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1 アイシン エィ ダブリュ株式会社 基本情報 社名設立資本金代表者売上高主要製品従業員数本社所在地 アイシン エィ ダブリュ株式会社 1969 年 5 月 15 日 264 億 8,000 万円 取締役社長川本睦 連結 8,545 億円 (2011 年 3 月期 ) 単独 7,927 億円 (2011 年 3 月期 ) オートマチックトランスミッション ハイブリッドシステム カーナビゲーションシステム 連結 19,545 名 (2011 年 3 月 31 日現在 ) 単独 12,903 名 (2011 年 3 月 31 日現在 ) 愛知県安城市藤井町高根 10 番地 ( 代表 ) アイシン エィ ダブリュ 本館 Page 1

2 本日の話は 2009 年 10 月 29 日 ( 木 )SECジャーナル最優秀論文賞最優秀論文賞を受賞 アイシンAWにおけるMBDエンジニアの教育について その後 組込みスキルマネージメント協会 (SMA) にて 新たな取り組み方法の検討を行っていました 本日の話は 上記のレベルアップ版です Page 2

3 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 3

4 組込みスキル標準 (ETSS) とは? ETSSは スキルマップを用いることで エンジニアの技術レベルを可視化する手法です ETSSを使えば エンジニアを数値で可視化することができるので 技術力の評価 教育への応用ができるといわれてます 通信 技術要素 情報 : システム要求分析 開発技術 システム方式設計 : 管理技術 プロジェクト管理プロセス管理 Page 4

5 スキルマップの利用方法 ETSS をベースにスキルマップをどのように利用していますか? スキル標準の利用方法は 2 種類ある 1 業界内での位置づけ 企業間比較 調達に利用する ( 人材を可視化して技術力を評価する ) 2 企業内で自社独自の人材育成に使用する ( 人材を可視化して必要な教育を行う ) 1 2 の使い方として従来は 1 の使い方が多かったが 2 のスタンスを取る企業が増えてきたそうです 参考資料 SEC journal30 号 共通キャリア スキルフレームワークとは Page 5

6 Page 6 スキルマップを教育に活用する スキルマップを教育に活用できていますか? スキルマップからレベルアップに必要な項目を抽出し それが教育に活用できていますか? 簡単には教育に活用できていないはずです なぜでしょうか? 通信通信通信通信情報情報情報情報 : システムシステムシステムシステム要求分析要求分析要求分析要求分析システムシステムシステムシステム方式設計方式設計方式設計方式設計 : プロジェクトプロジェクトプロジェクトプロジェクト管理管理管理管理プロセスプロセスプロセスプロセス管理管理管理管理技術技術技術技術要素要素要素要素開発開発開発開発技術技術技術技術管理管理管理管理技術技術技術技術スキルマップからエンジニアに何を教育させるか即座に出ますか?

7 スキルマップがなぜ教育に活用できないのか? 課題のポイントは 2 点 スキル項目の選定 スキルレベルの定義と数値が持つ意味のぶれ 今日の話のポイント 教育コンテンツとスキルマップの連動を意識する 教育で底上げできる部分がマップで表現されなければ 教育とスキルマップは連動しません スキルマップに対する対策は 技術レベル評価と教育技術要素スキル 教育用は開発技術スキルを使う ( 開発技術スキルの定義を少し変える ) スキルと知識が混在しないよう 両方書くようにする Page 7

8 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 8

9 Page 9 組込みシステム組込みシステム製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素通信通信通信通信通信通信通信通信情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理マルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースストレージストレージストレージストレージストレージストレージストレージストレージ計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御プラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォーム 技術要素技術要素スキル基準のスキル基準のスキル基準のスキル基準の 3 つのつのつのつのカテゴリカテゴリカテゴリカテゴリ製品開発製品開発製品開発製品開発開発技術を用いて製品を開発する開発技術を用いて製品を開発する開発技術を用いて製品を開発する開発技術を用いて製品を開発する分析分析分析分析分析分析分析分析設計設計設計設計設計設計設計設計実装実装実装実装実装実装実装実装テストテストテストテストテストテストテストテスト開発技術開発技術製品開発を管理技術を用いて管理する製品開発を管理技術を用いて管理する製品開発を管理技術を用いて管理する製品開発を管理技術を用いて管理するプロジェクト管理プロジェクト管理プロジェクト管理プロジェクト管理プロジェクト管理プロジェクト管理プロジェクト管理プロジェクト管理プロセス管理プロセス管理プロセス管理プロセス管理プロセス管理プロセス管理プロセス管理プロセス管理管理技術管理技術技術要素と 開発技術が明確に区別できますか? C Simulink ワード エクセルはどこに該当

