モデルベース開発（MBD）

画面の中で一度作る

車のエンジンやモーター、ブレーキは、小さなコンピューター（制御装置）の中のプログラムが動かしている。モデルベース開発では、動かされる側の機械（エンジンや車体の動き方）を物理の式で表した模型と、動かす側の制御の考え方を表した模型を、コンピューターの中に作る。2つをつなげて走らせれば、アクセルを踏んだ時や坂道を上る時に機械がどう動くかを、試作品が無くても確かめられる。

確かめた制御のモデルからは、制御装置に書き込むプログラムを自動で作れる。次に、本物の制御装置をつなぎ、周りのエンジンや車の動きはコンピューターが実際の時間の速さで模擬して信号をやりとりする。これをHILSと呼び、制御装置を実車に積む前に、危ない場面や故障の場面まで繰り返し試せる。

何に使われ、どこが難しいか

自動車の制御ソフトから始まり、航空機、建設機械、家電、半導体の回路設計などにも使われる。システム全体の要求や部品の構成までモデルで表し、設計や製造の情報とつないで管理するやり方はMBSEと呼ぶ。部品を作る会社は、自社の部品のモデルを車を作る会社に渡し、車全体のモデルに組み込んで確かめられる。

画面の中の結果が当たるのは、モデルが本物に近い時だけである。そのため、実験で測った値とモデルを突き合わせ、ずれを直す作業が欠かせない。モデルの作り方や部品の間の受け渡しの決まりをそろえないと、会社をまたいでモデルをつなげない。

日本の会社が担う所

カヤバは、モデルベース開発を全社で進めている。ダイキョーニシカワは、モデルベース開発を中核に、シミュレーションの技術で開発の期間を縮めている。アンリツは、電源装置とHILSを連携させた電気自動車の評価の仕組みを開発した。エクスモーションは自動車メーカーや部品の会社にモデルベース開発の導入を支援し、ヴィッツはHILSやSILSのシミュレーション環境を提供している。

• 会社図鑑カヤバ（7242）
• 会社図鑑アンリツ（6754）
• 会社図鑑エクスモーション（4394）
• 技術図鑑シミュレーション（CAE）は、何を計算している？

