デジタル技術と自動化の進展により、自動車産業は大きな転換期を迎えています。
従来、自動車開発の過程では、クラッシュテストや耐久試験などの物理試験が中心でした。
しかし近年、開発スピードとコスト削減の両立を目指す中で、**CAE （Computer-Aided Engineering：コンピュータ支援工学）を活用したバーチャル試験（Virtual Testing）**が急速に普及しています。
これは単なるツールの進化ではなく、設計・解析・検証の方法そのものを変える革新です。
では、この「バーチャル試験」は本当に物理試験を完全に置き換えることができるのでしょうか？
この記事では、TASVINAのエンジニアリング視点から、その現状と未来を考察します。
物理試験 ― 信頼性の基盤
自動車開発における物理試験は、100年以上にわたって品質と安全性を支えてきました。
クラッシュ試験、振動・騒音評価、熱特性や耐久性テストなど、あらゆる要素が実車を使って検証されます。
この方法の最大の利点は、**「実際に起こる現象を正確に測定できること」**です。
しかし、試験設備や試作車両のコストは莫大で、1回のクラッシュテストで数千万円規模の費用がかかることも珍しくありません。
また、設計変更があるたびに試作を作り直す必要があり、開発期間の延長を招きます。
市場の変化が速く、短期間での開発が求められる現在、従来の物理試験だけに依存する開発は非効率的になりつつあります。
バーチャル試験 ― デジタル技術がもたらす進化
CAE技術は、開発プロセスを根本的に効率化するための強力な手段です。
エンジニアは、実際の試作を行う前に3Dデジタルモデル上で車両構造や材料特性を再現し、負荷・温度・振動などの挙動をコンピュータ上で解析できます。
代表的なソフトウェアとしては、ANSYS、Simcenter、Abaqus、Altair、LS-DYNAなどがあり、構造解析、流体解析、熱伝導解析、衝突解析など、幅広いシミュレーションが可能です。
バーチャル試験の主な利点は以下の通りです：
- コスト削減：物理試験の30～60％を削減可能。
- スピード向上：数か月かかる評価を数時間で実施。
- 最適化設計：設計変更を即時に反映し、複数パターンを効率的に比較。
つまり、エンジニアは試作を作る前に問題点を発見し、より良い設計を迅速に実現できるのです。
バーチャル試験の限界
とはいえ、どんなに高度なシミュレーションでも現実を完全に再現することは不可能です。
結果の精度は入力データに大きく依存します。
たとえば、材料特性、摩擦条件、境界条件、非線形挙動などのデータが不正確であれば、解析結果も実際の挙動とかけ離れる可能性があります。
また、衝突時の変形や複雑な熱伝達、ドライバーの操作感覚など、現在のCAE技術では完全な再現が難しい現象も存在します。
したがって、バーチャル試験は物理試験を「置き換える」ものではなく、「補完し、最適化する」ものです。
現代の自動車メーカーは、バーチャル解析で最適設計を事前に絞り込み、最終段階でのみ物理試験を行うことで、開発効率を最大化しています。
デジタルツインとリアルデータの融合
近年注目されているのが、**デジタルツイン（Digital Twin）**の活用です。
これは実際の車両や製品と同じ構造を持つ「デジタル上の双子モデル」を作り、センサーから得られるリアルデータをリアルタイムで反映させる技術です。
例えば、走行中の車両から取得した振動、温度、応力などのデータをデジタルツインに送信し、設計上の弱点を即座に分析・改善できます。
この仕組みにより、シミュレーションと実機データのギャップを埋めることが可能となり、バーチャル試験の信頼性は大幅に向上します。
さらに、AIと機械学習を組み合わせることで、過去の試験データをもとに自動で最適設計を提案するAIシミュレーションの実用化も進んでいます。
TASVINAの役割 ― バーチャル試験ソリューションのパートナー
TASVINAは、CAD、CAE、CAM、Automation分野における総合エンジニアリングソリューションを提供し、
ベトナム国内外の自動車・製造業企業を支援しています。
当社の強みは、試験・設計・解析を連携させた統合的プロセス構築にあります。
具体的には以下のようなサービスを提供しています：
- 高精度な3Dモデルと解析モデルの構築
- シミュレーション結果の実データとの相関評価
- バーチャル試験と物理試験を組み合わせたハイブリッド検証
- 構造・流体・熱・振動解析を通じた設計最適化
また、TASVINAのエンジニアは日本・韓国・ヨーロッパの自動車メーカーとの協働経験を有しており、国際基準に基づいた解析・検証サービスを提供しています。
これにより、お客様は開発コストを削減し、製品化までの時間を短縮することができます。
未来の方向性 ― 「置き換え」ではなく「融合」へ
今後の自動車開発は、「物理試験 vs バーチャル試験」という対立構造ではなく、
**両者を組み合わせたハイブリッド検証（Hybrid Validation）**へと進化します。
バーチャル試験が設計段階の最適化を担い、物理試験がその結果を検証し、さらに得られた実データがシミュレーションモデルを更新していく。
このような循環型の開発プロセスが、品質とスピードの両立を実現します。
将来的には、クラウドCAEやリアルタイム・シミュレーションの進化により、エンジニアは設計段階でほぼ全ての性能をデジタル上で予測できるようになるでしょう。
物理試験は最終確認の役割を担い、その数は大幅に減少していくと考えられます。
結論
バーチャル試験は、物理試験を完全に置き換えるものではありません。
しかし、それは明らかに自動車開発の中心的な技術基盤へと成長しています。
シミュレーションを活用することで、エンジニアはより少ないリソースで、より多くの設計案を迅速に検証できます。
結果として、コスト削減・軽量化・高効率化・安全性向上を同時に実現することが可能になります。
TASVINAは、デジタルエンジニアリングの力を最大限に活かし、
バーチャル試験と自動化技術を融合させた総合ソリューションで、
お客様の製品開発を次のレベルへと導きます。
ベトナムから世界へ ― TASVINAは、持続可能でスマートな自動車開発の未来を共に創造します。
