MBSE基盤で設計力を底上げ
iQUAVISとi-SPiDMが支えるものづくり革新
- ものづくり
写真左より セイコーエプソン株式会社 DX推進本部 DX企画設計部 谷口真也氏、同社 技術開発本部 分析CAEセンター 依田智裕氏、同センター 松尾泰志氏
インクジェットプリンターを中核事業とするセイコーエプソン。熱を使わず機械的な圧力でインクを吐出する独自開発のヘッドを基盤に、その特長を生かして家庭から商業・産業まで幅広い分野で製品を展開し、インクジェット技術で世界をリードする企業として知られています。
その設計現場では、こうした高い技術競争力を支えるため、製品の高機能化と開発スピードのさらなる向上に取り組んでいました。その一環として、設計に欠かせないナレッジやノウハウを、個々の経験にとどめることなく見える化し、組織全体で有効に活用することが重要なテーマとなっていました。これにより、実機評価や試作段階で必要とされてきた設計検証の工数を削減し、開発スケジュールの短縮につなげることが期待されていたのです。
このテーマに対し同社は、MBSE（モデルベース・システムズ・エンジニアリング）の思想のもと過去の設計意図やシミュレーション資産を可視化し、設計に関わるさまざまな判断を支援する環境を構築。さらにここに自動化された熱流体シミュレーションを連携させることで、設計上の判断がより迅速かつ的確に行えるようになりました。この環境を支えているのは電通総研の「iQUAVIS（アイクアビス）」と「i-SPiDM（アイエスピーディエム）」です。
分析CAEセンターのシニアスタッフ、依田智裕氏は今回の環境構築プロジェクトについて「設計力を底上げし、市場価値を素早く製品に落とし込むための足がかりを築くことができた」と話します。これまで個々の担当者の中にとどまっていた暗黙知を、組織として共有できる形に変換する仕組みの構築を支えたのは、電通総研の支援チームでした。
設計意図の価値に着目
電通総研の支援を得て、製品競争力の強化につながる設計基盤を実現できました
セイコーエプソン株式会社
技術開発本部 分析CAEセンター
シニアスタッフ 依田 智裕氏
「設計の結果は図面や資料として共有できていましたが、そこに至るまでの考え方や判断の背景には、まだ活用の余地がありました」。
依田氏は、同社の設計現場を振り返りながらそう語ります。設計プロセスの中で培われた意図や工夫は、次の設計につながる重要な資産であり、それをより効果的に生かすことができると考えていたといいます。
熾烈なグローバル競争が続くインクジェットプリンター市場では、お客様の期待に応える製品をいかに迅速に市場へ届けられるかが重要です。同社でも新機能開発が加速する中、さらなる効率化の余地があると認識されており、品質を維持しながら効率化する設計プロセスを模索していました。
経験豊富な熟練エンジニアは、これまでに蓄積してきた設計ノウハウやシミュレーションの知見により、早い段階から高い品質を実現してきました。次のステップとしてその知見を組織全体で共有・活用することが期待されていたのです。依田氏が言う「活用の余地」とは、まさに設計判断を支えるこうした価値ある知識のことです。
「開発をスケジュール通りに、かつ高い品質で進めていくためには、設計意図や判断の背景を見える化し、組織の力として生かしていくことが重要でした」と依田氏は語ります。
暗黙知を共有する基盤
この設計基盤は、設計ノウハウを組織として残し、次の世代につないでいく重要な土台になります
セイコーエプソン株式会社
DX推進本部 DX企画設計部
エキスパート 谷口 真也氏
セイコーエプソンではすでに2022年より、DX企画設計部の谷口真也氏の主導でMBSE（モデルベース・システムズ・エンジニアリング）の思想に基づく設計資産管理の仕組みづくりが進められていました。
「従来の管理体制は、図面や報告書といった成果物を保存することが中心で、設計判断の背景や仮説検証の過程は十分に扱われていませんでした」と谷口氏は話します。「一方で、現場からは、設計の過程や考え方をきちんと残したいという要望が上がっていたのです」。
谷口氏らが目指したのは、設計作業の結果ではなく、そこに至るまでの考え方や判断の理由そのものを組織の知として残すことでした。そのためには、要求、機能、手段、部品といった製品要素の関係性を整理し、なぜその設計に至ったのかを構造として捉える必要があります。その枠組みとして谷口氏はMBSEのアプローチを採用しました。
