BMWの未来の工場の青写真

（前回からのつづき）BMWがNvidiaのGTC November 2021 Conferenceで行った4つのセッションは、BMWがどのように生産拠点を未来の工場に変えていくかという青写真を示している。その青写真の中核となるのは、バックエンドの統合サービスを適切に行うことだ。これにはProjectWise、BMWの社内システムであるPrismaおよびMAPP、Tecnomatix eMSとのリアルタイム統合が含まれる。

BMWは技術スタックのフロントエンドの各アプリケーションとのライブシンクをサポートするOmniverse Connectorsを利用している。フロントエンド・アプリケーションには、多くの主要な2Dおよび3Dコンピュータ支援設計（CAD）、リアルタイム・ビジュアライゼーション、製品ライフサイクル管理（PLM）、および高度なイメージング・ツールが含まれる。BMWは、Nvidia Omniverseを集中型プラットフォームとして採用し、さまざまなバックエンドおよびフロントエンド・システムを大規模に統合することで、技術スタックを拡張し、31の製造工場におけるアナリティクス、AI、デジタル・ツイン・シミュレーションをサポートした。

リアルタイムでのモデルのカスタマイズを実現

他の企業が失敗する中、BMWがNvidia Omniverseをどのように導入したかは、未来の工場への取り組みの成功例を知る上で重要だ。BMWは、CAD、PLM、ERP、MES、品質管理、CRMなど、生産に不可欠な各システムの異なるクロック・スピードやケイデンスを、誰もが理解できる単一のデータ・ソースに基づいて同期させる必要があることを早くから認識していた。

Nvidia Omniverseは、データ・オーケストレーターとしての役割を果たし、各部門が解釈して行動できる情報を提供する。BMW AGの取締役会メンバーであるMilan Nedeljković氏は次のように述べている。

「グローバル・チームは異なるソフトウェア・パッケージを使用して共同作業を行い、完全なシミュレーションで動作する機能を使用して、リアルタイムで工場を設計・計画することができます。これは、BMWの計画プロセスに革命をもたらしました」。

製品のカスタマイズは、BMWの製品販売と生産の大半を占めている。現在、年間250万台の自動車を生産しているが、その99％がカスタムなのだそうだ。BMWによると、各生産ラインは10種類の車のいずれかを迅速に構成して生産することができ、それぞれの車には10種類のモデルにわたって最大100個以上のオプションが用意されており、顧客は最大2,100通りのBMWを構成することができる。さらに、Nvidia Omniverseを使用することで、BMWは新しい大型モデルの発売に合わせて工場を迅速に再構成できる柔軟性を備えることができるようになった。

ラインの改善をシミュレートして時間を短縮

BMWが製品カスタマイズ戦略に成功したのは、生産に不可欠な各システムがNvidia Omniverseプラットフォーム上で同期化されているからだ。その結果、あるモデルをカスタマイズする際のすべてのステップで顧客の要求が反映され、各生産チームにもリアルタイムで共有される。

さらにBMWは、リアルタイムの生産モニタリングデータをデジタルツインのパフォーマンスのベンチマークに利用しているという。BMWのエンジニアは、工場全体のデジタル・ツインを使って、各モデルの生産工程のどこをどのように改善すればよいかを迅速に把握することができる。

例えば、BMWはデジタルヒューマンとシミュレーションを使って、作業者の人間工学と効率性のための新しいワークフローをテストし、実際の従業員のデータを使ってデジタルヒューマンを訓練している。また、工場内に設置されているロボットについても同様のことが行われている。リアルタイムの生産・プロセスモニタリングデータとシミュレーション結果を組み合わせることで、BMWのエンジニアは改善すべき点を迅速に特定することができ、品質、コスト、生産効率の目標を達成し続けることができる。

