事例にみるシステムズエンジニアリングの特徴 A 事例 B 事例で述べられている事実 C 何故そうなってしまうのか D 資料2（16-SEWG-4） E F G 事例で述べられている対策 事例で述べられている効果 対策（課題解決方法）を決定、および システムズエンジニアリングが効 （課題、従来までのやり方では対応で 何故そのような状況なのか または または 実施するための活動・技術 きない壁） 事務局で推察・整理した対策 事務局で推察・整理した事例および他 （システムズエンジニアリングの活 ①外部条件が複雑 のシステム開発への効果 ②内部構成が複雑 （課題の原因） 動・技術） 果を示す場面・条件の分類 ③時間の経過による自らの変化 及び他の変化への対応 ④新しい技術への対応 1 発展途上国向け保育器 参考:SEBoK(Guide to the Systems Engineering Body 途上国での乳児死亡数年間400万人。 ・保育器が壊れる、直せない。 より多くを救いたい。 of Knowledge) 壊れる 修理できない 2 SKYACTIV （＊生後3～7日温めるだけで180万人 →簡易な保育器で多数を救う 生存できる。） 新生児を1週間暖められれば良いだけ 実機でしか確認できない。 （内燃機関の燃焼効率向上） 新生児を1週間暖められれば良い 仮定によれば180万人の乳児を救え 視点の上げ下げ（トップダウンとボト ① る。 ムアップの融合型：どのような課題を （目的の見直し） 解決するのか、どのように実現できる ・そのまま使うことしか考えていな のか、空間探索をする必要） かった。 参照：参考2（16-SEWG-4） 機能が多過ぎる（高過ぎる） 自然環境 機能を絞った 目的に対しては同上 同上 － 構成に関しては下記 － SoIでは対象としない（変えられない 機能・性能を維持する人がいない。 専門の技術者を必要としないようにし グローバル展開のための新商品開発 部品が入手できない。 た 入手できる部品に設計変更した やってみないとわからない シミュレーションの導入 資料 立していない ※16th Summer Workshop on Embedded System Technologies ② 「物理」の選択 コスト削減 あらかじめ答えが導き出せる解法が確 モデル化（シミュレーションや実機で 異なる分野の専門領域の統合 参考:SWEST16※「SKYACTIVエンジン開発」人見氏講演 前提条件とする）。 「機能」と「物理」の分解 ① モデル化、モデルベース開発 （仮想開発、シミュレーション） ② ④ の評価を用いてモデル精度の向上を図 る） マツダ「SKYACTIV-G制御システムとモデルベース開 発」2015 圧縮比をこれ以上高くできない。 異常燃焼が発生する 排気、冷却、機械抵抗、ポンプ損失を 従来までの常識を超える高効率のエン トップダウン型ソリューション創出 低減 ジン完成 モデルベース開発 ② （What空間、How空間から適切な解 の導出） 参照：参考2（16-SEWG-4） （他社のようにいろいろなアプローチ － 取り組みむべき技術の絞込←理論を見 を取り組みたいが他社に比べ開発人員 直し・（要素の特定・抽出）とシミュ が少ない） レーション、実験による裏付けを得る 3 中華航空140便（エアバスA300B4-622R 自動操縦と手動操縦が競合した場合の 競合して異常動作（失速・墜落）とな どちらを優先するか（この場合は人） 事故回避 型機）名古屋空港での墜落事故 参考:国土交通省 運輸安全委員会 報告書番号96-5 動作で失速・墜落 る場合の対策がなされていない の明確化 異常状態による人のパニック 競合状態であることを人に通知 複雑な（今までと異なる振る舞いをす 教育 る）システムの理解 このような事象が発生することを開発 「人」もシステムの構成要素として考 時に気がついていなかったため評価さ 慮 れていなかった。 © 2016 IPA 「人」もシステムの構成要素として考 ① 慮 事例にみるシステムズエンジニアリングの特徴 (参考：海外事例) A 事例 C B D 資料2（16-SEWG-4） E F G 事例で述べられている対策 事例で述べられている効果 対策（課題解決方法）を決定、および システムズエンジニアリングが効果を （課題、従来までのやり方では対応で 何故そのような状況なのか または または 実施するための活動・技術 示す場面・条件の分類 きない壁） 事務局で推察・整理した対策 事務局で推察・整理した効果 （システムズエンジニアリングの活 ①外部条件が複雑 動・技術） ②内部構成が複雑 事例で述べられている事実 何故そうなってしまうのか （課題の原因） ③時間の経過による自らの変化 及び他の変化への対応 ④新しい技術への対応 1 次世代静脈注入ポンプ 参考:SEBoK(Guide to the Systems Engineering Body of Knowledge) 高度な専門技術者でなくても扱える医 高機能化による操作の複雑化 操作性に関する適性解は実際に操作す 最低限の教育を受けた本機初体験の 妥当性確認（ユーザーセンタードデザ ② 療機器 ることにより得られる。 インアプローチ、プロトタイピング） 利用シーンの拡大（院内→家庭） ナースに関し99.66％が問題なく使用 そのため操作者候補群による操作確認 できた。 を実施。 （ユーザーセンタードデザインアプ ローチ、プロトタイピング） 2 GPS 参考:SEBoK(Guide to the Systems Engineering 状況把握が困難な宇宙空間での保守な 今までにない新しいシステム ど多岐にわたる課題が多い Body of Knowledge) （巨大システム。