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シミュレーション技術を活かして研究開発に関わるには?|関連企業と技術領域を特許データから可視化

 シミュレーション技術は、研究開発において実験や試作に先立ち現象を予測・解析し、より効率的な設計や性能向上を実現するための重要な技術です。材料、製品、システムなど、さまざまな対象の研究開発で活用されています。

 一方、シミュレーションは特定の業界に限られるものではなく、材料、半導体、自動車、エネルギー、航空宇宙、医療、ITなど幅広い分野で利用されています。そのため、自身のシミュレーション技術をどの企業・技術領域で活かせるのかを把握することは容易ではありません。

 本記事では、「シミュレーション」をキーワードに特許情報を分析し、関連企業と技術領域を整理・可視化しました。あわせて、情報、数学、物理、機械、材料などの専門性が、どのような研究開発で活かされているのかについても俯瞰できるようまとめています。

全体像を把握し、関心のある領域を深く理解するためのガイドとして

自身の強みがどの分野で活かされるのかを把握する出発点として

ご活用ください。

 

 結論(関連技術:結果の一部)

 研究開発が活発な技術分野と関連する専門分野、開発例は次の通りです(上から特許出願件数が多い順で表示)。結果全体については4.3の<表2>をご参照ください。

技術分野 シミュレーションを活かせる関連技術 専門専攻:開発具体例
G06Q 業務システム:
経済動向予測、サプライチェーン・
物流シミュレーション、
MaaS運行最適化
IT/数学系:市場の需給変動や物流網のボトルネックをデジタル上で再現し経営判断や輸送効率を最大化するビジネスシミュレーション
A63F ゲーム:
物理演算エンジン、
ゲーム空間のリアルタイム
物理シミュレーション
数学/IT系:ゲーム内のキャラクターや物体に対し重力や摩擦、流体の挙動を違和感なくリアルタイムに計算・表現する数理技術
G06F データ処理:
数値計算アルゴリズム、並列計算、
CAE解析ソルバーの高速化
IT/数学系:流体や構造解析などの膨大な物理計算をスーパーコンピュータやクラウド上で超高速処理するための計算基盤の最適化
H01L 半導体:
次世代デバイス構造解析、
半導体製造プロセスの結晶成長
シミュレーション
物理/電気/材料系:ナノメートル単位の微細な半導体素子内部で電子がどのように動くかを量子力学ベースで予測する構造設計技術
A61B 診断・検査:
手術シミュレータ、
臓器の3D血流解析、
医療機器の動作検証
生物/電気/機械系:患者個人のCTデータから術前の模擬手術環境を構築しリスクを最小化するための医療支援シミュレーション
G02B 光学機器:
レンズの光線追跡シミュレーション、
ヘッドアップディスプレイ光学解析
物理/機械系:カメラのレンズやプロジェクターの光がガラスやミラーを通る際にどう屈折・反射するかを極限の精度で計算する光学設計
G01N 材料分析:
部材の経年劣化予測、
衝突・破壊応力シミュレーション
物理/材料系:新材料が数十年間使用された際の内部微細構造の変化や外部からの衝撃による破壊挙動をデジタル上で評価する技術
G06T 画像処理:
3D都市モデル生成、
CGレンダリング、
VR/AR空間シミュレーション
IT系:現実の建物や製品の形状をデジタル空間に寸分違わず再現し視覚的な評価や設計検証を可能にする3次元モデリング技術
G06N 演算装置:
AI・機械学習を用いた現象予測、
量子計算シミュレーション
数学/IT系:従来の物理方程式では計算が困難な複雑な現象をディープラーニング等のAIモデルを用いて高速に代理予測する技術
A61K 医薬組成物:
AI創薬における化合物
スクリーニング、
体内薬物動態シミュレーション
薬学/生物/化学系:膨大な化合物データから標的タンパク質との結合親和性や体内での代謝効率を計算科学によって高速にシミュレートする技術

 

 

 

1.シミュレーションに関連する分野の特徴

 シミュレーション技術に関連する分野は、現象を数理モデルとして表現し、その挙動を予測・解析することで研究開発を進める点に特徴があります。実験や試作だけでは把握しにくい現象を事前に検証できるため、開発期間の短縮や性能向上、コスト削減などに大きく貢献しています。

