設計者向けリアルタイムシミュレーション「Ansysデジタルツイン」おすすめPC
Ansysのデジタルツイン(Twin Builder)やフィジカルAIの構築には、ベースとなる「高精度な3D物理シミュレーション(CAE)」の実行や、「AIモデル・ROM(低次元化モデル)のトレーニング」が含まれるため、ハイエンドなワークステーションが必要になります。
※掲載製品は参考価格となりますので、最新価格については都度お問い合わせください。
製品紹介
Ansys(アンシス)のデジタルツインは、物理シミュレーション(CAE)の高精度な予測能力と、現場の実稼働データやAI/機械学習を融合させて、物理資産の高度な仮想レプリカ(デジタルツイン)を構築・運用するソリューションです。
一般的なIoTデータのみに依存するデジタルツインとは異なり、物理法則に基づいているため、未知の状況に対する予測精度や、「なぜその現象が起きているのか」という根拠(説明性)に極めて優れているのが最大の特徴です。
1. Ansysデジタルツインの全体像と特長
Ansysが提唱するデジタルツインの核となるのは、**「ハイブリッド・デジタルツイン」**というアプローチです。
物理法則ベース(3D-CAE): 流体、熱、構造、電磁界などの緻密なシミュレーション結果を活用します。
データ・AIベース: 現場のセンサーから得られる実測値や、機械学習(ML)のアルゴリズムを活用してモデルを補正します。
これらを組み合わせることで、センサーを物理的に取り付けられない内部の温度や応力をリアルタイムで予測する**「バーチャルセンサ(仮想センサ)」**として機能したり、現場の環境変化に即座に適応したりすることが可能になります。
2. 中核プラットフォーム:「Ansys Twin Builder」
Ansysのデジタルツインを構築・実装するためのメインツールが「Ansys Twin Builder(およびAI機能を含むTwinAI)」です。主に以下の3つの強力な機能を備えています。
① ROM(Reduced Order Modeling:モデル低次元化)技術
高精度な3Dシミュレーションは計算に数時間〜数日かかることがあり、そのままではリアルタイム性が求められるデジタルツインには使えません。
ROM技術は、本質的な物理特性や支配的な効果を保ったまま、重い3Dモデルを瞬時に計算できる軽量なモデル(数式)へと圧縮・縮退化する技術です。これにより、精度を維持しながらリアルタイムでの挙動予測を実現します。
② マルチドメイン・システムシミュレーション
流体、熱、電気回路(SPICE)、制御ロジック、機械部品など、異なる物理領域のモデルを一つのシステムとして繋ぎ合わせてシミュレーションできます。ModelicaやVHDL-AMSなどの標準言語や、他のCAEソフトと連携するためのFMI規格(FMU)にも広く対応しています。
③ IoTプラットフォームへの展開(デプロイ)
構築したデジタルツインモデルをコンテナ化などを用いて、エッジデバイスやクラウド環境(Microsoft Azure、AWS、PTC ThingWorxなど)にエクスポートして実装できます。現場のリアルタイムデータを受信しながら、即座に予測結果をフィードバックする仕組みをシームレスに構築できます。
★アプライドではこれらの開発環境を快適に動作させるワークステーションのご提案を行っています。
一般的なIoTデータのみに依存するデジタルツインとは異なり、物理法則に基づいているため、未知の状況に対する予測精度や、「なぜその現象が起きているのか」という根拠(説明性)に極めて優れているのが最大の特徴です。
1. Ansysデジタルツインの全体像と特長
Ansysが提唱するデジタルツインの核となるのは、**「ハイブリッド・デジタルツイン」**というアプローチです。
物理法則ベース(3D-CAE): 流体、熱、構造、電磁界などの緻密なシミュレーション結果を活用します。
データ・AIベース: 現場のセンサーから得られる実測値や、機械学習(ML)のアルゴリズムを活用してモデルを補正します。
これらを組み合わせることで、センサーを物理的に取り付けられない内部の温度や応力をリアルタイムで予測する**「バーチャルセンサ(仮想センサ)」**として機能したり、現場の環境変化に即座に適応したりすることが可能になります。
