VPS brochure jp 1VirtualPaintShop® VPS/DIP (浸漬) 2 VirtualPaintShop ®...

世界のVirtua lPa i n tShop®代理店

Germany / Switzerland / Austria

CADFEM GmbH

Marktplatz 2

85567 Grafing b. München

Germany

Phone +49 (0) 80 92-70 05-0

Fax +49 (0) 80 92-70 05-77

E-mail [email protected]

www.cadfem.de

Brazil

ESSS – Engineering Simulation

and Scientific Software

Rodovia SC 401, Km 01, nº 600

Parq.Tec Alfa, Edifício CELTA

5º andar – Sl. 401 Bairro

João Paulo CEP 88030-000

Florianópolis – SC

Brazil

Phone +55-48-9926-3331

Fax +55-48-3953-0000


www.esss.com.br

China

CCA Engineering Simulation Software

(Shanghai) Co., Ltd.

RM. 918, No.777 Zhao Jia Bang Rd

200032 Shanghai

China

Phone +86-21 6471-6031-8

Fax +86-21 6471-6050


www.cca-es.com

Czech Republic

SVS FEM s.r.o.

Skrochova 42

61500 Brno

Czech Republic

Phone +42 (0) 543-254 554

Fax +42 (0) 543-254 556


www.svsfem.cz

France

ANSYS France SAS

Immeuble Central Gare

1, place Charles de Gaulle

Montigny-le-Bretonneux, IDF 78180

France

Phone +33 (0)130-60 98 97



www.ansys.fr

India / Malaysia

CADFEM Engineering Services India PVT Ltd.

H. No: 48, 1st Floor

Parkview Enclave

Old Bowenpally

Hyderabad – 500 009

India

Phone +91-40-27 95 79 50

Fax +91-40-64 54 35 79


www.cadfem-india.com

Italy

EnginSoft SpA

Via della Stazione 27

38123 Trento

Italy

Phone +39 (0) 55-4 37 61 13

Fax +39 (0) 55-4 22 35 44


www.enginsoft.it

日本

サイバネットシステム株式会社

メカニカルCAE事業部〒101-0022

東京都千代田区神田練塀町3

富士ソフトビル

Phone 03-5297-3081

Fax 03-5297-3637


www.cybernet.co.jp/english/

Poland

MESco

ul. Powstancow Slaskich 10

42-600 Tarnowskie Gory

Poland

Phone +48 (0) 32-7 68 36 37

Fax +48 (0) 32-7 68 36 35


www.mesco.com.pl

South Korea

ATES Co. Ltd.

14f Woolim e-Biz Center II, 184-1

Guro3 Dong – Guro-Gu

Seoul 152-769

South Korea

Phone +82-2-890-3800

Fax +82-2-890-3810


www.ates.co.kr

United Kingdom

IDAC Ltd.

Airport House

Purley Way

Croydon, SurreyCR0 0XZ

United Kingdom

Phone +44 (0) 870-1 60 59 00

Fax +44 (0) 870-1 60 59 10


www.idac.co.uk

USA and Canada

OZEN Engineering, Inc.

CADFEM Representation

CU-ICAR Partnership Office

5 Research Drive

Greenville, SC 29607

Phone +1-864-283-7106

Fax +1-864-283-7125


All other countries

CADFEM GmbH

Marktplatz 2

85567 Grafing b. München

Germany

Phone +49 (0) 80 92-70 05-0

Fax +49 (0) 80 92-70 05-77


www.cadfem.de

www.cadfem.de

VirtualPaintShop®

自動車塗装におけるヴァーチャルプロセスチェーンの実現

www.cadfem.de

3

ANSYS, ANSYS Workbench, Ansoft, AUTODYN, CFX, FLUENT and any and all ANSYS, Inc. brand, product, service and feature names,

logos and slogans are registered trademarks or trademarks of ANSYS, Inc. or its subsidiaries in the United States or other countries.

All other brand, product, service and feature names or trademarks are the property of their respective owners.

A Virtual Process Chain for Body in White Painting

VirtualPaintShop® (VPS)

1Virt ualPaintShop®

VirtualPaintShop® は、車体塗装工程の大部分の局面におけるシミュレーションを行うソフトウェアシステムです。このVPSにより、試作実験の前に設計に基づいた車体塗装の結果を評価することができます。

また品質や効率を改善するために塗装工程の改良案をシミュレーションすることも可能です。費用がかかり時間を消費する試行錯誤法の代わりにこのようなコンピュータシミュレーションを導入すれば大きなコスト削減につながります。

VirtualPaintShop ® は以下のモジュールで構成されています。

• VPS/DIP (浸漬) 浸漬工程における残留気泡

浸漬工程後の残留流れ

• VPS/EDC (電着塗装) 電着塗装工程における塗膜厚

• VPS/DRY (乾燥) 乾燥工程における温度プロファイル

• VPS/CATIA Toolkit DIPとEDCのシミュレーションで使用するためのCADマスターモデルとメッシュ生成

上記の本ブローシャーで紹介しているモジュール以外にもVPS/ESC（静電塗装）や、VPS/UV（紫外線硬化）が用意されています。VPS/ESCでは、静電塗装工程による膜厚分布を評価でき、VPS/UVでは、紫外線硬化工程における照射プロファイルを計算することができます。

VirtualPaintShop ® 作業フロー

VPSを利用するお客様の声:

「VPSはBMWグループにおける設計工程に完全統合されています。衝突や疲労のシミュレーションを初めて行うと同時に、新しいホワイトボデー全ての90%がVPSを利用してチェックされます。残り10%は既にチェックされマイナーチェンジが施されているものです。シミュレーションの費用はプロジェクトの独立予算内で十分カバーされています。代替の設計コンセプトもチェックでき、望ましい硬化と腐食・錆防止のための最適な温度分布を得ることが可能です。わたしたちのEC炉のパラメータセットのほとんどは較正されVPSデータベースに追加されており、調整は社内で行っています。さらにBMWではVirtualPaintShop ®を使用することによって設備面でも大きな節減を達成しました。」

Stefan Kern, BMW Group

CAD Data(CATIA V5)

VPS/CATIA Toolkit

(有限要素モデル生成)

VPS/DIP(浸漬)

VPS/EDC(電着塗装）

VPS/DRY(乾燥)

Surface Mesh(衝突/NVH入力データ；LS-DYNA, PamCrash)

製造プロセス

Volume Mesh

(ペイント槽)

VirtualPaintShop ®

VPS/DIP (浸漬)

2 Virt ualPaintShop ®

VPS/DIPは、電着塗装や前処理あるいはクリーニングのために液体で満たされた槽へ入出するホワイトボデーの浸漬や引上げを解析します。

＜主な機能＞

・構造中の気泡や残留流れがある致命的な個所を発見・気体や流れの残留を低減するための構造修正・槽の汚染を低減するための浸漬後の残留流れの解析およびその最小化・VPS/EDCシミュレーションのためのホワイトボデーの最適化・浸漬曲線作成または最適化

結果: 浸漬工程後の残留気泡の表示浸漬工程後の残留流れの表示

手法: 特別な独自ソルバーの利用

入力情報: 構造全てのキャビティと周囲のボリュームメッシュ浸漬曲線

右上: VPS/DIPのグラフィックスウィンドウに表示されるBMW車体モデル。 VPS/DIPのグラフィックスでは非常に大きく複雑なメッシュも効果的で快適に表示することが可能です。

中央左: VPS/DIPのユーザーメニュー。シミュレーションプロジェクトパラメータは問題指向型のユーザーインターフェイスで定義されます。

中央右: 結果表示の例。槽の表面上に残留流れ、槽の表面下に残留気体が表示されています。

右下: 原理を理解するための簡単な例。

VirtualPaintShop®

VPS/EDC (電着塗装)

3Virt ualPaintShop®

VPS/EDCは、車体の電着塗装を解析します。

VPS/EDCを利用することにより、電着槽内部の静電場によってコントロールされる完成車上の下塗り塗膜を計算することができます。

＜主な機能＞

・塗膜厚が不十分となる致命的な個所の発見・キャビティ内への電流の侵入を改善するための構造修正・電界プログラムやタンク内の陽極の適合とその最適化・塗料の変更による効果の解析・電力や塗料などの資源の消費の解析・フェイルセーフ設計による生産損失の低減・工程中の品質検査の費用削減・試作実験の費用削減

結果: 電着塗装工程における塗膜厚表示

手法: ANSYSのカスタマイズによる静電場の有限要素シミュレーション

入力情報: 全てのキャビティと車体周囲のボリュームメッシュ較正された電着パラメータ電界プロセスデータ

.

右上：車体全体の膜厚コンター図

中央左: 任意の位置における塗装中の時間依存の膜厚・電流密度曲線

右下: 車体の各所における膜厚のコンター図

VirtualPaintShop ®

VPS/DRY (乾燥)

4 Virt ualPaintShop ®

VPS/DRYは、乾燥工程中にホワイトボデーの任意の場所における時間依存の詳細な温度変化を計算するものです。

これにより炉の熱源から車体内部の隠れた部品へのエネルギー移動を解析することができます。そして設計の初期段階において温度勾配の観点からコールドスポットや致命的な場所を特定することができます。

＜主な機能＞

・選択した温度幅の範囲内での滞留時間の確認・塗料と接着剤の硬化の確認・焼き入れの状態確認・熱変形および応力解析

結果: 乾燥工程における温度プロファイル

手法: 車体構造上の温度に関する有限要素シミュレーション炉の情報に従った境界条件の形状を自動的に解析

入力情報: 車体構造の有限要素メッシュ炉の情報

VPS/DRYの追加モジュールとして、化学反応シミュレーションのためのVPS/KINが用意されています。VPS/KINにより乾燥工程における塗料と接着剤の硬化状態や材料特性を解析することができます。

右上: Audi R8内の温度結果の例

左下: キャビン内部の温度コンター図

右下: 左下と同じ視点の温度コンター図で特定の温度レベル以上の要素のみ透過させたもの

© Courtesy of Audi AG

VirtualPaintShop ®

VPS/CATIA Toolkit

5Virt ualPaintShop ®

EDCやDIPで利用されるマスター形状やそのメッシュの生成は、非常に詳細な形状が要求されるためデータ量も膨大になり、大変な労力を伴う作業となります。車体全体が、全ての小さな穴や開口部によって内外ともに流体で満たされている状態を表すボリュームメッシュに覆われている必要があるからです。

VPS/CATIA Toolkitのプロセスは、このモデリングプロセスを大幅に短縮するために、形状操作やメッシュ生成をCATIAベースで対話式かつ自動的に行う機能を含んでいます。

結果: VPS EDC/DIPのマスター形状 EDC/DIPシミュレーションに必要なボリュームメッシュ

手法: 形状の取り扱いとメッシュ生成をサポートするためのツール

入力情報: 車体のCADデータ；CATIA V5が望ましい

右上: 詳細データを含んだ典型的なCATIA Toolkitメッシュ

左下：ボリューム生成の原理

右下: 穴を通してつながっているキャビティ周囲のボリュームメッシュの結果

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