CAE技術者の責任範囲

質問

みなさまのご意見お聞かせいただければと思い投稿させて頂きます。

当方、某CAEコンサル会社に勤めているものです。
FEM解析経験年数は5年です。
只今、某大手メーカーさんの設計部署にFEM解析技術者として出向しています。
ちなみにその設計部署でCAE（3D_CADによるモデリング、プリポスト処理、ソルバーの使用等など。。。）を使えるのは当方のみとなりまして、
種々のFEM解析（応力、熱、振動解析等）は当方が一手に引き受けております。

先日以下のようなことがありました。
設計担当者から応答解析の依頼を受け、A,B,C３つの異なる条件が提示されました。
解析結果を設計担当者にお渡ししたところ、
Cの応答波形がA,Bと違う出方をしているので解析が間違っていないか調べて欲しいといわれました。
そこで、当方でCの解析条件を調べたところ間違いないことを確認し、
また、当方にはCの応答波形が特別逸脱した結果に見えないのでその旨報告すると、
設計担当者曰く、「解析自体は間違っていない（大外しはない）だろう。但しC波形についてはどうしても納得できない。」
というものでした。
そこで当方が、C波形のどこがどう違うのかもっと納得できる形（想定では何Hz辺りにピークが出るとか谷間が出るとか）で説明して欲しい。
と、迫ったのですが納得できる回答は頂けませんでした。
（Cのこの谷間の形状がA,Bにはない！の一点張りでした。
なぜCだけにあってはいけないのか、根拠は説明されませんでした。完全に見た目だけじゃね～か？と心の中で…。）

最終的な結論は当方の方で、納得の出来る技術的理論を説明するか、
その現象を理解できる予備解析を何か考えて示すように言われました。

そこで皆様のご意見を伺いたいことは下記の２点です。
?当方に納得の行く説明が出来ないのであれば、設計担当者自身が
予備解析の条件を提示してくるべきではないか？
?そもそも解析者自身が設計者の知見向上の為の補填まで面倒見なきゃならないのか？
（もちろん当方の知見の低さは承知しておりますので日々勉強です…。
この自分がした勉強も設計者に提示しないといけないのか？とも思ってしまいます…。）

以上です。
なにぶんまわりに同業者の仲間がいないもので、自分の考えが的外れなのか気になりまして。
皆様の率直なご意見をお聞かせください。

乱文失礼いたしました。

回答No.3

noname#230359

私は設計者でしたが、自分で解析もしていました。私も他の方と同じ意見で「どっちもどっち」というのが感想です。

まず設計者の立場として、「ストーリー」を作る為にCAEを使用する事はよくあります。理由は設計者の考えに理論的な裏付けをする為です。しかし、ここで予想外の結果が出た場合は、ただ否定するのではなく解析者と共に原因究明するのが筋です。もしかしたら重大な品質問題の種かもしれません。

3つの条件と言うのが、形状を変えたのか詳細はわかりませんが、設計者が結果がおかしいと言う理由は推測でも説明するべきです。また解析者はこの結果が正しいとする理由を同様に説明するべきです。

どういう条件を変えたかわからないので何ともいえませんが、基本振動系は粘弾性を無視すれば質量マトリクスMと剛性マトリクスKにより周波数特性は決まります。形状を変えたのであれば、K、M共に変わるので入力に対する出力は変わります。一方固有振動数は、入力波形は関係ありません。その様に単純化した机上計算で、変更点の影響を数式的に協議しないとブラックボックス化した今の汎用ソフトは「ほんとに正しいの?」という問題が付いて回ります。解析者は単純化された支配方程式、境界条件、解の収束を最低限理解していないといけません。逆に設計者は、単純化された支配方程式を構築し、近似解を求めて解析結果と付き合わせるのが理想です。

補足として設計者の立場から一言。設計は「決められた期日内に、厳密でなくても大体の設計方向性が決められる結果」を求めています。良くあるのが解析者の方が細かい部分に時間を費やし、時間を取られてしまう事です。私はこれが嫌で自分で解析していました。とはいえ、解析結果が予想と違う点があれば設計者も品質問題を防ぐ為にお互いよく議論する必要があると思います。両者も目的は同じなのですから････。

お礼

ご意見ありがとうございました。
大変参考になりました。

まささんがおっしゃるとおり基本振動系の話は「解析がまちがってないかどうか？」
の観点からお話はさせていただき、設計者も概ね合意されていました。
（今回、この質問をさせていただいて、みなさまのご意見を伺っていると「解析があってるのかどうか？」のラインが微妙に違うんだなぁといった感想をもちました。まぁ余談ですが。。。）
なので基本的な検証は済んだといったところでしょうか。
私も設計者が「おかしい」といった言葉には全力で答えたいですからね。
ただし、解析が間違っているのか？と解析結果は合っていてその結果を検証し、この部分の現象はどういった技術的意味があるのか？の疑問点を解決するのとでは、
解析結果に対するアプローチの仕方が違うと思います。
その部分で設計者は解析者にもう少し丁寧な説明をしてくれると助かりますね。

