Wärtsilä社は、海洋およびエネルギー市場でパワーユニットやその他の機器を製造およびサービスを事業とするフィンランドの企業です。同社は19,000人以上の従業員を雇用し、約80か国で事業を展開しています。世界中の製造業に対して持続可能性への関心が高まる中、Wärtsiläは二酸化炭素排出量を最小限に抑えた技術と製品を提供することを優先しています。これらの製品の1つは、CO2ネットゼロの未来における海上動力と推進力のニーズを満たすように設計された新しいエンジンプラットフォームであるWärtsilä 25です。この野心的な目標を念頭に置いて、Wärtsiläの製品開発チームが設立され、以前のプロジェクトでの経験と経験に基づいてモジュラープラットフォームソリューションを設計しました。
モジュラー化実施前の主な課題
船舶にはライフタイムに及ぶコミットメントが必要
海運業界においては、コストに対する要求圧力が非常に厳しく、業界はこれに押しつぶされそうになっています。将来の燃料ソリューションは高価になってきており、新しいエンジン製品ファミリーの開発には、低燃費、簡単なメンテナンス、およびより低い環境負荷が求められています。さらに、船舶の長いライフサイクルを考えると、現代の舶用エンジンは、時代にマッチした新しい要件に対して的確にフォローできることが不可欠となっています。Wärtsilä 25は、メンテナンス間隔を延長したソリューションを提供し、最小限のアップデートで新しい要件に対応するようにアップグレードおよび変更することができるようになっています。
これからのエンジンには将来の燃料のための選択肢を提供する必要があります
海運業界は今日の世界のGHG(温室効果ガス)排出量のほぼ3%を占めるため、業界は環境負荷効率の向上に投資する必要があります。燃料ソリューションにはすでにかなりの金額が投資されています。この環境負荷に対する意識のペースを維持するには、これからのエンジンは将来のソリューションや規制に適応するために常にReady状態にしておく必要があります。
Wärtsiläの開発チームは、以前のエンジン開発と標準化されたインターフェースを備えたモジュラー製品アーキテクチャのセットアップに基づいて、製品のバリエーションに関する強固なプラットフォームをすでに備えた製品開発プロセスに臨みました。開発サイクルを再構築する代わりに、すでに証明された技術の微調整に貴重なリソースを費やすことができます。例えば、吸気タイミングと気体を制御するソリューションについては、新たに開発されることなく大型エンジンファミリーで再利用されることにより、研究開発の時間とワークロードを節約することができています。
「4ストロークエンジン用のモジュラーアーキテクチャは、Wärtsilä25の市場要求を満たすために必要なモジュールバリエーションを定義するための強固なフレームワークを提供してくれました。PALMAは、今後のメンテナンスと開発作業のためのサポート基盤を築いたと言えるでしょう。」- Jussi Sippola、製品アーキテクチャ管理&モジュラリティチーフエキスパート
勝利のソリューション
モジュラー化のロードマップ
Wärtsilä社は2009年にモジュラー化の主要パートナーとしてModular Management社（以下MM社）のメソッドとツールをフォローし、それ以来、船舶用事業と発電所事業の両方でいくつかのプロジェクトが成功裏に実行されてきました。
プロジェクトの1つは、中速4ストロークエンジン用の統一されたモジュラー製品プラットフォームの開発でした。MM社が提供していたMFD(Modular Function Deployment)手法を使用して、Modular Management社はWärtsilä R&Dチームを導いて、燃料タイプの開発、燃料効率、および環境負荷の削減に関する、増え続ける要件に対応しながら、すべての顧客セグメントとエンジンアプリケーションをカバーする柔軟なモジュラーシステムを構築しました。4ストロークプロジェクトの結果は、さまざまなエンジンファミリーのテンプレートとして機能する統合プラットフォームでした。今回のWärtsilä 25製品グループは、モジュラープラットフォームに追加された最新の製品ラインアップです。
製品開発と製品管理の成功のためのツールとしてのPALMA
Wärtsiläの4ストロークエンジン用モジュラーアーキテクチャは、Wärtsilä 25エンジンファミリーに対応するように拡張されました。このアーキテクチャは、将来のアプリケーション向けにさまざまなエンジンファミリ(small, medium, and large)をサポートするように設計されています。このプラットフォームにより、開発チームは顧客の要件に基づいてモジュールバリアントを定義し、必要なテクノロジーを指定することに集中することができました。モジュラーアーキテクチャはPALMAで開発および保守されており、PDMや販売ツールなどの周辺システムと情報を共有しています。特にPALMAのモジュールバリアント仕様ツールとバリアント登録レポート機能は、開発の計画と優先順位付けにおいて重要であることが証明されました。これにより、設計仕様に関する洞察の考え方が明らかになり、より最適化された設計を構築するために必要なモジュールバリアントの数が明確になりました。PALMAのインターフェースマトリックスは、モジュールの相互関係をマッピングし、インターフェースの標準化と、販売と生産の両方の初期の3Dモデリングと構成評価を行う際に有効なサポートがされました。PALMAは、海運市場からのエンジン要件をWärtsilä 25のモジュラー製品アーキテクチャにつなぐことに成功しました。Wärtsiläの製品開発チームは、最小限の労力で、設計変更もしくはスクラッチから開発する必要のあるコンポーネントを特定し、開発に集中することができました。Wärtsiläで合理化された製品開発プロセスを構築することで、小規模なチームがPALMAという1つのツールで3世代の製品ファミリーを維持および進化させることができたのです。
これまでのモジュール性とコンフィギュラビリティの知識とアジャイルな仕事の進め方によって、私たちは製品ポートフォリオの最新作をこれまで以上に早く市場に投入することができました。」
- トゥオマス・リンナ、プログラムマネージャー
W25は前例のない革新的なエンジンシリーズ
燃焼性能の向上、より革新的な設計、より優れた材料の選択により、サービス間隔は24,000時間から32,000時間に伸びました。サービス間隔が長くなったことの利点は、多くの船舶の乾ドッキング・スケジュールとサービス間隔が一致するようになり、メンテナンス期間が大幅に短縮されたことです。Wärtsilä 25エンジンファミリーは、「完全な構成可能性」を活用して、複数のアプリケーション要件をサポートしています。エンジンは、可変速または定速、フレキシブルまたはリジッドマウントなどの基本を含むさまざまなオプションで構成でき、パフォーマンスの最適化が向上します。この柔軟性により、エンジンは発電機などの補助原動機やメインエンジンなど、さまざまなシナリオで使用することができます。既存のエンジンの長所を生かし、メンテナンス性、モジュール性、将来性を備えたネットゼロ対応製品ファミリーを実現しました。このイノベーションにより、Wärtsilä舶用エンジンファミリーはテクノロジーの最先端に位置し、海運担当者はサプライチェーンソリューションのネットゼロ達成に向けた積極的な取り組みを行うことができるようになりました。
Wärtsilä 25は、ディーゼル、ガス、バイオ燃料、アンモニア、その他の燃料オプションを豊富に取り揃え、エンジンファミリーの全範囲をカバーする600未満のモジュールバリエーションで構成されています。1段および2段ターボチャージャー、メインエンジン、発電機セット、マルチエンジン、シングルエンジンのメイン設備などをカバーしています。この広範な製品は、PALMAの機能とモジュラー製品アーキテクチャなしでは実現できません。
