<戻る 自動車シミュレーションツールチェーン

著者： ダウウェイ・ビークルのCEO、ジョニー・リュー
公開日: 2026年3月16日
最終更新日: 2026年3月16日
レビュアー注： この記事のために提供された技術資料報告書に基づいて作成されました。
コンテンツタイプ: 技術産業分析
管轄に関する注記： 本稿では、グローバルな視点から自動車工学のワークフローについて論じるとともに、中国市場におけるローカライゼーションと現地のエンジニアリング慣行にも焦点を当てる。
免責事項： この記事は、工学教育および業界における議論を目的としたものであり、法的助言、資格認定、または規制に関する助言ではありません。

直接的な回答

Simcenter System Architect（SSA）は、シーメンスのSimcenterポートフォリオに含まれるシステムレベルのアーキテクチャおよびコシミュレーションプラットフォームです。自動車開発チームにとって、要件定義、機能設計、物理アーキテクチャ、シミュレーション、最適化、検証といった各段階をつなぐ架け橋となります。現代の自動車はもはや単純な機械製品ではなく、機械、電気、電子、ソフトウェアといった要素が密接に連携したシステムであり、それらを一体として設計・検証する必要があるため、このプラットフォームは非常に重要です。

• 車両開発は、個別のサブシステム開発から、複数の領域にまたがるシステムエンジニアリングへと移行した。
• SSAは、要件、アーキテクチャ、シミュレーションモデル、検証を1つのワークフローに統合するのに役立ちます。
• その主な強みは、異種システムとの連携シミュレーション、完全なトレーサビリティ、モジュール設計、およびツールチェーンの統合です。
• EVパワートレイン、熱管理、ADAS、ドメインコントローラの検証などに最適です。
• 中国語版は、現地のエンジニアリングチームにとっての学習障壁を低くし、現地の標準規格とコラボレーションを支援します。

現代の車両開発プログラムは管理がますます困難になっています。電動化、自動運転、コネクティビティ、そしてソフトウェアを多用するプラットフォームの登場により、車両の複雑さは従来の文書ベースのワークフローをはるかに超えるものとなっています。多くのチームは依然として別々のツールとファイルで作業しており、それが情報の分断、反復作業の遅延、そして統合の遅れといった問題を引き起こしています。

そこで、モデルベースシステムエンジニアリング（MBSE）が役立ちます。MBSEは、要件、システム機能、物理設計、シミュレーション、検証を一つの流れで結びつける方法をチームに提供します。ご提供いただいたレポートでは、Simcenter System Architectがその流れの中心に位置づけられています。自動車ツールチェーン全体にわたって、コンセプト設計、詳細設計、シミュレーション検証、設計反復を連携させるハブとして紹介されています。

---

自動車チームがシステムレベルのプラットフォームを必要とする理由

自動車開発における最大の変化は、単に車両にソフトウェアが増えたことだけではありません。製品自体が複合システムになったことこそが、変化の鍵となります。現代の車両は、以下の要素を組み合わせています。

• シャーシやボディなどの機械システム、
• バッテリーやモーターなどの電気システム、
• ECUやセンサーなどの電子システム、
• 制御ロジックや組み込み機能などのソフトウェアシステム。

これらの部品は単独では機能しません。常に互いに影響し合っています。熱の問題は出力に影響を与え、制御戦略はバッテリー温度に影響を与え、通信遅延はブレーキ応答に影響を与えます。そのため、従来の単一ドメインのシミュレーションツールだけではもはや十分ではありません。

この報告書は、従来のワークフローにおける3つの一般的な問題点を指摘している。

• チーム間の情報サイロ、
• 反復速度が遅く、
• デザインと実際の性能の間には弱い関連性しかない。

SSAは、システムアーキテクチャを組織化レイヤーとして活用することで、これらの問題を解決するツールとして位置づけられています。各分野が統合の最終段階まで個別に作業するのではなく、チームが単一のシステムビューを構築し、より早い段階でドメイン横断的な検証を実行できるようにします。

---

自動車ツールチェーンにおけるSimcenterシステムアーキテクトの役割

SSAはシーメンスSimcenterツールチェーンの一部ですが、その役割は単一のソルバーや単一ドメインシミュレータとは異なります。特定の分野のみに焦点を当てるのではなく、以下の要素を接続する役割を担っています。

