シーメンスPLMソフトウェア Tecnomatixが実現する生産性向上と製造コスト削減

シーメンスPLMソフトウェアのTecnomatix®は、製造プロセスのナレッジをデジタルで一元管理するばかりではなく、製造工程のシミュレーションと工作機器の制御プログラムまでも連携させる。グローバルで5000社を超える企業がすでにTecnomatixを導入し、日本でも自動車業界を中心に多くの製造企業が導入している。

写真1： 「人とくるまのテクノロジー展 2008」に出展したシーメンスPLMソフトウェアのブース

　製造企業がビジネスで成功するためには、自分たちの製品が高い競争力を持っていることが重要となる。しかし、ユーザーのニーズが多様化し、製品のライフサイクルが短くなっている現在、製品の競争力を高めることは容易ではない。

　シーメンスPLMソフトウェアの提供するTecnomatixは、そんな製造企業の課題を解決するためのデジタル・マニュファクチャリング・ソリューションだ。製造プロセスを最適化することで工場の生産性を改善し、製品を迅速かつ低コストで市場投入することを目的として開発されている。

　独BMW社、米ロッキード・マーティン社、米アンハイザー・ブッシュ社など、グローバルで5000社を超える企業がすでにTecnomatixを導入し、製品とプロセスの質を高いレベルで維持しつつ、コスト削減、製品の市場投入の加速、量産までの期間短縮を実現している。日本でも自動車業界を中心として多くの製造企業がTecnomatixを導入している。シーメンスPLMソフトウェアは、2008年5月21日から23日にかけて行われた「人とくるまのテクノロジー展 2008」にてブース出展している。Tecnomatixの紹介ブースでは、パネルによる説明やマシンでの実演を行った。ブース内ステージのプレゼンテーションでは自動車製造・開発にかかわる来場者たちがTecnomatixや同社製品に注目した。

写真2： 「人とくるまのテクノロジー展 2008」シーメンスPLMソフトウェアの ブース内ステージで行われたプレゼンテーションの様子

　それでは実際にTecnomatixは、どのように製造プロセスをサポートするのだろうか。

　Tecnomatixは、

• 部品製造計画
• 組み立て工程計画
• リソース管理
• プラント設計とその最適化
• ロボットのシミュレーションおよびプログラミング
• エルゴノミクスに基づく人的作業の最適化
• 自動化設備・制御システムの設計およびシミュレーション
• 製造品質管理
• 製造実行管理および製造実績データの収集

といった一連の製造プロセス全体を一元的に管理する。

　生産ラインのボトルネックがどこにあるのかを素早く発見したり、生産計画変更に柔軟に対応できたりすることから、製造プロセスの効率化やコスト削減も容易になる。

　またTecnomatixは、シーメンスPLMソフトウェアが提供する製品・製造情報管理のためのPLM情報基盤Teamcenterの上に構築されているため、製造業の開発プロセス全体でナレッジを共有できる。Teamcenterが変更管理、文書管理、ワークフロー管理、工程管理、リソース管理、バージョン管理、製品バリエーション管理などの機能を提供することで、製品開発部門や製造部門だけでなく、購買部門やサプライヤも含めて関係者が効果的にこれらの情報を広く利用できるようになる。複数の工場や複数の製品にまたがる工程や設備情報を効率良く検索したり、再利用したりできることがTeamcenterの特長である。それぞれのデータは関連付けられているから、1つの変更は自動的に関連データに反映されるのだ。

　 シーメンスPLMソフトウェアのデジタル・マニュファクチュアリングが他社製品と大きく異なるのは、単にソフトウェアによる製造プロセスのサポートにとどまらないという点だ。ファクトリーオートメーション用ハードウェアを提供するシーメンス・グループの一員であることから、Tecnomatixは3次元グラフィックを活用した工場のシミュレーションというバーチャルな情報と、リアルに存在する工場のハードウェアを密接にリンクできるのである。

