14 th ESEC@ 東京国際展示場 ( ビッグサイト ) JMAAB(Japan Matlab Automotive Advisory Board) の活動 ~ モデルベース開発技術 の推進と人材育成 ~ 2011 年 5 月 11 日 大畠明 JMAAB トヨタ自動車株式会社
JMAAB とは? JMAAB (Japan MATLAB Automotive Advisory Board) は国内の自動車 OEMとECU サフ ライヤーからのメンハ ーで構成される MATLAB user Group しかし それ以上の活動をしているかも 目的 : モデルベース開発 (MBD:Model-Based Development ) の早期実現 OEMとECUサフ ライヤーを通した効率的 MBDの実現 MBDの普及とMBDの教材 All Rights Reserved by JMAAB 1
JMAAB のスローガン 自動車制御システムは急速に複雑化し 合理的な時間とヒューマンパワーで信頼性を確立することは難しくなりつつある 良い製品を自信を持ってお客様に届けたい! と願う JMAAB メンバーは下記のスローガンを共有している 開発環境では協調! 競争は製品! よい開発環境でレベルの高い競争をしよう! All Rights Reserved by JMAAB 2
MAAB Eurpe EU-MAAB Japan JMAAB North America NA-MAAB Companies AUDI BOSCH BMW CONTINENTAL JAGUAR RENAULT SIEMENS VW etc. Companies Core Member 20 OEM 12 Suppliers 8 Companies CATERPILLAR CHRYSLER DELPHI FORD MOTOROLAR GM VISTEON etc. MAAB (Mathworks Automotive Advisory Board) ( 近年 エアロスペースと共同開催 ) All Rights Reserved by JMAAB 3
JMAAB の主な活動内容 MBD に関する情報と知見をメンハ ー間で共有 MAAB (1 回 / 年 : 交互に Dearborn と Stuttgart で開催されていたが リーマンショック依頼開催形態が変化してきている ) プログラムに関与 MathWorks への要求 MATLAB 品質管理 JMAAB 要求管理 新機能開発優先順位, etc サービス コミュニケーションの強化, etc ガイドラインの開発と共有 Control description style guidelines(na MAAB と共有 ) 検証ガイドライン Plant style guidelines MBD 技術者育成ガイドライン, etc MBD 教材 MBD 用語集の開発コア会議 (2 回 / 年 ) オーフ ンコンファレンス (1 回 /2 年 ) All Rights Reserved by JMAAB 4
JMAAB の歴史 2001 年 4 月 1 st JMAAB TOYOTA, NISSAN, HONDA 2001 年 5 月 2 nd JMAAB TOYOTA, NISSAN, HONDA 2001 年 6 月 3 rd JMAAB TOYOTA, NISSAN, HONDA 2001 年 9 月 4 th JMAAB TOYOTA, NISSAN, HONDA, DENSO, HITACHI, AISIN, JATCO (CYBERNETのJMAABサホ ート開始) 5 th JMAABからワーキング (WG) 活動を主体とする体制に移行 WGの例 ) 2002: - Style Guidelines WG ( 幹事会社 : TOYOTA) - HILS WG ( 幹事会社 : NISSAN) 2003: - Verification WG ( 幹事会社 : HONDA) JMAAB は今年設立 10 周年記念! All Rights Reserved by JMAAB 5
JMAAB の組織 JMAAB ホ ート メンハ ー コアメンハ ー WG WG WG WS 一般メンハ ー WS ホ ート メンハ ー : 運営に責任 ( コア会議で候補者募集 ) コアメンハ ー : WG 活動の主メンハ ー, WG での貢献が求められる ( 主に自動車 OEM と ECU サフ ライヤーからのメンハ ーだが 徐々に参加条件を緩和している ) 一般メンハ ー : 参加条件無し コアメンハ ー会議参加不可 ( 現在 1500 名以上!) WG(Working Group): 指定されたテーマに対し コア会議で 5 社以上の賛同で成立 原則 1 年間 WS(Workshop) : 指定されたテーマに対し コア会議で2 社以上の参加で成立 成果を求めない調査研究 All Rights Reserved by JMAAB 6
WG の例 Name of WG Secretary Status 1 Style Guidelines WG TOYOTA 2003 年 3 月終了 2 HILS WG NISSAN 2006 年 12 月終了 3 Verification WG Honda 2004 年 6 月終了 4 Data Management WG MAZDA 2005 年 9 月終了 5 MATLAB Quality Control WG NISSAN 2008 年 5 月終了 6 Style Guidelines WG Part 2 HITACHI 2007 年 7 月終了 7 Physical Modeling WG TOYOTA 2006 年 7 月終了 8 MBD Education G HONODA 2006 年 7 月終了 9 MBD Education WG Part 2 DENSO 2007 年 5 月終了 10 Plant Modeling WG TOYOTA 2007 年 5 月終了 11 Requirement Management WG AISIN 2006 年 12 月終了 12 MBD Promotion WG HITACHI 2007 年 5 月終了 ほとんどの WG 活動成果は JMAAB の HP で公開されている All Rights Reserved by JMAAB 7
Rapid Prototyping ECU ECU モデルの検証後 ECU モデルは試作 ECU に実装される ECU モデルは直ちに実験で評価される Controller design Test and V&V Modeling ECU モデル 制御対象モデル Software control Circuit Circuit Actuator Sensor Controlled object 試作 ECU 実制御対象 Software Control Circuit Circuit All Rights Reserved by JMAAB 8
Auto-Code Generation ECU のモデルでの検証後 効率のよい実装コードが生成され 実 ECU に実装される ECU モデル 制御対象モデル ソフトウェア Software 制御モデル Control Auto Code Generation Circuit Circuit Actuator Sensor Controlled object 実 ECU All Rights Reserved by JMAAB 9
HILS 制御対象モテ ルのコート が生成され HILS に実装され 制御対象モデルは実 ECU で制御される ECU モデル 制御対象モデル Software Control Circuit Circuit Actuator Sensor Controlled object Code generation 実 ECU HILS All Rights Reserved by JMAAB 10