• 要件、
• 機能的なアーキテクチャ、
• 物理的な建築、
• シミュレーションモデル、
• 検証シナリオ、および
• 成果を報告する。

そのため、自動車MBSE（モデルベースシステムエンジニアリング）に最適です。通常の車両開発プログラムでは、ワークフローはコンセプト定義からサブシステム設計、シミュレーション、検証、そしてライフサイクル管理への引き渡しへと進みます。SSAはこれらのステップ全体にまたがり、ロジックの連携を維持するのに役立ちます。

これは、ハードウェアのプロトタイプが完成する前に、チームがアーキテクチャの選択肢を早期に比較検討する必要がある場合に最も重要になります。静的な図ではそれができません。連携していないスプレッドシートでもできません。協調シミュレーション機能を備えたシステムアーキテクチャプラットフォームであれば可能です。

---

自動車エンジニアリングにおけるSimcenter System Architectの主な利点

1. 多分野にわたる異種共シミュレーション

この報告書はこの点を強く強調しているが、それには十分な理由がある。自動車開発には多くの分野が同時に関わる。シャシーエンジニア、パワートレインチーム、バッテリーチーム、制御エンジニア、ソフトウェアチーム、そして電気・電子アーキテクトは、それぞれ異なるツールやモデル形式を使用することが多い。

SSAは、FMI/FMUやModelica SSPスタイルのワークフローなどの標準インターフェースを介した異種モデル統合をサポートします。つまり、次のようなツールからのモデルが統合可能です。

• シムセンター・アメシム、
• MATLAB/Simulink、
• Modelicaベースの環境

元のモデルを大幅に修正することなく、単一のシステムレベルのシミュレーションアーキテクチャに統合できる。

これは自動車工学にとって大きな進歩です。電気自動車を例にとってみましょう。バッテリーの熱モデルはAmesimで、モーター制御戦略はSimulinkで構築され、その他のシステムモデルは別の環境から取得されるかもしれません。SSAを使用すれば、これらのモデルを1つの設定で同時に実行できるため、エンジニアはエネルギーの流れ、熱挙動、制御応答を同時に研究できます。

これにより、ハードウェア統合を開始する前にシステムレベルの問題を容易に発見できるようになります。

2. MBSEに基づく完全な要件トレーサビリティ

この報告書は、自動車開発におけるもう一つの問題点も指摘している。それは、要件定義が設計や検証から切り離されてしまうことが多いという点だ。チームは要件定義書から始め、その後、当初の意図と密接に関連していない設計ツールやシミュレーションツールへと移行してしまうことがある。そのため、何らかの問題が発生した場合、原因を適切な要件まで遡って特定するのは、時間と労力がかかる複雑な作業となる。

SSAは、要件のインポート、細分化、割り当て、およびトレーサビリティをサポートすることで、この課題に対処します。最上位の車両ターゲットは、サブシステムおよびコンポーネントターゲットに分割され、アーキテクチャモデル、シミュレーションケース、および検証結果に結び付けられます。

報告書からの良い例としては、次のような自動緊急ブレーキの目標が挙げられます。

AEB応答時間≤100ms

その要件は、以下の範囲で割り当てることができます。

• 感知、
• 決定、そして
• アクチュエーションサブシステム。

そこから、エンジニアはアーキテクチャとシミュレーション結果が当初の目標を満たしているかどうかを確認できます。満たしていない場合は、失敗した結果から問題の原因となった正確なサブシステムまたはパラメータを遡って特定できます。

3. モジュール型アーキテクチャ設計と迅速な反復

車両開発プログラムは、最初から一つの固定されたアーキテクチャで進むことはほとんどない。チームはコンセプトを比較検討し、コンポーネントのパラメータを変更し、設計ブロックを置き換え、トレードオフ分析を何度も繰り返す。

SSAは、エンジニアがアーキテクチャブロックを構築し、標準インターフェースを介して接続し、迅速に変更できるグラフィカルなモジュール設計環境を提供します。レポートでは、これがコンセプト作業と詳細設計の両方に役立つ理由として、以下の点を挙げています。

• ドラッグアンドドロップ建築、
• モジュール式コンポーネント、
• 標準インターフェース、
• パラメータ化モデリング、および
• 感度分析。

これにより、設計の反復作業が迅速化されます。エンジニアは、バッテリー容量、モーター出力、制御パラメータ、サスペンションの剛性、またはその他の重要な値を調整し、車両全体の反応を研究することができます。

報告書には、ヒュンダイがSSAベースのパラメータ最適化を用いて、ある最適化プロセスを1週間から15分に短縮したことも記されている。アーキテクチャの決定を迅速に行う必要がある場合、こうしたスピードは非常に重要となる。

