View
23
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 3
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 4
1.会社紹介
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 5
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 6
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 7
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 8
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)
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 9
航空宇宙カンパニーのご紹介
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 10
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 11
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 12
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 13
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 14
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 15
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 16
2.将来構想
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 17
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)
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 18
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 19
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 20
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 21
3.開発
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 22
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 23
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 24
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 25
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?
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 26
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 27
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 ◎ △ ×
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 28
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 29
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 30
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 31
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 32
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 33
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 34
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 35
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 36
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 37
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)
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 38
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 39
4.結び
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 40
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
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 41
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。
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 42
Aras社への感謝の辞
Thank you very much for your strong support!!
© 2017 Kawasaki Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved 43
Recommended