SUBARUは、長年にわたり開発体制の変革を推進している。その取り組みの一つが、試作前の車両や部品の性能・品質を検証するために行う解析工程の“民主化”だ。従来は専任技術者だけがCAEを用いた物理シミュレーションによる解析を担っていたが、今後は設計段階から設計者自身が幅広く活用できる体制への移行を進めている。

その背景には、CAEの活用に専門知識が求められるという課題があった。入力情報の設定をはじめとする高い専門知識やノウハウが必要であり、かつては解析業務の多くを専任技術者が担っていた。しかし、日々発生する設計変更や、それに伴うシミュレーション依頼に専任技術者だけで対応するには限界がある。そこで同社は10年以上前から、CAEの操作・解析プロセスを自動化し、専任技術者ではない設計者でもセルフサービスで解析を行える「BPMシステム」の仕組みを構築・運用してきた。この自動化の制御基盤にはBPMソフトウェアを活用していたという。

ところが、システムを取り巻く状況が大きく変化した。社内のさまざまな設計・開発システムとの連携から､データのトレーサビリティの確保、またデータ活用やAIへの対応を目指し、次世代システムの構想検討など多くの課題対応に迫られていた矢先、設計者CAEの中核をなすBPMソフトウェアの終売告知を受け、基盤刷新が必要になった。同社はこれを、単に不可避のシステム刷新ではなく、従来の技術的課題や運用上のリスクを解消し、次世代システムの基盤としてふさわしいBPMを選定する機会として捉えた。CAE専任技術者であり、設計者CAE整備と社内展開を担う同社技術本部 エンジニアリング情報管理部 エンジニアリングIT企画第五課の深町 俊介 氏は、当時抱えていた課題について次のように振り返る。

「従来のシステムでは、解析対象や性能ごとに約30個のCAEアプリを運用していた。これらの開発を担当するのはシステム開発のプロではなく、我々のようなCAE専任技術者であり、本業の解析業務と並行してスクラッチで開発していた。一つのアプリ開発に数カ月を要し、スピーディーな展開のボトルネックになっていた」

開発したアプリは開発担当者が維持管理も担うため保守・運用が属人化し、アプリに関連する技術の後継者が育ちにくいという課題もあった。さらに、シミュレーション用のサーバーは耐用年数に合わせて一定期間で更新が発生するが、旧システムで利用していたBPMソフトウェアではその特有の仕様からCAEのアプリケーションにサーバーの接続先情報が固定値で設定されていた。

そのため、サーバー入替のたびに全てのアプリケーションを手作業で改修する必要があった。また、アプリ間で直接データをやり取りする密結合な設計のため、一つのアプリを修正すると関連する全てのアプリで更新が必要となり、システム全体の依存関係の把握・整理にも多くの工数を要していた。

旧システムでは、その中核をなすBPMソフトウェアにも課題があり、バージョンアップ対応はその筆頭だった。深町氏は「利用していたBPMソフトウェアはバージョンアップの操作手順が複雑で、手順を間違えた結果、データベースが破損して過去データが読み込めなくなる不具合が発生した。復旧のためにはシステムを完全停止させて丸3日ほどかけて対応する必要があり、復旧までに1カ月以上を要したこともあった。また本BPMソフトウェアはOEM製品で、なおかつ仲介業者を介しており、迅速なサポートを得ることが難しく、持続可能性の観点からも問題があった」と話す。さらに、開発環境と本番環境を分けるには追加ライセンスが必要だったため、10年間、本番サーバーの中で直接テストプログラムを書いて検証するというリスクの高い運用を余儀なくされていた。

これらの課題を解決するため、新たなBPMソフトウェアの選定では、10製品以上の比較検討を行い、intra-mart Accel Platformと、その上で動作するBPMソフトウェア「IM-BPM」の採用を決定した。選定において最も重視したのは、自動化プロセスの柔軟な対応力だ。SUBARUではこれまでの設計者CAEでも自動化プログラムを独自に実装していたため、BPMで特定のイベントをトリガーに外部プログラムを実行できるような自動化が必須であった。intra-martにおける“プロセス実装の自由度の高さ”と、システム開発の専門家ではないCAE専任技術者であっても“内製開発がしやすいローコードツールとしての性能”が採用決定の大きな理由だという。

