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CCS特集2024年夏：ダッソー・システムズ
バーチャルツインを活用、仮想実験の効率化へ新機能
20243.06.25−ダッソー・システムズは、BIOVIAブランドで化学・材料、医薬・生命科学研究のための統合ソリューションを開発。研究開発のバーチャルツインを具体化することで、バーチャルとリアル世界を両輪とする“V+R”により、実験科学者と計算科学者、データ科学者が協働できる研究環境を提供している。とくに、ラボのデジタルトランスフォーメーション（DX）を推進したい顧客ニーズに応え、電子実験ノートを中心にラボ内の機器や装置の自動化を見据えた取り組みを強めることにしている。
同社のソリューションは、分子モデリング＆シミュレーション（M&S）やデータサイエンス／インフォマティクスなどの「サイエンスツール」、研究情報管理やラボオペレーション／マネジメントのための「ラボソリューション」（DX、自動化）が融合していることが特徴。最近では、受託研究にも力を入れており、BIOVIAのソフトを利用することにより、電池材料や半導体分野などで引き合いが増加している。また、配合設計を支援する「Formulation Designer」は食品産業からの関心が高く、チョコレートの触感の判定と製造条件の分析、マヨネーズの安定性と粘性の解析、新しい配合による甘味料開発などで使われている。人間が思いもつかなかった配合が提案されるなどと、驚きをもって評価されているということだ。
さらに、新製品として、今年の秋に仮想実験の計画や手順を作成して実施する「Virtual Bench」、人間の意思決定を手助けする「Virtual Companion」がリリースされる。後者は、Formulation Designerと連携して仮想実験を行う際に、特定の成分をどのくらいまで含んだら法規制に触れるのかなど、海外法規にも対応してガイドする機能を持っている。
一方、M&S系の新機能では、粗視化分子動力学をグレードアップした「GranularMD」が注目される。2次粒子レベルの大きさの材料をシミュレーションすることができ、電極を加工する際の溶媒を含むスラリーの乾燥、カレンダリング加工時の材料の挙動が計算で予測可能。実際に実験し、電子顕微鏡などで観察しなければわからなかったことが、仮想実験で評価できるようになるわけで、時間とコストの削減効果は非常に大きい。
また、高分子材料を対象にしたシミュレーションでは、分子系の「DMol3」（原子電荷、反応エネルギー、活性化エネルギー）から、全原子モデルの物性計算「Forcite」（密度、機械的特性、ガラス転移温度、粘性などの温度依存性）、メソスケール物性計算「Mesocite」（メソスケールでの物性とモルフォロジー）、有限要素法解析「Abaqus」（マクロスケールの破壊解析）まで、マルチスケールで連続したシミュレーションができるようになってきており、実際に量産化を見据えたレベルの材料開発に計算化学が直接役立つ時代が近づいているとのことだ。
他方、リアル実験を支援し自動化するのが「OneLab」で、各種試験依頼から分析・解析・報告までの統合ラボ環境を実現。製造プロセス記述の工業規格ISA S88に準拠し、分析装置との連携・自動データ収集などが可能であり、コンプライアンスへの配慮もされている。