Aras Innovatorを用いた

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Aras Innovatorを用いた航空機CADデータ管理システムの構築

2017年9月8日

航空宇宙カンパニー

Aras開発チーム

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自己紹介

氏名: 社河内 美名(しゃこうち みな)

所属: 航空宇宙カンパニー 企画本部

情報システム部 ITシステム開発課

略歴: 2008年~ 川崎重工業入社、情報システム部に配属

生産管理システムを担当

2011年~ CAD/PLM開発担当となり、主にBoeing787機種を担当

2012年~ ArasによるCADデータ管理システム開発業務に従事

2017年10月~ 一時休職予定

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目次

1. 会社紹介川崎重工および航空宇宙カンパニーのご紹介

2. 将来構想航空機設計の特徴とPLMの将来構想

3. 開発システム開発の背景やツール選定までの道のり、開発時の課題

4. 結び真のPLMに向けた取り組み、Aras社への期待、感謝の辞

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1.会社紹介

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川崎重工のご紹介

お客様と社会の可能性を切り拓く力となる

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川崎重工の歩み

1878年創業者川崎正蔵が川崎築地造船所(東京)を創設

1902年 乾ドック(神戸工場 第1ドック)完成

1926年 東京市の永代橋を制作

1941年 「飛燕」戦闘機の生産を開始

1975年 米国でモーターサイクルの生産を開始

1976年 ガスタービン発電設備PU200を開発

1981年 わが国初のLNG運搬船を引渡し

1996年東京湾アクアライン向けシールド掘削機、掘削完了

2001年 北米唯一の鉄道車両一貫製造の専用工場が完成

2004年 台湾高速鉄道向け車両初出荷

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船舶事業6.1%

車両事業9.5%

航空宇宙事業22.9%

ガスタービン

・機械事業15.3%

プラント・環境事業8.8%

モーターサイクル&

エンジン事業21.7%

精密機械事業8.6%

その他事業7.0%

事業セグメント別売上高比率(連結)

2015年度連結売上高15,410億円

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日本、そして世界への展開 “Global Kawasaki”

オーストラリア

ブラジル(6社)

カナダ中国(23社)

ドイツ(2社)

インド(3社)インドネシア(2社)

イタリア

韓国(2社)

マレーシア(2社)

オランダ(2社)

フィリピン(3社)

シンガポール

タイ(3社)

イギリス(3社)

アメリカ(7社)

UAE

日本(46社)

ロシア

台湾

関係会社・事務所(社数)

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航空宇宙カンパニーのご紹介

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所在地航空宇宙カンパニーの概要

名古屋第一工場ボーイング787, 777, 777Xの製造

名古屋第二工場ボーイング767の製造

岐阜工場航空機の設計および製造

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川崎航空機の時代航空宇宙カンパニーの概要

大正 7年(1918年) 川崎造船所 飛行機科設置大正12年(1923年) 岐阜各務原に工場開所式昭和12年(1937年) 川崎航空機工業㈱が分離独立昭和16年(1941年) 三式戦闘機 初飛行昭和27年(1952年) 航空機事業再開

乙式Ⅰ型偵察機(川崎サルムソン2A-2)

3式戦闘機1型(キー61) [飛燕]

5式戦闘機1型(キー100)海防義会第3義勇飛行艇

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川崎重工創立120周年記念展で修復された飛燕を展示航空宇宙カンパニーの概要

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製品紹介 – 航空機

P-1 哨戒機 (新規開発) C-2輸送機 (新規開発) US-2 救難飛行艇 (共同開発)

ボーイング777 (共同開発) エンブラエル170,175,190,195

(共同開発)

ボーイング787 (共同開発)

航空宇宙カンパニーの概要

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製品紹介 – ヘリコプタ

川崎式 BK117 D-2 ヘリコプタ (共同開発) 輸送ヘリコプタ MCH-101 (ライセンス生産)

観測ヘリコプタ OH-1 (新規開発) BK117 C-2 ドクターヘリ

航空宇宙カンパニーの概要

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製品紹介 – 宇宙分野

H-2A ロケット衛星フェアリング イプシロンロケットフェアリング)

航空宇宙カンパニーの概要

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2.将来構想

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OH-1T-4

航空宇宙カンパニーのCAD適用実績

1990年代のB777開発から3D CADの適用を開始

EMBRAER開発以降の機体で、3D CADとCADデータ管理システムを使った設計手法を採用

1980年代 1990年代 2000年代

・・・手書き~CADAMで設計

B777・・・CATIA V4で設計・・・CATIAデータをボーイング社と共有(専用線)

・・・CATIA V4とCADAMで混在設計・・・CATIAデータをECD社(現エアバスヘリ)と交換(ISDN線)BK117C-2

EMBRAER170/190

・・・CATIA V4、DMU(Digital Mock Up)で設計・・・DMUデータをエンブラエル社と交換(専用線)

P-1/C-2 ・・・CATIA V4、DMUで設計・・・DMUデータを機体協力会社と共有(専用線)

