PLM ソフトウェアでインダストリアル IoT を解き放つ

最新の PLM ツールを使用すると、製造業者はデジタル マニュファクチャリングの最先端の共同設計および視覚化ソリューションを実装する際に優位に立つことができます。

製品ライフサイクル管理 (PLM) ツールを使用したデジタル マニュファクチャリング ソリューションは、メーカーが産業用モノのインターネット (IIoT) の可能性を最終的に完全に解き放つ大きな可能性を秘めています。近年、拡張現実 (AR) を含む非常にリアルな視覚化を組み込んだ PLM ソリューションの新しい共同仮想ツールは、製造業における IIoT の約束の実現に向けてハードルを移動するのに役立っています。

最新の PLM 製品により、製造業者はクラス最高の CAD/CAM/CAE および PLM の製品データ管理 (PDM) ツールを活用して、ジェネレーティブ エンジニアリング、AR ビジュアライゼーション、および製品ライフサイクルに緊密にリンクされたその他のシミュレーションなどの新しい設計手法をますます展開できます。今日の高度に接続されたセンサーベースの高度な自動化機器によって、チェーンがより有効になります。より多くのオンプレミスおよびクラウドベースの PLM ソリューションがデジタル ツインを作成できるようになり、仮想世界を製造現場の製造業者の物理的資産に正確に結びつけるのに役立ちます。

さらに、コネクテッド マニュファクチャリングを目的とした製品のソフトウェアと電子機器のレベルが上昇しているため、開発者はファームウェアと電子機器のコンテンツを作成および管理する新しい方法を考案する必要があります。

デジタルトランスフォーメーション

シミュレーションはデジタル マニュファクチャリングの変革において重要な役割を果たしており、ほとんどの主要な PLM 開発者は高度な視覚化ツールを PLM ツールボックスに完全に組み込むようになっています。

「私たちは、お客様に価値をもたらすのに役立つ革新的なソリューションをさらに推進し始めています。もちろん、私たちはツールとシミュレーション製品に多額の投資を行っています。製品。 「お客様は、ジェネレーティブ エンジニアリング、ソリューションへの電子機器の統合、モノのインターネット [IoT] から製品のパフォーマンス データを取り込む方法、クラウドとコラボレーションを実際に活用する方法について、価値のある種類のステートメントを探していることがわかりました。情報の流れ」

シーメンスは、近年、大規模なシミュレーションの買収を数回行いました。また、2016 年 11 月には、電子設計自動化 (EDA) ソフトウェアの開発者であるメンター グラフィックスを 45 億ドルで買収しました。

ラスク氏は、同社の関連する CAD/CAM/CAE 製品について、次のように述べています。 「PLM はこの点で中心的な役割を果たしており、メンターの買収により、電子設計の自動化も重要な役割を果たしています。私たちはそれを取り入れる方法において多くの進歩を遂げました.私たちの顧客は、膨大な量の機械的コンテンツだけでなく、電気的およびソフトウェアも含む製品を構築しているため、より多くのソリューション指向の機能を提供する必要があります.ジェネレーティブ エンジニアリング、統合エレクトロニクス、自動運転 [車両] など。これらはすべて、私たちが進めているソリューションの非常に重要な要素です。」

このデジタル トランスフォーメーションを推進しているのは、基本的なビジネス プラクティスを変更する意欲を持って、製造業者が業務を新たに見直すことです。 「私たちが扱っているすべての企業は、例外なく、重工業、ハイテク、ライフ サイエンスの分野で、デジタル トランスフォーメーション イニシアチブを実施しており、実際に業務方法を根本的に変え、提供方法を​​再考しようとしています。 Aras Innovator PLM ソフトウェアの開発者であり、マサチューセッツ州アンドーバーにある Aras Corp. のシニア バイス プレジデントである Marc Lind は次のように述べています。

「誰もが、ビジネスと運用に重大な変化を強いる緊急性を持っています。つまり、関連するテクノロジーだけでなく、ビジネスのやり方も重要なのです」と Lind 氏は述べています。 「ビジネス トレンドを背景とする文脈では、定義上、明日のデジタル プロセスは今日存在しないことを意味します」と Lind 氏は述べています。 「既存ではなく新たに出現しつつあるプロセスや要件を満たすために購入できる、すぐに使えるソフトウェアはありません。」

会社によって、この変革はさまざまな形式と構造をとります、と Lind は付け加えました。 「私たちは彼らと緊密に協力して、彼らがすでに知っていること、達成しようとしていること、[そしてどのように開発できるか] 5 年プロジェクトよりもはるかに早くそこに到達する方法までプロセスを再考しています。 .」