10 Page 10 組込みシステム組込みシステム製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素製品開発に使用する構成要素通信通信通信通信通信通信通信通信情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理情報処理マルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアマルチメディアユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースユーザインターフェースストレージストレージストレージストレージストレージストレージストレージストレージ計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御計測 制御プラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォームプラットフォーム 技術要素技術要素技術要素技術要素とは それらの技術を設計するスキルです 通信という技術要素は 通信規格を知っているか? という知識ではありません 対象がソフトウェアエンジニアなら 通信のソフトウェアを設計するスキルです 通信のソフトウェアを設計できるとは 実は要求分析から検査まで一通りの作業を通して設計できることを示し 実は 開発技術までを含んでしまっています (ETSS の矛盾のひとつ )

11 技術要素スキルマップの表現例 部 課 チーム 個人 機能 1 制御システム設計エンジニア A 君 B 君 制御開発部 制御システム設計エンジニア 機能 2 制御システム設計エンジニア C 君 D 君 機能 1 実装モデル設計エンジニア E 君 ソフトウェア開発部 実装モデル設計エンジニア F 君 機能 2 実装モデル設計エンジニア G 君 H さん 1 階層 第 2 階層 第 3 階層 技術要素 制御要求 機能 1 機能 2 機能 1 要素 1 要素 2 要素 3 要素 4 要素 1 要素 2 制御 S/W 機能 2 3 技術要素には開発技術や 知識などが総合的に含まれる要素 4 ので 教育と連動させる事が非常に難しいと考えてください 回転運動並進運動チーム単位で機能設計の役割機構熱制御対象静的容量が分かれているなら振動 技術要素はチーム毎に 静圧流体振動開発する機能名が対応します マイコン CPU 位置 技術要素をチーム毎に開発する機能とすればキャリアはチームや部で理想とするエンジニア像と定義できます 制御 ECU センサー アクチュエータ 温度電圧モータ スキル例 : 位置センサーに関する S/W を設計する事ができる 位置センサーの知識を知っている事ではない 電源 電源回路 Page 11

12 技術要素と開発技術の項目に対する考え方 技術要素と開発技術は相互に関連しており 製品開発が行えるということは 技術者が製品開発に必要な技術要素スキルを持ち かつその技術要素の開発で必要となる開発技術スキルも併せて保有していると考えた 技術要素スキル 技術要素のスキルイメージ 開発技術 ( 各種技能 ) 要求 技術要素の知識 構成要素 1 仕様書 管理技術 プロジェクトマネージメント 技術要素 設計 Simulink 設計 C 言語 構成要素 2 仕様書 構成要素 1 ソフトウェア 基本システムハードウェア 開発プロセスマネジメント Simulink エクセル知識知識知識 エクセル Page 12

13 技術要素と開発技術の項目に対する考え方 ETSS ではスキル評価に当たり 開発技術と技術要素は互いに独立 [ 直交 ] すべきとしているが 今回の手法では 相互に関連があるとした つまり 技術要素スキルと開発技術スキルが相互におぎない 製品開発の作業を遂行できる 技術要素 技術要素 1 開発技術 1 技術要素 2 開発技術 2 ETSS Simulink エクセル知識知識知識今回の説明 Page 13

14 技術要素と開発技術の項目に対する考え方 つまり 開発技術は単独で存在するものではなく 開発技術は 技術要素の開発を遂行する際に開発作業を支える ソフトウェア開発に関する技能 として考える 技術要素 Simulink エクセル 知識 知識 知識 Page 14

15 2 種類のスキルの違い 目的の成果物を生み出すスキルを技術要素スキルその成果物を生み出す過程で必要となる個々のスキルつまり成果物を得るための 手段 を開発技術スキル CATIA を使って *** 部品の図面を書く CATIA が使えるは 部品を書く手段であり それは一般的には複数の手法があります 例えば CATIA V6 V7 SolidWorks AUTO CAD など これらの操作技能を開発技術に分類しましょう *** 部品を設計できるは技術要素スキル 成果物となる図面 製品が技術です Page 15

16 共通技能を開発技術スキルへ 特定の技術要素を Simulink で設計する場合 ドメイン知識は技術要素毎に必要です しかし Simulink 操作は共通の技能です また C Java Simulink などなんらからのプログラミング言語を習得していれば ソフトウェアを作る為の要求分析 設計 検証 抽出という一連の行うべき技術は共通部分が多くあります それらは単純な操作という技能とは異なりますがこれも技能 = 開発技術とします それらを知識や技能として定義できれば開発技術スキルカテゴリの項目として抽出します Page 16

