統合製品開発と統合製品エンジニアリング｜IPDとIPE

可能性を探る：統合製品開発と統合製品エンジニアリング

統合製品開発（IPD）とは何ですか？

統合製品開発（IPD）は、製品ライフサイクル全体にわたって人、プロセス、テクノロジーを連携させます。専門分野を横断するチームを結集し、コンカレントエンジニアリングを可能にすることで、IPDはコラボレーションを強化し、イノベーションを加速し、リスクを低減するとともに、組織がより高品質な製品をより迅速に提供できるよう支援します。

統合製品エンジニアリング（IPE）とは何ですか？

統合製品エンジニアリング（IPE）は、統合製品開発を実現するための基盤です。オーケストレーション、コラボレーション、共有製品データを通じてエンジニアリング分野を結び付け、要件、設計、変更、テスト、コンプライアンス活動を連携させます。その結果、トレーサビリティを向上させ、開発を加速し、増大する製品の複雑性をチームが管理できるようにする、コネクテッドなエンジニアリング環境が実現します。

統合製品エンジニアリングと統合製品開発の比較

統合製品開発は、成功する製品を開発するために必要な戦略、プロセス、組織的アプローチを定義します。統合製品エンジニアリングは、その戦略を実現可能にするテクノロジー、データ接続、コラボレーティブなワークフローを提供します。

実際には、IPDは「より優れた製品を提供するために、チームはどのように連携すべきか」という問いに答える一方、IPEは「そのコラボレーションを可能にするために、エンジニアリング分野、製品データ、要件、プロセスをどのように接続するか」という問いに答えます。両者が一体となることで、アジャイルな製品開発、MBSE主導のシステム思考、コンカレントエンジニアリング、そして製品ライフサイクル全体にわたるデジタル製品トレーサビリティを支える、接続された環境を実現します。

統合製品開発プロセスとは何ですか？

構想策定

統合製品開発は、顧客および市場のニーズを特定し、それを製品要件へと落とし込むことから始まります。チームは、エンジニアリング分野間の整合性を確保しながら、目標を設定し、対象範囲を定義し、リスクを分析し、事業機会を評価します。早期からのコラボレーションにより、組織は最初から顧客ニーズに適した製品を開発できます。

計画とコンカレント設計

計画・設計段階では、複数分野のチームが逐次的ではなく並行して作業を進めます。機械、電気、エレクトロニクス、ソフトウェア、システム、製造、サプライヤーの各チームは、共有データと連携されたワークフローを活用して協業します。コンカレントエンジニアリングは、製造性を考慮した設計（DFM）と持続可能な生産目標を支援しながら、遅延の削減、コミュニケーションの向上、イノベーションの加速に貢献します。

妥当性確認とテスト

妥当性確認により、製品がステークホルダーの要件、規制上の義務、品質目標、性能要件を満たしていることを確実にします。統合された要件管理、テスト管理、トレーサビリティ、変更管理により、チームはコンプライアンスを検証し、問題をより早期に特定するとともに、分野横断で可視性を維持しながら確信を持って製品をリリースできます。

統合製品エンジニアリングが重要である理由

今日の製品は、かつてないほど複雑化しています。機械システムは、ソフトウェア、エレクトロニクス、組込みシステム、製造プロセス、規制要件と連携しなければなりません。従来のエンジニアリング手法は、分断されたツールとサイロ化されたチームに依存しているため、業務の調整、変更管理、製品トレーサビリティの維持が困難になります。

統合プロダクトエンジニアリングは、分野横断で接続されたエンジニアリングワークフローと製品データの関係性を確立することで、これらの課題に対応します。組織は、要件、アーキテクチャ、設計、コンフィギュレーション、テストに対する可視性を高めると同時に、社内チーム、サプライヤー、パートナー間のコラボレーションを強化できます。その結果、製品品質の向上、開発リスクの低減、変更への迅速な対応、より予測可能な製品提供を実現します。

IPE の仕組み

統合製品エンジニアリングに対する PTC のアプローチは、オーケストレーション、コラボレーション、製品データという 3 つの基盤となる柱を中心に構築されています。これらの機能により、ライフサイクル、要件、変更、テスト、製品情報が構想段階から生産、その先に至るまで整合された、接続性の高いエンジニアリング環境を実現します。チームはエンジニアリング領域をまたいで作業を連携させ、意思決定を迅速化し、トレーサビリティを向上させるとともに、手作業や分断されたプロセスを削減しながら規制遵守を支援できます。

IPDおよびIPEに共通する課題

分断されたツールとデータサイロ

多くの組織では、要件管理、ソフトウェア開発、製品設計、システムズエンジニアリング、製造、品質管理にそれぞれ別個のシステムを使用しています。情報が連携されていないアプリケーションに分散していると、エンジニアはデータの検索、更新内容の手動同期、重複情報の管理に貴重な時間を費やすことになります。その結果、イノベーションが遅れ、エラーが発生する余地が生じます。

