FMI(Functional mockup Interface)とは

ツール間連携のための標準インターフェース

FMI(Functional Mockup Interface)は、2010年にITEA2のMODELISARプロジェクトで、様々なツール間を接続するために策定された標準インターフェース仕様です。FMU(Functional Mockup Unit)という単位を一つのモデルとし、ツール間で交換したり、接続したりすることが可能です。

その後、2011年から Modelica Assoiciation のプロジェクトの一つとなり、改定が継続的に行われています。2013年からは、SSP(System Structure and Parameterization of Components for Virtual System Design)というモデル(FMU)を使った環境構築、パラメータ管理に関するプロジェクトも Modelica Association に新設され、モデル接続技術として発展がさらに見込まれています。

モデル交換とコ・シミュレーション

FMIには、以下の 2 つの方法で、モデルの接続が可能です。

Model Exchange(モデル交換)

Model Exchangeの場合、FMUは、モデルに関する数式のみコード化され、数値計算ソルバは、 FMU をインポートしたプラットフォーム側のものを利用することになります。

Co-Simulation(コ・シミュレーション)

Co-Simulation の場合、FMU には、ソルバをモデルの数式共にコード化したものと、FMU を生成したツールにコールバックする仕組みが埋め込まれたものの2 種類があります。FMU をインポートしたプラットフォームでは、可変ステップソルバであっても FMU 間、ツール間で 計算が同期ができるように、時間、つまりタイムステップの管理が重要になります。

ユースケース

FMI を活用することで、様々なユースケースにおいて効率的にモデルや、開発環境の構築が可能です。

Modelica 系(1D CAE)ツール同士の連携

FMI を活用することで、各ツール上で作成された既存モデルの再利用が可能になります。得意分野に合わせたツール選択も可能にします。

MILS / HILS 環境構築

昨今、HILS 環境を提供するソリューションベンダーが、MILS 及び HILS 環境構築に向けて、FMI サポートを始めています。これによって、FMU をダイレクトにMILS 及び HILS 環境に実装することが可能になってきました。

FMI を活用した 3D CAE 結果の利用

Modelica 系(1D CAE)と 3D CAE の連携手法の一つとして、複数条件で3D CAEの解析を実行し、その結果から応答曲面モデルを生成し、1D モデルの要素として組込み方法があります。Optimus は、この応答曲面を FMU 化する機能を持つため、この連携方法によって、効率的なモデル作成を可能にします。

 

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