2022年、谷口氏はこの方針のもと、電通総研が提供する開発の見える化ツール「iQUAVIS」を導入。個々のエンジニアのなかに埋もれていた暗黙知を体系的に整理し、設計プロセス全体で共有・再利用できる基盤づくりを開始しました。
簡単な手順で設計を評価
2024年、依田氏らは、先行して立ち上げられたこのMBSE基盤にシミュレーション自動化の仕組みを連携させ、設計者の判断支援をさらに強化します。
「設計意図を構造として可視化するMBSEと、その妥当性を定量的に検証するシミュレーションを組み合わせることで、本来は製品開発後半で顕在化しがちな品質や手戻りの問題を、設計の早い段階で見つけて潰していくフロントローディングを実現し、現場が成果を実感できる開発環境を整えられる」と依田氏は話します。
このシミュレーション自動化の仕組み作りを担当した分析CAEセンターの松尾泰志氏は「解析ソフトの操作を知らない設計者でも簡単な手順で必要な評価結果が得られる環境を目指した」と話します。「設計者は寸法や発熱量、風速といったパラメータを入力するだけで、解析ツールの専門ノウハウがなくても設計検討を行えます」。
工数削減、即戦力育成に効果
設計者が立てた仮説を、その場で定量的に検証できるシミュレーション環境を整備できました
セイコーエプソン株式会社
技術開発本部 分析CAEセンター
松尾 泰志氏
2025年3月から5ヶ月にわたって実施された検証では、この新環境の効果が定量的に確認されました。要素設計期間は従来に比べ累計で60日以上短縮され、1案件あたり約3日分の工数削減につながっています。設計者自身がこの環境で実行したシミュレーションは約500回にのぼり、これまでは難しかった条件探索も可能になりました。
「解析のノウハウをベースモデルに組み込んだことで、評価品質のばらつきが抑えられ、結果として早い段階で設計判断を行えるようになりました」と松尾氏は話します。
また、その効果は作業効率の向上にとどまりません。「設計のノウハウや考え方を、人に依存せずに共有できるようになった点は大きい」と谷口氏は指摘します。「新人や異動者でも、この仕組みを通じて、過去の設計意図を理解しながら自身の設計を進められるようになっています」。
伴走する技術サポート
シミュレーション自動化を組み込む今回のプロジェクトは2024年7月に始動し、2025年3月に本番稼働を迎えます。その支援を行ったのは、電通総研の技術サポートチームです。
そのサポートチームについて依田氏は「安心感があった」と話します。「ツールの機能といった技術面だけでなく、プロジェクト管理の面でも、セイコーエプソンの業務実態にあわせて進め方を整理し、全体を通じて段取りよくリードしてくれました」。
市場価値を製品競争力に
セイコーエプソンでは今回構築した仕組みをプリンター開発プロセス全体に広げ、製品開発力の強化につなげていく機運が高まっています。
「現在は一部の要素設計で活用していますが、今後は上流から下流まで広く展開し、製品開発プロセスの全体最適を目指したい」と谷口氏は語ります。「ツールの導入それ自体より、設計のノウハウや考え方を組織としてどう残し、次の世代にどうつないでいくかが重要です。そのための環境づくりを今後も進めていきます」。
シミュレーション自動化については熱流体解析以外のシミュレーション領域への展開が検討されています。「多様な解析を自動で実行するテンプレートを整備することで、自分の考えた仮説をその場で検証する自然な設計サイクルが生まれます」と松尾氏は話します。
有効な過去の設計ノウハウを共有し、定量的な検証を通じて設計判断を前倒しする。今回構築したMBSEとシミュレーション自動化の連携基盤は、その流れを速め、最終的には製品競争力の強化につながると依田氏は話します。「不毛なコスト競争でしのぎを削るのではなく、市場の求める価値をすばやく取り込み魅力ある製品をスピーディに世に送り出す。今回構築した設計基盤はそのための足がかりとなります。電通総研の支援を得て、それを実現できました」。
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※記載情報は取材時（2025年12月）におけるものであり、閲覧される時点で変更されている可能性があります。予めご了承ください。
