おすすめの粉体シミュレーションソフトを比較！基礎知識やできること、選び方までをわかりやすく解説！

粉体シミュレーションソフトは、粉体や粒子の挙動を計算で確かめるための道具です。ホッパーからの排出不良や混合のむら、装置の摩耗などを、試作の前に確認できます。まず、できることと解析手法の違い、連成や提供形態の考え方を押さえましょう。

粉体シミュレーションソフトでできること

主な用途は、ホッパー・サイロからの排出性や、混合機・造粒機の運転条件の検討です。コンベア・シュートでの搬送や、粉砕・充填工程の装置設計にも活用されます。粒子の動きを可視化して、粉が詰まる場所や混ざりにくい場所を図で確かめられるのが利点です。

装置の摩耗や付着の予測にも役立ちます。利用分野は、医薬品・食品・化学・鉱業・電池材料などの装置設計や条件検討です。

解析手法の違い

多くの製品は、粒子同士の接触を一つずつ計算するDEMが土台です。粒子数を減らして計算を速くする粗視化を備えた製品も存在します。

流動層のように粒子と気流が絡む現象では、粒子と流体をまとめて解く手法が使われるのが一般的です。圧縮成形では、DEMとSPH法を切り替える製品もあります。手法の違いは、得意な工程の違いに表れるでしょう。

連成と提供形態の違い

流体解析や構造解析、機構解析と組み合わせる連成は、製品によって扱いが異なります。流体や構造の機能を内蔵した製品もあれば、別の製品との組み合わせが必要な製品もあるでしょう。

提供形態は、買取ライセンスや年間レンタル、クラウドでの従量課金などに分かれます。GPUの計算環境を自社で用意するか、クラウドを使うかは検討事項の一つです。

編集部メモ：粉体シミュレーションは、流体だけを扱う解析とは役割が異なります。流体の解析は流体解析ソフト、化学プラントの物質収支や熱収支はプロセス解析ソフトの領域です。

粉体シミュレーションソフトを選ぶ際には、解析したい装置と粉体の性質を先に整理することが重要です。この2点が合わないと、機能が豊富でも使いこなせません。次の4つの観点で整理しましょう。

解析したい装置と工程を決める

最初に、排出・混合・搬送・充填・粉砕・流動層・圧縮成形のどれを解析したいかを決めます。汎用のDEMソフトのほか、乗り継ぎシュートや鋳造の中子造型など、特定の用途に絞った製品もあります。

用途に絞った製品は、その装置では設定が簡単な反面、他の工程には使えません。将来の用途の広がりも見込んで選びましょう。

粒子数と計算環境を確かめる

実機に近い規模を計算するには、扱える粒子数と計算速度が重要です。GPUに対応した製品は、粒子数の多い計算を速く解けます。

一方で、GPUを搭載した計算機の用意が必要になります。ハードウェアを買わずに始められるクラウドの提供があるかも、確認点です。

粒子の形状と付着性のモデルを見る

粉体は、球に近いものばかりではありません。繊維や角のある粒子、付着しやすい微粉では、球形だけの計算では実際の挙動を再現しにくくなります。

非球形の粒子を扱えるか、付着力や摩擦、転がり抵抗のモデルがあるかを確認しましょう。粒子の摩耗や破砕まで扱う製品もあります。

連成・提供形態・サポートを比べる

流体や構造との連成が必要な場合は、連成の相手と方式を確認します。連成のために別製品のライセンスが要る場合は、費用にも影響します。

日本語のサポートや国内の販売窓口の有無も比べましょう。海外製品では、問い合わせ先がメーカーの海外拠点になる場合があります。

製品を並べるときは、同じ物差しを当てる必要があります。粉体シミュレーションソフトで見る項目は次の5つです。互いに関連するので、まず表で全体像をつかみましょう。

計算できる粒子数と計算速度

扱える粒子数と、計算にかかる時間を比べる項目です。粒子数が多いほど実機に近い規模で検討できますが、計算時間は長くなります。

GPU計算やMPI並列への対応も見ます。粗視化で粒子数を減らせるかも、確認点です。公式に上限が示されていない製品は、問い合わせて確かめましょう。

粒子形状・付着性のモデル

粒子の形をどこまで表せるかと、粒子同士がくっつく力を扱えるかを比べる項目です。球形のみの製品もあれば、複数の球を組み合わせて形を表す製品も存在します。

付着性の高い微粉では、ファン・デル・ワールス力などのモデルが影響します。摩耗や破砕、帯電を扱えるかは、製品ごとに違いが出る部分です。

流体解析・構造解析との連成

空気や液体との相互作用、装置の変形や応力を一緒に計算できるかを比べる項目です。粒子が流体に影響を与える双方向連成か、流体場を取り込む片方向連成かで、再現できる現象が変わります。