17 共通技能を開発技術スキルへ プログラミングの共通スキルとなる 要求の考え方や検証方法などの技能は 特定の技術要素の中で特定の開発技術 ( 設計ツール ) とあわせて一緒に習得させる必要があります 製品 ( 技術 ) 技術要素 開発技術は技術を表現する為の手段 技術要素を特定し 開発手段を決定し 一連のプロセスを全体を通して さまざまな技能を身に付ける Simulink C 設計 検査 分析力 要求 検証 Page 17

18 Page 18 技術要素スキルと開発技術要素スキルまとめ技術要素スキルと開発技術要素スキルの関係 製品開発に関連する中心的なスキルは技術要素 開発技術は単独で存在するものでなく 技術要素を開発する際に利用する共通的な技能とする このように定義することで開発技術のスキルマップは 個別の技能育成を目指した教育と連動できる ワード技術要素 1 エクセル Simulink 知識通信通信通信通信情報情報情報情報 : : プロジェクトプロジェクトプロジェクトプロジェクト管理管理管理管理プロセスプロセスプロセスプロセス管理管理管理管理技術技術技術技術要素要素要素要素開発開発開発開発技術技術技術技術管理管理管理管理技術技術技術技術

19 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 19

20 開発技術のスキルを分解する 第 1 階層 : プロセスで分けます 要求分析 検証 モデル詳細設計 検査 それぞれで共通の技能が使われるので2つに集約第 2 階層 第 3 階層それ以下第 1 階層のプロセスを遂行する際に必要となる手法など最終的に を知って ができる まで落とし込む 知識目標と スキル目標を明確にすることが目的です Page 20

21 開発技術を細かく分解する スキル項目 C 言語とか Simulink では項目が大きすぎるのでスキル分解が必要です ゴルフで説明すると 第 1 階層は コース戦略 打つ 打つ の第 2 階層はパター アイアン ドライバーを 打つ 第 3 回階層は アイアンの番号毎に項目を細かく分けることができます Page 21

22 第 1 階層分類 : キャリアレベルとあわせたエンジニア目標を定義 第 1 階層の設計側には Simulink の言語技術を書き出します まずは その技術を使ったキャリアと連動させ 大きな目標を決めておきます たとえば スキルレベル 2 以下はコード生成しない レベル 3 からコード生成できるなどです コード生成しない人 コード生成する人 目標を決めて レベル毎のスキルを定義する Page 22

23 Simulinkというスキルを分解するとどうなる? 第 2 3 階層を分類する 1. Simulinkモデル言語 ツール ( 第 2 階層 ) 1. Simulinkの操作法 2. モデルのコンフィグレーション 3. 信号パラメータ 4. 標準ブロック 5. 特殊ブロック 6. 固定小数点 2. モデル設計技法 ( 第 2 階層 ) 1. 標準機能モデルの作成 2. 関数化 構造化 3. モデリングガイドライン Page 23

24 Simulink の操作方法に関するスキル レベル 1 Simulink の基本的なウィンドウ操作方法を知っていて Simulink の起動 ブロックの配置 結線 シミュレーションの操作が実行できる ブロックがどこにあるか知っていて ライブラリブラウザからブロックをモデルに配置できる モデルのプロパティ コールバック関数 /preloadfcn を使うことができる レベル 2 メニューバーにある 表示 ツールなど メニュー内の項目を一通り全部知っている 端子の値の表示 信号設定の伝播操作 強調表示 ライブラリブロックの表示 モデルアドバイザの起動ができる 理想的には を知っていて ができる の表現でまとめる Page 24