ダッソーの Enovia マーケティング担当バイス プレジデントであるガース コールマン (Garth Coleman) によると、仮想体験を可能にするデジタル テクノロジは、発明、学習、生産、および取引の新しい方法 (現実と仮想の両方) で社会のすべての部門を揺るがす業界のルネサンスを推進しています。マサチューセッツ州ウォルサムのシステムズ、フランスのヴェリジー ヴィラクーレイ

「世界中のファブラブでは、誰でもわずか数時間でスマートなコネクテッド オブジェクトを作成できます。 「新興企業は業界全体を混乱させており、実店舗の主力企業は新しいサービス主導のビジネス モデルで自らを再発明しています。 OEM は、サプライ チェーンをバリュー ネットワークに変換して、サプライヤーとの深いデジタル コネクションを構築しています。今起こっていることは、「デジタル トランスフォーメーション」などの概念で説明できるよりもはるかに大きなものです。」

Coleman によると、仮想世界 (ユーザーが現実世界を拡張および改善できる完全なデジタル エコシステム) により、イノベーターはまったく新しい環境を初めて同時に想像、マッピング、モデル化、および設計できるようになります。

「デジタル エクスペリエンス プラットフォームは、これらの仮想世界のインフラストラクチャであり、場所、人、アイデア、ソリューション間の距離をゼロに近づけながら、新しい考え方、学習、行動、相互作用を可能にします」と彼は言いました。 「IDC は、2020 年までに少なくとも 55% の組織がデジタル化を決定し、市場を変革し、新しいビジネス モデルとデジタル対応の製品とサービスを通じて未来を再考するだろうと予測しています。

「深遠で個別化された体験を提供するには、テクノロジーのシームレスな相乗効果が必要です」と彼は続けました。この相乗効果により、「バーチャル エクスペリエンス プラットフォーム上でリアルとバーチャルが融合し、企業内とサプライヤー、パートナー、顧客、見込み客のバーチャル ネットワークの両方で、コントリビューターの完全なエコシステムにコラボレーションが拡張されます。これは絶対にあなたのお父さんの PLM ではありません!」

先導

ビジュアライゼーション ツール、特に AR と CAE の両方のアプリケーションの幅広い使用は、製造業者が PLM の設計およびエンジニアリング プロセスを変革し、Industry 4.0 と IIoT の新時代に適応するのに役立ちます。同様に、ジェネレーティブ エンジニアリングは顧客の設計を高速化し、最適化機能をミックスに追加して全体的な結果を向上させるのに役立ちます。

2019 年 1 月、Siemens は、計算流体力学 (CFD) および有限要素解析 (FEA) ツールを含む、CAE アプリケーション用の Simcenter 3D シリーズ シミュレーション アプリケーションの最新アップデートを発行しました。昨年、同社はミュンヘンを拠点とする電気システム設計とワイヤー ハーネス エンジニアリングのソフトウェア開発会社である Comsa Computer und Software GmbH を買収しました。 Comsa の LDorado スイートの自動車用ハーネス設計およびエンジニアリング ツールが、Siemens の Mentor アプリケーション ポートフォリオに加わります。

Siemens の Rusk 氏は次のように述べています。「フロントエンドの初期のコンセプト エンジニアリング、つまりシステム エンジニアリングをさらに導入することに関心が高まっています」自動車の世界、特に自動運転車では、「これには膨大な量のシステム エンジニアリングと電気が必要です」とラスク氏は述べています。 「お客様がこれらのシステムをシームレスに統合できるようにしたいと考えています。」

シミュレーションは、Simcenter 3D の一部であるアディティブ マニュファクチャリング アプリケーションに拡張され、製造のループを閉じ、デジタル ツインに関する情報をフィードして工場に戻すのに役立つ、と彼は付け加えました。

Aras の Lind 氏は、システム エンジニアリング、特にモデルベースのエンジニアリングが新たなレベルで重視されていると述べています。これは、製造業者がソフトウェア対応の設計、電子機器、およびセンサーに取り組んでいるためです。 「電動化と自律化により、自動車業界は激動の時代にあり、航空業界も同様です」とリンド氏は述べています。 「それは本当に全面的です。」

Aras の最新の PLM プラットフォームに含まれる新技術は、差異とオプションを処理する機能であり、自動車製品のオプションの大幅なカスタマイズを可能にし、機械的機能と、電子制御ユニット (ECU) やその他のソフトウェア固有の機能の両方を可能にします。アイテム。 「バリエーションのレベルは本当に急上昇しています」と彼は言いました。 「どのソフトウェアを [ファームウェアで] チップにフラッシュするかを知る必要があるため、ソフトウェアのレベルは VIN レベルで [カスタマイズ] されます。」