BMWのような複雑な製品カスタマイズ戦略を成功させるためには、製造業が依存するすべてのシステムがリアルタイムで互いに同期していなければならない。各システムが共通して動作し、各チームがそれぞれの仕事をするために必要なデータや情報をリアルタイムに提供する必要があるのだ。今日、BMWはこれを実現しており、モデルごとの構成レベルまで大規模な計画を立てることができる。

また、各モデルの構成をNvidiaのOmniverseで完全に機能するデジタル・ツイン環境でテストし、新しいモデルを生産するために生産ラインを再構成することができる。既存の生産ラインとデジタル・ツインから得られるリアルタイムの生産およびプロセス・モニタリング・データは、BMWのエンジニアリングおよび生産計画チームが、どこで、どのように、なぜデジタル・ツインを修正して、新しい改良点を生産に移す前に完全にテストするかを知るのに役っているそうだ。

【via VentureBeat】 @VentureBeat

【原文】

BMWは、Nvidiaが発表した新技術「Omniverse（オムニバース）」を標準化し、製造業務のあらゆる側面をシミュレートすることで、スマートマニュファクチャリングの限界に挑戦している。BMWは、生産ネットワーク内の31の工場から工場労働者への作業指示に至るまでこれを実施し、生産計画の時間を30％短縮したという。

NvidiaのGTC November 2021 Conferenceでは、BMWのDigital Solutions for Production Planning and Data Management for Virtual Factoriesのメンバーが、BMWとNvidiaがデジタルツインに対応した製造オペレーションのシミュレーションについての最新情報を提供した。彼らのプレゼンテーション「BMW and Omniverse in Production」では、Regensburg（レーゲンスブルグ）の工場が、現場での作業指示やロボットのプログラミングに至るまで、制約条件に基づいた大規模な生産と限られたスケジューリングをシミュレーションできる、完全に機能しているリアルタイムのデジタル・ツインの様子を詳細に紹介している。

製品の品質向上、生産量の増加に伴う製造コストや計画外のダウンタイムの削減、作業者の安全性の確保は、すべてのメーカーが目指す目標だが、一貫して達成することはほとんどないそうだ。これらの目標を達成するためには、生産やプロセスのモニタリング、製品定義、製造現場のスケジューリングなどから得られるデータを、いかに流動的かつリアルタイムに、各チームが理解しやすい形式で製造現場で共有するかが重要になる。

これらの目標を達成するための課題を克服することが、アナリティクス、AI、デジタルツイン技術を採用する理由となる。これらの課題の核心は、製造業が日々生成する膨大なデータを正確に読み解くことにある。製造業が日々生成するデータから最大限の価値を引き出すことが、スマートマニュファクチャリングの本質だ。

未来の工場とは何か

McKinseyと世界経済フォーラム（WEF）は、他の工場とは異なる優れた工場の特徴を研究している。彼らは「先進的な製造業と生産の未来を形作るプラットフォーム」の構築など、最初の共同研究やその後の多くの調査研究を行っており、この共同作業がいかに生産的であるかを物語っている。さらに未来の工場とは何かという定義に高い基準を設け、選ばれたメーカーの経営を継続的に分析して顧客に提供している。

McKinseyとWEFによると、ライトハウス・メーカー（訳注：グローバル・ライトハウス・ネットワーク参照）たちはパイロット版を大規模な統合生産へと発展させるそうだ。また彼らは製造プロセス全体の可視性とコスト管理を維持しながら、拡張性のある技術プラットフォーム、変更管理の優れたパフォーマンス、変化するサプライチェーン、市場、顧客の制約への適応性を備えていることでも知られている。BMWオートモーティブは、McKinseyとWEFが1,000社以上の企業を評価して特定したライトハウス・マニュファクチャリング・カンパニーの初代メンバーになる。McKinseyとWEFの調査によると、以下の図は、ライトハウス・メーカーの世界各地の工場の所在地を地理的に示している。（次につづく）

【via VentureBeat】 @VentureBeat

【原文】