 一方、シミュレーション技術は特定の業界に限定されるものではなく、材料、半導体、自動車、エネルギー、航空宇宙、医療、ITなど幅広い分野で活用されています。

 そのため、どの企業や技術領域で自身の専門性を活かせるのかを直感的に把握することは容易ではありません。

 さらに、企業の事業内容だけでは、シミュレーションが研究開発の中でどのような役割を担っているのかが見えにくく自身の専門性との対応関係を理解することも難しいのが実情です。

 本記事では、このように幅広い分野で活用されるシミュレーション技術について、特許情報をもとに企業と技術領域の関係を整理・可視化することで全体像を俯瞰できるようまとめています。

 

2.特許分析方法

・2020年から2023年までに特許出願された情報を対象範囲にしました。

・対象とする技術内容をキーワードに特許検索しました。

 文献種別:国内文献

 検索キーワード:

  検索項目(ⅰ) 明細書「シミュレーション」

  検索条件:検索条件(ⅰ)

・上記特許出願された情報から特許分類(FI:筆頭FI)(※)を抽出しました。

 ※FIとは技術内容を分類するコードであり、その中で筆頭FIとは、リストの一番最初に記載れているものです。発明の最も本質的な技術特徴が筆頭FIです。

 FIコード照会(特許情報プラットフォーム):j-platpat

・上記筆頭FIに基づき、対象技術の研究開発職に求められる専門分野を導きだしました。

 

3.注意点

 特定の技術分野に絞らない調査をおこなっており、以下のような問題が少なからずありますので、ご注意ください。

シミュレーションに直接的に関わらない技術(明細書中で間接的、結果的にシミュレーションに資する技術として挙げられているだけの技術)も本検索範囲に含まれます。

・特許検索結果には情報ノイズが含まれることが多いです。

 

4.結果

4.1 シミュレーションから出てくる研究開発企業(特許出願企業)

 上記検索条件に基づく特許出願件数が多い企業(研究開発を活発におこなっている企業)は以下の通りです。

 

 出願件数が多い企業であるほど研究開発の規模が大きいと考えられます。

 

4.2 研究開発をおこなう企業と技術分野

 開発件数(特許出願件数)上位企業と上位技術分野(FI)は下表の通りです。

<表1> 開発件数上位の企業および技術分野(表中の数字は出願件数)