連成の相手が自社の既存ソフトかも確認しましょう。連成用に別のライセンスが必要な製品もあります。

物性値の合わせ込みのしやすさ

実際の粉体に合うよう、摩擦係数や反発係数などを決める作業のしやすさを比べる項目です。この作業は、計算結果の信頼性に直結します。

安息角などの実測値に合わせて調整する機能や、物性値の測定結果と連携する仕組みを持つ製品があります。ツールの有無を確かめましょう。

価格の公開状況

粉体シミュレーションソフトは、公式サイトに金額を載せていない製品が大半です。金額が不明でも、ライセンスの種類とオプションの区分が分かれば、見積もりの条件をそろえやすくなります。

買取、年間レンタル、月額リース、プリペイド、クラウドの従量課金など、課金の方式も比べましょう。無料トライアルの有無も確認点です。

比較項目のどこに重点を置くかは、自社の状況で変わります。企業の特徴ごとに、確認する順番を整理しました。自社に近いものから読んでください。

排出・混合・充填など一般的な装置を検討する企業

ホッパーや混合機、充填機の条件を見直したい企業です。汎用のDEMソフトが候補になり、日本語のサポートや国内の販売窓口があるかが判断材料です。

例えばGranuleworksは、国内の販売代理店が複数あります。Aspherixは国内代理店が取り扱っています。粒子数と計算環境も、あわせて確かめましょう。

流体や構造との連成が必要な企業

撹拌や気流搬送のように、粉体と流体が絡む工程を扱う企業です。連成の相手と方式を、最初に確認しましょう。

Ansys Rockyは、FluentやMechanicalと連成できます。ThreeParticle/CAEは、MBD・FEA・SPHを同じ環境に組み込んでいる製品です。別製品のライセンスが要るかも、見積もりの前に整理してください。

付着性の高い微粉や圧縮成形を扱う企業

微粉の付着や凝集、粉体の圧縮成形が課題の企業です。付着力や摩擦のモデル、圧縮による粒子の結合や破断を扱えるかが判断材料です。

granuleFlowは、付着と圧縮成形を扱います。SPHinx-POWDERは、DEMとSPH法の連成で圧縮成形を扱う製品です。対応する粒子形状や計算規模は、問い合わせて確かめましょう。

初期費用を抑えて、小さく始めたい企業

専任の解析担当者が少なく、まず試したい企業です。無料トライアルやクラウドでの従量課金があると、導入の判断がしやすくなります。

UX-DEMは解析時間に応じたプリペイド方式で、3か月程度の無償トライアルがあります。Granuleworksのクラウドはデポジット制です。金額はいずれも公式サイトに載っていないため、問い合わせが必要です。

用途が決まっていて、専用ソフトを使いたい企業

解析する装置が決まっている企業です。専用ソフトは、その装置の設定や評価の流れがまとまっています。流動層なら、Barracuda Virtual Reactorが候補です。コンベアの乗り継ぎシュートならBulk Flow Analystが候補です。鋳造の砂中子ならArena-flowを検討します。

専用ソフトは、対象外の工程には使えません。混合や搬送など複数の工程を1本で扱いたい場合は、汎用のDEMソフトを選びます。

粉体シミュレーションソフトの費用は、ライセンスの種類、オプション、計算環境で変わります。製品ページのある15製品のうち、2026年時点で公式サイトに金額を確認できた製品はありませんでした。金額は、問い合わせて見積もりを取る必要があります。

総額は、オプションや連成用の別製品、計算環境で大きく変わります。ライセンス費用、オプション、計算環境、導入支援を分けて、見積もりを依頼してください。

製品データとして数値化できる4項目を、製造業適合性スコアで横並びにしました。工程管理・品質管理・生産管理・中小適合の4つを、5段階で評価しています。並びは中小適合の高い順で、同点は残りの評価軸の順に比べました。

ここからは表に挙げた15製品を、順位の並びのまま見ていきます。強みだけでなく、向かないケースもあわせて示しました。自社の解析したい工程と計算環境に照らして読み進めてください。

UX-DEM

JX金属が自社開発し、2025年9月に社外提供を始めたDEMベースのソフトです。ソルバーは解析時間に応じたプリペイド方式で、並列化数に制限がありません。購入前に3か月程度の無償トライアルができ、契約期間中は技術相談を無料で受けられます。