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• 日本製鉄（5401）「…ションコンセプト「NSafe®-AutoConcept ECO3(NSAC ECO3)」と、マツダのモデルベース開発及び当社の解析技術・工法を組み合わせ、車体剛性及び衝突安全性能を確保しつつ、鋼材重量を前モデル比で約10%削減しました。」研究開発活動
• 富士通（6702）「(5) Converging Technologies・交通空白の解消に向けて、新たな交通サービスの定着を促進する「社会受容性モデルベースシミュレーション」を開発しました。」研究開発活動
• 川崎重工業（7012）「また、MBSEなどデジタル技術を活用した航空機設計・製造プロセス高度化へ向けた研究開発も重点的に取り組んでいます。」研究開発活動
• TOYO TIRE（5105）「その他、タイヤ事業の解析技術や評価技術と独自技術を融合させたモデルベース開発の技術構築も進めており、これにより自社の強みを生かしたサスペンションモジュールに関連する自動車部品の最適化提案ができるように取り組んでまいります。」研究開発活動
• カヤバ（7242）「加えて、産学連携や他社との協業、モデルベース開発(MBD)やAI・デジタル技術活用の全社的推進、欧州テクニカルセンターを通じた先端技術情報も活用することで研究開発効率の向上とグローバル競争力の強化を図っております。」研究開発活動
• TPR（6463）「…流など)3 排気ガス中の硫黄の分析とPN(粒子状物質の数)測定機によるオイル消費とPNの同時計測4 モデルベース開発対応シミュレーションモデルの構築と活用5 RPA構築による業務効率化の推進6 単体機能試験の高精度化(真空下、各温度環境下摩…」研究開発活動
• ダイキョーニシカワ（4246）「製品開発の領域では、MBD(モデルベース開発)を中核に据え、1D/3D-CAEを組み合わせたシミュレーション技術の高度化により、製品品質の向上、使用材料の最適化、量産立ち上げ時のロス削減、開発期間の大幅短縮を実現し、開発競争力の強化に取り…」研究開発活動
• 大豊工業（6470）「4開発期間短縮・コスト削減の対応として、製品開発へMBD(モデルベース開発)の適用を進めています。」研究開発活動
• アンリツ（6754）「当社は、さらなるEV開発の効率化を目的として、モデルベース開発ベンダーとの協業により、電源装置とHILSを連携させた、実車環境に近い評価ソリューションの開発を進めました。」研究開発活動
• 今仙電機製作所（7266）「2. モデルベース開発: 複雑化・大規模化する車載ソフトウエア開発に対応するため、制御モデルを活用したモデルベース開発を推進しております。」研究開発活動
• メガチップス（6875）「2 アナログ分野でのモデルベース開発大規模ASIC製品に搭載するアナログ回路の設計においては、システム全体の要件を理解し、複雑なシステムレベルの要件をあらかじめ回路設計に組み込むことが有用です。」研究開発活動
• 高周波熱錬（5976）「CAE技術を駆使して開発期間短縮とコスト低減を図ることで熱処理方案のモデルベース開発(MBD)を推進し、当社グループ各部門の技術開発と多様な顧客ニーズに対応する営業活動を支えております。」研究開発活動
• ユニバンス（7254）「1)地域別に最適な製品とものつくりの追求、2)環境性能と耐久性を両立するモデルベース開発の推進、3)異業種技術交流によるイノベーションの創出、を柱として、環境にやさしくコスト競争力の高い製品群に加え、高度な制御技術を活用した高付加価値の新…」研究開発活動
• セレンディップ・ホールディングス（7318）「…「モノづくり支援(技術革新によるロスの撲滅・職場環境の見える化)」「ロボット、IoT、AI」「設計・モデルベース開発」「EV開発」等を付加価値を高める分野と考え、R&D活動及びグループ間連携の強化を図り、当連結会計年度の研究開発費の総額は3…」研究開発活動
• イノテック（9880）「また、モデルベース開発に係る次世代製品に関連するテストデータの設計、コード解析技術、大規模計算機を利用した技術、AIを活用したテスト手法の研究などを行い、既存製品への応用を検討するとともに、コードチェックツールの開発にも取り組みました。」研究開発活動
• 図研（6947）「総合的な視点では、電気電子機器設計製造のフロントエンドにMBSE(モデルベース・システムズエンジニアリング)を導入し、要件定義や構想設計を、詳細設計・製造設計のデータ管理やPLMシステムと連携させることで、トレーサビリティを高め、設計・製造…」研究開発活動
• SHOEI（7839）「従来モデルベースでは規格に合致しないため全てのパーツを新規製作とする。」研究開発活動
• 両毛システムズ（9691）「群馬大学との産学連携による共同研究、MBD推進センター※への参画などを通して、自動運転を含めた制御システムの技術を経験したエンジニアの育成を図りながら、次世代モビリティ社会の実現と地域への貢献を目指しております。」研究開発活動
• SOLIZE Holdings（5871）「こうした環境変化を受け、当社グループは、解析、MBD(※2)、ソフトウエア、XR(※3)、デジタルリスク対応などの各種エンジニアリングサービスを強化し、「デジタルものづくり」の革新を牽引してきました。」事業の内容
• CDS（2169）「また、自動車・産業機器分野で培った技術であるMBDの各種受託制御設計、制御ソフト開発、MBD教育および自動車・航空機メーカー等における主要PLMシステムの導入支援・カスタマイズ・データ連携等にも力を入れております。」事業の内容
• ヴィッツ（4440）「また、近年のモデルベース開発に対応した HILS/SILS 等のシミュレーション環境を提供しております。」事業の内容
• ACSL（6232）「…運動機能をつかさどる「小脳」に該当する部分であるドローンの姿勢制御、飛行動作制御等の技術については、モデルベース(※5)の先端制御理論に加え、一部で非線形制御(※6)に係るアルゴリズム(※7)を使用しており、競合他社やオープンソースコードを…」事業の内容
• エクスモーション（4394）「現在も、国内の自動車メーカー、サプライヤーに対し、モデルベース開発の導入/展開や機能安全への対応などを中心に、数多くの支援を行っております。」事業の内容

• 技術図鑑クルマの電子制御（ECU）は、何をしている？