  G06Q A63F G06F H01L A61B G02B G01N G06T G06N A61K H02J H04N G05B H01M G08G G01R H01Q H02M B25J G16H G01S H04L H04W B60W G09B G03F A61N H03H C12N B29C G16C G01M C07K H04B F24F H05K H04R H02P H01J C12Q B23K B41J
  業務システム:
経済動向予測、サプライチェーン・
物流シミュレーション、
MaaS運行最適化
ゲーム:
物理演算エンジン、
ゲーム空間のリアルタイム
物理シミュレーション
データ処理:
数値計算アルゴリズム、並列計算、
CAE解析ソルバーの高速化
半導体:
次世代デバイス構造解析、
半導体製造プロセスの結晶成長
シミュレーション
診断・検査:
手術シミュレータ、
臓器の3D血流解析、
医療機器の動作検証
光学機器:
レンズの光線追跡シミュレーション、
ヘッドアップディスプレイ光学解析
材料分析:
部材の経年劣化予測、
衝突・破壊応力シミュレーション
画像処理:
3D都市モデル生成、
CGレンダリング、
VR/AR空間シミュレーション
演算装置:
AI・機械学習を用いた現象予測、
量子計算シミュレーション
医薬組成物:
AI創薬における化合物
スクリーニング、
体内薬物動態シミュレーション
電力配分:
スマートグリッドの需給
シミュレーション
画像通信:
高精細映像伝送、
遠隔操作用低遅延ビデオ
シミュレーション
制御システム:
プラント自動制御
シミュレーション、
スマートファクトリー構築
電池:
バッテリー熱管理、
リチウムイオン移動
シミュレーション、
全固体電池解析
交通制御:
都市規模の渋滞シミュレーション、
信号制御最適化
電気的変数量の測定:
回路シミュレーション、
電子基板の熱解析
アンテナ:
電波放射パターンシミュレーション、
アンテナ配置・干渉解析
電力変換:
インバータの熱流体解析、
ノイズシミュレーション、
電力回路設計
ロボット:
多関節ロボットのアーム軌道計画、
干渉チェックシミュレーション
ヘルスケアIT:
生体バイオメカニクス、
遠隔医療システムシミュレーション
航法・レーダー:
LiDAR/ミリ波レーダーの
電磁波反射シミュレーション
情報伝送:
ネットワークセキュリティ、
大規模通信プロトコル検証
無線通信:
5G/6G電波伝搬シミュレーション、
通信ネットワーク負荷検証
車両一般制御:
自動運転の走行環境
シミュレーション
教育・訓練:
フライトシミュレータ、
運転訓練システム、
医療手技トレーニング
写真プロセス:
リソグラフィシミュレーション、
光マスク形状最適化
電気療法・放射線治療:
放射線照射シミュレーション、
生体熱変化解析
インピーダンスネットワーク:
フィルタ回路シミュレーション、
共振特性解析
微生物・遺伝子工学:
ゲノム編集シミュレーション、
細胞代謝ネットワーク解析
プラスチック成形:
射出成形時の樹脂流動解析、
金型冷却シミュレーション
化学インフォマティクス:
分子シミュレーション、
新材料の特性予測
試験・シミュレータ:
各種産業機器の構造性能試験、
耐久性試験装置
ペプチド・タンパク質:
タンパク質立体構造予測、
ドッキングシミュレーション
送信・信号処理:
無線通信ノイズキャンセリング、
アンテナ指向性解析
空調・換気:
気流・熱流体シミュレーション、
部屋全体の温度分布解析
電子機器の回路配置:
プリント基板の熱解析、
電磁シールドシミュレーション
音響スピーカ:
振動板の有限要素法解析、
車内音響シミュレーション
モーター制御:
モーター駆動シミュレーション、
トルク変動・熱解析
電子管・放電管:
電子ビーム軌道シミュレーション、
プラズマ挙動解析
生化学測定:
酵素反応シミュレーション、
遺伝子スクリーニング解析
溶接・レーザー加工:
溶融池の熱流体解析、
レーザー照射熱伝導シミュレーション
印刷装置:
インクジェットの液滴吐出
シミュレーション、ヘッド熱解析
開発企業
(総出願数が多い順)
3134 2151 1315 962 764 588 566 533 504 498 332 323 316 299 269 267 253 243 239 219 198 197 187 187 180 180 174 173 173 167 164 162 160 154 149 146 142 138 137 135 135 134
ソフトバンクグループ 1811 15 109 0 10 0 0 55 23 0 2 9 2 0 26 0 0 0 0 70 0 22 4 7 24 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
トヨタ自動車 30 0 24 10 3 2 8 17 10 0 22 6 2 43 37 9 5 13 7 0 21 8 2 68 10 0 0 0 0 2 0 12 0 1 1 1 5 9 0 0 6 0
三洋物産 0 537 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
日立製作所 113 0 52 2 2 0 7 7 16 0 31 0 18 0 7 12 0 3 8 2 3 2 1 0 3 0 6 0 0 1 5 3 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0
パナソニックIPマネジメント 44 0 21 9 4 11 5 11 3 0 6 2 8 5 7 3 0 13 6 2 4 1 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 3 47 12 4 1 0 0 5 2
ユニバーサルエンターテインメント 0 353 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
キヤノン 2 0 16 34 11 12 6 32 2 0 7 28 1 0 0 0 8 0 22 0 4 0 1 0 0 35 0 0 0 0 1 2 0 9 0 11 0 1 0 0 0 31
東芝 19 0 20 40 1 1 10 5 18 0 18 0 11 6 6 8 1 3 4 0 4 3 1 0 2 0 0 0 0 0 2 2 0 1 0 2 1 3 2 2 2 0
三菱電機 24 0 25 17 0 0 2 2 15 0 12 2 29 1 4 7 4 9 6 0 11 4 0 3 0 0 0 1 0 0 0 2 0 5 13 2 0 9 0 0 3 0
マジック リープ, インコーポレイテッド 0 0 36 2 7 117 0 22 1 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
大都技研 0 231 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
セイコーエプソン 1 0 3 3 1 11 4 3 1 0 1 5 1 0 0 0 1 3 14 0 2 0 0 0 0 0 0 19 0 13 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 34
半導体エネルギー研究所 0 0 3 77 0 0 0 0 2 0 0 3 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
日本製鉄 4 0 5 0 0 0 10 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 18 0
