IDAJ

年間700件以上、累計8,000件にも及ぶ豊富なMBD/CAE実績
CAE技術は、もっと使える。
モデルで設計者・開発者が「つながる」
プロセスを実現。

solution

IDAJのMBD・MBSEソリューション

「設計プロセスに根付いた」MBD・MBSEプロセスの導入を支援します

現状の開発フローにおける様々な設計課題を解決し、高いレベルでの協調設計を実現することをMBD・MBSEの真の目的ととらえ、設計開発の”ありたき姿”の具現化をサポートします。

  • 課題の分析・推進計画の策定を含むお客様のMBD推進を
    全面的にサポート
  • 企画から製品まで開発フロー全体をカバーするソリューションを提供
  • 運用・管理までを見据えたプロセスの構築と仕組み作りを支援

development

一般的なMBD開発の形

  • 製品レベル

    市場要求を分析し、製品のコンセプトを決定

  • システムレベル

    製品コンセプトに基づいて要求を分析し、それを実現するためのシステムのアーキテクチャを設計

  • サブシステムレベル

    メカ・エレキ・制御の各サブシステムへ目標を割り付け、各コンポーネントの必要スペックを決定

  • コンポーネントレベル

    各コンポーネントの必要スペックを達成するための設計を検討

メリット
  • 設計の上流工程において早期にシステムの成立性を検証できる
  • 上位のシステム要求から各コンポーネントの目標を根拠を持って定めることができる
  • 各設計ドメイン間で認識を共有しながら設計を進めることができる

expectation

MBD・MBSEに期待されること

MBDのねらいは、高いレベルでの協調設計を実現することにあります。

これは、従来CAEに期待されていた試作や実験回数の削減によるコスト、工数の圧縮という狭い領域に限定されるものではありません。
設計フェーズ・開発ドメイン間で認識を共有しながら設計を進めることで、パッチ当ての設計から脱却して本質に基づく設計を実現し、設計品質や製品性能を極限まで向上させ、競争力を維持することが可能となります。

また、従来の設計においては暗黙知とされてきた熟練技術者のカンコツを含めた技能を見える化し、人材育成や技術伝承といった設計開発現場における喫緊の課題解決に役立てる手法としても注目されています。
さらに、これらの活動を通して生まれた余剰リソースの再配分と蓄積されたナレッジの利活用によって、事業環境や顧客ニーズの変化に対する対応力を強化し、さらなるイノベーションに繋げることこそがMBDの究極の目的と言えるでしょう。
高いレベルでの協調設計の実現
  • 設計フェーズ/開発ドメイン間の認識の共有
  • コンカレントエンジニアリングの実現による開発期間の短縮
  • パッチあて設計から脱却し本質に基づく設計
コストの
削減
設計品質の
向上
業務効率と
業務品質の改善
製品性能の
向上
技術者の育成と
技術伝承
リソースの再配分と蓄積されたナレッジの利活用による
事業環境や顧客ニーズの変化に対する対応力強化

compatibility

相性のよい開発領域や業界

  • 車

  • 建機

    建機

  • 船

  • プラント

    プラント

  • トラック

    トラック

  • 飛行機・ドローン

    飛行機・ドローン

  • 機械

    機械

  • ロケット

    ロケット

  • 電気

    電気

  • 熱

自動車や航空宇宙以外の業界での導入が加速しています
MBD・MBSEはもともと自動車や航空宇宙分野を中心に広まってきましたが、昨今では、IoTなどあらゆる分野で複数のシステム同士が互いに影響し合う大規模・複雑なシステムが開発対象となりつつあります。さらに機能安全規格や標準プロセスへの対応、多様化する市場要求やカーボンニュートラルなどの環境規制、サプライチェーンリスクなど、急速に変化する設計開発環境への柔軟かつ迅速な対応が求められています。このような状況下では、従来の領域ごとに隔絶されたウォーターフォール的な設計ではもはや対応ができず、設計開発の初期段階から製品に求められる要件や機能を網羅的に抜け漏れなく分析・検討し、各設計領域の利害関係を横断的に整理しながら開発するアプローチが必須だと言えます。

