October 27, 2015

Tokyo, Japan #LiveWorx

よりよいプラットフォームの設計

～PTC Integrity Modeler Product Line Engineeringを用いた～

～プロダクトラインと派生管理について～

PTC ジャパン 株式会社

製品事業部 Integrity営業技術部 富山 義明

2 #LiveWorx

• システムズエンジアリング・プロダクトラインエンジニアリングにおける課題

• PTCのMBSEプロダクトラインエンジニアリングソリューション

• 製品デモンストレーション

• MBSEプロダクトラインエンジニアリングの利点

本日のアジェンダ

3 #LiveWorx

システムズエンジニアリング・プロダクトラインエンジニアリングにおける課題

• PTCのMBSEプロダクトラインエンジニアリングソリューション

• 製品デモンストレーション

• MBSEプロダクトラインエンジニアリングの利点

4 #LiveWorx

システムズエンジニアリング(SE)における課題

システムやソフトウェア領域における、複雑性や機能の増大 システム機能を割り付ける先の、エンジニアリング領域の選択肢の増大

製品のコストや機能におけるソフトウェアの割合の増大

システム、サブシステムの統合数や統合レベルの増大

顧客要求への対応、認証・規制・標準への対応

これまで以上に大きな、分散した異質のチーム コミュニケーションや協調作業における、言語の障壁

共通の、組織化された目標設定の困難

時間的制約の増大 開発サイクルの更なる短縮要求

スケジュール通りの出荷の必要性

品質保証 誤ったシステムを作ってしまうリスク

正しくシステムを作ったことを証明できないリスク

エラーが後工程で検出されるほど、増大する修正コスト

コストやリスクに対する軽減要求 全体としての開発コスト

開発遅延や中止に伴う、コストやリスク

機能をどこで実現すべきか？ (メカ、エレキ、ソフト…)

5 #LiveWorx

システムプラットフォーム・ファミリーにおける課題

プロダクトラインの爆発 製品ファミリー数の増加

製品ファミリー内の製品数の増大

開発のサイクルタイム

商用製品における必要性 既存機能をカスタマイズして、顧客要求に合わせる

共通システムやソフトウェアを市場に再投入する

要求から、それを現金化するまでの時間短縮

これに対応するためには… 製品の類似性の理解

再利用の最大化

製品の派生の理解

複数の選択肢の間での選択

?

6 #LiveWorx

PTCのMBSEプロダクトラインエンジニアリングソリューション

• システムズエンジアリング・プロダクトラインエンジニアリングにおける課題

• 製品デモンストレーション

• MBSEプロダクトラインエンジニアリングの利点

7 #LiveWorx

PTC Integrityファミリーとは

製品イノベーションを推進するソフトウェアおよびシステムズエンジニアリング製品ファミリー

PTC Integrityによって部門間のコラボレーションや自動化、そして再利用等の体制が改善され、総体的なソフトウェアおよびシステムズエンジニアリング手法が実現します。