25 Simulink Stateflow レベル毎に何ができるか作る 第 3 階層 レベル 1 レベル 2 レベル 3 レベル 4 スキルとしての表現 制御モデルを評価するための 外側をつくる事ができるスキルをイメージ 固定ステップでの制御対象がモデリングできる 連続 離散ブロックの違いはわかっていない 制御モデルを設計できる 固定ステップでの設計に限定するが 連続と離散ブロックの違いがわかる ROM,RAM の効率は意識せず やりたい事が実現できるモデルを作成できる 制御モデルに対して ROM RAM の効率をイメージしたコード生成可能なモデルを設計するスキル C 言語のスキルも有し データ型を意識した整数化の設計ができる C 言語でのリファクタリングの作業ができて それを Simulink でやるならばどうやればよいのか理解している 最も ROM,RAM の効率が良いモデルが設計できる Simulink の操作法に関するスキル Simulink の基本的なウィンドウ操作方法を知っていて Simulink の起動 ブロックの配置 結線 シミュレーションの操作が実行できる ブロックがどこにあるか知っていて ライブラリブラウザからブロックをモデルに配置できる メニューバーにある 表示 ツールなど メニュー内の項目を一通り全部知っている 端子の値の表示 信号設定の伝播操作 強調表示 ライブラリブロックの表示 モデルアドバイザの起動ができる データオブジェクトウィザードや Simulink モデルの比較 依存関係の表示など 特別な GUI を持つ項目を起動し その操作方法ができる sl_customization を使って ユーザー独自のメニューを追加する方法を知っている チームが必要とするユーザー独自の専用メニューを追加する事ができる 講座名 MATLAB と Simulink による制御設計自動車分野向け Simulink 基礎 自動車分野向け Simulink 基礎 アドバンストトレーニング - Real-Time Workshop Embedded Coder コース 各スキルの内容だけでなく 習得するための講座名や習熟の目標値を定める Page 25

26 Simulink Stateflow レベル毎に何ができるか作る 対象のスキル項目をすべて書き出そう テキストへ反映 Page 26

27 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 27

28 教育提供 復習 : 教育の種類 教育には 2 種類の提供がある OJT (On the Job Training) OJT とは 職場内訓練のことで 業務を行う上で必要となる技術や能力を担当する業務についたまま教育を受けること OffJT(Off the Job Training) 職場外研修と呼ばれ 業務外で研修による業務遂行上の能力訓練のことを指します 一般的にエンジニアの教育は OffJT を提供後に OJT によって育成していきます Page 28

29 OffJT の例 OffJT は 講座と訓練の 2 種類があります 自動車教習所では 知識という学科と 車を運転するスキルを身につけるための実技練習があります 知識は本を読んだり 講習を受けて吸収します 自動車教習所では教官の指導の下 車を運転することで 一人で車を運転できる レベルまでスキルレベルを高める演習を行います このように 技能は 動作の繰り返しによって身につきます Page 29

30 講座と演習の違い MW の Simulink の講座では知識を提供しています それ以外に多少の演習を行いますが それだけで操作が習熟するわけではありません もっと多くの作業の繰り返し ( 演習 ) が必要です 演習で習熟 知識 操作 さらに 操作ができるようになっても モデルが作れるわけではありません 他にもさまざまな能力の育成が必要です Page 30

31 教育内容と目的の一致 自分たちの提供する教育は 何を提供していますか? 知識を提供 トレーニングを提供 当たり前のことですが 教育内容と目的が一致しなければ 育成効果は出てきません 人によって何が不足しているか把握し 適切な教育の実施が必要です すでに知識のある人に何度知識を提供してもレベルアップしません トレーニングが必要な人を いきなり実践に投入しても無駄な工数が必要になるだけです Page 31

32 受講者の意識を変える カリキュラムが完成したら実践する 実際の受講時に大切な事があります 受講者のモチベーションを上げる事 何のために研修しているのか受講者が理解しなければ なんとなく研修の時間が過ぎるだけで終わってしまいます 目的 目標をはっきりさせることが大切です ここでスキルマップを使って目的 目標を示します より高い確率でスキルを定着させる モチベーションだけではスキルは定着しません 同じ項目でも真剣に考えた人のスキル定着率が高いのです 一人で黙々と課題に取り組んだほうが時間は短くなりますが チームで議論させ 話し合うことによってより深く考え 課題に対して真剣に取り組みます これらの取り組みによって スキルの定着が変化します Page 32

33 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 33

34 まとめ 技術要素スキルと開発技術スキルの区別 開発技術スキルは 設計するための共通技能 技術要素スキルに開発技術スキルは含まれて表現される 技術要素スキルは技術を設計する複合されたスキル スキルマップはスキルと知識の両方を書く 技能だけでなく知識のレベル定義を決める 講習と演習の二つを区別しニーズに合わせて提供する 講習は知識を提供する 演習で技能を身に付ける 受講者のモチベーションを上げる 目標を明確にする 議論させ スキルの定着率をあげる Page 34

