重機向けのモデルベース・システム・エンジニアリング (MBSE)

モデルベース・システムズ・エンジニアリング (MBSE) は、現代の革新的な機械設計に欠かせないものとなっています。重機の開発プログラムは、機械の複雑さ、多数の構成、納期により、これまで常にプレッシャーの下とで行われてきました。にもかかわらず、多くのOEMは、他の設計領域やサプライヤーとのミスコミュニケーションに起因する統合の問題の修正にリソースの半分を費やしています。さらに悪いことに、ソフトウェア、デジタル・イノベーション、電動化により、サブシステム間や外部環境とのやり取りが煩雑になり、もはやそのような余裕がないのが現状です。

MBSEを使用することで、部門やサプライヤーとドキュメントベースで情報交換する必要がなくなります。代わりにMBSEは、全体的な要件に継続的に焦点を当てながら、共有のシステムモデルとインターフェースに基づいて、すべての関係者間のダイナミックなコラボレーションを促進するのに役立ちます。つまりMBSEは、OEMが自社の設計目標をより速やかに達成し、修正にコストがかかる場合や修正が不可能な場合に発見が遅れる問題のリスクを軽減するのに役立ちます。

モデルベース・システムズ・エンジニアリング (MBSE) は、現代の革新的な機械設計に欠かせないものとなっています。重機の開発プログラムは、機械の複雑さ、多数の構成、納期により、これまで常にプレッシャーの下とで行われてきました。にもかかわらず、多くのOEMは、他の設計領域やサプライヤーとのミスコミュニケーションに起因する統合の問題の修正にリソースの半分を費やしています。さらに悪いことに、ソフトウェア、デジタル・イノベーション、電動化により、サブシステム間や外部環境とのやり取りが煩雑になり、もはやそのような余裕がないのが現状です。

MBSEを使用することで、部門やサプライヤーとドキュメントベースで情報交換する必要がなくなります。代わりにMBSEは、全体的な要件に継続的に焦点を当てながら、共有のシステムモデルとインターフェースに基づいて、すべての関係者間のダイナミックなコラボレーションを促進するのに役立ちます。つまりMBSEは、OEMが自社の設計目標をより速やかに達成し、修正にコストがかかる場合や修正が不可能な場合に発見が遅れる問題のリスクを軽減するのに役立ちます。

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統合製品アーキテクチャを設定することでMBSE導入の第一歩を踏み出す

大規模な開発プログラムでは、異なるツールやプロセスの使用による不整合やサブシステムレベルで意思決定を下す際に全体的な要件を明確に理解していないなど、設計領域、組織、分野が交差する場所で問題が発生しがちです。OEMは、各開発サイクルの最初、すなわちコンセプト段階から管理できている場合のみ、このような課題に適切に対処できます。MBSEを使用することで、統合製品アーキテクチャ、すなわち、さまざまなサブシステムが相互に連携する方法や環境内のシステムと相互に連携する方法を設定する機械の初期設計図を生成することで、発生する問題に対処できます。統合アーキテクチャから始めることで、OEMは両方のレベルをリンクしたまま、最上位レベルから下位レベルのすべてのドメインに要件を転送できます。MBSEは、より広い観点で各担当者の役割をより明確にし、サブシステムレベルでの要件の正確な意味についての混乱を避け、目標をより具体化します。

複雑なマルチドメイン・システムの継続的な検証と妥当性確認

電動化され、高度に接続されたソフトウェア主導型の新世代の機械を設計する場合には特に、開発プロセス全体を通して、この統合されたビューを維持することが重要です。こういった機械には多様なサブシステムが含まれており、サブシステム間の連携も複雑です。MBSEのアプローチの導入は、OEMが開発プログラムのすべての関係者を共通の目標に取り組ませ、専用のテストシナリオを使用してシステム全体の継続的な検証と妥当性確認を行うための戦略を策定することに役立ちます。MBSEにより、すべての利害関係者が自らの判断が全体的な要件に与える影響を監視しつつ、システム・シミュレーションに基づいてサブシステムレベルの判断を下せるようになります。これにより、インターフェースの不整合や非互換性によるエラーを防止できます。さらに、エラーが監視網をすり抜けたとしても、MBSEを使用した継続的な検証と妥当性確認により、早期にエラーを発見できる確率がはるかに高くなります。

