第1部：デジタルエンジニアリングによる資産の稼働率と維持管理の支援

以下は、米国海軍の「チーム・サブマリン」を支援するAmentum社の製品サポートおよび維持管理エンジニアリングチームと、Beast Code社が提携し、兵器システムの3Dモデルを活用して海軍のライフサイクル維持管理活動の効率化策を見出した、全2回にわたるシリーズの第1回です。

ルーカス・マリノ博士、ケイトリン・カステッレ博士著

第1部：デジタルエンジニアリングによる資産の運用可能性と維持支援
海外との競争が激化し、イノベーションが急速に進む時代において、資産の運用可能性を支える情報技術（IT）システムは極めて重要である。資産が利用できない状態では、兵器システムの能力は意味をなさない。戦闘を制するのは殺傷能力であるが、戦争を制するのは効果的な維持システムである。
ウィル・ローパー博士が昨年『There is No Spoon』で述べたように、「デジタル世界は今や、将来の戦争の勝敗が決まる、最も重要な調達戦場となっている」。モデルベースのシステムエンジニアリング技術を製品支援任務に導入することは、勝利を実現するための真の戦力倍増要因となる。

効率的な運用を支えるITシステムは、資産の稼働率を高め、維持コストの増加を抑制します。また、自動化やデータの可用性・活用を通じて、手作業によるプロセスや分散したシステムに伴う人的負担を軽減します。

製品サポート部門は、主に、艦隊の運用要件および資材の可用性要件を満たしつつ、ライフサイクル全体にわたる運用・維持（O&S）コストを削減することで、戦闘員の即応態勢を維持するための戦略を策定・実施しています。調達担当者は、3Dモデル設計やデジタルツインを活用し、製品データ管理のためのミッションクリティカルなソフトウェアを活用することで、維持能力を構築するとともに、設計インターフェースや物流技術データの有用性を高めることができます。

現在、デジタルモデルは設計、エンジニアリング、製造、生産の各分野で広く活用されているほか、保守や近代化を通じて資産の持続可能性を計画・管理する能力も向上させています。 製品ライフサイクル管理（PLM）環境で設計された最新の兵器システムは、学際的かつモデルベースの機能やデジタルツイン技術を、運用段階にもたらします。PLM内では、構成管理対象コンポーネントの「デジタルスレッド」が確立され、アクセス可能なデータを提供するとともに、デジタルツインモデルを生成することで、ライフサイクル分析、計画立案、意思決定を支援します。

MBSEツールの戦術的価値は、ユーザー環境の向上にあります。プラットフォーム製品モデルの3D可視化は、幾何学的デジタルツインが技術データやロジスティクスデータと連携されることで、従来のデータ処理手法に比べて優位性をもたらします。この技術により、空間認識や情報の文脈化が可能となり、船員や陸上整備担当者が実施すべき整備作業に対する理解が深まります。 導入が成功すれば、ロジスティクスおよび保守業務において、以下のような多くの潜在的なメリットが期待できます：
• 作業計画策定時に適切な情報を検索するための相互参照ポイントの提供
• 作業パッケージにおける課題の予測
• 手順書の作成
• 保守作業のトラブルシューティング
• エラー、手戻り、および保守作業完了までの総所要時間の削減
• タグアウト、隔離措置の追跡、およびフローの可視化
• トレーニング、船舶点検、および設計変更提案のための習熟
• 積層造形（アディティブ・マニュファクチャリング）において、材料特性、幾何学的寸法、公差などの製品情報を必要な精度と可用性をもって提供すること。

厳しい維持管理環境においては、一分一秒が重要です。業務の停止は、物流および保守計画の策定と実行の継続的な進行を妨げます。デジタルツイン技術を活用することで、入手可能な情報を精選し、文脈に合わせて整理することに重点を置き、タイムリーかつ適切な意思決定と実行を可能にすると同時に、新しいデータが入手された際の変更にも対応します。 デジタルスレッドは、タイムリーでアクセスしやすく正確な情報を提供し、分析、戦略策定、意思決定を支援するモデルに情報を反映させることができます。防衛分野の顧客がデジタルトランスフォーメーションを推進する中で、信頼性の高いデータへの接続性、および安全な環境下で複数のソースやフォーマットを取り込む自動化された手法をさらに進化させ、顧客を支援していく必要があります。

デジタルツインとデジタルスレッドについては、第2部でさらに詳しく解説します。