また、オンプレミスとクラウドのハイブリッド構成に対応できる製品であることも大きな魅力だった。深町氏は「SUBARU全体のITインフラの整備方針が転換期にあったことに加え、将来的にグループ会社や社外のサプライヤーと解析データを安全にやり取りしたいとも考えていた。そのときにデータの保管場所や接続時のセキュリティを考慮すると、状況や方針の変化に追従できるよう、インフラ構成で複数の選択肢を確保したかった」と説明する。

その他に、ベンダーのサポート対応力の高さ、バージョンアップ作業の容易さ、そしてコスト面でもintra-martを評価していた。国内自社開発ベンダーならではの迅速で手厚い技術サポート体制は、内製開発を推進するチームに大きな安心感を与えた。「NTTデータ イントラマートは国内の有力ベンダーであり、終売リスクが低いと判断でき、サポートも充実していた。さらにライセンス体系がCPU課金であり、ユーザー数の増加に直接連動する課金体系ではないことも、TCO（Total Cost of Ownership）の観点から優位性があった」（深町氏）

エンジニアリング情報管理部では、正式採用に先立ち、検証用ライセンスで2023年から1年間、入念な技術トライアルを実施した。既存の複雑なCAEプロセスを再現できるかを徹底的に見極めた上で、2024年3月の正式採用に踏み切った。

ただし、システム開発の専門家ではないCAE専任技術者にとって、導入直後からintra-martの多機能なプラットフォームを使いこなすのは決して容易ではなかったという。画面構築だけをとっても「IM-FormaDesigner」や「IM-BloomMaker」など複数のツールが存在し、メンテナンス性を見据えた最適な組み合わせを導き出すための試行錯誤があった。

SUBARUと連携してCAEの整備・展開を支援するSUBARUテクノ株式会社 東京事業所 パワートレイン設計室 パワートレインCAEグループ 主任の長野 庄吾 氏は、「機能の住み分けや全体像を理解するのに時間はかかった」とした上で、習得の過程を次のように振り返る。

「とにかく手を動かしてチュートリアルを進め、小さな動くものを一つ作り上げるというプロセスを重ねた。その際、生成AIが大きな助けになった。intra-mart製品群は開発者向けのポータルサイトを中心にWeb上にドキュメントを広く公開しているため、一般的な生成AIサービスであっても、正確なドキュメント情報を元にしたSQLやJavaScript、IM-LogicDesignerの実装手順までを瞬時に提案してくれた。intra-martのドキュメントがオープンだからこそAIを開発のパートナーとして活用でき、学習コストを抑えられた」

プロジェクト本格始動後の開発フェーズは、大きく「新システム基盤の構築」と「既存CAEアプリの移植」の2段階に分けられた。基盤の構築では旧システムとの仕様の違いによる通信エラーなどもあったが、NTTデータ イントラマートの技術サポートチームとのやりとりを通じて着実に問題を解決し、新たなBPMシステムの骨子を構築した。一方、既存CAEアプリの移植では、統合型ローコード開発ツール「Accel Studio」のテンプレート機能を活用して共通の処理手順をパターン化した。データベース設計もシンプルになり、開発スピードが加速度的に向上していった。

現在、約30個のCAEアプリをintra-martを基盤とした新システム上に順次移植しており、安定稼働に向けた検証とテストを実施している。本番稼働前ではあるものの、設計者CAEのBPM基盤刷新は、内製開発の可能性を拡げ、運用の持続可能性も高める手応えを得られている。

旧システムから行っていたスクラッチ開発だけでなく、開発の省力化が見込めるローコード開発を利用できるようになり、アプリ開発を行う上での自由度や開発効率が向上した。それにより、旧システムでは技術的制約から断念せざるを得なかった入力フォーム画面の改修や他システムとのデータ連携など、多様な要望にも対応しやすくなったという。技術本部 エンジニアリング情報管理部 エンジニアリングIT企画第五課の鈴木 康平 氏は、「開発手法の引き出しが増えたことで、ユーザーからの要望を技術的な制約やリソース不足が原因で断るケースが減った。一例としては、（アプリケーションの画面作成に特化したローコード開発ツールの） IM-BloomMakerを使って構築した操作画面に、設計者が過去に使用した設定を履歴からコピーして再利用できる機能を実装し、ユーザーの使いやすさを追求したシーンがあった。（業務ロジックをノンコーディングで作成できる開発ツールの） IM-LogicDesignerとの組み合わせで、現場で利用する設計者の負荷を低減する機能を実装できた」と手応えを語る。