4. 自動車ツールチェーンとのシームレスな統合

このレポートのもう一つの強みは、SSAがより広範な自動車開発ツールチェーンの中で占める位置づけです。SSAは、以下のものと連携するように設計されています。

• CADデータ用のNX、
• CAE作業用のSimcenter 3D、
• テストおよび検証データ用のSimcenter Testlab、
• PLMおよびライフサイクル管理のためのTeamcenter、そして
• モデルガバナンスのためのGitまたはファイルベースのワークフロー。

つまり、アーキテクチャモデル、シミュレーションデータ、要件、レポート、ライフサイクル記録などを、バージョン競合のある別々のシステムに保存するのではなく、リンクさせたままにできるということです。

実際のエンジニアリング業務においては、これによりデータの重複が削減され、引き継ぎがよりスムーズになり、開発プロセス全体にわたるトレーサビリティが確保されます。

---

Simcenter System Architect のコア機能モジュール

システムアーキテクチャ設計モジュール

これがSSAの中核です。システムアーキテクチャモデルを構築するための、グラフィカルでモジュール式の環境をチームに提供します。

機能アーキテクチャモデリング

最初のモデリングモードでは、システムが何をするかに焦点を当てます。自動車分野では、これは車両またはサブシステムの機能的なビューを構築することを意味します。

例えば、車両制御システムは以下のように分解できます。

• 感知機能、
• 決定関数、および
• 実行関数。

このレポートでは、この構造を用いてシステム内でのロジックの流れを説明します。センシングモジュールは環境データを意思決定モジュールに渡します。意思決定モジュールはそのデータを処理し、制御コマンドを実行モジュールに送信します。

この種のモデリングは、最終的なハードウェアの選択を行う前に、チームがシステムの境界とロジックを定義するのに役立つため、コンセプト段階で有用です。

物理アーキテクチャモデリング

2つ目のモデリングモードでは、システムが何で構成されているかに焦点を当てます。ここでは、次のような物理コンポーネントに機能が割り当てられます。

• カメラ、
• レーダーユニット、
• ドメインコントローラー、
• ブレーキキャリパー、
• モーター、そして
• バッテリー部品。

また、報告書では、物理アーキテクチャモデリングによって、以下のコンポーネントインターフェースが定義されることも指摘している。

• 電気インターフェース、
• 機械的インターフェース、および
• 通信インターフェース。

これは詳細設計において重要です。なぜなら、機能と実際の設計上の選択肢、そしてその後の統合作業を結びつけるからです。

階層型アーキテクチャ設計

SSAは階層型アーキテクチャ設計をサポートします。チームは以下の要素から作業できます。

• 車両レベル、
• サブシステムレベルまで、
• コンポーネントレベルまで。

この報告書は、この論理を明確に示す例を挙げている。

車両アーキテクチャ → パワーサブシステムアーキテクチャ → バッテリーコンポーネントアーキテクチャ

そのような階層構造は、モデルの可読性を維持し、大規模なチームが管理された方法で作業を分担するのに役立ちます。

再利用可能な自動車部品ライブラリ

このレポートでは、組み込み型または再利用可能な自動車ライブラリについても言及しており、これには以下の標準ブロックが含まれます。

• パワートレイン、
• シャーシ、
• サスペンション、そして
• 制御ユニット。

これにより、反復的なモデリング作業が削減され、チームはより標準的な出発点を得ることができます。

---

要件管理およびトレーサビリティモジュール

このモジュールは、要件はエンジニアリングの流れから切り離されるべきではない、という一つの考えに基づいて構築されています。

要件インポート

報告書によると、SSAは以下のような情報源から要件を取り込むことができる。

• Excel、そして
• DOORS形式の要求仕様書。

これにより、最上位レベルのプログラム目標をアーキテクチャおよびシミュレーション環境に容易に取り込むことができる。

要件の内訳

この報告書では、詳細な例を挙げています。例えば、車両レベルの目標として以下のようなものがあります。

NEDC航続距離 ≥ 600 km

サブシステムおよびコンポーネントの要件に分解できます。

• バッテリー容量 ≥ 80 kWh、
• モーターの最大出力は150kW以上であり、
• 単セルエネルギー密度 ≥ 280 Wh/kg。

これは非常に実用的なステップです。なぜなら、漠然とした製品目標を、エンジニアが設計や検証を行うための具体的な数値に変換するからです。

要件割り当て

要件が細分化された後、適切なアーキテクチャブロックに割り当てられます。バッテリー容量の目標値はバッテリーシステムに、電力の目標値はモーターおよび駆動システムに、タイミングの目標値はセンシング、演算、およびアクチュエーションブロックに割り当てられます。