problem

MBD・MBSEを進める上での課題

  • 機能ばらしやSysMLツールを導入してみたが、どう設計に活用して良いかわからない。
  • 1D CAE用いた機械設計やシステム設計を開発プロセスに浸透させることができない。
  • 機能設計と形状設計のプロセスが分断されてしまっている。
  • 設計業務でCAEや最適化技術を定着させることができていない。
MBD・MBSEを進める上では複数のモデリングツールやそれを活用するための技術の構築が必要です。しかし、ツールの導入あるいはモデリング技術の向上そのものが目的化してしまうと、かえって開発効率を低下させ、モデルが思うように設計で活用されずにMBD・MBSEの推進が形骸化することにつながりかねませ ん。IDAJでは、現状の設計開発における様々な課題を解決し、高いレベルでの協調設計を実現するための手段として、お客様の環境に合わせたMBD・MBSEプロセスの構築をサポートします。

service features

IDAJのMBDサービスの特徴

設計開発に根付いたMBD・MBSEプロセスの構築

  • MBSEを目的とするのではなく、「MBDを実践するための手段」として活用し、モデルに求められる要件やアーキテクチャを明確化
  • IDAJが保有する各物理領域における解析技術に基づき、具体的な「モデル構築の手順まで見据えた推進計画」を立案
  • 「最後まで走り切る」ための体制づくりとプロジェクトマネージメントを支援

MBD・CAE領域における圧倒的な実績

  • 1次元(1D)・3次元(3D)CAEおよび「各物理領域を網羅した」シミュレーション技術の提供
  • 「年間700件、累計8,000件」に及ぶ豊富なCAEコンサルティング実績
  • 各種トレーニング、充実したサポート、技術者派遣による「早期の技術立ち上げの実現」