流体との連成は流体場データを取り込む片方向で、粒子が流体に与える影響は扱えません。動作環境はWindows 10・11とWindows Serverです。Linuxはソルバーのみの対応になります。価格は公式サイトに載っていません。

Aspherix

オープンソースのLIGGGHTSの後継にあたる商用DEMソフトです。物性値の合わせ込みを支援するAspherix Calibrationを備えています。OpenFOAMと連成するCFDEMcouplingも、パッケージとして用意されています。

WindowsでGPU計算とCFDEMcouplingを使うには、WSLが必要です。CFDEMcouplingにはOpenFOAMの別環境も必要で、ライセンスは別パッケージです。国内代理店のページは、価格を「お問い合わせ」としています。

Granuleworks

プロメテック・ソフトウェアが開発・販売する国産のDEMソフトです。粒子数を減らして計算を速める粗視化技術SDEMとGPUに対応します。ParticleworksやRecurDynと連成でき、粉体と流体の撹拌が解析対象です。粉体の力を受ける部品の応力も評価できます。

基本構成はCPUソルバ1ジョブとPre/Post 1ライセンスです。GPUソルバや追加ジョブ、SDKは別のオプションです。流体や機構との連成には、別製品のライセンスも要ります。価格は公式サイトに載っていません。

granuleFlow

ソフトマターソリューションが開発する粉体DEMソフトです。静止摩擦と動摩擦、転がり抵抗、ファン・デル・ワールス力による付着を考慮できる製品です。微粉の凝集や圧縮成形も評価の対象になります。粉体物性測定のナノシーズとパラメータの形式を同一化しています。

並列計算の記載はマルチコアCPUで、GPUでの計算には公式に触れていません。流体抵抗のモデルはあるものの、CFDソフトとの連成は公式に示されていません。価格も公式サイトに載っていませんが、評価利用の相談には対応しています。

Bulk Flow Analyst

米国のOverland Conveyorが提供する、乗り継ぎシュート専用のDEMソフトです。シュートの3Dモデルを、STEPやIGES形式で取り込みます。材料を流して、摩耗や積載を評価する流れです。AWS上で計算するDEMcloudも用意されています。

対象は乗り継ぎシュートで、混合機や流動層など他の粉体装置の解析には向きません。日本の販売窓口や日本語サポートは、公式サイトで確認できませんでした。問い合わせは米国のメーカーに直接行い、ストアに価格の掲載はありません。

ThreeParticle/CAE

オーストリアのBECKER 3Dが開発する汎用の粒子解析ソフトです。DEMに加えて、MBD・FEA・SPHを同じGUIに組み込んでいます。装置側だけでなく、粒子側の摩耗も解析の対象です。3Dスキャンの形状を粒子にでき、メーカーの無料トライアルもあります。

大規模な流体と固体の連成は、NVIDIA GPUでの計算を想定した説明です。国内の販売とサポートは、ステイシフト1社が担当します。日本語の資料は、国内販売元の製品ページとカタログが中心です。価格は、メーカーにも国内販売元にも載っていません。

CPFDLab 粒子動特性モデル P.D.

CPFDLabが開発・販売する、拡張DEMをベースにした国産のソルバーです。流動層の粒子と流体の連成や、撹拌容器内の流れをPC上で計算できます。スプレー塗布と乾燥、キルン内の伝熱も対象です。初期トレーニングや受託解析のオプションもあります。

扱える粒子数、粒子形状、GPU対応などの仕様が、公式サイトに示されていません。公開情報は機能一覧が中心で、解析事例や動作環境の詳しい資料はありません。GPUで大規模な粒子計算をしたい場合は、事前に問い合わせて確かめます。

Ansys Rocky

Ansysが提供するDEMの粒子ダイナミクスソフトです。複数GPUのメモリを分散して使うソルバーで、数千万個の粒子を含む計算に対応します。繊維やシェルなどの非球形粒子も扱える製品です。Fluent、Mechanical、Maxwellと連成できます。15日間の無料トライアルもあります。

連成は別のAnsys製品との組み合わせで、構成と費用は問い合わせが必要です。大規模な計算には、マルチGPUの環境が必要です。価格は公式サイトに載っておらず、金額を見てから小さく導入したい場合には向きません。

Barracuda Virtual Reactor

CPFD Softwareが開発する、流動層のような粒子と流体の連成を解くソフトです。粒子間の衝突を直接計算しないMP-PIC法を使い、GPU並列で計算する製品です。工業規模の粒子数でも、現実的な時間で解けます。熱計算や化学反応、粒径分布も同時に扱えるのが特徴です。