MBD のワークフロー Requirement Control Model simplification object code Control design process Implementation process V&V Calibration Verification 制御設計プロセス (SISL/HILS/PILS を含む ) と実装プロセスを分離 Rapid Iterations を効率的に行う枠組み 要求管理など開発管理をソフトウェア工学から取り込む All Rights Reserved by JMAAB 11
2 種類のモデル ソフトウェア工学 Model: 関係図? ND*: Model Driven Development Model Driven Architecture System assurance NB*: Model Based Development Model Based Engineering システム工学, 制御工学 Model: 動的振る舞い表現 ( 微差分方程式 ) 両者は統合されようとしている! ソフトウェアに物理を持ち込みたいのだが All Rights Reserved by JMAAB 12
Methodologies & tools Model Simplification Model Calibration Model/Data management Model Evaluation Process Management Plant Modeling Modeling Process Definition Model Specification Requirement Analysis Scheduling Each process Management Reporting Standardization Process Integration Requirements and Validation constraints analysis System Analysis Requirement Design Data Management Hardware design Combination Parts drawing Verification parts Hardware parts Partitioning Prototyping parts Visualization Automated Verification Verification &Validations V&V Process Definition system design Requirements and constraints analysis System Validation Engine System combination Eng.+Virtual ECU Virtual Eng+ECU Engine Hardware Development Control Development Requirements Tracker Concurrent Development V&V Platform Control Calibration Control Evaluation Validation Requirements and constraints analysis Combination Control design Software module Verification Model Specification Software modules embedded code development Control Specification Control Simplification Control Design Control Design Methodologies Control Design Process Definition Model/Data Management HILS/SILS/PILS Model Solver Automated Measurements Test Facility Design of Experiments Calibration Criteria Calibration Optimization Calibration Process Definition Model Equation & Identification Model/Data Management Interfaces Model/Data Managements & Interfaces Model Architecture Model/Data Integration Repository/Database I/O Interfaces Distributed Computation Model Execution Model Execution Process Definition Monitoring System Version Management Model/Data Mining Auto Execution All Rights Reserved by JMAAB 13
MBD Frame Work Model Architecture Analysis & Methodologies Model Execution Activities Control Design Requirement Management Model/Data Management Calibration Process Management Services Database Database Model/Data/Process/ Architecture/Schedule Management Verification & Validation Plant Modeling All Rights Reserved by JMAAB 14
MBD エンシ ニアスキル標準 (ETSS-JMAAB) スキル標準 25 頁 スキル基準 19 頁 キャリア基準 57 頁 補足説明 20 頁 下記 URL から入手できます http://jmaab.mathworks.jp/ All Rights Reserved by JMAAB 15
MBD 用語集 ID 番号 : 用語 参照 定義 JCDM0213: モデルベース開発 ETSS-JMAAB:JMAAB HP(http://jmaab.mathworks.jp/) 制御装置と制御対象の機能をモデル化して活用する開発手法 ( 例 ) 開発プロセスの各工程でモデルを活用することで 製品ライフサイクル全般に渡った品質向上と開発効率向上が期待できる またシミュレーション技術を駆使することで高精度な機能の確認と 自動化 省力化にも貢献する これは モデルを使うことで共通認識が得られるため 各担当者間でのコミュニケーションが容易になり 意思疎通が図り易くなるためである 複雑化したシステム開発において 正確な機能検証や 開発のフロントローディング化やコンカレント開発による開発期間の短縮といったメリットが期待される モデルは実行可能な仕様書として利用する場合が多い モデル化するツールとしては MATLAB/Simulink などがある 説明 プロセス 全プロセス All Rights Reserved by JMAAB 16
まとめ 1. JMAAB は国内 (HYUNDAI もコアメンハ ー ) の自動車 OEM と ECU サフ ライヤーから MBD の早期実現を目指したメンハ ーによって構成される 現在 一般メンハ ーは 1500 人を超えている 2. 主な活動主体はコアメンハ ーからなる WG( カ イト ラインなど成果を求める ) と WS( 成果を求めない調査研究 MathWorks 製品以外も対象 ) である 3. 活動成果は JMAAB の HP から取得することができる ( 非公開とされる成果物もある ) http://jmaab.mathworks.jp/ 4. JMAAB メンハ は IPA-SEC のモテ ルヘ ース開発技術部会に協力している 5. JMAAB は 今年で設立 10 年となり 7/7 に 10 周年記念オーフ ンコンファレンスを開催する All Rights Reserved by JMAAB 17