イマーシブ・エンジニアリングによるCAD設計


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本日のブログでは、産業機械ソリューション担当ディレクターのティム・ヤービーとプロダクトエンジニアリングマネージャーのケルビン・ジュアルベが、CADレビューを行う小さなCRTスクリーンから、フラットスクリーンや没入型ヘッドセットによる無限の空間利用を提供する製品へと、業界のアプローチがどのように進化し続けているかについて語ります。イマーシブ・エンジニアリングがいかに業界のゲームチェンジャーになりつつあるか、この先をお読みください。

産業機械業界における第一の課題

最近、産業機械市場は技術者不足という重大な問題に直面している。市場はこの課題をどのように解決していくのだろうか。

産業機械市場の課題である技術者不足は、まさに熟練労働者の不足と言えます。経験豊富な労働者の退職に伴い、若い専門家の流入が需要の増加に追いついておらず、メーカーにとって重要な役割を満たすことがますます難しくなっている。このギャップは、アルファ世代と呼ばれる現在の最年少層の台頭により、さらに拡大することが予想される。アルファ世代は、体格が小さく、デジタルネイティブであり、伝統的な産業キャリアへの関心が低いと予測されている。米国内のジェネレーション・アルファは4,600万人と推定され、米国内のジェネレーションZを構成する6,800万人、ミレニアル世代を構成する7,200万人とは対照的である(出典:米国国勢調査局「US Population Projections: 2017-2060」)。

産業機械業界を前進させるひとつの解決策

このような労働力のシフトにより、産業界は予測される人材不足に対処する方法を再考する必要に迫られている。多くのメーカーが検討している方法のひとつは、拡張現実(XR)技術(拡張現実、仮想現実、複合現実など)に目を向け、生産性を飛躍的に向上させることである。XRがより手頃な価格で利用できるようになれば、生産性が大幅に向上する可能性があるため、メーカーは将来的に利用できる労働力の減少にうまく対処できるようになる。さらに、XRテクノロジーは、エンジニアが設計を完成させる方法に革命を起こす上で特に有用である。

工業デザインの変遷

従来、エンジニアは複雑なCAD環境を操作するために、2Dモニターやマルチスクリーンのセットアップに頼ってきました。 エンジニアは当初、高価でかさばり、扱いにくい比較的小さなスクリーンを使っていました。これは、私(ティム・ヤービー)が前職でエンジニアリング・ディレクターを務めていたときの経験です:私が入社したとき、設計者のチームは、CAD作業を完了するために、比較的小型の20インチのフラットスクリーンモニターを旧式のコンピューターで使用していました。

プロセスの効率を改善するため、私は通常のIT承認プロセスを経て、チームのために新しいコンピューターとモニターを要求しました。3年後、私たちはようやく新しい機器を受け取りました。27インチの大画面と新しいノートパソコンです。スクリーンが大きくなったことで、マシンの広い範囲を視覚化しやすくなり、生産性が向上した。また、相対的なコストが下がったことで、少なくとも3つのスクリーンを持つことを正当化しやすくなり、複数のスクリーンでデザインのさまざまな側面を一度に確認できるようになった。最近では、複数のフラットスクリーンを備えたデスクがごく一般的になっている。

数台のモニターを備えた従来のCADセットアップを使用するエンジニア

画面占有面積は年々確実に向上していますが、特に大規模なアセンブリや複雑なコンポーネントを扱う場合には、依然として限界があります。エンジニアは、ズーム、パン、ビュー間の切り替えなど、貴重な時間を浪費することが多く、それが非効率や設計の見落としにつながることさえあります。精度とスピードが最重要視される分野では、スクリーンの物理的制約が創造性と生産性のボトルネックになりかねません。そこで、拡張現実テクノロジーを活用するイマーシブ・エンジニアリングが、説得力のある代替案を提供する。当時、私はチームと冗談を言い合いながら、新しい技術のロビー活動を終える頃には、従来のコンピューターではなく、ゲーマーが使うようなイマーシブ・エンジニアリングのヘッドセットが出来上がっていた。

イマーシブ・エンジニアリングの定義

イマーシブ・エンジニアリングは、拡張現実(XR)技術(拡張現実(AR)、仮想現実(VR)、複合現実(MR)など)を活用して、人間と機械の直感的なインタラクションを実現する。空間の無限の操作を可能にし、バーチャルな視覚的ワークスペースを提供し、バーチャルデザインレビューや最終品質チェックの際に機械と一緒に部品表を比較する手段を提供します。イマーシブ・エンジニアリングは通常、ヘッドセットを装着して行います。