富士通 19 0 21 8 2 0 0 7 60 0 0 0 0 0 6 1 2 0 0 1 0 3 10 0 1 0 0 0 0 0 7 0 0 11 0 3 0 0 0 0 0 0
デンソー 5 0 8 29 0 0 1 1 1 0 13 2 1 8 9 5 0 5 2 0 7 2 11 8 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 11 0 1 0 0 1 0
サミー 0 159 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
▲騰▼▲訊▼科技(深▲セン▼)有限公司 1 110 9 0 0 0 0 14 6 0 0 1 0 0 1 0 0 0 2 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
NEC 27 0 22 1 2 0 1 5 8 0 1 6 0 0 13 0 3 0 0 0 4 2 6 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 18 0 0 1 0 1 0 0 0
村田製作所 0 0 5 2 4 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 3 11 2 0 0 2 0 0 0 0 0 1 26 0 0 0 0 0 1 0 1 8 0 0 0 0 0
JFEスチール 6 0 3 0 0 0 5 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0
富士電機 3 0 2 34 0 0 0 1 0 0 7 0 6 1 0 5 0 16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 2 0 0 6 0 0 0 0
東京エレクトロン 0 0 0 73 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Cygames 0 106 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ゼロボード 101 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
キヤノンメディカルシステムズ 0 0 0 0 65 0 3 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 1 0 2 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
本田技研工業 4 0 2 0 0 0 1 1 1 0 4 2 1 9 11 4 0 2 11 0 0 0 0 5 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0
アップル 0 0 64 0 0 4 0 3 0 0 3 13 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 0 0
京セラ 0 0 1 5 0 12 1 3 0 0 5 0 0 0 2 1 8 0 2 0 4 0 3 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 0 0 7
オムロン 8 0 13 0 0 0 2 2 10 0 3 1 19 0 0 1 0 3 9 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0
カプコン 8 80 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
TDK 0 0 1 2 2 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
ソニーグループ 1 0 1 1 0 0 1 3 1 0 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 0 1 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
ローム 0 0 2 33 0 2 0 0 11 0 0 0 1 0 0 2 0 6 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 1
大日本印刷 0 0 5 0 1 27 0 5 0 0 0 0 0 1 0 2 11 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0
三菱重工業 6 0 3 0 0 0 2 1 1 0 6 1 7 1 2 0 0 1 1 1 0 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 1 0 0 1 0
エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. 0 0 0 6 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 48 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 13 0 0 0
ダイキン工業 3 0 1 0 0 0 4 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 22 1 0 2 0 0 0 0
富士フイルム 1 0 1 0 23 5 1 1 1 0 0 21 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
日産自動車 0 0 4 0 1 0 0 2 0 0 2 0 0 3 1 0 0 5 0 0 0 1 0 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12 0 0 0 0
マツダ 1 0 1 0 0 0 1 1 4 0 0 0 1 2 5 0 0 7 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
コーニンクレッカフィリップス 0 0 0 0 42 0 0 1 0 0 1 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
リコー 2 0 2 2 2 4 0 2 0 0 0 2 0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 6
SCREENホールディングス 0 0 3 41 0 1 1 1 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
コロプラ 1 53 5 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
バンダイナムコ 2 57 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
MIXI 16 42 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
SUBARU 1 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 7 2 2 0 0 0 0 1 0 0 5 2 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