唯一の正しい情報源がない

接続された製品データ基盤がなければ、チームは要件、設計、構成、テスト、変更がどのように相互に関連しているかを把握するのに苦労します。この可視性の欠如により、再処理が増加し、影響分析が複雑化するとともに、十分な情報に基づく意思決定が困難になります。

サプライチェーンの変動性

現代の製品は、複雑なグローバル・サプライネットワークに依存しています。サプライヤー、部品、または製造プロセスに影響する変更は、スケジュール、コスト、製品品質に迅速に影響を及ぼす可能性があります。接続されたエンジニアリングデータにより可視性が向上し、チームは混乱により効果的に対応できるようになります。

製品の複雑性の増大

機械、電気、エレクトロニクス、ソフトウェアの各エンジニアリングチームには、これまで以上に緊密な連携が求められています。システムの相互接続性が高まる中、組織には、領域横断的なコラボレーションと連携の取れた実行を支援するエンジニアリングプロセスが必要です。

規制遵守に対するプレッシャー

航空宇宙・防衛、自動車、医療技術、産業機器などの業界では、トレーサビリティ、バリデーション、ガバナンスに対する要求が高まっています。組織は、要件、テスト、設計、変更が開発プロセス全体を通じてどのように関連付けられているかを実証する必要があります。

設計変更の管理

設計変更は、多くの場合、複数の専門分野に同時に影響を及ぼします。統合されたワークフローと変更調整がなければ、組織は遅延、品質上の問題、開発コストの増加に直面します。

統合製品開発と統合製品エンジニアリングがもたらすメリット

開発を迅速化

連携されたエンジニアリング・ワークフローにより、手作業による引き継ぎを削減し、可視性を向上させるとともに、チームの並行作業を可能にします。組織はイノベーションを加速し、市場投入までの時間を短縮できます。

コストの低減

統合された製品データと連携された実行プロセスにより、作業の重複を削減し、手戻りを最小限に抑え、開発効率を向上させます。

高品質

要件トレーサビリティ、連携されたテスト、構成管理、部門横断的なコラボレーションにより、チームは問題を早期に特定し、より高品質な製品を開発できます。

コンプライアンスの強化

エンドツーエンドのトレーサビリティと連携されたエンジニアリング記録により、組織は業界規制および品質基準への準拠を実証できます。

IPEのコア機能

デジタル製品トレーサビリティ

連携された製品データにより、要件、アーキテクチャ、設計、構成、テスト、検証活動、変更の間に関連性が構築されます。トレーサビリティは、意思決定の向上、影響分析の迅速化、コンプライアンス施策の支援を実現し、組織が製品ライフサイクル全体にわたる可視性を維持できるようにします。

分野横断のタスクおよび変更管理コラボレーション

エンジニアリング業務が単一の領域内で完結することはほとんどありません。機械、電気、エレクトロニクス、ソフトウェア、品質、製造の各チームは、開発プロセス全体を通じて、タスク、レビュー、設計変更を連携して進める必要があります。統合されたワークフローにより、コミュニケーションを改善し、遅延を削減するとともに、全社規模でアジャイルな製品開発戦略を展開できるようになります。

コンプライアンス対応のための要件管理、テスト管理、カバレッジ

要件管理、テスト管理、検証、妥当性確認、およびリスク管理は、コンプライアンスに準拠した高品質な製品を開発するうえで不可欠です。エンドツーエンドのトレーサビリティを通じて要件、テスト、不具合、エンジニアリングデータを連携させることで、組織はコラボレーションを向上させ、コンプライアンスを強化し、製品のリリース準備状況をより確実に把握できます。

ALMの機能をさらに詳しく見る

構成管理と変更ガバナンス

効果的な構成管理により、チームは何がいつ変更され、その変更が製品にどのような影響を与えるかを把握できます。統合された変更ガバナンスは、組織が複雑性を管理し、製品の整合性を維持することを支援するとともに、部門横断での可視性を向上させます。

変更管理ついて詳しく見る

製品アーキテクチャとシステムエンジニアリングの整合

PTCとAnsysのパートナーシップは、Creo Simulation Liveによって、シミュレーション主導型設計に初めて革新をもたらしました。リアルタイムの構造、モーダル、熱、流体流れ解析を活用することで、設計者は設計プロセスの早期段階からシミュレーションを取り入れ、設計を反復・修正できるようになりました。現在、このパートナーシップは、AnsysソルバーをCreoに組み込んだ、高忠実度・高精度のシミュレーションツール「Creo Ansys Simulation」を提供しています。Creo Ansys Simulationは、エンジニアが実際の生産に移行する前に3Dプロトタイプの性能を解析できるよう、専用に設計されています。Creo Ansys Simulationは充実した機能を備え、熱、構造、モーダル解析におけるAnsysの機能を活用することで、エンジニアが設計を洗練させる過程で、情報に基づく意思決定を行えるよう支援します。