B787 ・・・CATIA V5、DMUで設計・・・DMUデータをボーイング社と共有(インターネット線)

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OH-1T-4

航空機設計の特徴

1980年代 1990年代 2000年代

・・・手書き~CADAMで設計

B777・・・CATIA V4で設計・・・CATIAデータをボーイング社と共有(専用線)

・・・CATIA V4とCADAMで混在設計・・・CATIAデータをECD社(現エアバスヘリ)と交換(ISDN線)BK117C-2

EMBRAER170/190

・・・CATIA V4、DMU(Digital Mock Up)で設計・・・DMUデータをエンブラエル社と交換(専用線)

P-1/C-2 ・・・CATIA V4、DMUで設計・・・DMUデータを機体協力会社と共有(専用線)

B787 ・・・CATIA V5、DMUで設計・・・DMUデータをボーイング社と共有(インターネット線)

製品寿命が長い 機種ごとに新規設計部品点数が多い

共同開発が多い 開発スパンが長い適用号機管理

1990年代のB777開発から3D CADの適用を開始

EMBRAER開発以降の機体で、3D CADとCADデータ管理システムを使った設計手法を採用

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PLMの将来構想

適用機種の拡大

ライフサイクルの各プロセスを繋ぐ

蓄積されたデータを使いAras Innovatorが

各種プロセスをサポートする

分野の拡大

設計

設計

設計

設計

設計

製造 品証 保守構想提案

構想 製造

構想

設計

業務変化に柔軟に対応できる

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CADデータ

CADデータ管理システムとその周辺システム

製造部門PDQ

3Dビューワ

部品表

図面管理システム

出図ワークフローシステム

大規模干渉チェックシステム

治工具設計

シミュレーション

NCプログラム

工作用技術資料

3次元測定

解析

図面

各種マニュアル

CATIA V4/V5

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3.開発

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システム開発の背景、経緯(1/2)

これまでのCADデータ管理システム

1999年にブラジルEMBRAER社の要求により初採用し、手ごたえを得た。

2003年に防衛省大型機向けに構築した。E-BOM、CADデータ管理システム(ダッソー社製VPM)、ワークフロー、干渉チェックシステムなど一揃え作り、課題はあったものの成果も上がった。

2011年にサーバー更新により延命し、同時に次期システムについて考え始めた。

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システム開発の背景、経緯(2/2)

次期システムへの期待

CADの寿命(CATIA V4終了)に対応するため、全面更新が運命づけられている。

現行CADデータ管理システムは設計、製造になくてはならないツールとなっており、現行システムと同等の機能は当然あるべき。

全面更新するので、将来を見据えた理想も盛り込みたい。

コストダウンも実現したい。

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プロジェクトオーバービュー

2012

2013

2014

2015

2016

2017

現行VPMの延長と、ツールE、ツールT、Aras Innovatorの調査を実施

Aras Innovatorの性能、信頼性調査を実施

CATIAに対応したCADコネクタを調査

PDM Workbench(以下PWB)の性能調査を実施

2015年12月にAras社、T-systems社とのワークショップを実施結果次期CADデータ管理システムにAras Innovatorを、CADコネクタにPWBを採用決定

2016年1月~3月に基本設計、2016年4月~2017年5月に実開発を実施

2017年5月にパイロットプロジェクト 本番適用

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基本要件の整理

航空機固有の設計手法の実現

長い製品寿命、共同開発に耐えうる汎用性

機種固有の要望を実現できる拡張性

既存機種の事業継続性

CATIA V4とV5の同時、混在設計

適用号機、DMUの実現機能

VPMからの既存データ移行

大規模な製品を扱える性能

将来PLMとしての期待

今後、標準PLMとして末永く成長できる先進性

費用を気にせず展開できる低コスト

これらを満たせるツールは何だろう

か?

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Aras Innovatorとの出会い

2012年に世間に存在するPLMを改めて調査したところ、の存在を知った。

ACE2012ジャパンに参加し、可能性を感じて次期システムのツール候補のひとつとした。

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ツール選定までの道のり(1/4)

2012~2013年:候補各ツールの比較検討を実施Aras Innovator ツールT ツールE

汎用性 ◎ ○ ○

拡張性 ◎ ○ ×

V4-V5混在設計 ? ○ -

管理機能 ? △ ×

データ移行 ? ? -

性能 ? ? -

先進性、将来性 ? ○ ○

コスト ◎ △ ×

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ツール選定までの道のり(2/4)

2014~2015年:決断に向けて Aras Innovatorの素性の良さを見込んでリスクへの取り組みを実施

• 初めての協業に対しての不安

• V4-V5混在設計

• 管理機能、DMUの実現

• VPMからのデータ移行

• 性能検証

• CADコネクタの実現 (次ページ)

プラスに働いたこと

• 日米Aras社の多大なる協力

• 川崎重工本社の動向

プロトタイプ、ワークショップに

よる検証

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ツール選定までの道のり(3/4)

