デジタル糸を紡ぐ：次世代電気自動車の製造

今から10年足らずで、新車の30％が電気自動車（EV）になると、アクセンチュアの2021年レポートは予測しています。EVメーカーは、将来の顧客期待に応えるため、ユニークな課題セットを克服しなければなりません。その中には、安全要件と性能基準を満たし、競争激化と拡大するスキルギャップの中でコストを抑えながら、革新的な設計を創出する課題が含まれます。これらの課題への解決策は、設計、開発、組立、検査、そしてそれらを遂行する労働力を再考することによってもたらされます。

組織に「デジタル糸（デジタルスレッド）」を織り込むことで、EVメーカーは再考された未来を現実のものとします。

デジタル糸とは、資産のライフサイクル全体を通じて、そのデータの接続されたデータフローとアクセス可能なビューをサポートするコミュニケーションフレームワークです。本質的に、デジタル糸は、サプライチェーンを含む企業プロセスを通じて、データの前方および後方へのコミュニケーションとレビューを可能にします。モデルベース定義（MBD）、別名デジタル製品定義（DPD）をデジタル糸に統合することで、EVエンジニアは最初からシングルソースオブトゥルース（単一の真実の源）を得られます。

MBDには製品製造情報（PMI）が必要です。これは部品の製造と測定のための製造データとメタデータです。設計、品質、幾何公差（GD&T）、製造、部品材料、その他の必須データを含みます。これを3D CADモデルとパッケージ化することでMBDモデルが完成します。デジタル糸を通じてシームレスに共有、転送、解釈しやすい単一ファイルを提供することで、エンジニアリングプロセスの自動化、時間短縮、コスト削減を実現しながら生産速度を向上させます。

MBDフロントエンドを物理領域に接続し、デジタル糸情報を迅速に実現するため、主要EVメーカーは高度な3D測定技術を導入しています。これらのメトロロジーグレード3Dスキャナーは、すべての製造段階で治具、部品、アセンブリを効率的に測定・検査し、実際のオブジェクトの正確で高品質なデジタルツインを提供し、継続的なフィードバックループを開始します。アズビルト（as-built）寸法特性の提供に加え、ソフトウェアはMBD/PMIデータをインポートし、デジタルエンジニアリング接続性を解放することで、製品開発の改善、より効率的な品質保証、リーン製造プロセスを実現します。

このデジタル糸は、デジタルアセンブリを通じた重要コンポーネントのバーチャル検証をサポートします。例えば、バッテリートレイとそのコンポーネントの形状、適合、機能は車両設計の機能にとって極めて重要であり、したがってこれらのトレイは非常に厳しい公差で製造されます。トレイは平らで適切に位置決めされていなければなりません。バッテリーセル内のエネルギーによる熱膨張がねじれを生み、トレイと車体を曲げてしまうためです。バッテリートレイとそのコンポーネントのデジタルツインを用いて、EVメーカーは幾何公差（GD&T）チェックを含むバーチャルな寸法・組立検証を実現し、問題を事前に検出・解決します。自動車メーカーはまた、デジタルアセンブリ分析を用いて、物理部品が本格生産に入る前に3D空間でエンジニアリング仕様の作成と評価を行います。この手法は、従来の自動車OEM企業が、ガソリン車をEVプラットフォームで提供する際の設計変動ニーズへの対応にも役立ちます。

主導的地位を確立するため、成功するEVメーカーは、デジタル糸とそれが提供する情報リポジトリを継続的に活用し、モダンなリーン製造戦略を可能にします。デジタル糸は、この発展著しい業界でメーカーが生き残るために必要となる、EVイノベーションの未来を支える基盤的ビルディングブロックです。