PLM のデジタル ツインは、製造の仮想ビューを提供します

メーカーは、最新の製品ライフサイクル管理 (PLM) ツールを使用して、製造プロセスの新しいデジタル ツインを織り交ぜる CAD/CAM/CAE と cPDM (共同製品データ管理) ソリューションの統合セットであるデジタル スレッドを使用して、開発のスピードアップを目指しています。産業用モノのインターネット (IIoT) の時代に、工場現場の機械がこれまで以上に接続されているため、PLM のエンジニアリング アプリケーションは、コインのデータ管理側とより密接に絡み合っており、大規模な企業間でのより高速で簡単な通信が可能になっています。グローバルな製造組織

市場調査会社 CIMdata Inc. (ミシガン州アナーバー) による最新の分析によると、業界の PLM システムは健全な速度で成長しており、2015 年の PLM 全体の評価額は約 390 億ドルでした。 2015 年は 2014 年から 2.8% の成長率です」と、CIMdata のリサーチ担当副社長である Stan Przybylinski 氏は述べています。 「恒常通貨で見ると、その成長率は 2014 年の 8.2% になります。」

Przybylinski 氏によると、ほとんどの PLM マーケット リーダーは恒常通貨で力強い成長を遂げており、ポートフォリオを拡大し、場合によっては新しい市場に参入するために戦略的な買収を続けています。 「2020 年に向けて、CIMdata は PLM 市場が 6.3% の複合年間成長率 [CAGR] で成長し、523 億ドルになると予測しています」と Przybylinski 氏は述べています。

企業は、機械 CAD、シミュレーションと解析、ビジュアライゼーションとコラボレーション、建築設計など、さまざまな種類のソリューションに PLM 投資を行っていると Przybylinski 氏は述べています。この多様性は、単一のタイプのプロバイダーが業界を支配していないという事実に反映されています。 Przybylinski 氏によると、2015 年には、より多くのプロバイダーが PLM 関連の投資を表すかなりの収益を上げており、16 のサプライヤーがツールと cPDm セグメントの両方から 5 億ドルを超える PLM 収益を上げています。 「Dassault Systèmes、PTC、Siemens PLM Software の 3 つのソリューション プロバイダーは、ツールと cPDm テクノロジーの両方の主要なプロバイダーです」と彼は述べています。市場全体。」

製品設計のスピードアップ

フォーミュラ 1 レーシング チームの自動車デザイナーと協力することで、シーメンス PLM ソフトウェア (テキサス州プラノ) の開発者は、レーサーが使用する PLM システムを最適に展開する方法を学ぶことができました。 「私たちは彼らから学ぶことができます。チームに可能な限り最高のコンポーネントを提供するために、彼らは 1 週間懸命に取り組んでいます」と彼は言いました。 「これは本当に非常にダイナミックな環境です。競合他社も同じことをしています。」

製品のイテレーションをスピードアップすることで、Siemens は F1 のレーシング チームと、レッドブル チームとの航空機レースを支援する最善の方法を見つけることができました。シーメンスは最近、ランドローバー BAR (Ben Ainslie Racing) が英国のアメリカズ カップ クラス (ACC) カタマランを予定どおりに予算内で設計、評価、検証、製造するために、同社のソフトウェアが過去 3 年間使用されてきたことを発表しました。

85,000 時間を超える設計と製造の結果、190 個のセンサーと 4 台のビデオ カメラを接続する 1,200 m の電子および電気ケーブルを含む 15 m のボートが完成しました。チームは、シーメンスと協力して、複数の分野をシームレスに結び付ける PLM 用の統合ソフトウェア環境を使用して、野心的なスケジュールをうまく管理しました。シーメンスとランドローバー BAR は、アメリカズ カップを 1851 年にすべてが始まった場所に戻すことを目的として、2 月にバミューダ島で行われた式典でカタマラン「リタ」に命名しました。

Land Rover BAR の最高技術責任者である Andy Claughton 氏は、次のように述べています。 「このソフトウェアを使用することで時間が節約され、大会に向けて改善を続けることができ、レース史上初めて英国にカップを持ち帰ることを望んでいます。」

Land Rover BAR のレーシング チームは、デジタル モデリングとシミュレーション用の統合仮想環境を採用するために、シーメンスのソリューションを選択しました。 Land Rover BAR は、製品設計に Siemens NX、Teamcenter データ管理ソフトウェア、複合材エンジニアリング用のソフトウェアの Fibersim ポートフォリオ、および有限要素解析 (FEA) および数値流体力学 (CFD) 用の Femap および Star CCM+ ソフトウェアを含む Siemens の Simcenter ソフトウェア ポートフォリオを使用しています。