シミュレーションの面では、Aras は 2018 年 9 月にニューメキシコ州アルバカーキに本拠を置く、シミュレーション ユーザーを企業に接続するためのシミュレーション プロセスおよびデータ管理 (SPDM) ツールの開発者である Comet Solutions Inc. を買収したことで、切望されていた追加機能を手に入れました。 Aras の PLM サブスクリプションの一部として現在提供されている同社の SimApps は、ベンダーに依存しないアプリケーションであり、Aras のオープンなアプローチと連携して、ユーザーを一連の CAD、FEA、メッシング、0D/1D シミュレーション ツール、およびライフサイクル製品構成用のその他のアプリケーションに接続します。分野横断的な設計

「MBE と MBSE、デジタル ツイン、工場定義など、私たちが話しているすべてのことで、デジタル構成またはモデルができたら、実際の条件でそれをシミュレートする必要があります」と Lind 氏は言います。 . 「これが機能するかどうか、予想される平均故障時間 [MTBF] はどれくらいか、工場や現場の航空機で故障を予測するにはどうすればよいか知りたいですか?それをシミュレートできるようにしたいのです。」

コメットの SimApps でプロセスをシミュレートすることで、Aras の顧客は膨大な量のシミュレーション データを管理するための新しいツールを利用できるようになる、と Lind 氏は述べています。 「シミュレーションのアイデアも非常に専門的です」と彼は言いました。 「設計と同じように、これらの実際のシミュレーション機能は、乱流や ESD [静電放電] を示す FEA や CFD などの分離された特定のタイプの解析です。これは非常に専門的であり、私たちの最大の顧客が望んでいるものです。なぜなら、これらのシミュレーションはいたるところに現れ、そこから生成されるデータを管理する良い方法がなかったからです.」

製造業者のプロセスには通常、大規模な増分シミュレーションが含まれる、と彼は言いました。 「一発勝負じゃない。パラメータを変更して増分し、シミュレーションを再度実行します。それを何度も繰り返すと、大量のデータ入力が必要になります」と Lind 氏は、5 ～ 7 の異なるソルバー環境が関与する可能性のあるプロセスについて述べています。オープンなアプローチを取ることも利点だと彼は言いました.

「シミュレーションの主要なプロバイダーは、独自のツールセットを中心に編成する傾向があります。オープンなアプローチをしようという人はいません。公平な競争の場にしています。私たちは市場全体を一貫した方法で管理します。お客様は下流の分野を超えて手続き化することができます。デジタルツインシミュレーションがやってくる。現在、多くの人がそれを行っているわけではありません。」

ダッソーはまた、2019 年 1 月に発表されたパートナーシップとの最近のシミュレーションの動きを行い、イスラエルを拠点とするレホヴォトの開発者である Cognata Ltd. の自動運転車シミュレーション スイートをダッソー・システムズの 3DExperience PLM プラットフォームに組み込みました。ダッソーは、このパートナーシップは、自動運転車メーカーが 3DExperience プラットフォーム内の開発サイクル全体で自動運転を定義、テスト、体験するための、この種のソリューションを初めて提供すると述べました。これにより、完全に統合された自動運転車開発プロセスの追加が加速され、より正確で安全な自動運転車が路上を走行できるようになります。

Cognata の CEO 兼創設者である Danny Atsmon 氏は、声明の中で次のように述べています。 「早期にシミュレーションを利用すればするほど、エンジニアは自動運転車の各コンポーネントを変更して仮想環境でテストし、車両に組み込まれて予期しないエッジ ケースに直面したときにどのように機能するかを確認することが容易になります。」

多くの企業がコンピュータ シミュレーションを利用して、仮想環境で新しいコンセプトをテストし、製品を現実の世界に投入する前に、より迅速に作業し、最適化された結果を保証していると、Dassault の Coleman は付け加えました。

「シミュレーションは計画をスピードアップし、コストを削減し、より正確な意思決定を支援します」と彼は言いました。 「これにより、研究者は製造可能性のために設計をテスト、検証、および迅速に最適化し、材料を削減できます。労働者を保護するための製造における安全のために。製品の耐用年数を延ばすための長期メンテナンス。また、消費される材料の総量を最小限に抑える、危険な材料の代替品を見つける、リサイクルを簡素化するための設計などの要因を含む、環境への影響についても考慮します。」

