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      <title>バーチャル・エクスペリエンス</title>
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      <![CDATA[ バーチャルでひも解く世界 19: ロボットとドローンの組み合わせにもバーチャルを活用 ]]>
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      <pubDate>Wed, 18 Oct 2023 02:00:22 GMT</pubDate>
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      <![CDATA[ ロボットやドローンの活用の拡大と、それに対応した設計、開発を行うお客様の事例を紹介します。
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      <![CDATA[ 
こんにちは。ダッソー・システムズで産業機械業界のコンサルタントをしております、小林 敦志です。主に海外のプロジェクトや日々のニュース、または当社ならではの情報を、私の目利きでお伝えしながら、日々変容する社会・製造・ITのトレンドを皆様に共有したいと思っています。



日進月歩のロボットやドローンの技術。しゃべるロボット、自律走行するロボット、さらにはバク転するロボットが登場していて、普通の人ができない動作もできるようになり、驚く限りというのが数年前の状態でした。今では、複数台のロボット群が連携し、役割分担を果たしながら、人間が不得意であった作業を実施するようになっています。



従来のロボットの用途では、産業用ロボットが代表するように、人間が不得意な単純作業、まったく同一の動作が必要な塗装や溶接、さらに重量物の運搬などに伴う作業を代替するという用途が続いておりました。これらは、まだインテリジェントではなく、ティーチングと呼ぶ、人間の動作を教え込むプログラミング作業が必須でした。



次に協働ロボットとよぶ、人と一緒に作業を行うことができるロボットが登場しています。人と同じ空間で作業を行うため、人間との接触を検知しての自動停止や、人間の動きに合わせた動作の微調整ができます。これが発展し、例えば、CenterLineの事例動画にあるように、自動車組み立てラインで、溶接ロボット、組立ロボット、検査ロボットなどが協力して、製造ラインの状況に応じた作業を実施します。上位のERPやMESシステムからの指示に従い、製造する製品が混在する混流生産にも対応できるようになっています。



コロナ禍の直前から、ネット通販の規模拡大に伴って飛躍的に伸びたのが、物流センターや倉庫で利用される自律型ロボットです。同じ頃に自動運転&nbsp;が話題となったこともあり、大規模な物流センターや倉庫での商品のピッキング、在庫保持、移動において大活躍するようになりました。



近年では、工場や物流センターなどの壁や屋根で囲われた空間ではなく、開放空間でのロボットの活用が進んでいます。弊社のお客様である、米国のロボット・セキュリティ企業であるAsylonは警備ロボットとドローンを組み合わせて、広大な敷地の警備を提供しています。











自律走行する警備ロボットは、物流センターや港湾などの広大な敷地や複雑な構造の施設の警備に適しています。一方、ドローンは、ビルや狭い通路などの警備に適しています。これらを連携させ、各ロボットが得意とする分野で役割分担を行うことで、より効果的な警備を行うことができます。例えば、警備ロボットが敷地を巡回し、ドローンが建物や通路を監視するというような利用方法が考えられます。



ロボット、ドローン、人間の適材適所の役割分担で、警備業務の効率化・コスト削減が期待できます。警備員が24時間体制で巡回する必要がなくなり、人間の負荷を削減することができます。ロボットは単純な繰り返し作業を行うことができるため、人間の疲れや見落としを防ぐ一方、法的な問題が関係するような複雑な事象には、従来通り人間の警備員が対応することができます。



一方、弱点は、バッテリーを適宜充電する必要があることや、セキュリティへの対応、作動環境の急変への対応です。Asylonは、弱点を補うため、システム・オブ・システムズの考え方を利用し、ドローンやロボット犬を、クライアントの要件に合わせて自由に台数を構成し、ソフトウェアで制御します。警備対象の場所に合わせて、必要な充電用DogHouse (犬小屋！)や運搬設備PupPack(仔犬用バックパック！)を設計しています。給餌が必要になると適切な小屋に戻るように制御しているようです。



