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経営課題解決シンポジウム Review IoTとビッグデータで拓く次世代製造業 アラスジャパン

アラスジャパン

PLMとALMを統合した開発環境で
モノのサービス化を成功させる

久次 昌彦 氏
アラスジャパン合同会社
社長
久次 昌彦
IoT(Internet of Things:モノのインターネット)製品のモノづくりでは、機械系・電気系・組み込みソフトウェアの開発を統合的に進めていくことが求められる。また、インターネット接続によって製品価値を高めるには、サービス開発との連携も必須。アラスは自社のPLM(Product Lifecycle Management:製品ライフサイクル管理)製品とIBM Continuous Engineeringを連携させることによって、この目的を達成していく。

IoTを組み込んだ製品で有用なサービスをいかに提供するか

 「IoTの本質は『モノのサービス化』。機器をインターネットにつなぐだけで満足してしまうのではなく、IoTを組み込んだ製品で有用なサービスをいかに提供するかが問われています」

 アラスジャパン 久次昌彦氏はこう語り、IoT製品の開発にも使える新世代のPLMのコンセプトについての解説を始めた。PLMとは、製品情報を部門を超えて統合的に管理、共有することを実現する製品開発を支援するソフトウェアであるが、「『モノの設計』をするための機能はそろっているのですが、IoTで『モノのサービス化』を目指すにはサービスに関する要素が不足していました」と久次氏は指摘する。

 一方、米国GEが提唱した「Industrial Internet」のポイントは、モノを作ってインターネットにつなぎ込むだけでなく、センサーデータの分析結果を機器やエンジニアにフィードバックしていること。その結果、「効率的で質の高い保守」「機器の長寿命化」「継続的モニタリング」といった新しいサービスが生み出され、機器の価値も高まることになる。

 そこで、アラスはモノのサービス化を実装するためのコンセプトとしてIBM Continuous Engineeringを採用し同社のPLM製品をIoT製品開発に係る情報管理を実現する取り組みを始めた。IBM Continuous Engineeringは「クロスドメインの共同設計」→「オペレーターによる利用」→「メーカーによる分析・フィードバック・変更」→「クロスドメインの共同設計」と進むサイクル状になっていることが特長。利用フェーズで生まれたセンサーからのデータは、メーカーによる分析を経て、設計へと反映されていく。

 このIBM Continuous Engineeringを実践するには、従来は別個に扱われていたデータを統合的に扱う必要がある。その一つが、CADデータ(設計・開発用)とIoTデータ(利用)。もう一つが、「機械系CAD」「電気系CAD」「組み込みソフトウェア」の3つのドメインのデータだ。IoTの製品開発においてはこれらの異なるドメインの情報の組み合わせを間違えることなく工場に渡してあげなければモノづくりの効率化が図れないからだ。

 「そこで、アラスとIBMが共同で取り組んでいるPLMプロセスでは、機械系CADと電気系CADのデータについては従来のPLM機能で統合管理し、それらと粒度がまったく異なる組み込みソフトウェアのデータはOSLC(Open Services for Lifecycle Collaboration)のプロトコルで疎結合することで正しい組み合わせのデータを生産側に渡してあげることを可能にします」と久次氏は語る。すでに機能検証に取りかかっていると状況を説明する。

機械系・電気系のPLMとALMを連携する

 その具体的な姿となるのが、OSLCを使ってPLMとALM(Application Lifecycle Management:アプリケーションライフサイクル管理)を連携させたソフトウェア開発環境である。

 「機械系CADと電気系CADをカバーするPLMとしては当社のAras Innovator、組み込みソフトウェア開発を支援するALMとしてはIBM Rational Team Concert(RTC)などを使い、双方をOSLCで相互連携する仕組みになっています」と久次氏。IoT製品の開発/メンテナンス時にしばしば発生するシーンをモデルケースとして、このソフトウェア開発環境の具体的な使い方を説明する。