衝突を圧力モデルで近似するため、粒子の接触を詳しく見る解析にはDEMソフトが向きます。推奨構成は高性能なGPU搭載の計算機で、投資が要ります。日本ではテラバイトが販売元です。価格はメーカーにも販売元にも載っていません。

Arena-flow

CPFD Softwareが開発する、鋳造用の砂中子・鋳型の吹き込みと硬化を解くソフトです。空気に運ばれる砂の充填を扱うよう設計されています。コールドボックスやシェルなどの工程に対応します。日本の正規販売店は、2026年3月からASK Chemicals Japanです。

対象は鋳造用の砂中子・鋳型の造型工程に限られ、一般の粉体の混合や搬送には使えません。ダウンロードにはCPFDのサポートサイトのアカウントが要ります。価格は公式サイトに載っておらず、販売店への問い合わせが必要です。

COMSOL 粒状流れモジュール

COMSOL Multiphysicsのアドオンとして提供される、DEMの粒状流れモジュールです。ホッパー排出、スクリューコンベア、リボンミキサー、回転ドラム、振動ふるいなどを扱えます。配位数や充填密度、空孔率といった指標で、混合や偏析を定量評価できます。

粒状体の形状は3Dでは球、2Dでは円筒として扱われ、非球形の粒子は扱えません。単独では使えず、COMSOL Multiphysics本体のライセンスが別に必要です。DEM専用ソフトとして単独で導入したい場合は向きません。

RFLOW

アールフローが開発・販売する熱流体・粉体解析ソフトです。攪拌翼・攪拌槽・スクリュー押出機のデータベースを備えた製品です。DEMベースの代表粒子モデルで、粉体を解析します。MPS法との連成や、固体粒子の燃焼・反応の解析にも取り組んでいます。

動作環境、GPU対応、扱える粒子数などの仕様は、公式サイトに載っていません。事前の問い合わせが必要です。公式の事例は攪拌槽や押出機、焼却炉、流動層が中心です。ホッパー排出やコンベア搬送の事例は示されていません。

samadii/dem

韓国のMetariver Technologyが開発するDEMの汎用ソルバーです。CUDAによるGPU並列で、数十万から数百万個の粒子を含む問題を扱います。MBDと連成できる点も特徴です。ミキサーやボールミル、サイクロン、搬送装置、建設機械の掘削など、公開された解析例は多岐にわたります。

日本の販売窓口と日本語サポートは、公式サイトで確認できませんでした。問い合わせは、韓国のメーカーに直接行う形です。接触モデルや粒子形状の種類、動作環境、ライセンス形態も、製品ページに記載がありません。

SPHinx-POWDER

SPH研究所が開発・販売する、粉体の圧縮成形と攪拌向けの解析ソフトです。粒子間に空隙がある初期段階はDEMで解き、粒子が一体化した段階からSPH法に切り替えます。熱を考慮した挙動や、相対密度分布、応力・ひずみ分布が評価の対象です。

製品ページの動作環境は、Windows XP以降とRed Hat Linuxの記載です。現行OSでの動作は、問い合わせて確かめてください。活用・応用のページは準備中で、対応する粒子形状や計算規模も公開されていません。

Itasca PFC

Itascaが開発する、2DのPFC2Dと3DのPFC3Dからなる汎用のDEMフレームワークです。16種類の組み込み接触モデルとC++のユーザー定義接触モデルを使え、熱解析にも対応します。永久ライセンスのほか、月額と年額のリースから選べます。

公式の用途紹介は地盤・岩盤が中心で、粉体を扱う製造装置向けの事例は多くありません。粒子は剛体として扱い、繊維など柔軟な粒子の変形を扱う機能は、公式に紹介されていないのが現状です。円建ての価格の掲載もありません。

15製品のうち、公式に永続的な無償版が示されている製品は確認できませんでした。無料で試せる範囲は、無料トライアルや評価利用、開発元の無料相談にとどまります。

粉体シミュレーションソフトの比較は、5つの項目で整理すると進めやすくなります。計算できる粒子数と速度、粒子形状と付着性のモデル、流体・構造との連成です。物性値の合わせ込みのしやすさと、価格の公開状況も加えた5つです。

まず、解析したい装置と工程、粉体の性質を書き出しましょう。汎用のDEMソフトか、流動層やシュートなどの専用ソフトかで、候補は変わります。次に、ライセンスとオプション、計算環境、導入支援を分けて見積もりを比べてください。2026年時点で、公式サイトに金額を確認できたのは15製品のうち0製品です。製品は粉体シミュレーションソフトのカテゴリページも参考にしてください。