実はロボットやロボティクスの方向性や用途は、昨年の夏には、経済産業省にて「自律移動ロボットアーキテクチャ設計報告書」として、包括的かつわかりやすい形でまとめられています。報告書ではToBeユースケースと記載されている用途・活用例は、すでに実際に運用・販売されているという点が大きな違いです。



このような最新のロボットのトレンドを直接に見ることができる、国際ロボット展 iREX2023が2023年11月29日から東京ビッグサイトで実施されます。弊社ダッソー・システムズも、弊社史上最大と言われるブースを設けて展示しております。こちらのリンクから詳細をご確認ください。是非ともご来場いただき、最新の高度に連携されたロボティクスをご覧いただければと思います。



以上、ダッソー・システムズで産業機械業界を担当している小林敦志からのご紹介でした。



＜バックナンバー＞



バーチャルでひも解く世界 18：デジタルツインの、その先へ



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バーチャルでひも解く世界 11: なかなか難しいマルチディシプリン



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バーチャルでひも解く世界 8：ドローンは脱炭素社会の夢を見るか



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バーチャルでひも解く世界 6：センサーを使わずに芯出しする



バーチャルでひも解く世界 5：カスタマイズと量産の両立



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バーチャルでひも解く世界 3：気球で大気圏外へ？ 3Dでエコな宇宙プロジェクトを実現へ



バーチャルでひも解く世界 2：英知を蘇らせる「ダ・ヴィンチ リボーン プロジェクト」



バーチャルでひも解く世界 1：CLASSトラクター、新工場での新製品開発をバーチャルで「一発合格」させたスゴ技とは
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      <![CDATA[ バーチャルでひも解く世界 18: デジタルツインの、その先へ ]]>
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      <pubDate>Mon, 03 Oct 2022 13:43:44 GMT</pubDate>
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      <![CDATA[ デジタルツインの先には、製品の本当のライフサイクルを再現するバーチャルツインが必須になっていくと考えています。
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      <![CDATA[ 
ダッソー・システムズで産業機械業界のコンサルタントをしております、小林 敦志です。主に海外のプロジェクトや日々のニュース、または当社ならではの情報を、私の目利きでお伝えしながら、日々変容する社会・製造・ITのトレンドを皆様に共有していきたいと思っています。



新聞にも時々出てくるデジタルツイン。一般的にどういう理解かを把握するため、インターネットを検索すると、総務省の子供向け解説のページやデジタル庁の説明など、多くの解説や紹介を発見できるようになりました。これらの例からは、現実空間の情報を利用して、バーチャルな空間に現実の環境を「再現する」ことをデジタルツインと規定しているようです。



バーチャルな空間に現実の環境（物理的に存在する環境、物理環境）を再現するという例は実際に増えています。当社でも、特にコロナ禍の初期の段階でお客様から多くのお問い合わせをいただきました。海外にある工場の、現在の中の状況が日本からでは分からない、特に配管や物流導線、作業導線などがわからない。竣工当初のままというケースは皆無で、現場でのカイゼンを経て変更されており、さらに変更を反映した図面はなく、したがって現地と日本をリモート会議でつないでも今一つ現場を把握できない、などが切実な課題として挙げられていました。そうしたお声には、たとえばレーザースキャナで工場全体をスキャンし、3DEXPERINCEプラットフォーム上に工場の内部をバーチャルに再現するという案をご紹介しておりました。



この物理（Physical）環境をバーチャル（Virtual）に再現する方法、つまり「P to V」は、世界全体をみても増加傾向にあります。IDCは、2021年に企業がビッグデータとビジネス・アナリティクスに約2160億ドルを費やすと推定しています。2021年から2025年にかけての年間平均成長率は12.8%と予測されており、この投資傾向は今後も衰えることはないでしょう。



一方で「V to P」、すなわちバーチャルな環境を用意して、そこで事前に物理環境を確認するという事例も、当社製品を利用する状況から多く見られます。特に航空宇宙産業では、製造業に一般的に求められる製造コスト、リードタイムの短縮だけでなく、法規制への対応、さらには電動化への知見も求められる中、V to P の活用が増えています。