2. 中核プラットフォーム:「Ansys Twin Builder」
Ansysのデジタルツインを構築・実装するためのメインツールが「Ansys Twin Builder(およびAI機能を含むTwinAI)」です。主に以下の3つの強力な機能を備えています。
① ROM(Reduced Order Modeling:モデル低次元化)技術
高精度な3Dシミュレーションは計算に数時間〜数日かかることがあり、そのままではリアルタイム性が求められるデジタルツインには使えません。
ROM技術は、本質的な物理特性や支配的な効果を保ったまま、重い3Dモデルを瞬時に計算できる軽量なモデル(数式)へと圧縮・縮退化する技術です。これにより、精度を維持しながらリアルタイムでの挙動予測を実現します。
② マルチドメイン・システムシミュレーション
流体、熱、電気回路(SPICE)、制御ロジック、機械部品など、異なる物理領域のモデルを一つのシステムとして繋ぎ合わせてシミュレーションできます。ModelicaやVHDL-AMSなどの標準言語や、他のCAEソフトと連携するためのFMI規格(FMU)にも広く対応しています。
③ IoTプラットフォームへの展開(デプロイ)
構築したデジタルツインモデルをコンテナ化などを用いて、エッジデバイスやクラウド環境(Microsoft Azure、AWS、PTC ThingWorxなど)にエクスポートして実装できます。現場のリアルタイムデータを受信しながら、即座に予測結果をフィードバックする仕組みをシームレスに構築できます。
★アプライドではこれらの開発環境を快適に動作させるワークステーションのご提案を行っています。
仕様・スペック
Ansys デジタルツイン 推奨おすすめモデル スペック
■ OS:Windows 11 Pro 64bit
■ CPU:intel Core Ultra 9 285 24C(P8+E16) 24T/2.5-5.4GHz/L2:40MB/L3:36MB
■ メモリ:128GB(32GB×4) DDR5-5600(PC5-44800)
■ SSD:2TB (M.2 NVMe)
■ GPU:NVIDIA RTX 5000 Ada 32GB-GDDR6 (CUDAコア 12800基)
■ 電源:1000W 80PLUS GOLD認証 (ATX3.1)
■ 保証:1年間センドバックハードウェア保証
■ OS:Windows 11 Pro 64bit
■ CPU:intel Core Ultra 9 285 24C(P8+E16) 24T/2.5-5.4GHz/L2:40MB/L3:36MB
■ メモリ:128GB(32GB×4) DDR5-5600(PC5-44800)
■ SSD:2TB (M.2 NVMe)
■ GPU:NVIDIA RTX 5000 Ada 32GB-GDDR6 (CUDAコア 12800基)
■ 電源:1000W 80PLUS GOLD認証 (ATX3.1)
■ 保証:1年間センドバックハードウェア保証
用途・実績例
予知保全(Predictive Maintenance): 機器の摩耗や劣化状態をリアルタイムで把握・予測し、予期せぬ故障による大規模なダウンタイムとメンテナンスコストを未然に防ぎます。
運用・性能の最適化: 稼働中のデータをもとに、最も効率的でエネルギー消費の少ない運転条件(最適な制御パラメータなど)を導き出します。
歩留まりと品質の向上: 例えば半導体製造装置や金型において、内部の温度分布など直接測定できないパラメーターをバーチャルセンサで可視化し、生産品質を安定させます。
Ansysのデジタルツインは、製品開発フェーズで多大なコストをかけて作成した「シミュレーション資産」を、そのまま製品の運用・保守フェーズにまで拡張し、ライフサイクル全体に価値をもたらす仕組みです。
運用・性能の最適化: 稼働中のデータをもとに、最も効率的でエネルギー消費の少ない運転条件(最適な制御パラメータなど)を導き出します。
歩留まりと品質の向上: 例えば半導体製造装置や金型において、内部の温度分布など直接測定できないパラメーターをバーチャルセンサで可視化し、生産品質を安定させます。
Ansysのデジタルツインは、製品開発フェーズで多大なコストをかけて作成した「シミュレーション資産」を、そのまま製品の運用・保守フェーズにまで拡張し、ライフサイクル全体に価値をもたらす仕組みです。