを装着しており、そのうち約10%は20psi以上も空気圧が不足していると言われています。タイヤのアンダーインフレーションは、燃費の低下、タイヤ交換やパンクおよびメンテナンスの頻度増加などの点で、トラック1台あたり年間平均1,800ドル以上のコスト増をもたらし、トラック運送業界を悩ませている問題です。Aperia Technologiesでは、不必要な燃料消費や、本来ならまだ使用できるはずのタイヤの廃棄などの、タイヤのアンダーインフレーションに関わる輸送コストを解消する目的で、Halo® Tire Inflatorシステムを開発しました。

Aperia Technologiesは、最高経営責任者（CEO）のJosh Carter氏と最高技術責任者（CTO）のBrandon Richardson氏によって設立されました。この起業家精神にあふれた2人のエンジニアは、自動車、航空、オートメーション機械、医療機器の製品開発の経歴を持ち、スタンフォード大学（Stanford University）で機械工学設計手法とエネルギー システム分野の修士号を目指していた頃に出会いました。「大学院で何か面白いプロジェクトを探していた私たちは、トラック運送業界で大きな問題となっていたタイヤのアンダーインフレーションに目を付けたのです」とRichardson氏は当時を振り返ります。「問題の大きさを理解したとき、これをビジネスとして始める見通しがついたのです」

2人は2010年にAperia Technologiesを立ち上げ、直ちにHaloの試作品を作り、ホイールの回転運動を利用してタイヤの最適な空気圧を維持する概念実証実験に取り組みました。この装置はホイールに元からあるハブに取り付けられます。Haloによって適正なタイヤ圧が自動的に維持されるため、車両の燃費向上やタイヤ寿命の延長、パンクやメンテナンスの頻度の減少が実現するほか、オイル消費量、ガス排出量、廃棄物を削減できます。

同社は当初、別のCADを使用していましたが、すぐにより優れた開発プラットフォームに移行することを決断しました。Richardson氏は次のように述べています。「設計者やエンジニアの採用に問題があったのです。私たちが採用したい人材のほとんどはSOLIDWORKS®の使い方を習得していました。また統合型のツールの堅牢性とプラットフォームの安定性の点でも、SOLIDWORKSのほうが好ましいと考えました」

Aperiaは2011年7月に、SOLIDWORKS Premium（設計 ） 、 S O L I D W O R K S S i m u l a t i o n P r e m i u m （ 解 析 ）、SOLIDWORKS Flow Simulation（数値（CFD）流体解析）、SOLIDWORKS Plastics Professional（プラスチック射出成形のシミュレーションと解析）、SOLIDWORKS Composer（テクニカル コミュニケーション ソフトウェア）からなるSOLIDWORKSの統合型の製品開発ソリューションへの移行を実施しました。

「SOLIDWORKSに移行したことで開発期間が短縮され、製品をより早く路上で役立てることができました」とRichardson氏は言います。開発の90%以上がSOLIDWORKSを使って完了し、2014年には商品として販売を開始する予定です」

設計の効率化SOLIDWORKSに移行した後、Aperiaでは10～15%の設計の効率化を実現しました。SOLIDWORKSに精通した人材を活用できたこともありますが、そもそも直感的に使用できるソフトウェアであったことも理由の1つです。「SOLIDWORKSに移行したことでワークフローが合理化され、作業が効率的になりました」とRichardson氏は強調します。

課題：ホイールの回転運動を利用してタイヤの最適な空気圧を維持する画期的な自動タイヤ インフレーション技術を開発し、トラック運送業界を悩ませているタイヤの空気圧不足（アンダーインフレーション）の問題を解決する。

ソリューション：SOLIDWORKS Premium (設計) 、SOLIDWORKS Simulation Premium (解析) 、SOLIDWORKS F l o w S i m u l a t i o n ( 数 値 流 体 解析) 、SOLIDWORKS Plastics Professional (プラスチック射出成形のシミュレーションと解析) 、SOLIDWORKS Composer (テクニカル コミュニケーション ソフトウェア）からなるSOLIDWORKSの統合型の製品開発ソリューションを導入する。