当社のお客様である、チェコを拠点とするスタートアップZuri社では、ハイブリッド駆動のパーソナルVTOLを開発しています。スタートアップの場合、世の中に先駆ける製品のコンセプトを現実のものとするためには、そもそも自社の投資家を説得し、資金を確保しなければなりません。技術的な検証、各国規制への対応状況検証を投資家に説明し、彼らの投資リスクを低減していることを証明する必要があります。



「バーチャルツインの作成は、航空機のライフサイクルを管理する上で当然です。航空機に関わる作業と開発を定義する必要があるため、非常に重要です。バーチャルで開始し、設計上の問題を解決し、組み立てプロセスを定義してから製造できます」



Zuri社のような事例を見てますと、バーチャルの環境でできることはまだまだ多いのではないかと期待が高まります。経済産業省の2020年のものづくり白書での解説が、アイデアのガイドとなると思います。エンジニアリング・チェーンや、サプライチェーンのそれぞれの工程で、バーチャルの環境があれば、何が改善できるかを広く深く考察できます。



図1：「経済産業省の図131-１　想定し得るソリューションの例とその位置づけ」をもとに、筆者が加筆



図1の中で、サプライチェーンに貢献するP2Vの例となるのが、レーザースキャナで工場全体をスキャンするケースです。生産・加工の物理の状況をサプライチェーンの上流の仮想環境に再現しています。またエンジニアリング・チェーンの上で、実際の製品を物理で作成する前に、商品企画や、さらに上流の投資判断に利用しているのがZuri社の事例です。



そのほか、サプライチェーン上のV2Pの事例としては、例えばCLAAS トラクター社の例が参考になるかと思います。改装後の組立ラインを仮想環境で作成し、設計段階の製品を仮想で組みあげて、事前に問題点を抽出しています。



ただ、図1をじっくり見てみますと、上記にあげた事例は、あくまでもV2P, P2Vがそれを使う企業もしくは社員にメリットをもたらすのにとどまっているようにも見えます。まだV2P, P2Vがお客様にも直接役立つ例までは描けていないようです。



ではV2P, P2Vをお客様にもメリットにつなげるためには、何ができるでしょうか



1942年設立のスウェーデンの企業Sandvik Coromant社の例が参考になります。同社は機械加工を専業としていますが、「お客様からの2つの主な要求は、切断時間と単位あたりのコストの計算に関するもの」であり、加工そのものだけではなかったことに気づきました。この2つの要求を理解するためには、お客様の工場の環境で、どのように自社製品が使われているのか、を把握すし、お客様自身が直面している「マシン処理の制約、時間の制約、およびますます厳しくなる仕様」がどのようなものなのかを、肌感覚で理解しなければなりません。



それまで同社では、お客様先の工場を訪問し、実際の製造ラインや条件を理解していました。図１で記載すると、半円を描くだけに相当します。これに「P to V」の考え方を適用すると、お客様先の環境をP（物理環境）とし、自社の製品開発環境をV（バーチャル）として、バーチャルの環境上にお客様の現場を再現する必要があります。



図2：汎用のバーチャルツインから、お客様先で利用されている物理のバーチャルツインへ



また、自社のお客様先の物理の環境を仮想環境に再現しようとされているビル設備の企業を例にとって活用法を検討してみることもできます。世界各地にあるビルにはそれぞれ固有の特徴があり、ビル設備の企業から見ますと、一つとして同じものはありません。お客様からの要求も厳しく、設備点検や補修時間も最小・最短で完了することが求められます。もちろん設備を開発する際にはこうした要求に応えられるよう設計しますが、お客様の個別の仕様への対応や、納入後の実際の設置先での運用や変更、改善状況は不明となってしまうことが多々あります。