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オープン標準とツール接続性

エンジニアリングのエコシステムが単一のソリューションだけで構成されることは、ほとんどありません。PTCのアプローチでは、既存のエンジニアリングシステムを統合すると同時に、ツール、チーム、パートナー間の継続性を組織が維持できるようにする、オープンな接続性を重視しています。

Automobili Lamborghini社、デジタルトランスフォーメーションでイノベーションを加速

高性能車両のソフトウェア定義化とデジタル接続がますます進む中、Automobili Lamborghini社は、コラボレーションの向上、イノベーションの加速、組織全体にわたるエンジニアリングプロセスの連携に重点を置いた変革戦略を推進しました。

コネクテッドなデジタルエンジニアリング機能により、Lamborghini社は開発効率を高め、チーム間のコラボレーションを改善し、急速に進化する市場において革新的な製品を提供する能力を強化しました。同社のアプローチは、統合製品エンジニアリングの中核原則である、接続されたデータ、整合性の取れたワークフロー、部門横断的なコラボレーションを反映しています。これにより、複雑性の増大を管理しながら、製品開発を加速できます。

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統合製品エンジニアリング向けPTCソリューション

統合製品エンジニアリングには、ALM、PLM、CAD、MBSE、トレーサビリティ、変更管理、コラボレーションにわたる連携された機能が必要です。PTCは、製品ライフサイクル全体を通じてこれらの機能を支援するために設計されたポートフォリオを提供します。

Codebeamer

要件管理、リスク管理、テスト管理、ソフトウェアライフサイクルにおけるコラボレーションを統合し、製品トレーサビリティと規制遵守を支援します。

Windchill

製品データ管理、コンフィギュレーション管理、エンジニアリング変更管理、コラボレーション機能により、製品開発全体にわたる接続されたデジタルスレッドを構築します。

Creo

同時並行エンジニアリング、シミュレーション主導設計、デジタル製品開発、製造性を考慮した設計（DFM）の取り組みを支援する高度なCAD機能により、製品イノベーションを加速します。

Codebeamer 要件管理、リスク管理、テスト管理、ソフトウェアライフサイクルにおけるコラボレーションを統合し、製品トレーサビリティと規制遵守を支援します。

Windchill 製品データ管理、コンフィギュレーション管理、エンジニアリング変更管理、コラボレーション機能により、製品開発全体にわたる接続されたデジタルスレッドを構築します。

Creo 同時並行エンジニアリング、シミュレーション主導設計、デジタル製品開発、製造性を考慮した設計（DFM）の取り組みを支援する高度なCAD機能により、製品イノベーションを加速します。

ALMとPLMの統合が重要である理由

アプリケーションライフサイクル管理と製品ライフサイクル管理を連携させることで、トレーサビリティ、コラボレーション、コンプライアンス、エンジニアリングの実行力がどのように向上するかをご紹介します

統合製品エンジニアリングおよび開発に関するよくあるご質問

統合製品開発が現代の製品にとって不可欠である理由とは何でしょうか？

現代の製品は、機械、電気、電子機器、ソフトウェアの各システムを組み合わせると同時に、ますます厳格化する規制への対応が求められています。統合製品開発により、組織は複数分野にまたがるチームを連携させ、コラボレーションを強化し、リスクを低減するとともに、イノベーションを加速できます。

ALMとPLMの統合は、統合製品エンジニアリングにおいてどのような役割を果たしますか。

ALMとPLMの統合により、ソフトウェア開発プロセスとハードウェア開発プロセスの接続性が確立されます。要件、開発活動、テスト、製品データを連携させることで、組織はエンドツーエンドのトレーサビリティを維持し、領域をまたぐ変更を調整し、コラボレーションを向上させるとともに、コンプライアンスへの取り組みを支援できます。これは、PTCのIPE戦略の基盤となる要素です。

デジタル製品トレーサビリティ（DPT）とは？

デジタル製品トレーサビリティとは、製品ライフサイクル全体にわたり、要件、システムアーキテクチャ、設計、構成、テスト、リスク、変更を関連付ける能力です。これにより、意思決定、影響分析、品質、コンプライアンス対応力が向上します。

MBSEは統合製品エンジニアリングをどのように支援しますか？

MBSEは、要件、アーキテクチャ、動き、インターフェース、検証活動をつなぐモデルを用いて、チームが複雑なシステムを定義・管理することを支援します。IPEにおいて、MBSEは、エンジニアリング分野を横断して開発活動を整合させるための重要な仕組みとして機能します。

統合製品エンジニアリングは、市場投入までの時間をどのように短縮しますか？

IPEは、エンジニアリングチーム全体にわたり、連携したライフサイクル、接続されたワークフロー、コラボレーションの向上、共有された製品データを実現します。手作業を削減し可視性を高めることで、組織は変化により迅速に対応し、提供を加速できます。