多くの観点で多くの 技術、手法を使うことになるため総花 要求を最初に固めることが現実的でな 重大なトラブル無し システム構成、システムの利用者（航 く、修正されるごとに、スケジュー モデル化とシミュレーションによる ① アーキテクチャの決定、検証 空機、船舶、自動車、・・）、用途 ル、コスト及び要求一式の再バランス （俯瞰的、系統的分析・確認の繰り返 （軍事、民間）等多種多様 を行う開発プロセスを導入 し） 的になりがち） 3 TfNSW モデルが複雑化したため、ステークホ MBSEを活用して連携システム全体を 参考:Systems Engineering Society of Australia ルダ毎の目的に応じたビューを用意し ライフサイクルに渡って俯瞰するモデ (SESA) のSE Workshop 2015 発表資料 た。 （巨大システム。多くの観点で多くの （同上類似） 進行中につき未 ① ルを構築 （同上） 技術、手法を使うことになるため総花 的になりがち） 4 オーレスン橋 ①多岐に渡る専門領域: 各種構築技術 ①関連専門家との検討、合意形成活動 開発・運用段階では、厄介な意見対立 ①関連専門家との検討、合意形成活動 ① 参考:SEBoK(Guide to the Systems Engineering （例：橋梁土木、道路交通、鉄道、船 の積重ね Body of Knowledge) 舶通行、環境保全など…） （例：環境関係者の巻き込み、専門 い。 （例：環境関係者の巻き込み、専門 家を集めて綿密に構想・設計） 家を集めて綿密に構想・設計） ②規制・基準を満たす水準の見極め→ ②規制・基準を満たす水準の見極め→ 最新技法活用を含む詳細なリスク分析 最新技法活用を含む詳細なリスク分析 ④環境問題（生物多様性）を含む込み ③技術検討を重ねた解決機構の実現 ③技術検討を重ねた解決機構の実現 入った要求（例：海流・土砂等と生物 ④環境団体有力者を開発統括合弁会社 ④環境団体有力者を開発統括合弁会社 多様性との関係等） 役員として招聘し、緻密な環境対策を 役員として招聘し、緻密な環境対策を 実施 実施 （巨大システム。多くの観点で多くの ②両国の規制、基準の違い 技術、手法を使うことになるため総花 ③両国の鉄道方式の違い (右側・左側 的になりがち） © 2016 IPA 通行、電力供給方式の違い) （同上類似） や大きな物理トラブルは発生していな の積重ね 事例にみるシステムズエンジニアリングの特徴 (参考：IESE調査事例) A 事例 C B D 資料2（16-SEWG-4） E F G 事例で述べられている対策 事例で述べられている効果 対策（課題解決方法）を決定、および システムズエンジニアリングが効果を （課題、従来までのやり方では対応で 何故そのような状況なのか または または 実施するための活動・技術 示す場面・条件の分類 きない壁） 事務局で推察・整理した対策 事務局で推察・整理した効果 （システムズエンジニアリングの活 ①外部条件が複雑 動・技術） ②内部構成が複雑 事例で述べられている事実 何故そうなってしまうのか （課題の原因） ③時間の経過による自らの変化 及び他の変化への対応 ④新しい技術への対応 1 チェレンコフ望遠鏡アレイ開発 国際的プロジェクトであり物理や電気 国際的、多数の専門領域を束ねる巨大 モデルによる可視化 言語の違いを克服 等専門領域も多岐に渡る巨大プロジェ プロジェクトにおける設計情報、技法 相互理解に有効 モデル駆動システム開発 ① モデルベース要求開発 ② クト。言語や設計ドキュメントの表現 が統一されていない。 等もまちまち。 2 ドイツ国防省 モジュール式多目的戦 モジュール式システムの構築には各モ 要求が明確でなければスキルを持ち合 要求の明確化のための抽出技術 艦(MKS180)開発 ジュール担当者が対応可能か、スキル わせているか確認できない。 （要求抽出技法マトリクスによる多視 を持ち合わせているか、確認できなけ 点の確認、モデルベース要求開発） （明確に確認できず） ればならない。 3 輸送ドメインの統合品質保証 自動車、航空、鉄道等多国間、多組織 （←） 形式検証、レビュー、テスト技法な を跨る巨大システムの検証が膨大。品 ど、静的品質保証の技法と動的品質保 均32%削減が可能 （効率化） 質保証が困難。 証の技法を組み合わせた体系的な手法 後工程での残存欠陥により発生するコ を実施 検証と妥当性確認の作業コストが、平 モデルベース開発 ② ストが、平均27%削減が可能（品質向 上） テスト・カバレージ、出荷後品質など ８％は向上 4 トラックのリモート制御リフト用安全 リフトはスマートフォンで制御しなけ スマートフォンの安全基準が低い 機構開発 システムおよびセーフティに関するコ ・仮想プロトタイプを使用して機能を モデルベース開発 ればならないが、スマートフォンは安 ンセプトを仮想開発による評価を行い 評価することで、実装／試作を使用し 全なデバイスとは限らない。 ながら、モデルと実装開発を段階的に た場合よりもはるかに早い段階で定量 行った。 ④ 評価が可能になる。 ・欠陥や誤った仕様が早い時点で検出 されるため、複雑なシステムを開発す る際のリスクが減り、必要なやり直し 作業も少なくなる。 ・仮想開発を使用することで、既存の アプローチではなく、新しいアイデ ア・革新的な概念を創出することが可 能になる。 ・シミュレーションによって、開発者 は経験を集め、様々なアプローチの性 能を定量的に評価して比較できるよう になる。 5 I4.0共通プラットフォームの仮想開発 (検討中) © 2016 IPA (検討中) (検討中) (検討中) (検討中) (検討中)
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