物理のバーチャルツイン、設置先のバーチャルツインがあることで、現地での作業者が事前に3Dで確認して、現地での作業時間を最低限に抑えたり、お客様自身にバーチャルツインの3Dで指示して、簡単な作業をお願いするということも可能となります。



3DEXPERIENCEプラットフォームは、一般的にPLM製品と位置づけられています。製品のライフサイクル・マネジメントという意味では、利用は10年以上にもかかわらず、数年の製品開発や製造の数ヶ月と比べものになりません。ダッソー・システムズが提唱するバーチャルツインは、製品が生まれるところから、設置までの3Dモデルを、仮想の環境で再現します。



サステナビリティ対応が厳しく求められる今日、お客様先での物理の環境を仮想環境に再現することは、お客様先での作業員を含む人体への影響、気象への影響を推定する、ということに役立ちます。デジタルツインの先には、投資判断から利用先、廃棄までの製品の本当のライフサイクルを再現する、バーチャルツインが必須になっていくものと考えています。



＜バックナンバー＞



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バーチャルでひも解く世界 13：バーチャルツインで脱炭素を「見える化」する



バーチャルでひも解く世界 12：語呂はいいけど難しい、DaSaMaSa戦略



バーチャルでひも解く世界 11: なかなか難しいマルチディシプリン



バーチャルでひも解く世界 10：2021年、ハイプサイクルの谷間を超えつつある積層造形



バーチャルでひも解く世界 9：みんなで楽しむ、ダ・ヴィンチの自立橋



バーチャルでひも解く世界 8：ドローンは脱炭素社会の夢を見るか



バーチャルでひも解く世界 7：有名な空中ネジのご紹介と、皆様作成の3Dモデルの募集



バーチャルでひも解く世界 6：センサーを使わずに芯出しする



バーチャルでひも解く世界 5：カスタマイズと量産の両立



バーチャルでひも解く世界 4：GPSを使わずに地図を作成



バーチャルでひも解く世界 3：気球で大気圏外へ？ 3Dでエコな宇宙プロジェクトを実現へ



バーチャルでひも解く世界 2：英知を蘇らせる「ダ・ヴィンチ リボーン プロジェクト」



バーチャルでひも解く世界 1：CLASSトラクター、新工場での新製品開発をバーチャルで「一発合格」させたスゴ技とは
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      <![CDATA[ スキャンピラミッド・プロジェクト： 科学雑誌ネイチャーに発表された クフ王の大ピラミッドを巡る新発見 ]]>
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      <link>https://blog--3ds--com.apsulis.fr/ja/topics/virtual-experience/2017-scanpyramids-project/</link>
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      <pubDate>Tue, 05 Dec 2017 14:47:37 GMT</pubDate>
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      <![CDATA[ ダッソー・システムズが基金を通じて支援 プロジェクトの成果をもとに、文化・教育目的のVRエクスペリエ ンスも展開   2015年10月に開始した国際プロジェクト「スキャンピラミッド」は、非侵襲的かつ非破壊型の検出技術を用いてエジプトのピラミッド群を透視 (スキャン)
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      </description>
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      <![CDATA[ 
ダッソー・システムズが基金を通じて支援



プロジェクトの成果をもとに、文化・教育目的のVRエクスペリエンスも展開



2015年10月に開始した国際プロジェクト、スキャンピラミッド（ScanPyramids）は、非侵襲的かつ非破壊型の検出技術を用いてエジプトのピラミッド群を透視 （スキャン）し、その内部構造を明らかにしようという試みです。このプロジェクトの企画とコーディネートは、文化遺産の研究・保護・次世代への継承を目的とする非営利団体HIP (Heritage Innovation Preservation Institute) と、カイロ大学工学部が進めており、同プロジェクトはダッソー・システムズによる先行研究*1を引き継いでいます。



「スキャンピラミッド」プロジェクトでは、2016年10月に梁の陰にある回廊の入り口を発見し、このほど科学雑誌『ネイチャー』誌において、クフ王の大ピラミッドにおける大きな空洞の存在を明らかにしました。全長30メートルの巨大空間は、既に知られている「大回廊」の大きさに匹敵します。クフ王の大ピラミッドの内部では、中世以降、主要な建築構造が一切発見されておらず、今回の発見は画期的なものです。