CATIAデータの管理に関する検討 制約

• Aras Innovator自身はCADコネクタを持っていないので、ユーザがツール選定を行う。

要件

• CATIA V4とV5の混在設計を行う。

• まだまだ2D Drawを使う。

• 板金、複合材、配管、配線に対応する必要がある。

• CADツリーではなくE-BOMを正とする。

結論

• ドイツ T-Systems社のPWBを候補として採用。

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ツール選定までの道のり(4/4)

2016年4月:正式にAras Innovator+PWBを選定し、開発スタート!! 機能面での成立性をプロトタイプで実証した。

• 形態管理の実現性が確認できた。

• VPMからのデータ移行を実施した。

Aras社/T-Systems社とのワークショップ実施。

• データ管理、PLMそのものに対する考え方が合致した。

• 汎用性、拡張性、コストについて期待に応えられそうで、将来性がある。

• 大手PLMにはないレスポンスの速さと誠実さを実感できた。

性能はプロトタイプ時は要求に満たなかったが、検証を継続し、2015年も向上した。Aras社/T-Systems社ともに検証に取り組んでいただき、継続することで性能問題は解決できると判断した。

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開発体制

プロジェクトマネージメント(PMO)

技術管理部門担当課長、IT部門担当課長

プロジェクトリーダー

プロジェクト責任者

業務仕様検討チーム システム機能検討チーム

アラスジャパン設計、製造部門

独T-Systems

米ARAS

Aras開発チーム

技術管理部門 情報システム部門

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開発時の課題 - CATProduct問題(1/2)

CATProductとAras Innovatorが管理する情報は似て非なるもの 複数の情報が2重管理となる

CATProductは形態情報を管理できない

Aras Innovatorは拘束等CATIA固有の情報を管理しきれない

構成品部品番号数量位置情報

ステータスリビジョン号機

拘束

CATProduct Aras Innovator

外部参照

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開発時の課題 - CATProduct問題(2/2)

サプライヤにCATIAデータ配信

実体ファイル名にはリビジョン等ユニークキーを含めたい

CATIA/CADコネクタAras Innovator

Part/CAD Documentともに番号とリビジョンは別カラムで管理する

実体ファイル名とCAD Document番号は同じPart番号とCAD Document番号は同じ

矛盾!Part/CAD Documentの番号にリビジョンを含めなければならない

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開発時の課題 – CATIA連携の性能

目標:現行CADデータ管理システムより3倍速くなること

2014年のプロトタイプ検証では多くの項目が目標値に届かず

2015年に検証を継続 DB設定見直し、ネットワーク調査

Aras Innovator、PWBの改修

ハードウェア増強

残った課題 CATIAデータのLoad時間

CATIA構成ツリーの展開時間

あと一歩まで改善

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開発時の課題 – 海外協業

アメリカ、ドイツといった海外企業との協業のため、国内での仕様調整にはない困難があった。

言葉の壁

商習慣国内業者から納品される設計書とは異なる様式

時差3拠点テレコン(ヨーロッパ、アメリカ、日本)の場合、どこかが深夜/早朝に

アラスジャパンが間に入ることでうまく進めることができた

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良かったこと

ワークショップ ワークショップを積極的に実施し、集中的に仕様調整を行った。

• 参加メンバー: アラスジャパン社、米Aras社、独T-systems社

• 開催時期:– 2015年12月(海外メンバーと)

– 2016年1月~3月(国内メンバーと)

– 2017年4月 (海外メンバーと)

• 内容航空機特有のCADデータ管理、CADコネクタ(PWB)、3Dビューワ等

• 特徴国内メンバー(アラスジャパン社)だけでなく、開発のコアとなる海外メンバー(米Aras社、独T-systems社、ヨーロッパ技術者)とも直接、ディスカッションしながら進めることができた。

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開発の結果

KHI固有要件を反映したCADコネクタによるCATIA V5のロード/保存の実現

アクセス制御、ステータス管理等基本的な機能

部品表、ワークフローは社内既存システムを利用しAras Innovatorと連携

ロード

保存

PWB画面(CADコネクタ)

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機能拡張に向かって取り組み中 (BOM管理、VPE)

Aras Innovator

Viewer

CAD

To define CAD BOMTo define location

To define geometry

Definition

Interface X

Strings searchFull products viewingZone searchSimilar shape searchetc

SearchCommunication

Loading CAD data

Home

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4.結び

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真のPLMに向けて

適用機種の拡大

ライフサイクルの各プロセスをつなぐ

蓄積されたデータを使いAras Innovatorが

各種プロセスをサポートする

分野の拡大

設計

設計

設計

設計

設計

製造 品証 保守構想提案

構想 製造

構想

設計

業務変化に柔軟に対応できる

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Aras社への期待

Aras社はユーザの声を聞いてくれる。今後もこのWin-Winの協業関係を継続していきたい。

航空機業界の声であっても、他の業界に通じる機能もある。そのような機能は、標準機能への搭載を検討していただきたい。

パートナーツールも巻き込んだAras Innovatorの将来ビジョンを立てていただきますようお願い致します。

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Aras社への感謝の辞

Thank you very much for your strong support!!

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