「彼らはチームに可能な限り最高のコンポーネントを提供するために 1 週​​間懸命に取り組んでいます。本当に非常にダイナミックな環境であり、競合他社も同じことをしています。」

陸、空、海のいずれにおいても、レーシング チームにとって最も高速で効率的な設計環境を作成することが重要です。ラスク氏は、NASCAR チームは F1 モデルと同様に機能し、迅速な設計と非常に正確なコンポーネントを必要とし、多くの場合、付加製造プロセスで作られた高度な複合材料を含むエキゾチックな材料で作成されると述べました.

「これは米国でも見られ、NASCAR チームが同様の作業を行っています。彼らは次のレースに備えて同じことを経験します」とラスクは言いました。 「私たちはまた、大規模なグローバル製造会社で非常に大規模な展開を行っています。」

これらの開発を推進するには、革新的な製品設計を開発するための最速かつ最も効率的な方法を見つける、高度なシステム エンジニアリングが必要です。 「企業は設計において『もっと早く入手したい』と言っています」と Rusk 氏は述べています。

「PLM のより大きな定義は、設計サイクルの早い段階で企業をどのように支援できるかということです。彼らは、製品が設計に対してどのように機能するかを知りたがっています。私たちは事前に多くの知識を持ってそれを行い、彼らにコラボレーションのための優れた柔軟な方法を提供しています。」設計者を支援するための重要な要素には、Siemens Teamcenter に追加された新しいアーキテクチャ ダイアグラム機能や、数年前にシーメンスが LMS を買収してイメージ ラボを追加したような追加のシミュレーション機能が含まれており、ユーザーは実際のシナリオに対して必要なテストを行うことができます。シーメンスは最近、高度な 3D 熱シミュレーションに使用される CCM+ ソフトウェアを含む CD-adapco も買収しました。ラスク氏は、CCM+ が航空宇宙用の亜音速および音速の流れ、および内燃機関の空気燃料混合に使用されていることを指摘し、「これは実際に非常にうまくスケーリングできる製品です」と述べました。

デジタル ツインの呼び出し

実質的にすべての PLM 開発者は、製品開発ソフトウェア戦略において、このデジタル ツインの概念を、共同製品設計および開発機能の継続的な拡張を含む他の多くの要素と共に強調しています。

ダッソー・システムズ (パリ) の 3DExperience プラットフォームと関連するブランド アプリケーションによってサポートされる主なトレンドには、顧客主導型の開発、仮想体験のシミュレーション/テスト/最適化、モデルベースのエンタープライズ、Software-as-a-Service (SaaS) によるクラウド展開が含まれます。 ）、データ駆動型アプリケーション、デジタル スレッド、デジタル ツインと仮想ツイン、ビッグ データ、IoT、プラグインを使用しないブラウザベースのアプリケーション、ダッシュボードとウィジェット、PLM 分析を使用したビジネス インテリジェンスと、Dassault Systèmes 副社長、Delmia の Eric Green は述べています。ユーザー エクスペリエンスとアドボカシー

「イノベーションの効率性は、プロセスとシステムの不連続性が原因で、分野や機能をまたがる複数のハンドオフによって妨げられることが多く、タイムラインの延長とやり直しにつながります」と Green 氏は述べています。 「旧世代の電子 PLM システムはサイロをつなぎ合わせていましたが、デジタル プラットフォームではサイロが取り除かれています。」 Dassault が 2008 年に導入した V6 デジタル アーキテクチャは、設計用の CATIA、シミュレーション用の Simulia、製造用の Delmia、およびガバナンス アプリケーション用の Enovia で共通のデータ モデルを定義し、ユーザーが単一のデジタル定義にオンラインで接続し、

データの急増により、すべてのビジネスがデータに依存するようになり、すべてのビジネス上の決定がグローバルなパフォーマンスを最大化するようにするために、すべてのビジネスはその方法論をデータ駆動型と分析駆動型の両方にする必要があります。今日のビジネスの課題は、データの混乱と新しい情報源の急増に対処する方法と、すべてのビジネス上の意思決定がこのデータの混乱に基づいていることを確認する方法の両方であると彼は言いました.