いすゞ自動車 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0 4 0 3 1 7 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
住友重機 2 0 1 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0
豊田中央研究所 3 0 2 2 0 2 7 0 1 0 3 1 0 4 2 4 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0
コナミデジタルエンタテインメント 0 54 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 0 0 1 25 0 4 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 5 0 0 0
住友ゴム工業 1 0 6 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 5 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
豊田自動織機 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 1 3 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 3 0 0 0 0
住友電気工業 1 0 1 14 0 1 0 0 0 0 1 0 2 0 2 5 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
日亜化学工業 0 0 0 12 0 5 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
グリー 0 32 3 0 0 0 0 13 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
浜松ホトニクス 0 0 0 5 2 6 9 3 0 0 0 3 0 0 0 3 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 2 0
ネット 0 51 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
スタンレー電気 0 0 0 13 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
NTN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0
レゾナック 1 0 2 6 0 0 4 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
マクセル 0 0 4 0 0 27 0 1 0 0 1 1 0 3 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
IBM 0 0 12 3 0 0 0 1 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0
三星電子 0 0 3 18 0 2 3 1 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
エドワーズ ライフサイエンシーズ コーポレイション 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
日立Astemo 1 0 7 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 4 0 0 0 0
アーム・リミテッド 0 0 47 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
AGC 0 0 0 2 0 9 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
川崎重工業 1 0 3 1 8 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
華為技術有限公司 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 3 0 0 0 0 7 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
ミネベアミツミ 0 0 1 0 6 1 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0
TOYO TIRE 0 0 2 0 0 0 4 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
横河電機 3 0 2 0 0 0 7 1 3 0 3 0 11 0 0 2 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
プロテリアル 1 0 0 0 0 1 3 1 1 1 0 0 0 1 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ブリヂストン 3 0 4 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ケーエルエー コーポレイション 0 0 1 13 0 0 12 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0
日東電工 0 0 0 1 0 19 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0
アルプスアルパイン 0 0 4 0 0 2 0 0 0 0 0 1 0 0 0 9 5 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0
国立研究開発法人産業技術総合研究所 4 0 1 10 0 1 3 1 3 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 3 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
アイシン 0 0 0 0 1 0 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 0 0 4 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 2 0 0 0 0
日立ハイテク 2 0 1 6 0 0 11 0 1 0 1 0 2 0 0 1 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 6 0 0 0
大林組 10 0 5 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0
ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 2 0 0 0 0 0 0 0 3 1 0 0 3 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 13 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
豊田合成 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

