未来のクルマづくり：Fordの協働・デジタル・複合材駆動モビリティビジョン

「Future is Built」？

最近、FreakonomicsポッドキャストでCEO Jim Hackett氏がFord Motor Co.の未来ビジョンを語るのを聴きました。ホストStephen Dubner氏は、Fordが最近の「Built Ford Proud」キャンペーンでEV新興企業Teslaを揶揄しながら、Hackett氏は基本的に顧客データ販売でFordの未来を賭けていると指摘します。

 

Dubner氏がHackett氏にFord vs Teslaの主張を迫ります。Hackett氏は応じます：

Hackett氏が語るのはクレジット申請データ販売だけでなく、シリコンバレー等へ売れる技術開発も目指していることに注意が必要です。

2018年CESで、FordはTransportation Mobility Cloudを提案。サービスとアプリの迅速開発を支援し、人々のより効率的な移動とスマートで接続された輸送を実現するとされています。また、C-V2X（Cellular Vehicle-to-Everything技術）もアピール。都市の様々な構成要素とアプリケーションが情報共有できるようにし、車両から歩行者・自転車利用者、インフラ全体まで、衝突回避安全システム、信号優先制御などを可能にすると説明しています。

一方、Fordはセダン生産を中止し、トラック、SUV、Mustangのみに加え、2022年までに16 EVモデル投入を約束しています。

未来は協働的、デジタル、スマート、複合材活用

しかし今日は、スウェーデンのスタートアップUniti（https://www.uniti.earth/）のYouTube動画を見ています。Fordとの対比は劇的です。

同社の第一モデル、2シーターUniti Oneは、有機的で高速反復的な設計プロセスとSiemens PLMソフトウェア（NXジェネラティブデザインとデジタルツインプラットフォーム、Simcenter、Teamcenter、Tecnomatix、MindSphere、複合材用Fibersim）で実現されました。「失敗を速く」の反復プロセスで、スケッチ、3Dプリントモデル、CADメッシュ、VR体験への集合的フィードバックを用いて、4か月で3つの動作プロトタイプを開発。後者には数千人の潜在顧客も関与し、タブレットPCベースの車両デジタルインターフェース（従来のダッシュボードを排除）とジョイスティックコントロール（ステアリングホイール置換）の進化を支援しました。

Unitiはデジタルツイン技術を完全に採用し、道路上の各車両だけでなく、各生産工場にもデジタルツインを持つ計画です。実際の走行データを用いて、各車両の固有の使用と問題に基づいて車両を改善します。各デジタルツインは、物理車両の問題を部品生産、設計等の原因まで遡り、修理、部品交換、その他修正を提案。そのデータを未来設計改善だけでなく、生産工場改善にもフィードバックします。

したがって、Unitiはモノのインターネットで接続されたスマートなセンシング車両だけでなく、実世界での製品性能に基づき継続的に学習・改善するスマート先進製造も追求しています。Siemensは、AirborneとSABICと共に、熱可塑性複合材部品の大量生産実現でこの同じコンセプトに取り組んでいます。

 

しかしまず、Unitiは設備や施設へのコミット前に、様々な製造オプションを試行しています。「まず稼働工場をシミュレーションできます」とHorne氏。「実際に数百万ドル費やす前に、全コストモデリングと全ロジスティクス確認が可能です。……デジタル化でプロセス全体が桁違いに効率的になります。」

しかし、Unitiは第一工場の場所にコミット済みです—歴史的F1サーキットかつ英国グランプリ開催地Silverstone Park、現在は先進製造開発ハブへ転換。KW Special Projects（複合材シャシーとアディティブ製造）、Danecca（バッテリー）、Unipart（グローバルサプライチェーンロジスティクス）等地元企業とのパートナーシップが間違いなく後押ししました。（Williams Advanced EngineeringがUnipartと合弁—Hyperbat Limited、新工場（ホームページFly-through参照）—でEVバッテリー生産。Williamsも独自カーボンファイバーEVシャシーを発表。英国はグローバルEV設計・生産リーダーシップ戦略を策定しただけでなく、ToPCaT開発含め資金提供も実施）。

