イノベーションの活用：Energyminer社がOnshapeを活用して持続可能な設計を実現する方法

世界的なエネルギー転換は、気候変動の課題への重要な対応であり、再生可能エネルギー技術の革新を推進しています。再生可能エネルギーに関する議論は太陽光発電と風力発電が主流ですが、制限がないわけではありません。このような断続的なエネルギー源には、安定的かつ強靭なエネルギー源の組み合わせを実現するための補完的なソリューションが必要です。河川や運河を流れる水から得られる流体力学エネルギーは、そのようなソリューションの1つであり、一貫性のある予測可能なエネルギー生成を可能にします。

グローベンツェルを拠点とするクリーンエネルギーのスタートアップ企業であるEnergyminerは、現在共同CEOを務めるリチャード・エックル博士とゲオルク・ウォルダー博士によって2021年に設立されました。そのビジョンは、ダムや堰などの従来の環境破壊的なインフラを必要とせずに、さまざまな水域に配備できる多用途の水力発電機を開発することです。2023年、土木工学の油圧および流体力学の専門家であるシャンテル・ニーバー博士がチームに加わり、最高技術責任者に就任しました。その後まもなく、ナタリー・ロイコが最高マーケティング責任者としてチームに加わりました。

同社の主力イノベーションであるEnergyfishは、流れる水からのエネルギーを利用するように設計されたコンパクトな流体動力学発電機です。各ユニットは環境への影響を最小限に抑えるのに十分な大きさで、水路に固定することもできます。この設計により、Energyfishユニットの「学校」を設置して、まとめて大量の再生可能エネルギーを生成することができます。このモジュラーアプローチはスケーラビリティと柔軟性を実現し、水生環境に適しています。

「Energyfishのデザインで重要なのは、小型車に匹敵するサイズです。この寸法は、標準トラックでの輸送を容易にし、スペースなどの設置要件を軽減し、環境への影響を最小限に抑えるために戦略的に選択されました。また、コンパクトなサイズにより、エナジーフィッシュは川の深度の最初の1メートルしか占めず、水路の断面の大部分を保護し、生態系への影響を最小限に抑えます。出力を最大化することと合わせて、これがサイズを選んだ主な理由です。ローターのサイズによってブレードの円周速度が決まり、これが魚と衝突したときのローターブレードの衝撃速度を定義する。したがって、ローターのサイズはできるだけ小さくする必要があります。最大出力を確保するには、Energyfishのサイズを決定する2つのローターが必要です。

Energyminerは、Energyfishの最適な配置場所を決定するために、ドイツの河川を広範囲に分析しました。この研究には、典型的な河川の深度を評価し、エナジーフィッシュが最も効果的と思われる区域を特定することが含まれていました。同社は、利用可能な天然資源に合わせて設計パラメータを調整することにより、環境の調和を維持しながらエネルギーを最大限に抽出することを目指しました。

また、Energyminerは学術研究を活用して設計プロセスを進め、流体力学的エネルギー利用に関する最新の知見をEnergyfishの開発に取り入れました。この学界と産業界のコラボレーションにより、同社は非常に効率的で環境に優しいエネルギーソリューションを構築することができました。

2021年現在、EnergyminerはEnergyfishのプロトタイプを積極的に開発しており、チームは2023年半ばから設計の改良とプレシリーズプラントの準備に取り組んでいます。持続可能な水力発電に対する同社の革新的なアプローチは、従来の水力発電方法に代わる柔軟で影響の少ない代替手段を提供することにより、再生可能エネルギー発電に革命をもたらす可能性を秘めています。

このイノベーションを実現するには、設計と開発に関する重大な課題を克服する必要がありました。" 最初は、さまざまな CAD パッケージを試しましたが、すぐに Onshape がお気に入りのツールになりました。" Niebuhr 氏は言います。" Onshapeを最初に紹介したのは、当社のシミュレーションソフトウェアであるSimScaleと互換性のあるCADプラットフォームが必要だったからです。プロセスを合理化し、目標達成の妨げとなる障壁を取り除くためのプラットフォームが必要であることに気づきました。"