「そのため、あらゆるビジネス ユーザーがさまざまなデータ ソースを分析し、IT サポートなしで独自の分析を実行できるようにすることで、企業のあらゆるレベルでデータ ガバナンスを強化するセルフサービス分析がここにあるのです」と Green 氏は述べています。 「ビジネス ユーザーは主に IT チームに頼って新しい分析ビューを提供しているため、新しい情報への対応が遅く、効果がありません。さらに、データを変更し、現実の一部のみを提供するレポートを作成するために、Excel を活用します。唯一の真実の情報源はありません。」

セルフサービス分析を提供することで、ユーザーは新しいビューを作成するサイクル タイムを加速できると彼は言いました。すべてのビジネス ユーザーは、ボックスをドラッグ アンド ドロップして、情報システムに基づいた、または情報システムに直接リンクされた新しいビューを作成できます。

製造のための新しい技術の出現は、PLM の技術的進歩を活用しており、特に新しい材料と積層造形プロセスの分野で顕著である、と Green 氏は述べています。 「アディティブ マニュファクチャリングによる経済的利益は劇的であり、設計の変更はさらに重要です」と Green 氏は述べています。 「アディティブ マニュファクチャリングにより、まったく新しいタイプの部品や製品を作成できます。デザイナーは、いわば白紙の製図板を手にして、「理想的な世界では、この部分はどのように見えるべきか?」と自問できるようになります。 -過去に普及したスタイルの形状。

「このタイプの『ジェネレーティブで機能的なデザイン』は、エクスペリエンス エコノミーを促進し、製造業に革命をもたらし、製造業者は生産とプロセスの計画、および材料工学の実施方法を再設計する必要があります」とグリーン氏は述べています。 「材料科学から、3D 設計、シミュレーション、付加製造による運用を通じて、この新しい考え方を可能にする機能を備えていることで、企業はビジネスを変革することができます。」

プロセスへの PLM の統合

Aras Innovator PLM プラットフォームの開発者である Aras Corp. (マサチューセッツ州アンドーバー) の製品マーケティング担当ディレクターである Doug Macdonald 氏は、IIoT の出現により、複雑な製品を扱う企業は製造業務を統合するためのより良い方法を探していると述べています。しかし、今日の分断されたシステムでは、MBOM、プロセス計画、および作業指示書のオーサリングと調整、および進化する製品設計との同期の確保に時間がかかり、エラーが発生しやすくなる可能性があります。

マニュファクチャリング プロセス プランニング (MPP) が統合され、製造データとプロセスをシームレスに追跡できる場合、製造業者は競争上の優位性を得ることができると彼は述べています。 「重要なのは、グラフィカルで同時進行のプロセス計画、MBOM [製造部品表]、作業指示書のオーサリング、さらにリアルタイムの自動 EBOM/MBOM [電子 BOM/MBOM] 調整をサポートする PLM プラットフォームを活用することです。」

Aras のいくつかの新機能は、PLM と MPP を統合する新機能により、これらの課題に対処します。これらの新機能には、操作、ステップ、消費された部品、使用されたリソース、スキル、参照されたドキュメントを詳述するバージョン管理されたプロセス計画が含まれます。視覚的にリッチな電子作業指示書の同時オーサリング。ドラッグ アンド ドロップ編集を使用して EBOM から派生したバージョン管理された MBOM。並行プロセス計画と MBOM の作成。自動 EBOM/MBOM 調整、およびプラント固有の MBOM とプロセス計画。

Aras は、デジタル マニュファクチャリング アンド デザイン イノベーション インスティテュート (DMDII; シカゴ) の調査を引用しており、企業の 81% が、製造におけるデジタル トランスフォーメーションが将来の競争力にとって重要な要素であることを認識していますが、必要な機能を現在十分に備えていると答えた企業は 14% にすぎませんでした。技術と専門知識。 Aras MPP は、柔軟でスケーラブルでアップグレード可能な単一のプラットフォーム上に構築されており、EBOM、構成および変更管理、要件、品質、およびその他の分野に接続された機能を提供します。また、Aras MPP は、既存の ERP、MES、レガシー PDM 環境と統合して、既存のエンタープライズ システムにこれらの新しいプロセス機能を提供するように設計されています。 Aras プラットフォームを既存のシステムに重ねることで、大企業は「リップ アンド リプレース」アプローチのリスクと混乱を回避し、デジタル トランスフォーメーションをより迅速に推進できます。

Aras の CEO である Peter Schroer は次のように述べています。 「世界中に工場を持つ企業は、変革をより迅速に推進するためのより良い方法を必要としています。そのため、既存のレガシーを当社のプラットフォームでオーバーレイし、戦略を直接サポートする新しい機能をすぐに入手できます。」