前方および後方トレーサビリティ

この報告書はここで重要な点を指摘している。SSAは以下を支持する。

• 要求から設計、シミュレーション、検証までの前方トレーサビリティ、そして
• 失敗した結果から元の要件までを遡って追跡できる仕組み。

車両が航続距離の目標を達成できなかった場合、エンジニアは推測するのではなく、バッテリー容量、モーター効率、熱管理戦略、制御ロジックといった問題にまで遡って原因を特定できる。

そうすることで時間を節約でき、反復作業に集中できます。

---

学際的共同シミュレーションモジュール

このモジュールは、アーキテクチャを実用的なシステムモデルに変換します。

モデルのインポートと互換性

本レポートでは、関連する主なツール環境を一覧で示しています。

• Simcenter Amesim は、機械モデルと熱モデル用です。
• 制御戦略モデル用のMATLAB/Simulink、
• マルチフィジックスモデルのためのModelica。

これらはFMI/FMUなどの標準インターフェースを介して統合できるため、チームはすべてのモデルをゼロから再構築する必要はありません。

自動車開発チームにとって、これはつまり、異なるグループがそれぞれ好みのモデリングツールを使い続けながら、単一のシステムレベルのシミュレーション設定に貢献できることを意味する。

シミュレーションシナリオの設定

この報告書では、以下のような現実的な自動車のシナリオタイプをいくつか挙げています。

• NEDCサイクル、
• WLTPサイクル、
• ヒルクライムコンディション、そして
• ブレーキの状態。

シナリオ設定には以下が含まれます。

• 車両速度、
• 周囲温度、
• 負荷条件。

この部分が重要なのは、システムモデルは現実的な動作条件下でテストされて初めて有用になるからです。実験室でのバッテリー熱モデルと、急速充電や高速走行時のバッテリー熱モデルは全く別物です。

結果分析

報告書によると、SSAは以下のような方法で結果の視覚化を支援している。

• 曲線、
• チャート、そして
• アニメーション。

また、さまざまなアーキテクチャオプションを直接比較することも可能です。エンジニアは次のような値をチェックできます。

• バッテリー電圧、
• モーター速度、
• サスペンションの変位、そして
• 熱性能。

これにより、ボトルネックを特定しやすくなり、アーキテクチャの選択肢を構造的に比較できるようになります。

---

最適化および分析モジュール

このモジュールは、設計の改善とアーキテクチャ上のトレードオフを扱います。

パラメトリック最適化

報告書によると、SSAは次のようなパラメータを最適化できるとのことです。

• バッテリー容量、
• モーター出力、
• サスペンションの剛性、そして
• 戦略値を制御する。

最適化の目標には以下が含まれる場合があります。

• 最大射程距離、
• 最小限のエネルギー使用量、または
• NVH性能の向上。

報告書では、遺伝的アルゴリズムや勾配ベースの最適化といった手法の利用について言及している。

原文で言及されている成果の一つとして、ヒュンダイはより広範なプロセスにAIを導入することで、単一要件の評価時間を2分から0.1秒に短縮したという事例がある。これは、システムレベルの自動化がいかに設計反復時間を短縮できるかを示している。

多目的最適化

これは自動車設計において非常に重要です。なぜなら、設計目標はしばしば相反するからです。報告書では、次のような例を挙げています。

• 航続距離と加速度の関係、
• 軽量化と構造強度のどちらを優先するか。

SSAは、重み付けされた目標による多目的最適化をサポートしているため、チームは単一のKPIを追い求めるのではなく、相反するニーズのバランスを取るアーキテクチャを探索できます。

感度分析

感度分析は、どのパラメータが最も重要かを特定するのに役立ちます。レポートには、次のような例が挙げられています。

• バッテリー容量、
• モーター効率、そして
• 抗力係数

車両の航続距離に関して。

それは、チームがエンジニアリングの取り組みを最も効果的な場所に集中させるのに役立ちます。

---

レポート作成およびコラボレーション管理モジュール

このモジュールでは、エンジニアリングにおけるコミュニケーション、ガバナンス、およびライフサイクル管理について扱います。

自動レポート生成

報告書によると、SSAは以下を生成することができる。

• 建築設計報告書、
• シミュレーション検証レポート、および
• 要求事項追跡レポート。

これらのレポートには、アーキテクチャ図、シミュレーション結果、要件リストなどを含めることができます。これは、社内レビューだけでなく、標準規格に基づいたエンジニアリング文書の作成にも役立ちます。