AR 対応の視覚化

シミュレーションにおけるもう 1 つの重要なテクノロジは、マサチューセッツ州ニーダムの CAD/CAM/CAE/PLM 開発者 PTC の Vuforia ラインナップのような AR 対応 PLM アプリケーションのより広範な展開です。 PTC の PLM ソリューション管理担当副社長である Francois Lamy は、次のように述べています。 「実際、『デジタル ハウスを整える』ための堅固な PLM システムがなければ、スマートなコネクテッド機能を統合したり、より優れた洞察や分析を得たりすることは困難です。」

製品設計の共有方法を改善するために、PTC は ThingWorx と Vuforia のアプリケーションを数年前に取得した後、自社のソフトウェアに組み込みました。

「私たちは、PTC をお客様のデジタル トランスフォーメーションを促進する PLM ベンダーにするために、常に PLM ポートフォリオを改善しています」と Lamy 氏は述べています。 「私たちは、PTC の拡張現実技術である Vuforia を活用して、マルチ CAD データを公開しています。 AR を使用すると、高価なプロトタイプを作成する必要が実質的になくなります。また、実際の CAD データそのものではなく、製品設計の AR 体験を共有すれば、貴重な企業 IP をサプライ チェーンなどの外部関係者と共有するリスクがなくなります。」

PTC の ThingWorx Navigate のすぐに使用できる役割ベースおよびタスクベースのアプリケーションにより、通常は PLM を操作しない「ライトウェイト」ユーザーが必要な製品データを簡単に取得できるようになる、と Lamy 氏は付け加えました。 「顧客は、プロセス、データ、システムの一貫した最新のデジタル バックボーンを構築し、最先端のテクノロジ [スマート コネクテッド プロダクト、スマート コネクテッド マシン、人工知能、拡張現実] を組み込んで、分野を超えたコラボレーションを実現することに重点を置いています。エンジニアリング、製造、運用、サービス、サプライ チェーンのアプリです」と Lamy 氏は述べています。

昨年の夏、PTC とシミュレーション開発者の Ansys Inc. (ペンシルバニア州キャノンズバーグ) は、PTC の Creo CAD ソフトウェアを通じて Ansys のリアルタイム シミュレーションを顧客に提供するために提携すると発表しました。 「この新しいソリューションである Creo Simulation Live は、CAD モデリング環境に完全に統合された高速で使いやすいシミュレーションをエンジニアに提供します」と Lamy 氏は述べています。 「設計とシミュレーションの間の行き来がなくなります。モデルに変更が加えられると、エンジニアは設計上の決定に関するリアルタイムのフィードバックを得ることができるため、より迅速に反復し、より自信を持って設計できるようになります。」

いつでもどこでもアクセス

クラウドを介した製造データへのアクセシビリティの向上は、例外ではなく急速に標準になりました。これは、オンプレミス バージョンとしてのみ利用可能なものよりもクラウドベースの PLM システムに固有のコスト上の利点があるためです。 Autodesk のクラウド サービスは Fusion Lifecycle PLM であり、製造データを共有するための高度なコラボレーション環境をユーザーに提供します。

「製造業で見られる根本的なトレンドの 1 つは、[製品] を自分で製造していない顧客であっても、デザインと製造の融合です」 Autodesk Inc.、サンラファエル、カリフォルニア州。「製造プロセスへの視線は、顧客がより多くの実験を行うことで革新を促進し、デジタルと物理の間を迅速に繰り返すことで設計のリスクを大きくするのに役立ちます。同時に、製品のパフォーマンスと製造プロセスをシミュレートすることで、より優れたコスト管理と範囲を維持することができます。オートデスクは、製造技術に 10 億ドル以上を投資して、設計と製造を結び付け、お客様が一歩先を行くよう支援してきました。」

PLM に対するこの傾向の影響は、企業がプロセスの早い段階で、より多くの分野にわたってより多くの人々とつながる必要があることです、と Candy 氏は言います。 「競争と差別化を図るために、製造業者は作業方法だけでなく、サポート ツールやプロセスを進化させようとしています。これにはデジタル戦略が必要です。」

彼は、Autodesk の PLM アプローチは、顧客のデジタル戦略の基盤を形成する 5 つの柱に焦点を当てていると述べました。コラボレーション;顧客体験;柔軟な製造;および接続されたサービス。 「これら 5 つの柱の中で、コラボレーションは一貫して顧客によって最優先事項としてランク付けされています」と Candy 氏は述べています。 「重要な決定を下すために、適切な段階で適切な人を関与させることが、プロジェクトまたは製品の成功を定義するものです。」