　その最大の特長といえるのが、「仮想工場」という考え方である。仮想工場とは、その名前のとおりTecnomatixの中でシミュレートされたバーチャルな工場であり、工程設計、生産ライン設計などを行う。3次元の設備動作シミュレーションだけならば、他社の製品でも実現できる機能だが、Tecnomatixの場合、さらに実際に工場へ設置される設備の電気制御回路設計と連携し、バーチャルコミッショニング（バーチャル試運転）まで行うことができる（図1）。例えば、ロボットアームの動作だけでなく、ロボットと信号をやりとりしながら稼動する搬送機や切り替え治具などの周辺の自動化機器の動作に至るまで、Tecnomatixでシミュレートして制御プログラムを作成可能になるため、これまで、生産ラインを止めて行っていた自動化ライン全体の調整時間を激減できるのだ。

図1　工程設計・生産ライン設計と制御設計の融合　※クリックで画像が拡大します

　Tecnomatixの仮想工場は、ほかの工場における生産ライン立ち上げや、生産ラインの変更にも利用できる。例えば、国内にある工場をそのまま海外の拠点でも展開したい場合でも、すでに国内の工場がTecnomatixの仮想工場としてシミュレートされていれば、新たに工程設計や生産ライン設計などを行う必要がない。

　またバーチャル試運転を積極的に利用することによって、生産ライン立ち上げや、生産ラインの変更にかかる時間をさらに短縮することができる。あるヨーロッパの自動車メーカーでは、工場の設備設置前に制御回路と設備動作のバーチャルコミッショニングをしたことによって、生産ライン立ち上げまでの期間が約30％短縮されたという（図2）。

図2　バーチャルコミッショニングによる生産ライン立ち上げ期間の短縮効果

　デジタル・マニュファクチャリングは製品設計と製造とのギャップを埋めるPLMの必須要素となっている。Tecnomatixは、製品設計、生産技術、生産現場などの部門間に存在していた情報連携の壁を取り払うことで、これまでバラバラだったモノづくりの情報の流れをシームレスにすることによって、より競争力のある製品を的確な時期に市場投入できるようになる。そして、そんなTecnomatixのデジタル・マニュファクチャリングを支えているのは、部門間を貫く製造ナレッジ基盤のTeamcenterである。この製造ナレッジは、製造部門のみならず製造企業全体、さらにはサプライ・チェーンとの情報共有を可能にする。

　PLMを情報基盤として、バーチャルなデジタル・マニュファクチャリングと現実の生産現場を融合させるというシーメンスPLMソフトウェアが提案するモデルは、新しいモノづくりの在るべき姿を示しているだろう。 日本の自動車産業におけるモノづくりも、いままさに新しい時代へと移りつつある。Tecnomatixの導入が、競合他社よりも一歩先を行く、あるいはグローバルで勝つための重要な鍵となり得る。

ホワイトペーパー 車両開発プロセス全体を変革し、設計効率化＆コスト削減 自動車メーカーはグローバルな競争下において、世界同時立ち上げや「Time to Market」の短縮、コスト削減などさまざまな課題を抱えている。それらの課題を一気に解決する方法はあるのか。 　自動車メーカーが開発競争に勝ち抜くためには、車両開発プロセス全体の足並みをそろえ、一刻も早く高品質の製品をマーケットに送り出すことが必須条件となる。 　「Tecnomatix」は部品製造工程と組み立て工程の計画、リソース管理、金型やプラント設計と最適化、人間作業の改善、製品品質計画、現場における情報伝達のための完全なプロセスソリューションを提供し、ビジネスの意思決定を的確かつ迅速、そして効率的な実施を可能にする。さらに、PLM （Product Lifecycle Management）基盤「Teamcenter」との組み合わせにより、設計／製造情報の統合管理が可能となり、生産プロセスをさらに効率化することが可能だ。Tecnomatixの機能およびメリットについて解説する。 ▼　▼　▼