Aras Innovatorを用いた

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

© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 2

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


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


１．会社紹介


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


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


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


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）


航空宇宙カンパニーのご紹介


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


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


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


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


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



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）



２．将来構想


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データをｴﾝﾌﾞﾗｴﾙ社と交換（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）


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データをｴﾝﾌﾞﾗｴﾙ社と交換（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


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


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


３．開発


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。


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。


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


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？


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。


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 ◎ △ ×



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



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。



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。


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


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


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


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


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


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。


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)


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


４．結び


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


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。


Aras社への感謝の辞

Thank you very much for your strong support!!


Documents

Aras Innovatorを用いた