35 理想的なキャリアのスキル分布 職種 機能モデル設計エンジニア 第 1 階層 第 2 階層 第 3 階層 要求分析 シナリオ 安全要求分析 タイミグチャート状態遷移分析ツリー FTA FMEA モデル詳細設計 検査 Simulink の操作法 モデルのコンフィグレーション開発要素スキルは 育成と連動できます Simulinkモデル信号 パラメータ設定言語 ツール育成用のスキルマップを作成しましょう 標準ブロック特殊ブロックキャリアレベル毎に目標スキルの分布を作成する 固定小数点スキルだけでなく 知識レベルが記載できるなら 標準機能モデルの作成 それを書き込みましょう モデル設計技関数化 構造化法知識 スキルのレベル定義をしましょう モデリングガイドライン カバレッジ検査 MILS 検査機能検査 Page 35

36 組込みスキルマネージメント協会 本日の資料は組込みスキルマネージメント協会モデルベース設計検証 WG まとめ資料から一部抜粋 全体の取り組み内容についてもっと詳しく知りたい方は 組込みスキルマネージメント協会へ問い合わせください 本日は Simulink に関するスキルの話しかしていませんが UML のスキルマップも定義されています Page 36

37 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 37

38 なぜ MBD 開発環境エンジニアの育成が必要か MBD は開発環境を改善しなければ 100% 以上の効果を発揮しない 100% 以上の効果を発揮させなければ MBD の真のメリットを得る事ができません MBD 成功への キー となるのが MBD 開発環境エンジニアの存在です JMAAB で勉強環境の用意したいという有志が集まり JMAAB で議論 MBD の広まりと共に MBD 開発環境エンジニアのニーズが高まるだろうと予想した しかし 実際には勉強する環境がとのっていないので 独学での勉強しかなく 各社 MBD 開発環境エンジニアの育成が難しい状況であった Page 38

39 MBD 開発環境エンジニア育成事例 2010~2011 年の 2 年間 JMAAB にて Simulink API を使った開発環境の改善を行う MBD 開発環境エンジニア についての話し合いを行った 2010 年アイシンAW( 幹事 ) アイシン精機ミツバ / 両毛システムズ三菱自動車ホンダ技術研究所三菱ふそうヤマハ発動機マスワークスジャパン 2011 年アイシンAW( 幹事 ) アイシン精機ミツバ / 両毛システムズ三菱自動車ホンダ技術研究所オムロンオートモーティブエレクトロニクス / オムロン飯田マスワークスジャパン Page 39

40 MBD 開発環境エンジニア育成事例 まず MBD 開発環境エンジニア にどんな仕事があるのか調査し それが段階を踏まえてどのように仕事ができるようになるかを検討した 次に 仕事の内容に対して どのような API や プログラミングが必要になるのか調査した API やプログラミングの技能 ( 開発技術 ) を分類し 各レベル毎で何ができればよいのか細かい定義をおこなったスキルマップを作った Page 40

41 開発環境改善項目と設計スキルの関係 スキルレベルの内容からテキストを作る Page 41

42 調査により 項目の絞込みを行う テキストを作る段階では 更なる調査を実施 優先すべき API の使用頻度を調査して 基礎 API を絞り込んだ メンバーが作ったツール内部で使われた API を計測し Simulink API 使用頻度の集計を実施 想定していた基礎 API と 集計結果がほぼ一致 API の個数 MATLAB:1400 個 Simulink:100 個 MATLAB 数 % 絞込み Simulink10% 基礎 API は数 10 個に集約できる Page 42

43 MBD 開発環境エンジニアレベル 1 講習会 MATLAB による Simulink モデル開発環境の自動化 マスワークスの講習会の中でも特にフォーカスを絞った講座です その他の講座は 広範囲のユーザーをターゲットにしていることもあり 自分の業務と関係のない内容もあり得ます この講座は 説明のとおりシステマチックに分析された非常にクオリティの高い講座になっています MATLAB や Simulink の API を使って開発環境を自動化する手法に特化した内容で 必要な事だけに限定して教育してくれます Page 43

44 MATLAB による Simulink モデル開発環境の自動化 11/ 7 (MathWorks 名古屋オフィス ) 12/18 (MathWorks 赤坂オフィス ) 基礎的な MATALB コマンドと Simulink API を組み合わせて自動的にモデルをチェックするプログラムの作成方法を習得する MBD 開発環境エンジニアを目指す人だけでなく 高レベルの MBD エンジニアを目指す人は 受講してください 自分の開発環境の改善技術は上位者に必須の技能です Page 44