コラボレーションと権限

報告書によると、SSAはマルチユーザー作業と役割ベースの権限をサポートしており、以下のような役割が含まれる。

• デザイナー、
• 査読者、そして
• 管理者。

これは、大規模な車両開発プログラムにおいては重要です。なぜなら、アーキテクチャ設計、シミュレーション、要件管理は、多くの場合、異なるチームによって行われるからです。

PLMとライフサイクル連携

レポートでは、PLMツールとの統合についても言及しており、レポート、アーキテクチャモデル、シミュレーションデータをライフサイクルワークフローに紐付けることができる。これにより、以下の点が改善される。

• バージョン管理、
• 記録保持、そして
• 後々のトレーサビリティ。

原文では、AZLがEVのNVH（騒音・振動・ハーシュネス）作業において、試験データとシミュレーションデータを統合して標準的なレポートセットを作成できるように、このような連携ワークフローを採​​用していると述べられている。

---

エンジニアリングユースケース1：電気自動車パワートレインのアーキテクチャ設計と性能最適化

報告書の最初の事例は、大手自動車メーカーが新型バッテリー電気自動車を開発するケースに焦点を当てている。この開発プログラムは、いくつかの一般的な問題に直面した。

• 最適なパワートレインアーキテクチャを選択するのが難しい、
• 複雑なクロスドメイン性能検証、そして
• 航続距離とエネルギー消費のバランスを取る必要性。

SSAは主要なシステムレベルツールとして使用された。

ステップ1：車両レベルのターゲットをインポートして分解する

情報源の報告書には、主な標的として以下の人物が挙げられている。

• NEDC航続距離 ≥ 650 km、
• 0～100 km/h 加速 ≤ 6.5 秒、
• エネルギー消費量：100kmあたり12kWh以下。

これらの最上位ターゲットはSSAにインポートされ、以下のようなサブシステムおよびコンポーネントターゲットに分解されました。

• バッテリー容量 ≥ 85 kWh、
• モーターの最大出力は160kW以上であり、
• 電気制御効率95%以上。

これにより、車両の目標とエンジニアリングアーキテクチャの間に繋がりが生まれた。

ステップ2：機能アーキテクチャと物理アーキテクチャを構築する

チームは次に、SSAで機能的および物理的なパワートレインアーキテクチャを構築した。自動車部品ライブラリを使用して、以下の要素で構成される物理的なチェーンを定義した。