 

 数字が大きいほど、その分野における研究開発の規模は大きいと推測されます。

 

4.3 研究開発に係る技術分野と主に関連し得る専攻

 上表(表1)の出願件数上位の技術分野の開発において関連する可能性のある専攻をまとめました。

 下表の専攻はあくまでイメージです。実態については個別の特許情報で確認する必要があります。

<表2> 出願件数上位の技術分野と開発における専門分野等

技術分野 シミュレーションを活かせる関連技術 専門専攻:開発具体例
G06Q 業務システム:
経済動向予測、サプライチェーン・
物流シミュレーション、
MaaS運行最適化
IT/数学系:市場の需給変動や物流網のボトルネックをデジタル上で再現し経営判断や輸送効率を最大化するビジネスシミュレーション
A63F ゲーム:
物理演算エンジン、
ゲーム空間のリアルタイム
物理シミュレーション
数学/IT系:ゲーム内のキャラクターや物体に対し重力や摩擦、流体の挙動を違和感なくリアルタイムに計算・表現する数理技術
G06F データ処理:
数値計算アルゴリズム、並列計算、
CAE解析ソルバーの高速化
IT/数学系:流体や構造解析などの膨大な物理計算をスーパーコンピュータやクラウド上で超高速処理するための計算基盤の最適化
H01L 半導体:
次世代デバイス構造解析、
半導体製造プロセスの結晶成長
シミュレーション
物理/電気/材料系:ナノメートル単位の微細な半導体素子内部で電子がどのように動くかを量子力学ベースで予測する構造設計技術
A61B 診断・検査:
手術シミュレータ、
臓器の3D血流解析、
医療機器の動作検証
生物/電気/機械系:患者個人のCTデータから術前の模擬手術環境を構築しリスクを最小化するための医療支援シミュレーション
G02B 光学機器:
レンズの光線追跡シミュレーション、
ヘッドアップディスプレイ光学解析
物理/機械系:カメラのレンズやプロジェクターの光がガラスやミラーを通る際にどう屈折・反射するかを極限の精度で計算する光学設計
G01N 材料分析:
部材の経年劣化予測、
衝突・破壊応力シミュレーション
物理/材料系:新材料が数十年間使用された際の内部微細構造の変化や外部からの衝撃による破壊挙動をデジタル上で評価する技術
G06T 画像処理:
3D都市モデル生成、
CGレンダリング、
VR/AR空間シミュレーション
IT系:現実の建物や製品の形状をデジタル空間に寸分違わず再現し視覚的な評価や設計検証を可能にする3次元モデリング技術
G06N 演算装置:
AI・機械学習を用いた現象予測、
量子計算シミュレーション
数学/IT系:従来の物理方程式では計算が困難な複雑な現象をディープラーニング等のAIモデルを用いて高速に代理予測する技術
A61K 医薬組成物:
AI創薬における化合物
スクリーニング、
体内薬物動態シミュレーション
薬学/生物/化学系:膨大な化合物データから標的タンパク質との結合親和性や体内での代謝効率を計算科学によって高速にシミュレートする技術
H02J 電力配分:
スマートグリッドの需給
シミュレーション
電気系:太陽光などの変動エネが大量導入された電力網において大規模な停電を防ぐための電力潮流・需給解析
H04N 画像通信:
高精細映像伝送、
遠隔操作用低遅延ビデオ
シミュレーション
電気/IT系:ドローンや遠隔ロボットの操作においてカメラ映像の伝送遅延が及ぼす影響をシミュレートし最適化する通信技術
G05B 制御システム:
プラント自動制御
シミュレーション、
スマートファクトリー構築
機械/電気系:化学工場や発電所の稼働状態をデジタルツインとして再現し異常発生時の挙動や制御パラメータを安全にテストする環境
H01M 電池:
バッテリー熱管理、
リチウムイオン移動
シミュレーション、
全固体電池解析
化学/材料/電気系:充放電時の電池内部の化学反応や発熱挙動をモデリングし熱暴走を防ぎつつ長寿命化を図るための材料・セル設計評価
G08G 交通制御:
都市規模の渋滞シミュレーション、
信号制御最適化
IT/数学系:何万台もの車両や歩行者の動きをリアルタイムにモデリングし都市全体の渋滞を解消するための最適アルゴリズム検証
G01R 電気的変数量の測定:
回路シミュレーション、
電子基板の熱解析
電気系:超高密度に変調された電子回路において電流の乱れや発熱が電気信号の伝送に及ぼす影響を試作前に検証する技術
H01Q アンテナ:
電波放射パターンシミュレーション、
アンテナ配置・干渉解析
電気系:スマートフォンや車載アンテナにおいて筐体や周囲の金属部品による電波の乱れを計算し最高の通信感度を導く構造解析
H02M 電力変換:
インバータの熱流体解析、
ノイズシミュレーション、
電力回路設計
電気系:高電圧を扱う電力変換回路においてスイッチング時に発生する電磁ノイズや発熱の影響を事前に予測・抑制するシミュレーション
B25J ロボット:
多関節ロボットのアーム軌道計画、
干渉チェックシミュレーション
機械系:製造ラインの産業用ロボットが周囲の設備に衝突せずに最も素早く正確に動くための力学的な軌道シミュレーション
G16H ヘルスケアIT:
生体バイオメカニクス、
遠隔医療システムシミュレーション
生物/IT系:人間のバイタルデータや生活動線をモデル化し病気のリスク予測や介護環境の最適配置を導き出すシステム