45 その他の教育事例 習熟度 指導の下できる 上位者の指導がなくとも自律的にできる 下位の技術者の指導ができる レベル 1 レベル 2 レベル 3 プログラミング論 MW 講座名 自動車分野向け MATLAB 基礎 ( 第 2~7 9 章 ) MATLAB のプログラミング手法 ( 第 2 章 ) MATLAB によるプログラミング手法 ( 第 4 章 ) MATLAB のデータ型 MW 講座名 自動車分野向け MATLAB 基礎 ( 第 2~7 9 章 ) MATLAB によるデータ処理と可視化 ( 第 3 章 ) MATLAB によるプログラミング手法 ( 第 2 章 ) MATLAB によるプログラミング手法 ( 第 3 章 ) ファイル入出力 MW 講座名 自動車分野向け MATLAB 基礎 ( 第 7 章 ) MATLAB によるデータ処理と可視化 ( 第 2 5 章 ) 自動車分野向け MATLAB 基礎 ( 第 15 章 ) 文字列操作 MW 講座名 SimulinkAPI 第 1 章自動車分野向け MATLAB 基礎 ( 第 章 ) SimulinkAPI 第 1 章 第 2 章 SimulinkAPI 第 2 章 今回設定した教育セミナーだけで すべてができるようになるわけではない JMAAB のサイトに既存のマスワークス教育セミナーの何処でどの様なスキルを習得できるのかマップが掲載されています その後のエンジニアの成長を計画できるにしてあります もちろん 独学でやらなければならない部分も沢山ありますが MBD 開発環境エンジニアを目指す人は ぜひ参考にしてください Page 45

46 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 46

47 トレーニングテキストの紹介 読むだけで解る普通の書籍ではありません 新人研修に使えるトレーニングテキストです 知識と演習の両方 Page 47

48 Simulink の教育 開発経験がない学生 新人が制御開発を行うエンジニアを目指す ( 対象者を明確に ) 4 週間という短期間で効率的にキャリアレベル 1~2 を目指す内容です ( 目標を明確に ) 学生 新人を対象にしているので 基礎的な技能習得からできるようにしてあります たとえば要求分析方法も説明しています MBD の真髄は まず考える そして 考えたことをすぐに試せる事です そのために必要な知識や分析方法 検査方法を習得することでモデリングの基礎的な技能習得を目指した内容です Page 48

49 全 4 週間 : トレーニング日程の例 MATLAB インストール 1 章,2 章,3 章 発表練習及び発表 内容 Simulink レベル 1 講習 4 章 5 章 : 講座形式 : 各例題を作りながら進める 車両モデルの作成 6 章 : グループ討議で進める Simulink レベル 2 講習 7 章 : 講座形式 : 例題を作りながら進める 制御モデルの作成 8 章 : グループ討議で進める 復習及び報告書作成 1 章,2 章,9 章を読む 最終報告の作成する 合計 学生または新人 1 日 1 日 6 日 1 日 7 日 3 日 1 日 20 日間 制御設計エンジニア S/W エンジニア レベル 2 1 日 1 日 3 日 1 日 4 日 2 日 12 日間 レベル 3 1 日 2 日 1 日 3 日 0 日 7 日間 Page 49

50 1,2,3 章 1,2 章は軽く読んでおきます 8 章の演習が終わってから再度読むように進めてください 3 章は 4,5,6 章を進めるための事前知識を習得してもらう内容です 高校物理の復習です テスト形式で受講してもらいます テストというと引っかけ問題をすぐに思い浮かべる人がいると思いますが ここでの目的は復習です テストをうけることで知識が習得できるように中の問題を構成しました 問題の答えはほとんど掲載されています 少し考えながら答えることで復習ができるようになっています Page 50

51 4 章 5 章 4,5 章は 1 日の講習で終えるように構成しました そのため教える知識を必要最小限に絞り込んでいます 4 章については 自社ではもっと広範囲の操作を教えたいという場合は少し構成を変えてください この章は マスワークス社の開催する講習 自動車分野向け Simulink 基礎 で代用することもできます 4 章を別で代用した場合 5 章から始めてください 5 章は フィードバックというモデリングの基本と シミュレーションの基本的な知識を習得します 自動車分野向け Simulink 基礎 は 2 日間の構成で 本書のレベル 1 とレベル 2 の一部を教えています Page 51

52 6 章 自動車の一輪車モデルといわれるもっとも簡単なシミュレーションモデルを設計します ここでは 以下の習得を目指しています Simulink の操作を習得する モデルのテスト方法を習得する 簡単なモデリングルールを習得する ( パラメータ名 信号名を付ける ) 大きなモデルも構造化する ( あるいは分割して作る ) ことで自分でもモデルを作れるという成功体験を与える 6 章が模倣 8 章が実践と育てる過程の途中です チームで テストケースが正しいのか議論させましょう Page 52