• バッテリーパック、
• モーター、
• 電気制御システム、および
• 減速機。

3つのアーキテクチャ案が比較されました。

• シングルモーター後輪駆動、
• デュアルモーター全輪駆動、そして
• シングルモーター式フロントドライブ＋レンジエクステンダー。

この段階により、チームは静的なプレゼンテーションに頼るのではなく、体系的な方法で概念を比較検討することができた。

ステップ3：多分野連携シミュレーションを実行する

報告書によると、チームは以下のものを輸入したとのことです。

• Simcenter Amesimで構築されたバッテリー熱管理モデル、
• MATLAB/Simulinkで構築されたモーター制御戦略モデル。

次に、NEDC、高速走行、および坂道走行の各条件を設定し、3つのアーキテクチャコンセプトすべてをシミュレーションしました。主な出力は以下のとおりです。

• ドライビングレンジ、
• 加速度、
• エネルギー使用量、そして
• バッテリー温度。

これは、SSAが実際の車両開発においていかに価値を発揮するかを示す、報告書の中で最も明確な例の一つである。

ステップ4：最適なアーキテクチャを最適化して選択する

報告書によると、チームは以下のような目標を設定した多目的最適化手法を用いたという。

• 最大射程距離、
• 最小限のエネルギー使用量、そして
• 最高の加速性能。

最適化後、選択されたソリューションは デュアルモーター全輪駆動アーキテクチャ. 報告書には最終結果が以下のように記載されている。

• 航続距離680km、
• 0-100 km/h 加速は 5.8 秒、
• 100kmあたり11.2kWh。

これらの結果は、車両の目標値を満たしていた。

ステップ5：要件の追跡とレポートの生成

その後、チームはSSAトレーサビリティ機能を使用して、コンポーネント設計が元の要件と一致していることを確認しました。生成された結果は以下のとおりです。

• パワートレインアーキテクチャレポート、および
• シミュレーション検証レポート、

その後、出力結果をPLMシステムに送信し、部品選定や試作品準備などの後工程に利用した。

報告書によると、これによりパワートレインアーキテクチャの開発サイクルが30%短縮され、シミュレーション検証の効率が40%向上したという。

---

エンジニアリングユースケース2：自動運転ドメインコントローラアーキテクチャ設計と機能安全性検証

本レポートの2番目の事例は、L2+自動運転ドメインコントローラに焦点を当てています。主な課題は以下のとおりです。

• 複雑な機能ロジック、
• 複数のモジュール間の調整が困難であり、
• ISO 26262 ASIL-Bの要件に基づく機能安全性の検証。

SSAは、アーキテクチャ設計と安全性を重視したシミュレーションの両方を支援するために使用されました。

ステップ1：機能要件の定義と割り当て

この報告書には、以下のような特徴が記載されています。

• AEB、
• ACC、そして
• 車線維持。

これらは以下の要件に分類されました。

• 感知、
• 決断、
• 実行、そして
• コミュニケーションモジュール。

同時に、チームはISO 26262の考え方に沿って、安全目標とリスクレベルを定義した。

ステップ2：コントローラアーキテクチャを構築し、インターフェースを定義する

この建築は以下を統合した。

• センシング層におけるカメラとレーダーのインターフェース、
• 決定層におけるCPU/GPUリソ​​ースの割り当て、
• 実行レイヤーのブレーキおよびステアリングインターフェース、
• 通信層におけるCAN、LIN、およびイーサネットインターフェース。

この報告書は、インターフェース定義がアーキテクチャ設計プロセスにおける重要な部分であり、些細なことではないことを明確に示している。コントローラ設計においては、アルゴリズムの意図だけではなく、タイミング、通信、インターフェースに関する前提条件から多くの問題が生じる。

ステップ3：機能安全性の検証のために故障事例をシミュレーションする

報告書によると、SSAは以下と併用されたとのことです。

• MATLAB/Simulink制御戦略モデル、および
• Simcenter Testlabのテストデータ。

チームは次のような障害シナリオを構築した。

• カメラの故障、
• 通信の中断、そして
• アクチュエータの故障。

これらのシミュレーションは、診断機能と耐障害性応答を確認するために使用されました。

ステップ4：アーキテクチャの最適化

シミュレーション結果に基づき、チームは以下のような安全上の懸念事項を発見した。

• 通信遅延が大きく、
• 故障診断の応答時間が遅い。

その後、SSAパラメータ最適化を使用して調整を行った。

• 通信プロトコルの設定、
• コンピューティング割り当て、
• 診断戦略。

これは、後の統合段階に入る前に、安全性と信頼性を向上させるのに役立った。

ステップ5：コンプライアンス指向の出力を生成する

最終成果物は以下のとおりです。

• コントローラアーキテクチャ設計レポート、
• 機能安全検証レポート、および
• トレーサビリティ記録。

これらは、その後の認証取得や生産準備作業を支援した。

この報告書によると、今回の事例は、SSAが物理的なシステムモデリングだけでなく、構造化され標準規格に準拠した方法でドメインコントローラの開発をどのように支援できるかを示しているという。

---

中国語版への適応と現地でのエンジニアリング価値

このレポートには、Simcenter System Architectの中国語版に関する専用のセクションが含まれており、その部分は対象読者にとって真の価値を提供するものであるため、記事に残しておくべきです。

中国語版は、英語版のコア機能をすべて維持しつつ、以下のような現地語サポートを追加しています。

• 中国語のインターフェーステキスト全体、
• 中国語のメニューとヘルプドキュメント、
• 中国語の要件文書のインポートと編集のサポート、
• 中国語による技術サポートとトレーニング。

報告書には、次のような参照を含む、地域の基準と規範への支持も記載されている。 GB/T 28950-2012 電気自動車の安全要件。

これはいくつかの理由で役立ちます。

まず、中国のエンジニアリングチームにとっての学習障壁が低くなる。
第二に、ローカルプロジェクトにおける要件定義作業や日常的な共同作業を容易にします。
第三に、データは英語版と完全に互換性があり、中国国内のチームと海外のチーム間の国境を越えたコラボレーションをサポートします。

つまり、中国のチームが中国語版を使用し、グローバルパートナーが英語版を使用しても、共有されているエンジニアリングデータの流れが途切れることはないということだ。

---

実世界での実装に関する技術ノート

このレポートでは、エンジニアリングプロジェクトでSSAを使用する際の実際的なガイダンスも提供しています。これらの詳細は、プラットフォームに関する情報を読んだ後、実際のチームが必ず抱く疑問、「注意すべき点は何なのか？」という問いに答えるものなので、決して見逃してはいけません。