Onshapeを採用するという同社の決定は、製品設計へのアプローチを変え、迅速なイノベーション、シームレスなコラボレーション、効率的な業務拡大を可能にしました。

Onshapeを使用する際の重要な決断

Onshapeを採用するという決定はEnergyminerにとって極めて重要であり、設計プロセスに革命的な変化をもたらしました。このプラットフォームのクラウドネイティブなインフラストラクチャにより、同社は生産性を阻害し、コラボレーションを妨げていた以前のCADシステムの制限を克服することができました。

OnshapeがEnergyminerにもたらした主な利点の1つは、ハードウェアへの依存がなくなったことです。高性能ワークステーションを必要とする従来型 CADシステムとは異なり、Onshapeのクラウドベースのアーキテクチャにより、ユーザーはインターネットにアクセスできるどのデバイスからでも作業できます。この柔軟性は、計算量の多い設計に頻繁に取り組むチームにとって非常に重要でした。

" Onshapeのクラウドプラットフォームでは、パフォーマンスを犠牲にすることなく、どのデバイスからでも作業できます、と " Niebuhr氏は説明します。

Onshapeは、柔軟性だけでなく、チームのワークフローに革命をもたらしたリアルタイムコラボレーション機能を導入しました。以前は、チームメンバーがローカルファイルを扱っていたため、手動での更新や同期が頻繁に行われていたため、コミュニケーションが行き届かず、生産性が低下していました。Onshapeを使用すると、すべてのチームメンバーが共有プラットフォームで同時に作業し、リアルタイムの更新を確認できました。これにより、場所に関係なく、全員が連携できるようになりました。Niebuhrは、このシフトがチームの効率性にどのように影響したかを強調しました。" Onshapeが登場する前は、ローカルファイルの管理には常に遅れが生じていました。今では、全員が足並みを揃え、誤解が事実上なくなりました。これは私たちの働き方を根本から変えるものです。"

もう 1 つの優れた機能は、Onshape の分岐とバージョン管理です。これにより、Energyminer は、進行状況を失ったりエラーが発生したりするリスクなしに、さまざまな設計イテレーションを自由に試すことができます。エンジニアはブランチを作成して代替設計をテストし、最高のアイデアをメインプロジェクトにシームレスにマージします。この能力は、パフォーマンス、コスト、環境への配慮のバランスをとるようEnergyfishの設計を改良するのに役立ちました。

Onshapeのユーザーフレンドリーなインターフェースと積極的なサポートチームもプラットフォームの成功に貢献しました。

" 当社のエンジニアは、日々の生産性を向上させたOnshapeでの作業を心から楽しんでいます。" Niebuhr氏は、サポートチームは迅速で順応性が高く、エクスペリエンス全体がパートナーシップのように感じられると付け加えました。

チーム間のコラボレーションの効率化

Energyminerにとって、コラボレーションはOnshapeが変革をもたらした重要な分野でした。同社の以前のCADシステムは、各チームメンバーが設計ファイルをローカルに保存する必要があったファイルベースの構造に依存していました。このシステムにより、重複するサブアセンブリを扱うチームで重大な問題が発生しました。同期の問題、バージョンの競合、およびファイル共有の課題により、遅延や通信ミスが頻繁に発生していました。

" Onshapeが登場する前は、ローカルファイルの管理が頭痛の種だったと " Niebuhr氏は言います。" 誰かが変更を加えた場合、それらの更新は他の人のバージョンと自動的に同期されないため、混乱や遅延が発生します。"

Onshapeのリアルタイムコラボレーションツールは、チームメンバーが同じプラットフォームで同時に作業できるようにすることで、これらの問題を解決します。これにより、あるエンジニアが行った変更が他のエンジニアにもすぐに表示され、バージョン管理の問題がなくなります。その結果、チームは場所に関係なく、より効果的にコミュニケーションをとり、足並みを揃えることができます。