CAE基盤システムのアップデート作業についても、大幅な効率化を見込んでいる。旧システムはアプリ間で直接データをやり取りする密結合な設計になっていたが、新システムではデータベースを介して変数を参照する疎結合な設計へと変更した。これにより、システム上に構成されている各アプリの保守性も大幅に向上した。深町氏は、「データの往来をデータベース経由にしたことで、特定のアプリが他のアプリのデータに影響を与えることがなくなり、修正対象のアプリだけを更新すればよくなった。アップデート周りの作業が非常にやりやすくなった」と評価する。

さらに、一定周期のサーバー入替に伴う接続先情報などの変更も、アプリ側ではなくデータベース側で一元管理する設計にした。これにより、インフラ環境が変わってもアプリ側の修正は不要となり、データベースのマスターデータを1行更新するだけで、システム全体に変更を反映できる仕様となった。また、環境分離についても、intra-martのマルチテナント機能を活用することで同一のサーバー・同一のライセンス構成のまま、本番環境と開発環境を論理的に分離した。追加コストをかけることなく、本番稼働後もユーザーに影響を与えずに開発・検証できる体制を構築し、システムの安定運用に向けた環境を整備している。

こうしたシステムとしての持続可能性の向上は、熟練のCAE専任技術者が培ってきた高度なノウハウを「システム側へ技術伝承する」仕組みの確立にもつながっている。CAEにおける重要なノウハウの例として、3Dモデルを分割する細かさやシミュレーションを実行する際の条件設定といった、物理現象をシミュレーションで忠実に再現するための解析モデル設計がある。従来は専任技術者の間で伝承される勘所に依存していたこのプロセスを、専任技術者に頼らず自動実行するのが設計者CAEの目的だ。だが、旧システムではシステム全体が密結合な設計となっていたため、システム管理者にとって設定値の更新やメンテナンスが困難だった。しかしBPM基盤の刷新により、モデル設計における各種パラメーターは再利用が可能なように分割・整備され、シミュレーションパターンに合わせて適切に設計・利用できる環境を実現した。長い年月をかけ技術者が蓄積し、伝承してきた企業独自のノウハウを、実際のシミュレーションプロセスで利用できる「生きた形式知」として整備し、設計者がいつでも参照・利用できる仕組みを作った。深町氏は、この成果の本質的な価値を次のように総括する。

「これまでは、CAE技術の伝承方法は人から人へ直接教えるか、外部へ委託するかの二つしかなかった。専任技術者が持つ高度な解析ノウハウをCAEプロセス自体に部品として組み込むことで、技術を人だけではなくシステムにも継承し、誰もが高い品質でシミュレーションを実行できるようにする仕組みを作り出せた。これこそが、私たちが本質的に追求してきたことだ」

今後のロードマップとしては、まずは全アプリの完全移植と本番稼働に全力を注ぐ。新たな設計者CAEシステムはエンジンやトランスミッションなどパワートレインの設計領域をメインに、まずは東京事業所の設計者から利用開始し、将来的にはSUBARUの開発体制全体に展開していく構想だ。

「始動後は新基盤を群馬拠点の開発部隊に横展開していくつもりだ。パワートレイン領域だけでなく、車体衝突、空力、車体強度など、車開発におけるほぼ全ての分野で、多種多様なCAEソフトが使われている。今回整備した新たな基盤は、それらを共通プラットフォームでつなぐ『ハブ』の役割を担えると考えている」（深町氏）

既にCAE専任技術者との交流会などを通じて、シミュレーションプロセスの標準化と自動化の成功事例を社内に広く発信しているという。

さらに、従来の設計者CAEには、過去10年以上にわたる膨大なシミュレーションモデル、解析設定情報、結果データが蓄積されている。今後はAIなどの先端技術も組み合わせて、これらのデータを分析・活用し、開発のさらなる効率化を目指していく考えだ。この取り組みは、経営トップ層からも強く期待されている「SPDM（Simulation Process and Data Management）構想」の重要な柱である。「試作してから物理的に検証する」という旧来の開発体制から脱却し、シミュレーション段階で十分に性能・品質を見通せる体制へとSUBARU全体をシフトさせるための強力な起爆剤になると見込んでいる。深町氏は、「ゆくゆくはCAEの枠を飛び越えて、本プロジェクトで培ったBPMによるプロセス制御・プロセス分析・データ活用の全ての知見を全社に展開し、SUBARUの車開発プロセス全体の効率化に貢献していきたい」と展望を語った。