case study

ケーススタディ

CASE 01
自動車分野
パワートレイン機構部品設計におけるMBDの導入
解析ご部署、設計ご部署、IDAJの三者でMBDを推進するためのプロジェクトチームを結成。1年半で評価項目の25%をモデルベースでの評価へ置き換え、設計開発のフロントローディングを実現。
  • 課題
    • 設計部署では強度評価など一部に3D CAEを導入しているが十分に活用できていない
    • 解析部署が1D-CAEを実施しているが設計部署に展開ができていない
    • 全社でMBDを推進すべく目標が掲げられているが、個々に必要な要素技術の洗い出しにとどまり、具体的な計画に落とし込めていない
  • 実施内容
    • 現状の開発プロセスにおける課題の洗い出し、課題を解決する上で必要なCAE要素技術に対して優先順位付けを行った上で2ヶ年の推進計画の策定
    • 優先度の高いテーマに対して1Dモデルによる機能設計を含めた評価プロセスの構築を支援
  • 成果
    • 1年半の取り組みで評価項目の25%を従来の過去設計踏襲や実測ベースからモデルベースの評価へ置き換え
    • 構築した1Dモデルを新規製品開発および類似する他製品の開発へ適用しフロントローディングを実現
    • 他製品への展開をお客様内である程度自走いただくための基盤を整備
CASE 02
エネルギー分野
MBD導入による空調システムの設計プロセス改善
制御設計を含めた現状の開発フローにおける課題を洗い出し、3ヶ年の推進計画を策定。半年間の取り組みで優先度の高い1Dモデルの構築と検証を実施し、新規開発機種での部分的な実設計適用を実現。%をモデルベースでの評価へ置き換え、設計開発のフロントローディングを実現。
  • 課題
    • 仕様検討の段階で性能の余裕代を取りすぎていることによるオーバースペックな設計
    • ツールの内容を把握している設計者が限られていることによる属人的な検討
    • 試験をベースとした詳細設計によりハード設計が終盤までFixせず、結果的に制御の実装が開発工程の後半にずれ込み開発期間を圧迫
  • 実施内容
    • 現状の設計プロセスに対するヒアリングを実施し、その結果をもとに設計プロセスのAs-Is /To-Beのまとめ、および3ヶ年の推進計画を策定
    • 推進計画には、構築すべきモデルの具体的な粒度や目標精度、モデル構築の順序,設計フローに組み込むタイミングを反映
    • 既存機種を対象としたベースモデルの構築および精度改善の支援を実施
  • 成果
    • 推進計画の立案とベースモデルの構築を並行して実施することにより、設計部署とより具体的なモデル活用のイメージを共有した上で推進計画に反映
    • 半年間の取り組みで既存機種を対象としたベースモデルの構築と検証、および新規開発機種での部分的な実設計適用を実現
    • 現在はお客様内で主体的にモデルの構築が実施できる状況
CASE 03
自動車分野
パワートレイン部品の量産設計プロセス改善
量産設計における現状のプロセスを洗い出し、ボトルネック箇所とその改善案を検討した上で、改善後の設計プロセス案に対して想定される工数削減効果を事前に算出。要素技術の構築および改善効果の検証を実施し、最終的に30%の工数削減を実現。
  • 課題
    • 3D CAEを組み込んだ設計プロセスを標準的に運用できている
    • 製造要件の反映やトレードオフ関係にある複数の性能のバランス取りに工数を要している
    • 競争力を確保するためにも開発の効率化と性能のさらなる向上が求められている
  • 実施内容
    • 現状の設計プロセスに対するヒアリングを実施し、各工程で発生している工数と課題を分析
    • 課題を解決する上で必要となるCAE要素技術およびそれらを組み込んだ設計プロセス案を検討
    • 改善後のプロセスによる工数削減効果を事前に見積もり、目標を設定
    • 1年をかけて各CAE要素技術の構築と実設計への適用による改善効果の確認を実施
  • 成果
    • プロセスの組み換えおよび最適化技術の導入により人的工数を30%削減
    • 現行量産品に対して性能の改善と軽量化を実現
CASE 04
自動車分野
多領域最適化による背反性能の同時評価
多目的最適化技術を活用した、多領域にまたがる背反性能の評価を導入。開発の上流工程において設計空間を網羅的に把握することで、性能追及による品質と付加価値の向上を実現。さらに、プラットフォームを用いてデータ共有することで、最適化結果を設計者が閲覧し設計検討に活用する枠組みを構築。
  • 課題
    • 先行開発・量産設計で1D/3D CAEによる机上評価を導入しており、一部数値最適化も活用されているが、下記のような課題が顕在化している
    • 要件の頻繁な変更や背反する各性能のすり合わせにより設計開発工数が増大している
    • CAEや最適化技術の活用具合が担当者によって異なり、プロセスが属人化している
  • 実施内容
    • 過去に性能の背反が原因で設計の手戻りが発生した事案に対して、多目的最適化技術を活用した「多領域にまたがる背反性能の評価」を導入することによる効果を検証
    • SPDM(Simulation Process and Data Management)プラットフォームを用いたデータの共有と再利用の有効性を検証
  • 成果
    • 開発の上流工程において設計空間を網羅的に把握することで、性能追及による品質と付加価値の向上を実現
    • SPDMプラットフォーム上で解析担当者が実施した最適化結果を設計者が閲覧することにより、要件変更に対する代替案の検討や目標緩和を求める際の論理的な根拠の提示が可能に

flow

ご相談の流れ

  • STEP

    01

    初回アポ
    仮のTo-Be像に対し、まずどこから手をつけるのか、コンサルティングの実施テーマ、ボリューム、粒度、ゴールを決定します。
  • STEP

    02

    お客様のご課題の共有
    貴社における現状の設計プロセス、MBDのお取り組み状況や課題、ありたき姿などを可能な範囲でご共有いただき、仮のTo-Be像の具体化に向けてディスカッションを行います。
  • STEP