53 6 章 : モデリング習得手順レベル 1 を目指す 最初に与える要求はシンプルなの方がよいです ここでは 簡単な物理現象のモデリングを教えます すべての物理式は高校物理程度の難易度の低いものです 要求を見て どんな機能が必要か理解し テストケースを考えていきます 上級者の考え方を模倣しながら作業を進めることでモデリングを理解していきます 300 ブロック前後のモデルを作り上げるところが終了目標となります Page 53

54 演習を自動車でやりたくない人は 教育担当者へ 自動車以外のドメインにしたい 必要でしょうか? 6 章は モデリングの手法を教えています 要求をどうやって理解し テストで何を見るのか そういった考え方が書かれています つまり 物理式を使ったモデリング手法で 線形の数式 非線形の数式をどのように理解して 設計 テストを行うのか これはドメインが異なっても共通の技能です Page 54

55 教えているのは共通技能 新たにドメインを変更したテキストを作っても ドメインの技術要素スキルが異なるだけ 習得できる開発技術の技能にそれほどの違いはありません このテキストは Simulink だけでなく 要求の理解 検査まで含めた開発技術の技能習得が目的です そもそも 車両モデルというドメインに対する技術要素の習得が目的ではなく 手段して採用しているだけです 車両モデルという技術要素は 新たな技術領域ではなく 物理を知っている人なら誰でも理解できる技術要素として簡単な領域を選択した結果です Page 55

56 7 章 制御モデルを設計するための基本的な機能の作り方と習得ブロックの種類を増やす事を目的にしています ここも 1 日で講習が終わるようになっています 最初の 4 章に対しては 操作を行う部分を減らし 読み物として知識だけを提供する部分が多くなっています ここで 新たなブロック以外に 最適化の手法や要求を読み解く基礎的な手法を合わせて勉強します 8 章の演習問題でスキルとして習得する色が濃くなってきています Page 56

57 8 章 6 章の模倣に対して 8 章は実践です 要求を理解するために図を描いてもらいます 要求理解の為の回答例をいくつか掲載していますが 自分で作業します チームで 要求の図を説明し 理解が正しいのか議論させます これによって要求を正しく理解するためにどのように深堀していけばよいのかが習得できます この 8 章のもっとも重要なことはモデルを作ることではなく 要求を理解してからモデルを作るという工程の進め方を理解し 習得してもらうことです また 書籍内にモデルの正解例は掲載していません ( ダウンロード可能 ) Page 57

58 9 章 9 章は読み物になっています レベル 2 以上の内容が書いてあり 将来へのスキルアップを目指す動機付けが目的です 最後に 今までの作業に対する報告書を作成してもらいましょう まとめることでさらにスキルとしての定着が期待できます 最後に 15 分程度で発表するまとめを行ってください まとめの資料を作る中で 自分がどのようなスキルを身に付けたのか きちんと理解してもらうことが大切です Page 58

59 ディスカッションの重要性 前半でお話したとおり より高い確率でスキルを定着させる取り組みチームで議論させ 話し合うことによってより深く考え 課題に対して真剣に取り組みます 6,8 章のトレーニングを一人でやると眠くなるだけ 3 人ぐらいのグループでディスカッションを行うことで 考える 理解する 説明する の要求分析に必要な力が育成され モデリングの力が定着しやすくなります Page 59

60 目次 スキルマップをエンジニア育成に活用するには ETSS とは 技術要素スキルと 開発技術スキルのスキル項目 開発技術スキルのスキル項目 教育の提供 前半まとめ エンジニア育成事例 MBD 開発環境エンジニア育成事例 Simulink の教育 状態遷移の教育 Page 60

61 状態遷移の教育 対象のエンジニア これから初めて状態遷移制御をはじめたい人 すでに状態遷移をある程度使っている人 教育後の目標 状態遷移を使って 自ら状態を検討できるエンジニア 書籍としては さまざまなエンジニアを対象とするので 状態遷移の入り口から かなり踏み込んだ部分までの広範囲の知識を提供 実際に演習問題でスキルを身に付ける為 少し複雑な演習問題を 3 つ用意した Page 61

62 書籍のコンセプト 一般的な状態遷移の本は ツールの使い方を目的とした誤った状態定義を用いた状態遷移ツールの使い方に注目した説明をしている 今回のコンセプトはツールの使い方ではなく 正しい状態定義を勉強してもらう事を目的としている 検証工程にフォーカスするのではなく 要求段階で要求を膨らませていく状態遷移の使い方 最初にイベントが決まっているのではなく 状態を定義し イベントを探し出して行く状態遷移検討方法を教える 固定ステップ ( 一定サンプリング ) のシステムを対象とした例題で説明する Page 62