ダッソー・システムズの教育・研究向け基金であるラ・フォンダシオン・ダッソー・システムズは、 「スキャンピラミッド」プロジェクトのメンバー企業であるEmissiveと共に、その専門能力を生かした技術支援を、HIP Instituteとカイロ大学に提供しています。これによって、かつてない学際的なプロジェクトの計画とコーディネートが可能となり、またVR (仮想現実) エクスペリエンスでプロジェクトの成果に命を吹き込むことができました。



「スキャンピラミッド」は、ラ・フォンダシオン・ダッソー・システムズが支援するプロジェクトのひとつです。ラ・フォンダシオン・ダッソー・システムズは、3Dテクノロジーやバーチャル・ユニバースが実現する学習環境を生かすことで、学際的な研究に携わるチームのコラボレーションを活性化させ、これからの教育や研究のあり方を刷新することを目指しています。VR/ARの専門技術を持つEmissiveが没入感の高い環境を作り出すことで、人々はピラミッドの内部を、実際に見て回るかのように深く理解することができます。こうしたアプローチは、真の意味でのコラボレーションを実現し、知識の境界を取り払うものです。また研究者のみならず、学生や一般市民など広範な人々が、没入空間の力を借りることで、これまで立ち入れなかった空間を体験し発見することができます。



文化や教育分野における「コラボレーションのための没入環境」



VRリサーチラボラトリーのプロトタイプ版が、 パリの国立建築遺産博物館に



パリの国立建築遺産博物館では、VRエクスペリエンスのプロトタ イプが公開中です。 ここでは大ピラミッドの内部を再現する没入空間の中で、 プロジェクトで明らかにされた内部の様子を確認できます。VRヘ ッドセットを身につけて大ピラミッドの内部に入り込み、 新しいタイプのバーチャル・ガイドツアーを体験できます。 それは革新的かつ没入型のエクスペリエンスで、 文化活動や教育活動の未来を示すものです。



Emissive©



Emissive©



Emissive©



*1: 関連プレスリリースは以下



ダッソー・システムズとハーバード大学、教育・研究分野における没入型バーチャル・リアリティの活用で連携　2012年5月



ダッソー・システムズ、3Dエクスペリエンス・プラットフォームでギザ・ネクロポリスを再現　2012年5月



クフ王大ピラミッド建設の謎をリアルタイム3D技術で解明 2007年3月



ラ・フォンダシオン・ダッソー・システムズについて



ラ・フォンダシオン・ダッソー・システムズは、3Dによるバーチャル・ユニバース (仮想空間) 技術についてのトレーニングや能力を提供することで、ヨーロッパならびに米国における、学校、大学、研究機関、博物館、その他団体を支援します。そのミッションは、人々の、工学、科学、デジタル・テクノロジーへの情熱をかきたて、より良い、よりコラボレーションが活発な社会を作り上げることです。ミッションのひとつとして、フォンダシオンでは活発にノウハウの共有のための新しい方法を発明することやラーニング・プラクティスの革新に貢献し、新しい才能を探し当てられるようにすることで、彼らがその夢を実現できるように支援します。詳しくはウェブサイトをご覧ください。
lafondation.3ds.com



Emissiveについて



EmissiveはVR (仮想現実) およびAR (拡張現実) を専門とする、2005年に設立された企業です。同社はユニークな没入型エクスペリエンスのデザインと開発を行い、顧客と共にこうした革新的な技術に取り組んでいます。25名からなる没入型技術の専門家に支えられ、Emissiveは、ダッソー・システムズ、イケア、オレンジ、BNP、ターレス、パテック・フィリップ、エルメスといった多くの大企業が信頼を寄せるパートナーです。



