※備忘録。ChatGPTで書いています。

中村創一郎:なかむら・そういちろうの記事です。

△概要

パワーエレクトロニクス業界は、電気自動車やデータセンターなどの分野からの要求の変化に直面しています。これらの要求に応えるため、モデルベース開発（MBD）とフロントローディングが重要な役割を果たしています。MBDは、設計から検証までのプロセスを効率化し、フロントローディングは開発の初期段階でのリソース集中を可能にします。本稿では、パワーエレクトロニクス分野におけるフロントローディングとMBDの技術動向、自動車開発との違い、制御設計のフロントローディング、モデル検査の注意点、ハードウェア設計のフロントローディング、および電源向けフロントローディング開発プロセスについて詳述します。

□モデルベース開発（MBD）の概要 　

○MBDは、パワーエレクトロニクス業界において、設計から検証までのプロセスを効率化する手法です。電気自動車やデータセンターなどの分野からの要求の変化に対応するため、新たな回路トポロジーやシステムバランスの最適化に挑戦しています。MBDは、これらの挑戦を成功させるための重要な手段となっており、フロントローディングを可能にすることで、開発期間の短縮と高品質な製品の生産を目指しています。

□フロントローディングの重要性 　

○フロントローディングは、開発の初期段階で多くのリソースを集中させ、上流工程での検討を行うことで、手戻りの削減と効率化を狙う手法です。モデルとツールの力を用いてフロントローディングを実現することで、性能や品質要求との整合を行いながら、競合製品よりも高品質な製品を生み出すことが可能になります。

□自動車開発とパワエレ開発におけるMBDの違い 　

○自動車開発で行われる機械系のMBDと、電源分野の開発のための電気系MBDでは、利用できる部分と効率化できる部分に違いがあります。電気系MBDは、フィードバックループを精度よく作成し、モデル検査の結果が実際の結果と合いやすいという特徴があります。

□ハードウェア設計のフロントローディング 　

○ハードウェア設計におけるフロントローディングは、回路トポロジー、損失解析、スイッチング雑音の解析などを開発の上流で行うことを指します。これにより、試作回数の削減や要求仕様へのフィードバックが早期に可能となり、競争力のある製品の開発が期待できます。

□電源向けフロントローディング開発プロセス 　

○電源分野においては、特にフロントローディングを行いやすい部分があります。制御設計、損失解析、解析をフロントローディングすることで、要求分析へのフィードバックや、ハードウェア試作回数の削減、バグの工程への積み残し削減などが期待できます。

フロントローディングとMBDを活用することで、パワーエレクトロニクス分野における開発プロセスの効率化と高品質な製品の生産が可能になります。これらの手法は、今後の開発プロセスにおけるトレンドとなり、製品開発プロジェクトの成功に大きく影響を与える要素となるでしょう。