ソリューションの

推進要素

モデルベース

システムズ

エンジニアリング

要件と検証 グローバルな ソフトウェア開発

アプリケーション

ライフサイクル 管理

（ALM） システムズエンジニアリング

プロセスオーサリングと ガバナンス

要件管理 システム設計 ソフトウェア設計

資産の再利用 プロダクトライン エンジニアリング

テスト管理 ソフトウェアのプロセス ワークフロー管理

構成管理と リリース管理

8 #LiveWorx

PTC Integrityファミリー

Model-Based システムズエンジニアリング

ソリューションの 推進要素

モデルベース

システムズ

エンジニアリング

要件と検証 グローバルな ソフトウェア開発

プロセスオーサリングと ガバナンス

要件管理 システム設計 ソフトウェア設計

資産の再利用 プロダクトライン エンジニアリング

テスト管理 ソフトウェアのプロセス ワークフロー管理

構成管理と リリース管理

Product Line Engineering

システムズエンジニアリング

アプリケーション

ライフサイクル 管理

（ALM）

モデルベース システムズ

エンジニアリング

システム設計

資産の再利用 プロダクトライン エンジニアリング

Product Line Engineering

9 #LiveWorx

ソリューション － Model-Based プロダクトラインエンジアリング

MBSE + バリエーション管理 共通の言語を用いることで、下記を加速

コミュニケーション

コラボレーション

ステークホルダの引き込み

システムプロダクトラインを、予め設計しておく

共通部の最大化＆可変部の最小化 最適な再利用による、重複作業の軽減

設計・実装での、より多くの共通部分

制御されたプロダクトラインの複雑さ

Orthogonal

Variability

Modeling

+

10 #LiveWorx

PTC Integrity Modeler

機能

• SysMLによるMBSE

• スケーラブルで、複数ユーザによるモデリングにより、広範囲での協調作業をサポート

• 全てのモデル要素で直観的な操作が可能

実際の構築前に

設計を行う

問題点の

早期発見

トレードオフの

最適化 ステークホルダの

引き込み 利点

構築を行う前に、視覚的なMBSEアプローチで設計を行う

11 #LiveWorx

PTC Integrity Modeler Product Line Engineering

機能

• システムファミリーの共通性と可変部を設計

• 製品プラットフォーム定義を把握し、構造・機能の150%モデルを作る

• プロダクトライン構成の論理や規則を定義する

• 製品モデルを自動生成

システム

プロダクトライン

によるコスト削減

プロダクト

ポートフォリオの

柔軟性向上

再利用による

生産性向上 構成管理方法の

向上 利点

ガソリン

エンジンではない

150% Model（＝プロダクトラインモデル） 可変性モデル

製品モデル

バリアント選択

12 #LiveWorx

ソリューション － Asset-Based モジュラー設計

システム、サブシステムに対して、独立しているが、つながったモデルを用いる

Reusable

Asset

Specification

+ Specification

Design

Implementation

Interface

01100010

10110101

OEM

Sensor

13 #LiveWorx

PTC Integrity Asset Library

組織内の資産を、定義、発行、管理、発見、そして再利用 機能

• 標準準拠

OMGのRAS(Reusable Asset Specification)

• 複数ユーザが使える、Webアーキテクチャ

• ファイル種別非依存

• Integrity Modeler連携

• ドラッグ＆ドロップによる発行と再利用

• 管理レポート

再利用による、

品質向上と

生産性向上

資産再利用の

価値を計測 開発やサポートの

コストを削減 利点

01100010

10110101

14 #LiveWorx

製品デモンストレーション

• システムズエンジアリング・プロダクトラインエンジニアリングにおける課題

• PTCのMBSEプロダクトラインエンジニアリングソリューション

• MBSEプロダクトラインエンジニアリングの利点 次の

セクションへ

15 #LiveWorx

MBSE(Model-Based Systems Engineering)

デモでお伝えしたいこと

製品モデルを、プロダクトラインモデル（150%モデル）から作り出す仕掛け、

これを、MBSEの世界で実現しよう

製品モデル 製品モデル

プロダクトライン

モデル

製品モデル

製品モデル

製品モデル

製品モデル

製品モデル

OVM

16 #LiveWorx

MBSEプロダクトラインエンジニアリングの利点

• システムズエンジアリング・プロダクトラインエンジニアリングにおける課題

• PTCのMBSEプロダクトラインエンジニアリングソリューション

• 製品デモンストレーション

17 #LiveWorx

Model-Basedシステムズエンジアリングの潜在的な価値

共通の言語 — 関係者とのコミュニケーションが改善され、

合意を得やすい

システム全体を可視化し、複雑さを軽減

具体的なトレードオフ解析に基づいて設計案を比較検討

設計段階で問題を発見できるので、修正にコストがかからない

さまざまなエンジニアリング分野への最適な機能割り当て

早期の体系的な再利用により、大幅なコスト削減が可能

計画的な製品ラインが生産性を向上

18 #LiveWorx

MBSE(Model-Based Systems Engineering) + OVM(Orthogonal Variability Modeling)

本日のお話のまとめ

製品モデルを、プロダクトラインモデル（150%モデル）から作り出す仕掛け、

これが、MBSEの世界で実現できます

製品モデル 製品モデル

プロダクトライン

モデル

製品モデル 製品モデル

プロダクトライン

モデル

プロダクトライン

モデル

製品モデル

製品モデル

#LiveWorx

20 #LiveWorx

製品機能資料（当日は投影しなかったもの）

21 #LiveWorx

PTC Integrity Modeler 8.2 － 可変パラメータ

プロダクトラインのための可変パラメータ 現実世界で必要とされるプロダクトラインでの選択肢を完全に調査して統合

包含・排他

属性値

多重度

計算値

設計の制約を記述・強制することでモデルの品質を向上

パススルー値による知的設計の組み込みと、強力なスクリプト機能

…to see the impact of

design decisions

Enter variable inputs…

Industry FIRST

22 #LiveWorx

Model-based Product Line Engineering

PTC Integrity Modeler 8.1

モデル要素の包含

Variant「City Truck」を選択した場合には、

モデル要素「Day Cab」を含む

23 #LiveWorx

Model-based Product Line Engineering

PTC Integrity Modeler 8.2 – 可変パラメータ

バリアントセレクタ

ディシジョンセットエディタ

可変パラメータ

24 #LiveWorx

Model-based Product Line Engineering

PTC Integrity Modeler 8.2 – 可変パラメータ

製品モデルの生成

3

25 #LiveWorx

Model-based Product Line Engineering

PTC Integrity Modeler 8.2 – 可変パラメータ

導出・検証スクリプト

スクリプト