Emissiveが開発するエクスペリエンスはユニークです。それらはコミュニケーションやビジュアライゼーションで新しい課題に直面する企業を助けるために、想像され、カスタムメイドされています。Emissiveの作品は、多くの最新技術を活用し、常にユーザーをそのエクスペリエンスの中心に置き、イノベーションとエモーションを組み合わせます。



同社が開発したコラボレーションが可能なVRプラットフォームに基づき、プロジェクトは、グローバルな手法によるメリットを享受し、ロケーションや訪問者数に応じて拡張できます。また、導入がシンプルで、アップデートも簡単です。同社の作品は、店頭や、さまざまな国際的なイベントで見ることができます。



今年は、EmissiveはMIT博物館、ソー・エルメス、パテック・フィリップ・アート・オブ・ウォッチ・グランド・エキジビション (ニューヨーク) 、国際高級時計サロン (SIHH) , 全仏オープン、アラブ世界研究所、バーゼルワールド、ビバテックなどで没入的なインスタレーションを制作しました。



http://www.emissive.fr/?lang=en



スキャンピラミッドについて (HIP Institute)



2015年10月5日以降、カイロ大学工学部とHIP (Heritage Innovation Preservation) インスティテュートは、エジプト考古学省の権限もと、#ScanPyramids プロジェクト  (www.scanpyramids.org) の計画とコーディネートを行ってきました。その目的は、エジプトの巨大ピラミッド群 （クフ王のピラミッド、カフラー王のピラミッド、屈折ピラミッド、赤いピラミッド）を「透視」 (スキャン) することにあります。#ScanPyramidsでは、複数の非侵襲的・非破壊型の技術を組み合わせて、この古代の遺跡の、これまで知られていなかった内部構造の存在を明らかにし、それらのレイアウトや建設についてより深く理解することを目指しています。使用される技術は、赤外線サーモグラフィー、ミューオンX線写真、シミュレーション、および3Dによる復元です。



#ScanPyramidsプロジェクトは、複数の国際的な科学機関を動員しています。それらは、フランス原子力・代替エネルギー庁 (CEA) 、名古屋大学、高エネルギー加速器研究機構 (つくば) 、ラヴァル大学 (カナダ・ケベック州) 、フランス国立情報学自動制御研究所 (INRIA) 、フランス国立科学研究センター (ＣＮＲＳ) です。



ScanPyramidsは、ダッソー・システムズ、ラ・フォンダシオン・ダッソー・システムズ、Emissiveからのスキルや技術スポンサーシップを受けています。




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      <![CDATA[ バーチャルコンストラクションによる建設プロセスの改善 ]]>
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      <link>https://blog--3ds--com.apsulis.fr/ja/industries/architecture-engineering-construction/2017-virtual-construction/</link>
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      <pubDate>Mon, 28 Aug 2017 13:47:42 GMT</pubDate>
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      <![CDATA[ ダッソー・システムズのEPCコンサルタント Dong Liming によるゲストでの投稿 中国においてここ数年、ダッソー・システムズの施工のエクスペリエンスをリードするオプチマイズド・プランニングが先進的な建設会社で採用されました。デジタル技術が建設と不動産の所有双方に関してこれらの企業の成功を支えました。
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      <![CDATA[ 
ダッソー・システムズのEPCコンサルタント Dong Liming によるゲストでの投稿







Dong Liming, EPC Consultant, Dassault Systèmes



中国においてここ数年、ダッソー・システムズの施工のエクスペリエンスをリードするオプチマイズド・プランニングが先進的な建設会社で採用されました。デジタル技術が建設と不動産の所有双方に関してこれらの企業の成功を支えました。



我々はデジタルコンストラクションの様々な議論の前提としてダッソー・システムズの3Dエクスぺリエンス上のデルミアデジタルマニファクチャリングの技術を理解することをお勧めしましています。



3Dエクスぺリンスプラットフォームにより、製品、プロセス、リソース情報を迅速に分析、計画、再構成し、バーチャルリアリティ、ネットワークコンピューティング、ラピッドプロトタイピング、データベース、マルチメディアなどの新技術を統合することができます。 製品とプロセスのシミュレーション、プロトタイプの製造、完全な建設と製造プロセスの迅速な実行が可能になります。 そして今、私たちは長年の経験と製造業の成功を建築・建設業界にもたらしています。