モデルの標準化

マルチドメインのコシミュレーションでは、インポートされたモデルに一貫した標準規格が必要です。報告書によると、チームは、必要に応じてモデルがFMI/FMUの要件を満たしていること、および単位、インターフェースパラメータ、データ定義が一貫していることを確認する必要があるとのことです。

また、チームがモデルの不一致のリスクを低減して再利用できるよう、社内標準モデルライブラリを構築することも推奨しています。

要件の品質

原文では、「射程距離を改善する」といった曖昧な要求を避けるよう警告している。要求事項は次のようにあるべきだ。

• 測定可能、
• テスト可能で、
• 検証方法に紐づいている。

その規律がなければ、トレーサビリティは弱くなり、アーキテクチャモデルの価値は失われる。

妥当なシミュレーションシナリオ

報告書によると、シミュレーションシナリオは実際の運用条件に合致するべきである。例えば、以下のようなパラメータが挙げられる。

• 周囲温度、
• 道路状況、そして
• 負荷

実際の車両使用事例を反映するべきである。

報告書の具体的な例としては、中国北部のEVプログラムがあり、これには以下が含まれるべきである。 -20℃の低温条件 バッテリーおよび熱管理の信頼性を検証するため。

チームコラボレーション管理

大規模な自動車関連プログラムには多くのグループが関わっています。本レポートでは、明確なユーザー権限、明確なチームの責任、そして各グループ間での明確なコラボレーションフローを推奨しています。

• 建築設計チーム、
• シミュレーションチーム、そして
• 要件管理チーム。

これがなければ、ツール自体が優れていても、バージョン競合や重複作業が発生する可能性があります。

ディープツールチェーン統合

最後に、SSAとSimcenterツールおよびPLMシステムとの統合を最大限に活用することが、実装上の重要なポイントです。レポートでは、Teamcenterを主要な例として挙げています。シミュレーション結果は、設計および要件記録から切り離して保管するのではなく、相互にリンクさせることで、後々のレビューや再利用が容易になります。

---

Simcenterシステムアーキテクトが今後重要になる理由

報告書は将来を見据えた章で締めくくられており、この章は保存しておく価値がある。なぜなら、このツールが長期的に重要である理由を明確に示しているからだ。

電動化、コネクティビティ、インテリジェンス、ソフトウェア定義アーキテクチャの進展に伴い、車両システムはますます複雑化していくでしょう。そのため、以下のニーズが高まります。

• より良いシステムレベルのモデリング、
• より高速なクロスドメインシミュレーション、
• より強力な要件管理、そして
• より信頼性の高い安全性および性能検証。

報告書はまた、SSAと以下の団体との将来的な統合についても言及している。

• AI、そして
• デジタルツインの手法。

その方向性は理にかなっている。モデルが大規模化し、プログラムの進行速度が速くなるにつれて、エンジニアリングチームは、アーキテクチャの検討、最適化、システムレベルの意思決定支援において、より多くの自動化を必要とするようになるだろう。

この報告書の最終的な結論は、MBSE（モデルベースシステムエンジニアリング）が自動車開発における補助的な手法ではなく、中核的な手法になりつつあるということである。そのような状況において、SSA（システムシミュレーションアーキテクチャ）は単なるシミュレーション接続ツール以上の存在となり、開発フロー全体の中心的な作業レイヤーとなる。

---

よくある質問

Simcenter System Architectとは何ですか？また、自動車MBSEツールチェーンにおいてどのような位置づけになるのでしょうか？

簡潔な答え：
これは、自動車MBSEワークフローにおいて、要件、システム設計、シミュレーション資産、および検証を結びつけるシステムアーキテクチャ層です。

Simcenter System Architectは、シーメンスのSimcenterポートフォリオに含まれる、システムレベルのアーキテクチャモデリングおよびコシミュレーションプラットフォームです。自動車開発においては、通常、要件定義と詳細設計シミュレーションの中間に位置します。要件、機能アーキテクチャ、物理アーキテクチャ、マルチドメインモデル、およびシステム検証を連携させることで、ハードウェアプロトタイプが完成する前に、チームがアーキテクチャの選択肢を検討できるようにします。