イマーシブ・エンジニアリングの機能を使用して製品を作成するデザイナー

イマーシブ・エンジニアリングは、製品設計の視覚化、理解、分析、最適化のためにあらゆる分野が使用できる没入型の現実を作り出し、全体的な共同作業空間を提供することで、産業機械の未来に革命を起こそうとしています。

の価値 没入型エンジニアリング

  • 無駄のないチームで生産性を向上 イマーシブな環境は設計とレビューのプロセスを合理化し、よりスリムなチームがより短時間でより多くのことを達成できるようにします。これは、労働力不足と人件費の高騰に直面する中で、特に価値のあるものです。
  • 市場投入までの時間を短縮: ラピッドプロトタイピング、バーチャルテスト、リアルタイムのコラボレーションを可能にすることで、Immersive Engineeringは開発サイクルを大幅に短縮し、品質を犠牲にすることなく製品をより早く市場に投入することができます。
  • エラーと手戻りの削減: 原寸大の3Dビジュアライゼーションにより、設計の欠陥を早期に発見し、生産工程でコストのかかる問題になる前に解決することができます。XRはまた、部門横断的な理解をサポートし、エラーにつながるコミュニケーションのミスを減らします。
  • プロトタイピングと試運転のコストを削減: バーチャル・プロトタイピングは、物理的な構築の多くのラウンドを置き換え、時間、材料、労働力を節約します。同様に、没入型環境は、設置開始前に自動化システムの仮想試運転を可能にします。
  • チームや場所を超えたコラボレーションの向上: 分散したチームは、世界のどこにいても、同じ仮想空間内でリアルタイムに共同作業(デザインのレビュー、注釈、修正)を行うことができます。
  • トレーニングと知識保持の強化: XRベースのトレーニングプログラムは、安全で反復可能な環境での実践的な経験を提供し、経験豊富な従業員が退職する際に特に重要な、新入社員の着任を早め、定着率を向上させます。
  • イノベーションと競争優位性の向上: イマーシブ・エンジニアリングは、複雑な機械の概念化、テスト、反復を行う新しい方法を解き放ち、イノベーションを促進し、急速に進化する市場においてアーリーアダプターに競争力を与えます。
  • 組み立てとフィールドサービス技術者の能力を向上: イマーシブ・エンジニアリングは、仮想現実と拡張現実の両方を使用して、現場の組立技術者やフィールド・サービス技術者のトレーニングに拡張することができます。技術者は、実際の機械と仮想機械をリアルタイムで見ることができ、仮想ワークスペースでエンジニアリング・チームからの支援を遠隔で受けることができます。

シーメンスのNXイマーシブエンジニアリングソリューション

イマーシブエンジニアリングソリューションは、基本的なXRの原則はどれも同じです。しかし、適切なソリューションであれば、競合他社を出し抜き、貴重な市場シェアを獲得するための基本的なイノベーションを推進するために極めて重要な、必要な統合と機能を提供することができます。

シーメンスの NX Immersive Engineering がそのソリューションです。シーメンスのNX X CAD製品の一部であるこのテクノロジーは、企業が物理的な機械や環境のデジタルレプリカと対話し、リアルタイムで変更を実行する前にデータを収集できるようにすることで、産業用メタバース内で機能します。NXイマーシブ・エクスプローラーはデスクトップ・モードを提供し、ユーザーはヘッドセットなしで仮想環境に入り、フルスクリーンのイマーシブ・モードでナビゲートして、設計に対するさらなる洞察を得ることができる。

NXイマーシブ・エンジニアリングは、ソニーの受賞歴のあるハードウェアと組み合わせることで、産業機械市場をより良いものに変えていきます。エンジニアがエンジニアのために設計したヘッドセットであり、完全に統合された設計ワークフローにより、ITの複雑さを感じることなく簡単に導入できます。

没入型現実感ヘッドセットを介して仮想投影に取り組むエンジニア

機械メーカーは、この革新的な技術を採用することで、企業全体の意思決定を改善し、初めて正しいエンジニアリングを可能にし、バリューチェーン全体で持続可能性を向上させ、設計コラボレーションの改善を通じて新たなビジネスチャンスを引き出すことが期待できます。

さて、何をお待ちになりますか?

イノベーションの時は今だ

著者について

ティム・ヤービーは、シーメンス・デジタル・インダストリーズ・ソフトウェアの産業機械ソリューション担当ディレクターを務めている。エンジニアリング、製品、マーケティング管理で20年以上の経験を持ち、その経歴は複数の業界と分野にまたがる。

Kelvin Juarbeは、シーメンス・デジタル・インダストリーズ・ソフトウェアのプロダクト・エンジニアリング・ソフトウェア・マーケティング・マネージャーです。18年以上の経験を持つケルビンは、特にCADソリューションに関して、顧客が最先端技術を活用して競争上の優位性を獲得できるよう支援してきた。

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