    03

    ヒアリング
    STEP2でご共有いただいた内容について、より詳細なヒアリングを数回に分けて実施させていただき、仮のTo-Be像を具体化して行きます。
  • STEP

    04

    仮のTo-Be像の共有
    STEP3のヒアリング内容をもとに仮のTo-Be像を描きます。
  • STEP

    05

    Phase-0実施方針の決定
    仮のTo-Be像に対し、まずどこから手をつけるのか、コンサルティングの実施テーマ、ボリューム、粒度、ゴールを決定します。
  • STEP

    06

    Phase-0の実施
    有償のコンサルティングにて現状課題分析・計画立案を実施させていただき、As-ls/To-Beの詳細を可視化するとともに実施計画を策定します。

faq

よくいただくご質問

  • MBDプロセスを導入するとシミュレーション工数が増え、かえって工数がかかると聞きますが本当ですか?

    自社シミュレーション技術をお持ちでない場合は、技術構築を行う過程で一時的に工数が増えることがあります。IDAJでは、技術構築の難易度や課題の重要性に応じて、取り組むべき技術構築テーマに優先順位を付けます。これにより、試作回数や手戻りの削減効果を比較的短期間で実感いただけるテーマに取り組みつつ、自動化・最適化技術などを複合的に取り入れ、モデルの再利用、プロセス管理、右バンク工数削減などを経て中長期的に工数削減を目指します。

  • そもそもシミュレーション技術を持つ人材が少ないのですが、どうすればよいですか?

    MBDプロセスを導入するにはシミュレーション技術が必須技術となります。ただし、必ずしも高価なCAEソフトウェアが必須ということではありません。IDAJは、30年以上CAEに特化した技術をあらゆる製造業のお客様にご提供してきましたので、シミュレーション未経験者に向けた無料・有料の教育メニューが多数あります。もちろんお客様のご業務に合わせた、オリジナルのメニューでのトレーニングも可能です。

  • MBDプロセスの導入をすべてお任せしたいのですが可能ですか?

    あえて”NO”と回答します。もちろんご提案とスケジューリング、教育などIDAJが担うものは多数ありますが、実際に導入し、運用されるお客様の関わりを排除することはできません。むしろ、その過程と関わりが導入後の成果や成否を分けると言っても過言ではありません。「伴走」という形でご支援させていただきます。

  • 過去にMBDプロセスの導入を検討・実施してみましたが、期待以上の効果が得られませんでした。

    MBDプロセスの導入は目的ではなく、あくまでも貴社の競争力を上げるための手段だと考えます。要求の見える化、機能の分解といったアプローチは、性能設計に活かされて初めて効果が得られます。しかし設計上流段階の負荷が増大するアプローチでもありますので、全体を俯瞰して課題と必要性を検討すべきです。IDAJではあるべき姿を貴社と一緒にデザインし、方法論の一つとして適切なMBDプロセスをご提案します。

  • MBDプロセスの導入のために高価なソフトウェアやシステムの導入は必須ですか?

    現在では比較的安価なソフトウェアも多くありますので“NO”だと考えています。IDAJはマルチベンダーの特性を活かして、エンジニアリング視点で貴社の現状況をできるかぎりニュートラルに分析し、貴社に必要で適切な技術と環境をご提案します。

  • まずは、何から検討を始めればよいですか?

    MBDプロセスやMBD開発、MBSE活用といった言葉を目にすることが増え、関連情報が多く発信されていますので混乱されることがあるかと思います。IDAJでは、しっかりとした現状分析を出発点に定め、これまで培ってきた豊富なCAE技術の視点から分析した結果を、まずは貴社と共有させていただきます。その上でコンサルティングを進めますので、まずはお気軽にIDAJまでお問い合わせいただければ幸いです。

  • NDAの締結は可能ですか?

    はい、承ります。お気軽にコンサルタントにご相談ください。

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