CAE（コンピュータ エイデッド エンジニアリング Computer Aided Engineering）とは、コンピュータ技術を活用して製品の設計、製造や工程設計の事前検討の支援を
行うこと、またはそれを
行うツールである。計算機支援工学とも言われる。製造業などにおける設計の現場では、学問的な意味合いの計算機支援工学という表現は用いられず、構造系の分野では
CAEが表現として定着している。他の分野ではシミュレーション、コンピュータシミュレーションと呼ばれる事が多い。数値解析と呼ばれる事もある。
製品の設計時の検討は、コンピュータが発達する以前は、工学便覧に載っているような簡易計算でおこなっており、実物ができるまでその設計の細かな良し悪しがわからなかった。そのため、量産品を作る前に試作品を作り、その際に製造方法の妥当性を検証したり、また耐久試験などを
行って製品の性能が十分かを検証していた。このような方法では、コストもリードタイムも多く必要とし、また試作できる回数も限られることから最適な設計の追求も十分ではなかった。
コンピュータ技術の進歩により、以下のようなニーズが高まっていった。
- 設計のCAD化によって容易に作れるようになった製品データの、コンピュータ計算への再利用。
- CAMの普及により複雑な形状加工が実現したが、従来の机上計算では予測困難な製品形状の性能予測の実施。
- 製品に対する要求性能が高まり、最適な設計条件を求めることが必要となる。
- 投資、リードタイム圧縮のために試作を廃止したり、回数を減らす必要が高まる。
上記ニーズを満たすツールとして、各種
CAEツールが登場し、設計における事前検討
行為の一つとして普及していった。 また、微細加工などの分野では、実験での科学的なデータ収集が困難なものも多く、実験の事前検討としての使用ではなく、現象の理論的な考察に使用される事も多い。
