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バーチャルクリーンルームの開発

浦野 明*1・大黒 雅之*1・森川 泰成*1・山崎 喜郎*2・長瀧 慶明*3・佐藤 康弘*3・本橋 比奈子*1

 工場のクリーンルームの設計・計画の際に,最適な室形状や空調システムを把握するため,VRによる計画変更と熱・気流解析を連動させた評価システムを開発した。
 室内空間・空調システムの設計プロセスの中で,計画の初期段階から環境性能に直接影響する気流分布などの環境物理要素を正確に予測することが有効である。しかし,予測には空間の形状設定・メッシュ生成などの準備に多大な労力を要するため,解析対象となる空間形状が決定されない計画初期段階では,解析結果を提示できないことが普通であった。そこで本報では,ラピッドプロトタイプ解析技術を室内空調設計に利用できるようにシステム開発を行い,空間計画と環境物理要素の提示を対話的に行うためのツール開発を目指した。システムの適用例として,クリーンルームの局所清浄空間の計画に伴う気流性状の性能検証を行った。本システムにより,VR空間の中で室内空間の様々な計画案とその評価を融合させて設定・変更・体感することが可能になった。

キーワード:  クリーンルーム,微粒子,シミュレーション,局所清浄空間,ラピッドプロトタイプ,仮想現実感

*1 技術センター 建築技術研究所 環境研究室
*2 エンジニアリング本部 生産施設グループ
*3 技術センター 建築技術開発部 ニューフロンティア技術開発室

Virtual Cleanroom

Rapid Prototyping Simulation System For Planning Cleanrooms

Akira URANO*1, Masayuk OHGURO*1, Yasushig MORIKAWA*1, Yoshio YAMAZAKI*2, Yoshiaki NAGATAKI*3, Yasuhiro SATOH*3 and Hinako MOTOHASHI*1

This paper describes a virtual reality system with a design modification function for evaluating airflow simulations. The system allows optimum designing and planning of a factory clean room.
It is important to accurately predict the environmental physical elements, such as air patterns, at an early stage of clean room planning. However, simulations cannot easily present the environmental elements since the shape of the simulated object is generally not known at the initial stage. This is because the input for the simulation requires considerable preparation, including drawing the shape of the object, making modifications, and generating a mesh. For this study, the simulation system was connected to rapid prototyping technology. The resulting planning tool can interactively present or modify the room design output using the simulation’s physical parameter output. As examples of the system’s applications, we verified the performance of the air pattern control function while planning the mini environment of the clean room. Optimally designing a clean room with this system can save energy, which is one of our eco-factory goals.

Keywords:  cleanroom, particle, simulation, minienvironment, rapid prototype, virtual reality

*1 Environment Engineering Research Section, Building Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Manufacturing Facilities Group, Facilities Engineering Department
*3 Advanced Technology Development Section, Building Technology Development Department, Technology Center