あと期日ですが、これは解析どうのでなくて、
両者で決めたボリュームを決めた期日内に出す。ってことだけです。
>良くあるのが解析者の方が細かい部分に時間を費やし、時間を取られてしま
>う事です。
これはナンセンスでしょう。

回答No.2

noname#230359

私も↓と同じ，「どっちもどっち」というとこでしょうか。

＞そこで当方が、C波形のどこがどう違うのかもっと納得できる形（想定では何Hz辺りにピークが出るとか谷間が出るとか）で説明して欲しい。
と、迫ったのですが納得できる回答は頂けませんでした。

その担当者もわからんのでしょう。それを理論的に説明できる知識や経験がないような気がします。つまり感覚。(何となく違うような気がするというやつ。どこにもいるのでは？)　それがわかってたら，貴殿に納得のできる理論や予備解析なんて要求しないはず。

＞当方に納得の行く説明が出来ないのであれば、設計担当者自身が
予備解析の条件を提示してくるべきではないか？

何故？　「では，こういう条件で解析をすれば，その疑問が解決できるかも知れないから，試してみませんか？」という貴殿の提案があっても良いと思う。

こんなことを言っては失礼ですが，貴殿にも依頼業務をしている弊害が出ているような気がしてなりません。

＞設計担当者の言い分（おっしゃるとおり何となく違う…といったところです）が良く理解できないもので、

だから担当者は，その結果のどこが違うのかがわからないのです。明確な答えが出せない。
そうなれば，貴殿が考えるしかないのでは？　向こうの言い分としては，
「君はFEMの専門家だろう？それは君が考えて提示してよ・・・」というところなのでしょう。なので，まず単純に拘束条件辺りから変えて行ってやればいいんじゃないですか？　貴殿の作成モデルが本当に実機を模擬しているとは言えないでしょう？

あと，その解析結果と比較できる実測結果でも持っているとか。それであれば，解析結果が違うと言われても仕方ないかも。

お礼

ご回答ありがとうございました。

もちろんこちらから解析条件を提案したいのですが、
設計担当者の言い分（おっしゃるとおり何となく違う…といったところです）が良く理解できないもので、
具体的な案件を提示できないもどかしさはあります。
（つまり、当方の案件を提示しても納得してくれないんですね）

回答No.1

noname#230359

技術者としては
理論上あり得ないことが起こっても
事実は事実として　受け止めないとねぇ

>>「解析自体は間違っていない（大外しはない）だろう。但しC波形についてはどうしても納得できない。」

と　言われても

そこは、
”さあ、”　というべきです

>>Cだけにあってはいけないのか、根拠は説明されませんでした。
製造が難しいので削ってみた　という感じだと思う

?当方に納得の行く説明が出来ないのであれば、設計担当者自身が
予備解析の条件を提示してくるべきではないか？

解析結果が想定と違ったのならそれは事実として受け止めるべきで
どっちもどっちです

>>予備解析の条件を提示してくるべきではないか？
なんてナンセンスです

?そもそも解析者自身が設計者の知見向上の為の補填まで面倒見なきゃならないのか？

技術者同士の意見を求めているだけです
答えられないのなら

さあ　と答えましょう

まあ、どっちもどっちという感じです

>>設計担当者が自分の作ったストーリーに無理矢理合わせようとしている感があるんですよね。
>>つまり、解析者には「解析が違うんだろ！」と聞こえてしまう。

だから、"さあ”と受け流してしまうのです

某大○地検の　ねつ造事件　といっしょ
上がどんなストーリーを組み立てているのかは
関係ないです

事実を捻じ曲げてしまってはいけない

>>解析者には「解析が違うんだろ！」
と聞こえるのはあなたが精進不足です

回答2のように
>>「君はFEMの専門家だろう？それは君が考えて提示してよ・・・」
専門家の意見を言えるようにはしておかないと

だから
どっちもどっち

なんです

回答としては

「さあ、　ただ　○○が　○○なので　○○ではないのでしょうか？」

ぐらいは
技術者としては答えられるべきです

お礼

ご回答ありがとうございました。

＞解析結果が想定と違ったのならそれは事実として受け止めるべきで
＞どっちもどっちです

この意見、同感です。
設計担当者が自分の作ったストーリーに無理矢理合わせようとしている感があるんですよね。
つまり、解析者には「解析が違うんだろ！」と聞こえてしまう。
そうでなくて、解析結果は事実として、
しかしストーリーと違う部分で設計者自身はこう思っていたという所をもっと聞かせて欲しいんですよね。