結果：•  設計作業を10～15%効率化•  工具製作の期間を30%短縮•  必要な試作品の数を半分に削減•  設計者とエンジニアの採用の問題を解消

「SOLIDWORKSに移行したことで開発期間が短縮され、製品をより早く路上で役立てることができました」

— 最高技術責任者、Brandon Richardson氏

「1つのタスクを実行する間にマウスを何回クリックするかを数えたとしたら、SOLIDWORKSはどれよりも少ないでしょう」とRichardson氏は付け加えています。「SOLIDWORKSのおかげで、実行できるシミュレーションのタイプがスケールアップし、必要な試作品の数を最小限に減らせるようになりました。またSOLIDWORKSでのファイルの取り扱いも気に入っています。パック＆ゴー機能とクラウド ストレージを使用することで、共有やコラボレーションをより簡単かつ効率的に実行できます」

熱伝導と振動の影響のシミュレーションSOLIDWORKS Simulation PremiumとSOLIDWORKS Flow Simulation CFDを使用した結果、必要な試作品の数が半分に減りました。設計のパフォーマンス特性をシミュレーションで研究することで、高い費用がかかる物理実験のみに頼る代わりに、バーチャルなシミュレーション環境で設計に改良を加えて最適化できます。

「当社ではSOLIDWORKS Simulationを使って、熱伝導の解析とエアフローへの影響評価を行っています」とRichardson氏は語ります。「ブレーキによって生成された大量の熱がホイール ハブを通じて当社製品に伝わります。熱だけでなく振動にも対処する必要があり、それにはSOLIDWORKSの動解析機能を利用しています。SOLIDWORKSの導入によって、設計のテストをコンピュータ上で行えるようになり、製作する必要のある試作品の数を大幅に減らすことができました」

生産工具の容易な変更Aperiaはまた、製品の設計から生産用工具の製作までの時間も短縮しました。「SOLIDWORKSを使えばどのような工具の変更が必要か予想できるので、ほぼ理想どおりの生産用工具をすぐに製作できます」とRichardson氏は語ります。「SOLIDWORKSによって、工具のやり直し作業が減り、工具の最終形により早く到達できます」

さ ら に R i c h a r d s o n 氏 は 次 の よ う に 続 け て い ま す 。「SOLIDWORKSによって工具の修正が容易になり、生産用工具の製作期間が3～6か月短縮されました。これは30%の削減に当たります。SOLIDWORKSのおかげで時間の節約が可能になり、より多くの作業をこなせるようになったため、商品の市場投入までの時間も短縮されています」

Aperia Technologiesについて販売代理店：Hawk Ridge Systems（米国、カリフォルニア州、マウンテン ビュー）

本社：1616 Rollins RoadBurlingame, CA 94010 USA電話：+1 415 494 9624

詳細情報www.aperiatech.com

SOLIDWORKS Simulation PremiumとSOLIDWORKS Flow Simulation CFDを使用して熱伝導とエアフローの影響を研究することで、Aperiaは試作品の製作サイクルを短縮しながら設計のパフォーマンスを最適化しています。

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ダッソー・システムズの3Dエクスペリエンス・プラットフォームでは、12の業界を対象に各ブランド製品を強力に統合し、各業界で必要とされるさまざまなインダストリー・ソリューション・エクスペリエンスを提供しています。ダッソー・システムズは、3Dエクスペリエンス企業として、企業や個人にバーチャル・ユニバースを提供することで、持続可能なイノベーションを提唱します。世界をリードするダッソー・システムズのソリューション群は製品設計、生産、保守に変革をもたらしています。ダッソー・システムズのコラボレーティブ・ソリューションはソーシャル・イノベーションを促進し、現実世界をより良いものとするためにバーチャル世界の可能性を押し広げています。ダッソー・システムズ・グループは140カ国以上、あらゆる規模、業種の約19万社のお客様に価値を提供しています。より詳細な情報は、www.3ds.com（英語）、www.3ds.com/ja（日本語）をご参照ください。

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