MBSEを通してサプライヤーを含む開発に関わるすべての関係者をつなぐ

新しいデジタル技術やソフトウェアは、ほとんどのOEMが慣れ親しんでいるものとは大きく異なります。また、多くの場合、OEMのエコシステムに参入したばかりのサプライヤーから提供されます。さらに、グローバルなOEMの場合、1つの同じコンポーネントの調達先としてさまざまなサプライヤーと契約することも一般的です。OEMが自信を持ってこのように複数のサプライヤーと契約するには、サプライヤーを問わずあらゆる構成で規制遵守と互換性を全面的に保証する効率的な機械開発方法が必要です。MBSEを通してOEMは、サプライヤーとの動的なデジタル接続を確立できます。このデジタル接続経由でOEMは、知的財産 (IP) が完全に保護された状態でシステムモデルの一部をサプライヤーと共有できるだけでなく、サプライヤーのサブシステムに関するあらゆる種類の情報を入手できます。したがってMBSEは、OEMとサプライヤーがプロセスを調整し、継続的に連携するのに役立ち、結果的にOEMとサプライヤーが共通の目標をより効果的に達成できるよう支援します。

信頼性と持続可能性を考慮した設計を実現するためMBSEを活用

機械の複雑さが増し、ソフトウェアが継続的に更新されるため、互換性や規制遵守の問題に加え、製品ライフサイクルのどの段階でも発生しかねないリスクを軽減することに重点的に取り組むことがOEMにとってますます重要となっています。MBSEのアプローチに従うことで、OEMは機械の全体的な品質をより的確に保護できます。MBSEによりOEMは、アーキテクチャの選択にOEMが影響を与えることができるコンセプト段階で、持続可能性、信頼性や可用性、保守性や安全性など重要な要件を検討できます。さらにMBSEは、複数の設計領域をまたいでインターフェースとデータモデルを共通化することで、ミスが発生するリスクを大幅に軽減します。最後に、MBSEによりOEMは、機械開発中だけでなく、開発以降も全体的な要件を遵守していることを確認するため、機械の設計を継続的に検証および妥当性確認する作業をを管理および追跡できます。

ソリューションの機能

Model Based Systems Engineering

Teamcenterのシステム駆動型製品開発(SDPD)が、機械、電気、ソフトウェア面でのマルチドメインの製品開発とコスト、信頼性、生産性を統一化します。 

Product Requirements Engineering

要件の価値はただ単に要件を満足するということにあるのではなく、製品開発プロセスを促進させることです。Teamcenterは要件をさまざまな下流機能/フィーチャ/製品アーキテクチャーに割り当てます。それと同時にレポート、ドキュメント、ダッシュボードを生成して要件プロセスを管理します。Microsoft WordやExcelなどの使い慣れたMicrosoft Officeアプリケーションから直接要件を作成、表示、編集できます。ライフサイクル統合要件を活用すると、製品ライフサイクル全体にわたって「統合を開始し統合を維持する」開発プロセスを実現できるようになります。

Sourcing & Supplier Integration

Teamcenterは、サプライヤーとのやり取りを管理する総合的なアプローチを提供します。プロセスの調整や情報管理を社内と社外の両方で行い、製品ライフサイクルのあらゆるステージをサポートします。製品開発の早い段階からサプライヤーがプロセスに参加することで、あらゆる部門が正確なサプライヤー情報を把握できるようになります。

変更管理とワークフロー

Teamcenterは、あらゆるPLMプロセスの管理と追跡に必要な手作業とコストを削減します。複数分野にまたがる変更の管理から、単純な設計レビューの実行、品質問題に対する応答の調整に至るまで、ユーザーを適切なタスクに集中させ、適切なデータを使用して、適切なタイミングで適切な意思決定を行うことができます。変更にあたっては、変更内容とその影響をすべての関係者に確実に周知できます。