Simcenter System Architectは、多分野連携シミュレーションをどのようにサポートしていますか？

簡潔な答え：
これにより、異なるエンジニアリングツールで作成されたモデルを、単一のシステムレベルの設定で同時に実行できるようになります。

SSAは、異なるドメインやツール間での異種モデル統合をサポートします。本レポートでは、Simcenter Amesim、MATLAB/Simulink、Modelicaベースのモデルが対象となり、FMI/FMUなどのインターフェースを介した相互運用性を実現しています。これにより、自動車開発チームは、機械、電子機器、制御、熱挙動、その他のドメイン間の相互作用を、個別に検証するのではなく、単一の環境でシミュレーションすることが可能になります。

現代の自動車システム開発において、MBSEが重要な理由は？

簡潔な答え：
現代の車両は複雑すぎるため、断片的な文書や孤立したサブシステムツールでは適切に管理できないからです。

現代の自動車は、機械、電気、電子、ソフトウェアの各システムが密接に連携した製品となっています。MBSE（モデルベースシステムエンジニアリング）は、チームが形式モデルを通じて要件を定義、分解、割り当て、検証するための構造化された方法を提供します。本レポートで説明されているワークフローでは、SSA（システムシステム分析）がシステムレベルのプラットフォームとして機能し、アーキテクチャとシミュレーションを連携させることで、チームはより早い段階で選択肢を検証し、後期段階での問題を回避できます。

Simcenter System Architectは、他のエンジニアリングツールとどのように連携するのですか？

簡潔な答え：
システムアーキテクチャの作業を、設計、シミュレーション、テスト、ライフサイクルツールと連携させる。

このレポートでは、Simcenter Amesim、NX、Simcenter 3D、Simcenter Testlab、Teamcenter、およびGitスタイルまたはファイルベースのモデル管理との統合について説明しています。これにより、要件、モデル、レポート、検証データをエンジニアリングライフサイクル全体にわたって連携させることができます。アーキテクチャ、シミュレーション、ライフサイクルの記録を別々のシステムに保存するのではなく、チームはより一貫性のある開発プロセスを維持できます。

Simcenter System Architectの主な自動車関連ユースケースは何ですか？

簡潔な答え：
最も有力な活用事例としては、EVパワートレイン設計、バッテリーの熱特性解析、エネルギー戦略策定、ADASおよびドメインコントローラ設計、機能安全性を重視した検証などが挙げられる。

本レポートでは、2つの事例を詳細に紹介しています。1つは、バッテリーの熱管理や走行サイクルシミュレーションを含む、電気自動車のパワートレインアーキテクチャの設計と最適化に関するものです。もう1つは、機能割り当て、インターフェース定義、故障シミュレーション、安全性検証を含む、レベル2+自動運転ドメインコントローラに関するものです。これらの事例は、SSAが初期のアーキテクチャ決定と後のシステム検証にどのように活用されるかを示しています。

---

最終的な結論

Simcenter System Architectは、要件、アーキテクチャ、シミュレーション、最適化、検証をチームが一元的に連携できるプラットフォームを提供するため、自動車工学分野で非常に有用です。

出典レポートから、その価値は4つの分野で明らかである。

• 異種共シミュレーション、
• 完全なトレーサビリティ、
• モジュール型アーキテクチャの反復、そして
• ツールチェーンの統合。

その5つの主要な機能グループも明確である。

• システムアーキテクチャ設計、
• 要件管理とトレーサビリティ、
• 学際的共同シミュレーション、
• 最適化と分析、そして
• レポート作成およびコラボレーション管理。

本レポートに掲載されている2つのエンジニアリング事例は、異なる視点から同じパターンを示している。EV開発においては、SSAはチームがパワートレインのコンセプトを比較し、航続距離、加速性能、エネルギー消費量、熱特性のバランスを取るのに役立つ。自動運転制御器の開発においては、機能、インターフェース、安全ロジック、故障事例、コンプライアンス記録の整理に役立つ。

中国語版は、グローバルな連携を阻害することなく、現地のエンジニアリングチームに実用的な価値を提供する。

総合的に見ると、本報告書はSSAを、特に複雑性、トレーサビリティ、およびドメイン間統合が作業負荷を増大させる現代の車両開発プログラムにとって、真のシステムレベルの開発プラットフォームとして提示している。

---

著者略歴

ジョニー・リュー は Dowway VehicleのCEO. 彼は、電気自動車、インテリジェント車両、および異分野横断型エンジニアリングプログラムにおける、自動車工学戦略、システムアーキテクチャ計画、およびデジタル開発手法に取り組んでいる。

---