Rolls-Royceのエンジニアは、デザインが完全に鋳造可能であることをどのように確認していますか？

Rolls-Royceのエンジニアが部品の設計を担当している場合、そのサプライヤーは最適な製造プロセスを定義する責任があります。製造開発プロセスの後半になってから製造欠陥や「非適合」が見つかることがよくあります。再作業が必要であり、場合によっては設計エンジニアが部品の生産が開始されるべき時点で再び原点に戻ることがあります。これにより、避けられるコストや遅延が生じ、製品開発のコスト効率に影響を与えます。この状況は、Rolls-Royceの設計エンジニアが航空機の持続可能性の側面を向上させるために大胆なデザインを考案しようとするとさらに起こりやすくなります。保守的な設計から離れることで、経験に頼ることができなくなるからです。

デジタルファーストのアプローチに基づいて、Rolls-Royceのエンジニアは、ESIの鋳造シミュレーションソフトウェアProCASTをベースにしたデジタルワークフローに移行しています。イギリスのダービーにあるRolls-Rollsの材料およびプロセスモデリングエンジニアであるNick Calcuttは、これを「スマートカスタマー」アプローチと呼んでいます。

Rolls-Royceのエンジニアは、「スマートカスタマー」アプローチを採用しています。新しい幾何学を作成するか、新しいサプライヤーを探すかにかかわらず、彼らは今、製造を考慮した設計を最初から行うように努めています。

ProCASTに組み込まれた共同設計ワークフローに依存することで、彼らはより積極的になり、Rolls-Royceの設計、応力、製造の専門家の作業をサポートすることができます。共同設計ワークフローの出力を設計対製造（DfMs）セッションに統合することで、部品設計がサプライヤーに送信される前に厚さや気孔欠陥などのほとんどの製造可能性の問題を特定することができます。チームはすぐに潜在的な解決策を探し出し、製造プロセス開発の初期段階で再作業のコストを評価することができます。

サプライチェーンの現在の製造上の問題に取り組む場合、ニック・キャルカットのチームはより迅速に対応することもできます。ProCASTを使用して、再発する欠陥の根本原因を見つけることができます - 自社側であってもサプライヤー側であっても - そしてジオメトリを修正するなどの是正措置を取ることができます。

再び、共同設計ワークフローは、再作業のコストを議論する堅固な基盤を提供し、必要に応じてチームがサプライヤーの診断を確認できるようにします。

Rolls-Royceのエンジニアは、鋳造シミュレーションソフトウェアに組み込まれた共同設計ワークフローを使用しています。約10分で、チームは部品に対する詳細な予測を実行し、部品が鋳造可能かどうかについての早期の信頼を得ることができます。

約10分のシミュレーション実行で、新たに導入された共同設計ワークフローにより、デザインに関連する鋳造の問題の97％を特定できます。このワークフローは、FEAシミュレーションの専門家だけでなく、ほとんどのエンジニアにアクセスできます。特に大規模で/または高価な鋳造部品の場合、共同設計シミュレーションを実行しない理由を正当化するのは難しいでしょう。

Nick Calcutt

Materials and Process Modelling Engineer, Rolls-Royce

Rolls-Royceの設計エンジニアは、定期的に「マジックフィル」と呼ばれる冷却シミュレーションを実施しています。これは、溶融合金の冷却後に部品の特性を素早く予測します。すなわち、瞬時に冷却されたセットアップを想定しており、これにより、サプライヤーの知的財産に属する材料やプロセスデータが必要ありません。

フルプレゼンテーションをご覧ください | ロールス・ロイスが鋳造シミュレーションソフトウェアをどのように使用し、共同設計からどのように利益を得ているか、ニックからさらなる洞察を得る。ESIのデジタルグローバルイベントESI LIVE 2021の一環として提供された、ロールス・ロイスの完全なビデオプレゼンテーションを視聴するにはこちらをクリックしてください。

知識の移転 | 他の鋳造シミュレーション専門家から、設計の初期段階で鋳造欠陥を予測、分析、測定、回避する方法について学びましょう。2022年6月に開催されるESI Casting Liveイベントに参加して、オンデマンドで視聴するにはこちらをクリックしてください。

著者

Loïc Calba

アウトカムソリューションエキスパート

Loïc Calbaは1995年にフランスのメス＝ロレーヌ大学で機械工学の修士号を取得しました。その後、彼はHowmet Castings（現在のHowmet Aerospace）に参加し、グループのヨーロッパ鋳造モデリングセンターを設立しました。彼の主なミッションは、航空ブレードや構造部品の製造工場、および等軸結晶化、DS、SXプロセスにおけるニッケル/コバルトベースの超合金を用いたガスタービンを支援することでした。Loïcは2005年にESIグループに加わり、ESI ProCASTのビジネス開発を担当した後、ソリューションの中央サポートを率いました。彼は現在、ESIのスマート製造ソリューションの一つであるESI鋳造ソリューションProCASTの責任者です。2022年、LoïcはスイスのIMDラウザンヌでデジタル優秀賞を取得しました。彼はクラウド計算、オンデマンド計算、および鋳造用デジタルツインなどの新しいデジタル機能の実装を通じて、デジタル変革をサポートしています。