G01S 航法・レーダー:
LiDAR/ミリ波レーダーの
電磁波反射シミュレーション
物理/電気系:自動運転車や航空機のセンサーが捉える周囲の障害物の反射パターンを計算し認識精度を向上させる計測シミュレーション
H04L 情報伝送:
ネットワークセキュリティ、
大規模通信プロトコル検証
IT系:数万台のIoT機器が一斉に通信した際のサーバー負荷やサイバー攻撃を受けた際のシステムの防御挙動を検証するシミュレーション
H04W 無線通信:
5G/6G電波伝搬シミュレーション、
通信ネットワーク負荷検証
電気系:遮蔽物の多い都市空間において基地局からの電波がどのように届くかを計算し、通信エリアを最適設計する解析技術
B60W 車両一般制御:
自動運転の走行環境
シミュレーション
機械/電気/IT系:天候や危険な飛び出しなど現実ではテストが危険な走行シーンを仮想空間内に無限に生成して自動運転AIを鍛える技術
G09B 教育・訓練:
フライトシミュレータ、
運転訓練システム、
医療手技トレーニング
機械/IT系:物理演算と映像を同期させ、実際の機体や車両の挙動をリアルに擬似体験させるための人間工学に基づいたシミュレータ設計
G03F 写真プロセス:
リソグラフィシミュレーション、
光マスク形状最適化
物理/化学系:半導体の超微細回路をシリコンウエハに焼き付ける際、光の回折現象による歪みをあらかじめ計算・補正するシミュレーション
A61N 電気療法・放射線治療:
放射線照射シミュレーション、
生体熱変化解析
物理/生物系:がん治療等において正常組織への影響を最小限に抑えつつ病変部に狙い通りにエネルギーを集中させるための照射計画解析
H03H インピーダンスネットワーク:
フィルタ回路シミュレーション、
共振特性解析
電気系:特定の周波数信号だけをクリアに通過させる電子フィルタにおいて素子間の干渉やノイズの減衰挙動を予測する高周波回路解析
C12N 微生物・遺伝子工学:
ゲノム編集シミュレーション、
細胞代謝ネットワーク解析
生物系:遺伝子を改変した際に細胞全体の物質代謝がどう変化するかをモデル化し有用物質の生産効率を最大化するバイオシミュレーション
B29C プラスチック成形:
射出成形時の樹脂流動解析、
金型冷却シミュレーション
機械/材料系:溶けたプラスチックが金型内にどう流れ込み固まる過程でどう収縮するかを熱流体力学に基づいて予測する製造プロセス設計
G16C 化学インフォマティクス:
分子シミュレーション、
新材料の特性予測
化学/材料系:原子・分子レベルの結合状態をコンピュータ上でシミュレートし実験を行う前に高性能な新素材の候補を予測する技術
G01M 試験・シミュレータ:
各種産業機器の構造性能試験、
耐久性試験装置
機械/電気系:構造物や機械部品が過酷な環境で受ける振動や荷重を再現し、ハードウェアと連動して製品の限界性能を試験・予測する技術
C07K ペプチド・タンパク質:
タンパク質立体構造予測、
ドッキングシミュレーション
生物/化学系:アミノ酸配列からタンパク質の3次元構造を計算し、他の分子(薬物など)がどのように結合するかをデジタル上で解き明かす研究
H04B 送信・信号処理:
無線通信ノイズキャンセリング、
アンテナ指向性解析
電気系:通信機器の内部や周囲の電磁環境をモデリングし不要な電波ノイズを極小化して通信の安定性を高めるディジタル信号処理
F24F 空調・換気:
気流・熱流体シミュレーション、
部屋全体の温度分布解析
機械系:オフィスや車内などの複雑な空間においてエアコンの風がどのように循環し、温度やCO2濃度がどう変化するかを解き明かす熱流体解析
H05K 電子機器の回路配置:
プリント基板の熱解析、
電磁シールドシミュレーション
電気/機械系:高密度に部品が配置された基板内において熱がどう籠もり、電磁波がどこに干渉するかを計算して最適な部品配置を導く設計
H04R 音響スピーカ:
振動板の有限要素法解析、
車内音響シミュレーション
物理/機械系:スピーカーやマイクの微小な振動板が音波を受けてどう変形するかを力学的に計算し歪みのない音質を追求する設計技術
H02P モーター制御:
モーター駆動シミュレーション、
トルク変動・熱解析
電気系:インバータ制御されたモーターが過酷な負荷状況下でどのように回転し発熱するかを電気と熱の双方から同時に検証する解析
H01J 電子管・放電管:
電子ビーム軌道シミュレーション、
プラズマ挙動解析
物理系:真空空間やガス中で電子やイオンが磁界・電界によってどのように加速・運動するかを電磁気学ベースで計算する解析技術
C12Q 生化学測定:
酵素反応シミュレーション、
遺伝子スクリーニング解析
化学/生物系:細胞内での微細な生化学反応をモデル化し、新薬候補となる化合物がどのように作用するかをデジタル上で超高速選別する技術
B23K 溶接・レーザー加工:
溶融池の熱流体解析、
レーザー照射熱伝導シミュレーション
機械/材料系:金属をレーザーで溶接する際、熱がどう伝わり冷却時にどのような応力が残るかを力学的に予測する工法設計
B41J 印刷装置:
インクジェットの液滴吐出
シミュレーション、ヘッド熱解析
機械/物理系:微細なノズルからインクの粒子が空気中へどう飛び出し紙面にどう着弾するかを微細流体力学に基づいて計算・最適化する技術