建設業界では、建設プロセスに事後や現場対応による曖昧さを残していました。 ほとんどのプロジェクトは、建設活動が既に行われている間にプロセスの検証を行うため、必然的に幅広い様々な問題につながります。 小さな間違いでさえ、建設の遅れ、無駄、予算超過、または安全上の事故を引き起こす可能性があります。 ブーズ・アレン・ハミルトンの統計によると、建設プロジェクトの35％が予算と建設期限を10％超過しています。








香港の Zhuhai-Macau ブリッジのようなプロジェクトでは、建設が始まる前に、何回も様々な方法でプロセスの検証を実施しています。 Chinahighway.comによると、ブリッジプロジェクトのチーフエンジニアRuan Jiashunは次のように述べています。「3番目のタワーだけでは、10ヶ月間、8回の大規模専門委員会の評価、3回の仮想建設での検証、そして4回にわたる施工現場での検証を行いました。 最後に、今日、7時間以上の60ステップにわたる工程を完了した後、最終的なブリッジタワーの施工を完了し、歴史に残る事業を完了しました。



この方法は仮想環境で実際に作業が始まる前に建設工程の徹底的な分析を保証しますが、物理的な模型や実際のコンポーネントによる検証の場合、非常にコストと時間がかかります。誰もがミスを起こす可能性があり、複雑な建設プロジェクトではエラーはほぼ避けられません。 我々は、非現実的に完璧な建設計画とその準備を夢見ているのではなく、エラーのコストを最小限に抑えるための戦略を追求しています。



今日、エラーの修復はマウスのクリックと同じくらい簡単です。 ダッソー・システムズの3Dエクスペリエンスプラットフォーム上のオプティマイズド・プランニングは、建築生産技術者がアイデアをテストするための仮想環境を提供します。 BIMベースの仮想環境は、現実の世界と同様に人々、設備、材料を統合し、建築生産技術者が不確実性を発見し、リスクを排除し、建設工程を検証し、設備や予備施設を評価し、選択する手法が スムーズな建設工程を実現するかを見定めます。オプティマイズド・プランニング2つの重要な要素が、は計画とシミュレーションです。



デジタルコンストラクションプランニング



建設計画を立てるとき、最初のステップは各作業パッケージごとの作業負荷を測定することです。 BIM技術を使用して、エンジニアは設計者のBIMモデルに基づいて建設モデルを再構成します。次のステップでは、建設スケジュールを定義します。 建設スケジュールは建設モデルよりも詳細でなければならず、明確な手順と各作業間との関係性を含める必要があります。



次に、建設モデルを作業にリンクする必要があります。 最終的に、時間軸の要求に基づいて建設の資源を各作業に割り当て、建設モデルに基づいて資源の種類と量を割り出す必要があります。この作業は難しいと思われるかもしれませんが、オプティマイズド・プランニングは、ロジックとルールが明確に定義されてた条件を提供し、自動化プロセスを助けます。







建設モデル、スケジュール、リソース間の関係性がすべて定義されると、エンジニアはさまざまな分析を行い、主要な質問に対する回答を探ることができます。リソースのボトルネックはありますか？ リソースがオーバーブッキングされていますか？ 建設スケジュールは十分にコンパクトですか？ さらなる最適化の余地はありますか？