Silverstoneの4.0パイロットプラント—2020年稼働予定—はUniti Oneを生産し、世界中でライセンス展開される「デジタル」組立工場のブループリントとなります。

ToPCaT：ThermoPlastic Carbon Tub

UnitiのパートナーKW Special Projects（KWSP）が同社のシャシー選択肢として提供するのが、カーボンファイバー強化熱可塑性モノコック「ToPCaT（ThermoPlastic Carbon Tub）」です。技術開発は2015年開始、従来オートクレーブ硬化エポキシモノコクの軽量かつ低コスト代替を目指しました。熱可塑性複合材使用でサイクルタイム大幅短縮とリサイクル性を実現、ToPCaTは高性能、低金型コスト、モジュラー構造による設計・生産柔軟性で反復製造可能と主張しています。

雑誌Composites in Manufacturing2017年7月号記事によれば、KWSPマネージングディレクターKieron Salter氏は今後10年間で材料に大きな変化が予想されると述べています。複合材を支持しつつ、車両は添加製造プロセスで製造されるハイブリッド材料をより多く使用するようになると予測。自己修復、環境適応形状変更、構造健全性モニタリング/診断機能を持つ材料も含みます。「自動車セクターは非常にティッピングポイントにあります」と同氏。「今後10年で、過去100年間で見たのと同程度の変化が起きるかもしれません。」

ミッションを反映した開発技術

UnitiとKWSPは金属、ハイブリッド、将来開発される新材料にもオープンですが、カーボンファイバー複合材をミッションの鍵として採用しています。なぜなら、電気自動車設計を機能させるために必要な軽量性、性能、コストを提供するからです。

Unitiはデジタル化を自社のDNAの一部と表現します。これにより価値と性能が生まれ、15-20人のチームがベース設計と3動作プロトタイプを記録的時間で完了。UnitiはTesla以上に顧客基盤との関与と関係を深め、デジタルコミュニケーションで市場価値を事前注文とクラウドファンディング投資家へのアップデートで証明していると見えます。

Unitiマイルストーンと将来目標

• 2016年 – スウェーデンでUniti設立
• 2017年 – 車両プロトタイプ発表
• クラウドファンディングで開発資金調達
• ソーシャルメディアとデジタルメッセージングでコミュニティ醸成
• 2018年 – オンラインとスウェーデンMediaMarkt2店舗で初予約受付（2,500注文）
• 2018年 – インドAuto Expoで5シーターモデルVRデモンストレータ発表、デリー拠点Bird Groupと生産予定
• 2019年末 – 生産意図モデル発表予定
• 2020年 – 完全デジタル化i4.0英国生産拠点稼働
• 2020年 – インドで5シーターモデル生産開始
• 北欧、米国、アジア太平洋へ展開
• 2024年 – 欧州バッテリーEV（BEV）市場の少なくとも4%獲得目標

Unitiは独自の車車間（V2V）と車インフラ間（V2I）能力開発も議論しています—FordのC-V2XとTransportation Mobility Cloudと同領域。しかしUnitiの取り組みは脇注で、イノベーション領域の一つとして位置づけ、動機は安全な都市運転改善や駐車取引の安全な新手段提供など、車両顧客を助けることにあります。

これは全て好事しすぎでしょうか？おそらく。現実には、Unitiの車両はニッチ市場で、渋滞と汚染が今すぐ対処必須の実課題である高密度都市部をターゲットにしています。しかし、Unitiが示しているジェネラティブ設計、プロトタイプバーチャルテスト、デジタルツイン、製造プロセスシミュレーション、スマートフレキシブル製造セルで構成される生産ラインというトレンド—これこそが自動車産業そしてそれ以上の未来です。