 特許出願件数が多いものから上表にしました。ただし、上表に示される技術分野は一部に過ぎません。

 

5.独自分析のやり方

 本記事では「シミュレーション」というワードを出願書類中に含むものを抽出したものです。

 そのため、シミュレーションを主目的としない技術(結果としてシミュレーションに関わるという程度で挙げられているに過ぎない技術)が多く含まれていると思われます。

 シミュレーションそのものを主目的とするものか、ご自身が求めているものか、の確認は個別の特許情報を調べる必要があります。

 表1に記載の特定企業について開発内容(特許情報)を調べる方法は、以下の通りです。

(1)特許情報プラットフォーム(J-PlatPat)を開く

   特許実用新案検索:https://www.j-platpat.inpit.go.jp/p0100

 

(2)以下、①~③の操作

  ①「外国文献」からチェック(✓)を外す

  ②検索項目のプルダウンメニュー「明細書」でキーワード「シミュレーション」と入力

  ③検索項目のプルダウンメニュー「出願人/権利者/著者所属」で企業名を入力

 

 

(3)検索結果を調べる。

 3000件を超える場合は表示されないので、検索オプションの「日付指定」で出願日を絞ってヒット件数を調節してください。

 

 検索の詳細は以下の記事等を参照してください。

 ・研究内容から企業を特定する方法【事例あり】

 

6.最後に

 本記事を通してシミュレーションを活かせる分野全般の研究開発についての理解の一助となれば幸いです。

 

7.次に何をすべきか迷っている方へ

自分の専攻・経験を活かせる企業を知りたい方

👉 研究開発職に強い企業を専攻別に簡易的に整理した入口編

  化学系情報系電気系機械系材料系物理系数学系生物系土木・建築系薬学系

👉 研究開発職に強い企業を分野別に簡易的に整理した入口編

  航空宇宙分野エネルギー分野再生可能エネルギー分野農業分野医療分野ヘルスケア分野物流分野リサイクル分野理美容分野防災分野「食」関連分野スポーツテック分野半導体関連分野通信関連分野AI関連分野モビリティ分野住宅関連分野

👉 専門性・強みから探す入口編

  物性を読み解く力を活かすデータ解析を活かすシミュレーション技術を活かす評価技術を活かす

👉 技術を活かして企画・新規事業に関わりたい方

  技術企画職に関わるには?

 

研究開発職の全体像を知りたい方

👉 まずは全体を把握したい方

 ・理系の就職・転職先一覧|専攻・業界別の研究開発に強い企業

 ・研究開発職のキャリアマップ

👉 総合メーカー志望の方

 ・総合メーカーの就職・転職先一覧|研究開発に強い企業の技術分野

 ・総合メーカーの研究開発職の環境の相違

👉 非製造業に興味のある方

 ・非製造業の研究開発職

 

化学系で就職・転職できる業界を網羅的に知りたい方

 化学系の研究開発職の業界・企業一覧|需要特大(第1部)

 化学系の研究開発職の業界・企業一覧|需要大(第2部)

 化学系の研究開発職の業界・企業一覧|需要有(第3部)

 

<出典、参考>
・特許情報プラットフォーム(https://www.j-platpat.inpit.go.jp/)にて公開されている情報
・会社四季報 業界地図2024年、2025年、2026年版 東洋経済新報社

<留意事項>
・本記事は、弁理士である管理人の視点で特許情報を独自に分析したものです。
・本サイトでは、特許情報を正確かつ最新の状態でお伝えするよう努めていますが、情報の完全性を保証するものではありません。
・特許情報のご活用や解釈は読者ご自身の責任でお願いいたします。
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