 まず、前提として、センサーを内蔵したIoT製品がすでに存在している状況を考える。この機器を構成する機械系部品と電気系部品についての設計情報を管理しているのはPLM、組み込みソフトウェアの設計情報を保持しているのはALMとして使われているRTCだ。

 このIoT製品の仕様を変更する必要が生じた場合、まずはPLM側で機械系部品や電気系部品に対する設計変更票(ECO)を作成。次に、それらの部品に対する変更が組み込みソフトウェアの改修または新規作成を必要としていれば、OSLC Linkの疎結合機能を使ってRTC側にも新しいWork Itemを生成する。

IBM OSLCを使ったPLMとALMの連携。IBM Continuous Engineeringのコンセプトに基づくALMとArasのPLMをOSLCで相互に連携
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 場合によっては、一つの変更要求に対して複数の実現手段が考えられることもある。その場合は、PLMとRTCの両方に複数のECOを作成したうえで、どのやり方がもっとも合理的であるかをよく検討。最終的に一つに絞り込んでから改修や新規開発にゴーをかければよい。

 実際の設計作業は、各業務ドメインの設計者が分担して進める。機械系部品と電気系部品については、PLMを介して機械系CAD/電気系CADを使って設計。組み込みソフトウェアについては、RTCを介してEclipseなどの統合開発環境(IDE)でソースコード作成とビルドをするといった方法だ。

 各業務ドメインでの改修/新規開発が終了したら、組み込みソフトウェアの成果物(設計書、ソースコード、バイナリーコードなど)をRTC側からPLM側に転送してチェックイン。全体のレビュー(検収)はPLM側で行い、マネージャーや品質保証(QA)チームによる承認が得られたら、新バージョンとして確定。CADデータとバイナリーコードが生産部門に引き渡されて、IoT製品の生産が始まるという流れだ。

異ドメインの設計者が画面上でコラボできる

 さらに、PLMを担当するAras Innovatorの側では設計ソーシャルコラボレーションも実現している。IoT製品を設計・開発する際は異なる業務ドメインに属する設計者が共同で作業するのが一般的だ。コミュニケーション基盤がきちんと整備されていないと、「図面を流用できない」「チームの他のメンバーが作成中のドキュメントを参照できない」「他部門からのフィードバックが設計データに反映されていない」「現場から送ったはずのクレームがまだ届いていない」といった問題が発生してしまう。

 設計ソーシャルコラボレーションの画面表示と使い方は、一般的なソーシャルメディアのタイムラインとよく似ているが、コンテキストに沿ってコラボレーションできるのが特徴だ。Aras Innovatorからは3Dモデルや図面にコメントを付けられるし、タブレットにアラス製のアプリをインストールしておけば現場から写真やムービー付きで報告を上げることも可能。機械系と電気系、企画担当、設計者、開発者、調達担当、製造担当、保守担当といった異なる業務ドメインに属する人たちが自由にコメントしたりフィードバックしたりできることにより設計意図やノウハウの蓄積、情報の再利用などができるのである。

ビジュアルコラボレーションの効果(例)。異なる業務ドメインの人たちが自由にコメントしたりフィードバックしたりできる
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 また、組み込みソフトウェアの設計・開発を担当するALMの側でも、時期は未定ながら、同じようにビジュアルな設計ソーシャルコラボレーション機能の追加を検討している。機械系、電気系、組み込みソフトウェアという三つの業務ドメイン間の設計ソーシャルコラボレーションが完成すれば、高品質の製品をより快適に設計・開発できるようになることだろう。

 セッションを締めくくるにあたって、久次氏は「機械系・電気系・組み込みソフトウェアで時間軸や粒度は大きく異なる」「他社のまねをしない」「既成のテンプレートを鵜呑みにしない」「最新の状況に合わせてPLMを進化させる」などの注意点についても言及。有用なサービスを提供できるIoT製品を作り上げていただきたいと設計者・開発者を励ます。

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