シミュレーション



シミュレーションはいくつかの目標を達成します。まず、エンジニアは施工方法の実現可能性を確認することができます。「プロジェクトに認識可能なリスクや疑問が残っているか？」「施工が始まる前に不確実性を解決できない場合があるのか？」などの疑問をチェックできます。第2に、シミュレーションにより、エンジニアはより良いソリューションを探索できます。いずれの建設プロジェクトにおいても、可能なアプローチがいくつかあり、「どのように我々はそれぞれの賛否両論を比較したらいいのか？」「いくつかのアプローチは大胆かつ革新的であるかもしれないが、あまりにもリスクが高くに見える。」「別の案の場合、アプローチは効率的に見えるが、その利点は実際には定量化することが不可能かもしれない。」などの疑問を検証できます。　最後に、シミュレーションにより労働者の作業や設備の有効性の調査が可能になります。「作業員は時間内に割り当てられた作業を完了することができまるのか？」「過度の作業負荷が原因で効率が低下したり、労働者の負傷につながることがあるのか？」「機器とツールは作業に合致しているのか？」これらの要素はすべて、プロジェクトの円滑な実施に影響します。オプティマイズド・コンストラクションがこれらの3つの目標を達成する方法を詳しく見てみましょう。



実効性の検証



実行可能性分析では、主に仮想施工技術を使用します。 まず、施工方法に応じて、ユーザは、各種部材の動作軌跡や建設機械の位置などの情報を入力します。 ソフトウェアは、施工方法の実行可能性を検証し、建設機械の各操作が作業に合致しているかを確認します。 設置の際に建材間で衝突があるかどうかを調べます。 このソフトウェアは、リアルタイムで重要な建材間の隔たりをリアルにモニターすることもできます。







違うアプローチとの比較



建設プロジェクトでさまざまなアプローチを比較する場合、重要な要素はコストと時間です。 オプティマイズド・コンストラクションでは、各アプローチを分析して実現可能性を確認し、タイムラインを決定し、施工に必要な機器の評価をします。 このソフトウェアはこれらの情報から相乗効果があり、コストと時間のバランスがとれる最も適切なアプローチを見つけます。







人間工学解析



作業者は、担当する建設作業を完了するために機械を必要とすることがありますが、作業者の人間工学的なニーズによっては快適性、効率性、安全性の面でより適した機械があるかもしれません。設計の際に、エンジニアは人間の限界を考慮し、人間の操作可能な範囲を考慮した設計に努めなければなりません。 また、設計者は、機械を操作する作業者の安全を保証する必要があります。 オプティマイズド・プランニングでは、作業者、それらが対話する対象物、および環境全体をとらえたアプローチのための迅速かつ正確なシミュレーションが実行できます。 これにより、労働者の作業の実行可能性の検証、リスクの低減、そして作業効率を向上することが可能です。







デジタルコンストラクションについて学ぶとき、人々はしばしば「建設シミュレーションをアニメーションと同じではないのか？ なぜレンダリングがアニメーションほど良く見えないのであれば、そこに多額の投資をするべきなのか？」と質問します。オプティマイズド・コンストラクションはマーケティングやアニメーションのためにソフトウェアではありません。 むしろ、エンジニリングのための解析およびシミュレーションツールです。 これは、建設条件、建設機械や機材の動き、および潜在的な干渉を分析および評価するためのさまざまなパラメータを考慮するように設計されています。 アニメーションソフトウェアはそれを行うことはできません。



バーチャルコンストラクションシミュレーションは、建設現場のエラーを避けることによって建設企業が真の価値を生み出すのに役立ちます。 ソフトウェアが生成するプロセスアニメーションは、主要な目的ではなく、副産物です。 製造業におけるPLM技術の発展を見てみると、3D CADソフトウェアの開発から20年後から30年後には、デジタルマニファクチャリングの普及が大きく進んでいることがわかります。 ソフトウェアはそれがより深く使用された後に、ユーザーはその価値を体感し、そしてさらなる普及へと進んでいきます。



BIMソフトウェアの使用が深まるにつれて、デジタルコンストラクションのソフトウェアの採用が拡大します。 既に、先駆的な企業グループは、競合他社に勝る優位性を得るためにデジタルコンストラクションのソフトウェアを使用しています。 近い将来、デジタルコンストラクションソリューションは、価値を高め、優れた仕事を保証するために、これまで以上に多くの建設プロジェクトに使用されていくことでしょう。



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