現実世界の制約から心を解き放つ：デジタルエンジニアリング

2022年11月1日 •

すべての機能、すべてのクライアント, 注目, 2023年以前, 戦略的能力エンジニアリング

デジタルとリアリスティックな2機の飛行機が、デジタルデータが可視化された巨大なコンピュータチップの横を飛び、航空技術の融合を象徴している。

マロリー・アーノルド著

デジタルエンジニアリングについて学んでいると、^{どうしても高校3年生のAP物理の}授業を思い出さずにはいられませんでした。文系で言語とビジネスを専攻していた私が、その授業でたまたまA+を取ったのです。当然のことながら、どの宿題にも、あの忌々しい「文章問題」が必ず含まれていました。ああ、あの文章問題と、現実世界への応用を無理やり押し付けようとするその嫌らしい試みが、どれほど嫌だったことか。

車を直線上に押し進めるには、1200 Nの一定した力が必要です。ある人がその車を45 m移動させました。その人が行った仕事はどれくらいですか。

その質問への答えは、もちろん「明らかに多すぎる。AAAに電話すべきだった」です。それに、なぜこうした問題ではいつも車が出てくるのでしょうか？　まともな人間なら、誰が45メートルも車を押し続けるなんてするのでしょうか？　ちなみに、私が工学ではなく外国語と経営学を専攻することになったのは、こうした文章題のせいだと思います。

冗談はさておき、真空中で落ちる羽根からスペースシャトルの脱出速度に至るまで、観測可能な宇宙のあらゆる事象が物理法則によって支配されていることを学ぶにつれ、私はあらゆるものを、無限の入力と出力が考えられる数学の問題として捉えるようになった。極微小なものから想像を絶するほど巨大なものまで、物理学はほぼあらゆるものをモデル化することができたのだ。

問題を解決するためのモデルを作成するという考え方は決して新しいものではありませんが、現在では、あらゆる「物理」データを取り込むことで、現実世界のデジタルモデルを現実的に作成できる段階に至っています。例えば、F1レースを例に挙げてみましょう。F1レーシングカーの実物プロトタイプは存在しません。車体重量、エンジンのトルク、コーナリング性能、タイヤと路面との相互作用、さらにはドライバーの操縦技術に至るまで、レーシングカーのあらゆる側面がデジタルツインによってモデル化されています。実際に製造される実物のレーシングカーは1台のみです。

なるほど、車に関する文章題って、意外と理にかなってるかも！

では、デジタルエンジニアリングとは何でしょうか？Amentumでは、デジタルエンジニアリングを、コンピュータのハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク、システム、およびクラウド技術を応用し、現実世界のシナリオにおける極めて複雑な物理環境をモデル化するものと捉えています。当社は、お客様がデジタルエンジニアリングの変革を実現できるよう、いくつかの投資を行ってきました。

お客様を未来へと導く。Amentumは 、包括的なデジタルエンジニアリングツールスイートを完備した、6,000平方フィートのモデルベースシステムズエンジニアリング（MBSE）コラボレーションセンターを設立しました。当社は、Object Management Group（OMG）認定のSystems Modeling Professional™（OCSMP™）資格およびトレーニングを提供しています。当社の専門知識を持つエキスパートは、2018年の米国防総省（DoD）デジタルエンジニアリング戦略およびINCOSEの2020年MBSEイニシアチブの両方に準拠した「デジタルエンジニアリング・プレイブック」を策定し、当社の基準と実践方法を定義しました。

実績。これらの 投資は、お客様にとって数多くの成果をもたらしました。当社は、米海軍の原子力潜水艦全体の完全なデジタルツインを構築しました。これには、機械、電気、消火、船体健全性、航法、および非推進用電子システムすべてのモデルが含まれています。このデジタルツインは、コロンビア級潜水艦の調達カテゴリー（ACAT I）プログラムにとって極めて重要なMBSEソリューションです。また、当社のチームは、陸軍の兵士向け実戦演習における「多機能統合レーザー交戦システム（MILES）」の代替を支援するため、数百個の電気光学／赤外線（EO/IR）および光検出・測距（LiDAR）センサーノード、ならびにセンサーデータの融合をシミュレートするデジタルツインも構築しました。

当社の投資を通じて、国防総省（DoD）全域のお客様は、デジタルエンジニアリングによる以下のメリットを享受しています：

導入リスクの低減：システムの設計、組み立て、試験、および保守はデジタルモデルを用いて行われるため、学習曲線や統合に伴うリスクを低減できます。部分的なデジタル化であっても、システムのリスクを低減することができます。
保守コストの削減：データ駆動型分析によるテスト機能により、要件からソリューションまでのトレーサビリティが確保され、変更の影響を正確に分析できるようになります。その結果、維持管理コストの比較が可能となり、より正確な予測が可能になります。
材料資源の節約：金属を曲げる作業を行う前に、システム全体を設計・統合することができます。サプライチェーンに影響を与えることなく変更を加えることができるため、リスクのない試行が可能になります。
統合データ環境：多様なデータストリームを統一されたモデルに取り込み、「真実の壁」を構築することができます。このモデルは、システムアーキテクチャや設計を表現する際に、標準化された意味論、明確性、一貫性を確保する共通言語を採用することで、コミュニケーションを支援し、その質を向上させます。

結論。Amentumの 堅牢なデジタルエンジニアリングの実践は、当社の顧客が求めるMBSEの要件と極めて高い整合性を示しています。