Onshapeにより、Energyminerは外部の利害関係者とのコラボレーションも強化しました。ライブ3D CADモデルをパートナーやベンダーとシームレスに共有できるようになり、フィードバックループが改善され、意思決定プロセスがスピードアップしました。エンジニアと利害関係者が設計をリアルタイムで評価し、すべての関係者間の調整を確認できるため、この機能はEnergyfishの開発中に非常に重要でした。

Niebuhr 氏はこれらのツールの影響を強調しました。" リアルタイムコラボレーション機能により、コミュニケーションの行き違いが劇的に減り、設計プロセスのアジャイル性が向上しました。これは極めて重要な利点です。"

プロトタイピングとイテレーション速度の向上

Onshapeがもたらしたもう1つの大きな改善点は、プロトタイピングとイテレーションでした。Energyminerの古いCADシステムは、複雑なマルチパーツアセンブリの計算要求を処理するのに苦労し、しばしば遅延や非効率につながっていました。これにより、プロトタイピングプロセスにボトルネックが生じ、進捗が遅れました。

" " Niebuhrは、私たちが使用する詳細なマルチパーツアセンブリを処理する場合、古いCADシステムが大幅に遅れてしまうと説明しました。" Onshapeはそれを完全に変えました。"

クラウドネイティブなアーキテクチャにより、Onshapeは高性能ハードウェアの必要性を回避し、エンジニアがシステムの制限に縛られることなく設計の改良に集中できるようにします。これはEnergyfishを開発する際に非常に重要でした。Energyfishでは、効率を最大化しながら環境への影響を最小限に抑えるために、さまざまなタービン設計を広範囲にテストする必要がありました。

Onshapeのブランチ機能とバージョン管理機能は、イテレーションプロセスを合理化するために不可欠でした。エンジニアは、複数の設計部門を設けてさまざまなアプローチを検討し、その結果を比較し、最適なソリューションをメイン設計にマージすることができます。この柔軟性により、チームは進行状況が失われたり、競合が発生したりすることを恐れずに自由に実験することができました。

" Onshapeの分岐機能により、さまざまなデザインを並べてテストし、必要に応じて以前のイテレーションに戻すことができました、と " Niebuhr氏は言います。" これにより、時間の節約と効率の向上により、これまで以上に迅速に製品を改良できるようになりました。"

Onshapeによって得られたスピードと効率により、プロトタイピング時間が短縮され、Energyminerは革新的なソリューションをより迅速に市場に投入できるようになりました。

将来の成功のための重要なプラットフォーム

EnergyminerがOnshapeを採用したことで、将来の成長とイノベーションの強固な基盤が築かれました。同社が生産規模を拡大し、チームを拡大するにつれ、Onshapeのクラウドネイティブプラットフォームは今後も成功のパートナーであり続けるでしょう。

" 私たちにとってわくわくするのは、ソリューションの改良と最適化を続けることです、と " Niebuhr氏は言います。" Onshapeには、新しい設計コンセプト、材料、シミュレーションの洞察など、新しいソリューションを迅速にテストして実装できるパートナーがいます。"

プラットフォームのスケーラビリティとオンボーディングのしやすさは、増え続けるEnergyminerの労働力をサポートし、新しいチームメンバーが設計プロセスにすばやく溶け込めるようにしています。Onshapeのリアルタイムの更新と高度な機能は、メーカーや利害関係者とのコラボレーションを促進し、生産スケジュールを合理化し、製品品質を向上させます。

将来を見据えて、EnergyminerはOnshapeを信頼できるパートナーとして、再生可能エネルギーのイノベーションをリードする態勢を整えています。

" Onshapeは、再生可能エネルギーイノベーションの最前線に立ち続けるためのツールを提供し、持続可能なエネルギーをより大規模に提供するという私たちのより広範な使命の達成を支援してくれます、と " Niebuhr氏は言います。

Onshapeの機能を活用することで、Energyminerは現在の課題を克服し、コラボレーション、イノベーション、持続可能性によって定義される未来を築いています。Energyfishを改良し続け、新たな機会を模索する中で、同社は世界のエネルギー転換において極めて重要なロールを果たす立場にあります。