63 1,2 章基礎知識編 歴史 : ミーリー ムーアのシンプルな状態遷移から説明 ミーリー ムーアの等価性ではなく 実行タイミングのずれから状態の考え方の違いを説明する (0,0)/0 (x,1)/0 Q=(!R)&&(S Q) /0 (1,0)/1 Q1 Q2 (x,1)/0 (0,0)/1 ミーリーチャート 状態変数 2 個 状態変数 1 個 (1,0) Q1/0 Q2/1 (x,1) ムーアーチャート Page 63

64 3 章基本操作編 Stateflow を使って基本的な操作を中心に図 表の使い方を説明する 信号機を例題に操作方法を教育する 3 章は 正しい状態の考え方を勉強するのではなく ツール習得を目指し 簡易的な状態で説明している Page 64

65 新機能 : 状態遷移表 R2012b でリリースされた状態遷移表 図で作ったものと同じものを表で設計し 操作を習得する Page 65

66 4 章応用編 内部遷移の活用 相互遷移する状態遷移図 内部遷移を活用した状態遷移図 % デフォルト ( 規定 ) 遷移 b 2 1 [in==1] {out=1;} 1[in==2] % 状態遷移 {out=2}; 1 2 [in==2] {out=2;} % [in==3] {out=3;} d c 1[in==3] {out=3;} [in==1] 2 {out=1;} [in==2] 1{out=2; 2[in==3] {out=3;} [in==1] 2{out=1;} Page 66

67 状態遷移表 表も同じテクニックを使った場合の操作を説明 相互遷移する状態遷移表 内部遷移を活用した状態遷移表 Page 67

68 5 章状態遷移図の描き方 2 種類の書き方を説明する 全部で 11 モデルの演習を提供 標準と定めた図への変換は自分が作ったモデルで変更させると反感を買い 習得率が下がる 他人が作ったモデルで演習を行う MW のデモモデルを使った演習を行う 正しい書き方を覚えることで 全員が同じルールでモデルを書けるようになる Page 68

69 6 章 : Stateflow の Mealy モードと Moore モードの説明 内部遷移の活用で複雑化する例を説明安全性の高いシステムを設計するには 安易に Mealy モードを使う事ではなく 意味論を正しく理解する事とくどくどと説明している Page 69

70 7 章演習問題 3 つの例題を使った演習です 正しい状態を定義するため要求分析から実施 要求分析のために タイミングチャートを沢山書いてもらう 作成する図は 状態遷移図よりもタイミングチャートの方が多い 実装される状態遷移とシナリオ表現で使った状態遷移の違いを確認しつつ タイミングチャートを使ったシナリオ作成方法と 要求図から状態遷移を設計する分析方法を習得する Page 70

71 誤解してはいけない注意事項 図や表は 人の好みです どれが優れていると言うことは絶対にありません 本書ではどの図が 良い 悪い を指摘しているわけではありません そもそも 万人が必ず同じように理解できる図や表はありません 使う工程 使う人 使う対象によって好きなものを使えば良いと思います 図や表は 特に使うプロセスによって得手不得手があります 要求から設計 検証と徐々に形が変わっていくことはごく自然なことです 状況やユーザーによって色々な図や表を使い分けることを提案しています Page 71

72 本書が推奨していること 図は 自分が要求を理解するため または他人に説明するために書きます 他人に説明する図や表は 描き方に対してある程度のルールを作ることを推奨しています リアルタイム系の制御では タイミングチャートを使ってシナリオを作ることを推奨している これは本書全体で体験してもらい 習得してもらうようにしています しかし 細かい書き方を示していません 本書ではタイミングチャートは自分が要求を理解する為に書いていますので 細かいルールの定義はしていません 自分が理解できていれば役割を果たしたことになります Page 72

73 状態遷移表について R2012b で使えるようになった状態遷移表のベースは 1995 年にアイシン エィ ダブリュ ( 株 ) の A/T 制御に使うために 私が考案したものです ムーアの論理から拡張し 社内で運用してきました 必然的なのか偶然なのか拡張した部分がハレルと同じ意味論だったので Stateflow の中に取り入れることができました 図はレイアウトで悩みますが 表はそのような必要がないので 仕様を考えることに集中できます 深く思考する時のツールとして使うことができます ぜひ使ってみてください 本日の講演 E5 : 次世代 Stateflow で 新 状態遷移モデリング Page 73

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